本发明的目的是提供一种通过气动类型医疗装置来执行压力测量的设备和方法。
本发明设计成特别(但并不排他)用于肛门直肠临床检查，特别涉及肛门直肠测压法。
背景技术：
目前，不同类型的检查用于临床评估肛门括约肌的健康状况，这些检查包括压力测量，目的是评估括约肌施加足够的夹持压力来保持固体、液体和气体的能力。
压力测量通过引入肛门管道内的探针来执行。
在本领域中使用的一种类型探针将气动操作，且根据由肛门管道在探针自身上施加的压缩，人们能够确定括约肌的保持能力。
当前测量系统的一个缺点是由以下事实构成：检测到的压力值在实际意义上只与所使用的特殊探针、探针的特殊标定状态和执行检查的环境相关。
因此，获得的结果取决于如何执行标定(这需要外科医师有相当多的专业知识)以及使用的设备的类型(这引入了它自身的负载损失以及在一个设备与另一个设备之间的多种负载损失。
这意味着获得的结果不可比较，因此不能在科学水平上有效地使用。
技术实现要素：
在本文中，作为本发明基础的技术任务是提供一种克服现有技术的缺点的测量系统和方法。
提出的技术任务通过分别根据权利要求1和权利要求18来实施的测量系统和方法而实现。
附图说明
通过对附图中所示的、本发明测量方法的优选但并不排他的实施例的指示性和因此非限定的说明，将更清楚本发明的其它特征和优点，附图中：
图1是根据本发明的、包含在其操作静止结构中的设备的轴测图；
图2是图1的视图，其中，设备与授权装置相连，处于其操作驱动结构中；
图3是医疗装置和与它相连的授权装置的等距视图；以及
图4是在本发明中使用的操作模块和存储器模块的示意图。
具体实施方式
参考附图，参考标号1表示根据本发明的测量设备。
这里提供的设备1制造成通过使用气动类型的医疗装置3来执行压力测量。
特别是，设备1可以是适合在肛门直肠临床检查中使用的类型，例如肛门直肠测压，通过使用基于气动技术的探针3。
在附图所示的实施例中，设备1是检测器，该检测器除了它自身的处理单元10之外还包括操作检测器(或其它装置)的所必需的部件、保护壳体、任意供给部件、用户界面部件(例如显示器等)等。
医疗装置3优选是提供有可压缩空心部分30或“有效部分”，并能够通过路尔(luer)锁配件31而与设备1连接。
基本上，在诊断检测中，有效部分30由肛门直肠肌肉压缩；这样，能够执行对检查的肌肉结实度的测量。
根据本发明的重要方面，提出的设备1包括与处理单元10连接的压力传感器4，该压力传感器4能够与装置3流体动力连接。
详细地，压力传感器4在使用中优选是与装置3的有效部分30的空腔内部流体连通；该方面将在后面的部分中更详细讨论。
通常，应当知道，本说明书的处理单元公开为分成不同的功能模块，以便能够以清楚和完整的方式来介绍它的特征。实际上，该处理单元10可以由单个装置、设备或电子系统构成，对该单个装置、设备或电子系统进行合适编程，以便执行上述功能。
各种模块可以对应于硬件实体和/或软件程序。
也可选择或者另外，这样的功能能够通过多个电子装置来执行，前述功能模块能够分布在该电子装置上。
通常，处理单元10可以使用一个或多个微处理器或微控制器等来执行包含在存储器模块内的指令。
本发明的处理单元10包括设置模块11，构造成用于设置一个或多个参考参数a、b、c。措词“设置参数”的意思是获取或选择这些参考参数a、b、c，目的是正确执行压力测量。
在执行各单个检查期间之前，有时优选是获取参数a、b、c；也可选择，该参数a、b、c可以预先设置，例如包含在有限个参数组中，该参数组预先记录在存储器模块15中。
参数a、b、c的设置可以由用户通过外部部件2或者通过预先布置在设备1上的界面(例如小键盘、触摸屏显示器等)来执行。
参考参数a、b、c中的至少一个是至少肛门直肠探针3(或其它装置)的构造和/或尺寸特征或其它物理特征的函数。
然后，处理单元10包括测量模块12，该测量模块12构造成根据建立的参考参数a、b、c来处理由所述传感器4进行的测量，从而计算相应的目标压力值。
实际上，从下面的说明中清楚可见，本发明优选是能够进行压力测量，其独立于医疗装置3的特征、传感器4的性能以及通常进行该测量而基于的环境。
这样，本发明能够返回通过装置3测量的压力值，该压力值基本等于施加在装置3自身上的实际值(例如，对应于在临床检查中肛门直肠肌肉的压缩)。
这样，基于根据本发明进行的测压检查而收集的数据是客观的，因此可比较，其中，该数据既不依赖于执行临床研究的医师，也不依赖于特殊装置3的特殊设置。
详细地，由本发明产生的压力值对应于由装置3的所述有效部分承受的应力。
在装置是肛门直肠探针3的情况下，有效部分30是将完全引入至肛门直肠管道中的部分。
在介绍关于处理单元10的结构的其它方面之前，在本文中示例说明了将用于所提出设备1的气动装置3的优选形式。
如所预期，装置3提供了有效的空心和可压缩部分30(见图3)，该空心和可压缩部分30提供有可变内部容积和内部流体动力通路，优选是该内部流体动力通路有恒定的内部容积，布置成使得有效部分30的空腔与设备1连通。
实际上，内部通路由导管和任意套管或柔性软管而形成，该导管布置在探针内部，该套管或柔性软管终止于上述luer锁连接器31中，该套管或柔性软管能够与设备1的内部流体连通。
设备1再包括它自身的流体动力通路，该流体动力通路开始于进口，装置3的连接器与该进口连接，且该流体动力通路到达包含在设备1内的传感器4。
该第二通路还可以包括传感器4自身的内部容积。
这样，传感器4的内部检测部件与装置3的有效部分30的内部容积连通。
优选地，有效部分30包括可膨胀和柔性的壁。在这种情况下，设备1可以包括空气压缩部件，例如微型压缩机，该空气压缩部件能够使得有效部分30的内部容积达到初始压力值。这种创造性(该创造性将在介绍本发明如何操作时详细说明)能够使得压力测量有恒定和可靠的参考。
实际上，这个初始压力值(例如等于150mmhg)代表了根据本发明进行的各测量的常规“零值”。
在优选实施例中，设置模块11构造成设置至少一个参考参数，该参考参数是以下特征参数中的一个或多个的函数：
-所述有效部分30的空腔的内部容积(下文中也称为有效容积)；
-与传感器4内部的检测部件和装置3的有效部分30连通的内部容积(包含在装置3和/或设备1，和/或传感器4内)(它们共同确定被动容积)；
-有效部分30最初带有的初始压力；和/或
-装置3的尺寸和/或外部或内部形状。
参考上述的第一特征参数，在装置3的有效部分30预先带有所述初始压力的情况下，考虑的有效容积可以是该有效部分30一旦达到初始压力时就获得容积。
本质上，通过由设置模块11来向测量模块12提供参数a、b、c(该参数a、b、c反映探针3的特征以及检查初始条件)，目标压力值在设备1的输出中获得，该设备1超过了由执行检查的医师使用的医疗装置3。
这样，对表示“相对”压力值的压力传感器输出信号4进行处理，以便能够由此获得“实际”和“客观”的值，除非有落在可忽略的误差范围内的任何变化，否则该值对应于事实施加在装置3上的压力。
在本发明的优选实施例中，测量模块12构造成使得多项式能够应用于由传感器4执行的测量(也就是说相关输出信号)，该多项式有作为系数的已设置参考参数a、b和c。
为了清楚起见，在下文中介绍一些对本发明构思有贡献的实验发现。
在气动测量系统内的压力传感器4的输出值通常并不与特别施加在气动装置3上的压力变化匹配。
在压力和容积之间的物理关系实际上并不为线性，因此有效部分30中的容积变化并不与施加于其上的压力变化成线性地匹配。
另外，测量系统为气动类型，该气动类型意味着使用可压缩流体；更具体地说，从有效部分30传递至传感器4的压力变化没有线性通路。
而且，传感器4有它内在的非线性性能。在对医疗装置3进行多次检测和使用统计回归方法之后，因此发现由传感器4返回的压力值表示了一个通路，该通路将为多项式函数的反函数，该反函数的系数再为上述一个或多个特征参数的函数。
因此，通过对从传感器4输出的结果应用多项式，测量系统的性能线性化，并获得目标压力值，如上所述。
特别是应当注意，当肛门直肠探针3应用于从0至400mmhg的特殊测量范围内(对应于在肛门直肠管道中形成的压力范围)时，将应用于从传感器4的输出的信号值的多项式是二次的；因此要由设置模块11提供给测量模块12的参考参数a、b、c的数量为3。
从形式的观点来看，通过将测量的压力值(即由传感器4输出的值)称为x，然后为了获得实际施加在肛门直肠探针的有效部分30上的压力值，应用公式y＝ax2+bx+c，其中a、b和c是前述参考参数。
当具有不同构造和/或物理特征的探针类型用于测量目的时，设置新的参考参数就足够了，该参考参数可以通过实验获得，并与该特殊类型的探针不同。
这个方面将通过介绍本发明怎样操作而详细说明。
下面公开了本发明的还一方面，它通过在肛门直肠测压中对本发明的设备1和探针3进行的试验中获得。
已经发现，当获得可靠和合适分辨率的压力测量时，有效容积和被动容积之间的比率很关键。
实际上，在探针3的有效部分内的容积相对于与位于传感器4的内部的检测部件和装置3的有效部分30连通的容积总和(即，被动容积)越小，获得的测量分辨率越低。
实际上，当沿被动容积运动直至布置于传感器4内部的检测部件时，有效容积的变化倾向于“稀释”，因为本发明使用可压缩流体。
因此，通过实验发现，为了获得可靠的压力测量的目的，在有效容积和被动容积之间的比率将优选是在0.05-0.95之间，还更优选是等于0.4。
在这种情况下，参考参数a、b、c也是该比率的函数。
类似地，发现在有效容积以及该有效容积和被动容积产生的总和之间的比例包含在0.2和2.8之间，优选是等于0.6，以便获得可靠的测量压力。
即使在这种情况下，参考参数也将是前面段中确定的关系的函数。
在本发明的优选实施例中，测量模块12构造成用于以给定频率(例如每秒100次)来计算目标压力值。
实际上，处理单元10对测量的压力值进行采样，并提供为在存储器模块15中记录该压力值。
这些采样(所述初始压力(当施加时)的值从该采样中减去)由测量模块12来处理，这样，例如通过应用移动平均方法或其它类型的统计方法来获得平均值。
为此，测量模块12可以包括平均模块121，该平均模块121可以例如包括低通滤波器；详细地说，滤波器能够为iir型(无限脉冲响应)。
在本发明的一个实施例中，处理单元10包括读取器装置13，该读取器装置13与设置模块11连接，并构造成从与装置3相连的外部启动(enabling)部件2获取参考参数a、b、c。
在附图所示的实例中，启动部件包括卡片2，该卡片2例如包括rfid应答器，其中参考参数a、b和c存储于其中。
在这种情况下，卡片2能够与相应的医疗装置3结合使用，例如包含在相同的包装中。
优选是，启动部件2包括它自身的存储器单元14，该存储器单元14包括参考参数a、b、c。
在使用rfid技术的情况下，所述存储器单元14是包含在所述应答器中的存储器单元。
在启动部件2包括rfid应答器的情况下，读取器部件13是适用于无接触读取无线电频率的类型。
下面将参考使用肛门直肠探针3的情况来公开本发明的操作。
医师打开包括探针3和卡片2的包装，该卡片唯一地与探针3(在图3中通过实例来表示)相连。
然后，医师使得探针3与设备1连接，并将卡片2相对于检测器1区域布置，在该检测器1区域中，处理单元10可以读取记录在卡片2中的参考参数a、b、c。在图2所示的情况下，该区域确定在卡片2的插入狭槽中，该卡片2提供于检测器1的外壳上；不过，这并不是约束性的布置方式。
此时，医师使得探针3的有效部分30达到所述初始压力，从而设置已知压力，该已知压力作为所有压力测量的确定参考(即，作为传统的“零点”，如上面所述)。
这样，为了知道施加在探针3上的压力，从由本发明确定的压力中减去已知的初始压力值就足够了。
应当注意，本发明的传感器4优选是用于设置初始压力；这样，人们可以确定该有效部分30处于所希望的压力，且因此使本发明至少部分地避免由于进行临床检查的地点的高度差而引起的压力变化。
这时，探针3由医师引入病人的肛门内，然后进行压力检测。
由于处理单元10提供有参考参数a、b、c，该参考参数a、b、c作为探针或探针模块的特征，因此处理单元10可以处理来自传感器4的输出信号，并获得实际施加在探针的有效部分上的压力，从而获得客观和可比较的结果。
当医师使用第二类型的探针时，医师可获得卡片2(或其它启动部件)，该卡片2包括作为该类型装置3的特征的不同参数值。
通过以上述方式将新参数记录在处理单元10中，人们能够使用相同的设备1，并首先获得可与通过使用第一类型的探针产生的结果进行比较的结果，从而获得客观的压力测量。
结果的可比较性对于疾病科学知识的进展和诊断筛查的实施将非常重要。
本发明还涉及一种用于执行压力测量的方法，特别涉及肛门直肠临床检查。所提出的方法包括以下步骤：
-提供气动装置3，该气动装置3提供有可压缩空心部分30(即前述有效部分)；
-提供压力传感器4，该压力传感器4可与装置3连接；
-设置参考参数，该参考参数是所述可压缩部分30的内部容积的函数；以及
-根据预先设置的参考参数a、b、c来处理由传感器4进行的测量，从而计算各个目标压力值，该目标压力值与施加在有效部分30上的压力相对应。
在本发明的优选实施例中，由传感器4执行的测量将根据一个或多个参数来进行处理，该参数是一个或多个以下变量的函数：与传感器4(或它的检测部件)和有效部分30连通的内部容积；有效部分30最初达到的初始压力；装置3的尺寸和/或形状。
应当知道，包括上述设备1的测量系统的功能(特别是如已经提及的操作和存储器模块所确定)可以对应于多个动作，以便作为本发明方法的可选步骤。
提出的方法能够通过在处理系统上执行的计算机程序来实施，该程序可以在计算机可读的介质上获得。