肠道动力检测装置

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种肠道动力检测装置和一种基于物联网的肠道动力实时监测系统。

背景技术：

胃肠道动力的监测是临床检查的重要项目，特别是外科术后患者的肠道动力监测是指导患者临床治疗的重要检查手段。目前临床上胃肠道动力通过不透x线标志物法、放射性核素显像法、氢呼气试验等胃肠传输试验进行。虽然胃肠传输试验使用较为广泛，但存在诸多缺陷与限制，特别是对于处于胃肠道功能损害如术后肠麻痹患者来说难以开展使用，主要体现于：1.检查结果仅代表一段时间内的肠道动力，无法反应实时胃肠道动力状态。2.检查设备固定，检查环境要求较高，难以进行床边操作。3.检查前需吞食造影剂或显像材料，不适用于肠梗阻患者。4.检查费用高，不适合进行多次检查。5.检查前准备步骤繁琐，病人配合度较低。

胃肠道平滑肌的电活动有两种：基本电节律(慢波)和动作电位(快波)，慢波的频率在3-12次/min。胃电图(egg)是经腹部体表电极记录出胃肌电活动的电信号，可作为胃肠功能活动的客观生物电学指标，多用于研究胃动力及给各种治疗方法的疗效提供客观依据。

肠道的周期性慢波起源于消化道纵行肌和环行肌间的cajal间质细胞，不依赖于外来神经支配，被认为是肠道运动的起搏细胞，也是胃肠道平滑肌收缩起步电位的起源，决定消化道运动的方向、节律和速度。当消化道平滑肌产生动作电位(快波)时，平滑肌发生收缩，产生蠕动波推动肠内容物，因此肠道的快波又称为肠蠕动波。目前有动物试验方法可监测动物胃肠道平滑肌的电活动，参见专利文献cn102727195a，但操作复杂，并需要将肠道迁移至体外，对受检对象造成了极大的创伤，故不适合运用于临床实践。

技术实现要素：

为了克服现有的肠道动力检测技术的上述缺陷，我们设计出一种可以实时监测患者肠道动力的专用的肠道动力检测装置。具体而言，本实用新型包含如下技术方案。

一种肠道动力检测装置，其特征在于，包括：肠蠕动波采集器(或称快波采集器)，肠道慢波采集器(或称慢波采集器)，信号处理器，与所述信号处理器相连接的数据处理器，与所述数据处理器相连接的显示器，电源模块，其中所述肠蠕动波采集器和肠道慢波采集器分别通过导线与所述信号处理器相连接。

上述的肠蠕动波采集器和肠道慢波采集器可以合称为电信号采集器。

优选地，上述信号处理器、数据处理器、电源模块和显示器可以组装在一起，形成带有显示屏的一体机。肠蠕动波采集器和慢波采集器分别通过电线与该一体机相连接。

上述一体机的尺寸适用于病床床边操作，作为床边设备使用。

在另一种实施方式中，上述一体机是小型化装置，其尺寸适用于使用者随身佩戴，作为便携式设备使用。

当上述肠道动力检测装置是便携式设备时，还可以包含用于将所述一体机固定在患者身上的固定背带。

上述信号处理器包括a/d转换器(即模数转换器)、信号滤波器、信号放大电路，用于处理肠蠕动波采集器和肠道慢波采集器采集的快波和慢波电信号。

上述数据处理器用于处理快波和慢波的频率、频率变异系数、振幅、振幅变异系数等信息。其优选是数据并发处理器，包括数据接收模块、信号特征提取模块、数据库比对模块、数据存储模块和数据输出模块。

上述肠蠕动波采集器包括间隔设置的传入电极片和传出电极片。

上述肠道慢波采集器包括通过导电胶粘贴在贴纸上的氯化银电极片。

上述电源模块用于为肠道动力检测装置提供电源，其可以为蓄电池比如锂二次电池，可通过充电口比如usb插口进行充电。当肠道动力检测装置仅作为床边设备时，电源模块可以仅是电源接口和/或电源线及变压器。

在一种优选的实施方式中，上述数据处理器中的通信单元还包括蓝牙传输模块。借助该蓝牙传输模块的通信连接，本实用新型可适用于物联网医疗体系。

因此，根据另一个方面，本实用新型提供了一种基于物联网的肠道动力实时监测系统，该系统不仅包括上述的肠道动力检测装置，还包括云平台数据管理中心、用户app和医生app，它们之间通过wifi/蜂窝网络进行通信。

本实用新型的肠道动力检测装置能够实时于体外监测患者肠道平滑肌电活动的强度与频率，评估胃肠道动力恢复情况，指导临床进行治疗，帮助医护人员尽早诊断术后肠麻痹并及时给出治疗方案。本实用新型还适用于物联网技术从而有利于实施远程精准医疗。

附图说明

图1是根据实用新型的一种肠道动力检测装置实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的模块组成示意图。

图3是根据实用新型的另一种肠道动力检测装置实施例的人体佩戴状态示意图。

图4是本实用新型中肠蠕动波采集器的电极示意图。

图5是本实用新型的物联网肠道动力实时监测系统工作流程图。

具体实施方式

本实用新型的肠道动力检测装置能够同时采集肠道的快波(动作电位)电信号和肠道慢波(基本电节律)电信号。由于作为床边设备和便携式设备使用，能够对肠道的快波和慢波进行实时检测。借助于物联网技术，肠道动力检测装置与云平台数据管理中心、用户app和医生app的通信，可组成一个肠道动力实时监测系统，实施远程医疗监控。

为描述简便起见，在本文中有时将“肠道动力检测装置”简称为“检测装置”或者“装置”，它们表示相同的意义，可以互换使用。类似地，可以将“基于物联网的肠道动力实时监测系统”简称为“肠道动力实时监测系统”、“监测系统”、“物联网系统”或者“系统”，它们表示相同的意义，可以互换使用。

在具体使用时，电信号采集器的肠蠕动波采集器和肠道慢波采集器分别固定于患者腹部的不同部位，一个用于测定肠蠕动速度，采集一定长度肠道两端的快波电信号；另一各用于进行降噪分析，采集固定部位的肠道慢波信号。

信号处理器与电信号采集器相连接，用于将采集到的腹部肠蠕动电信号进行模/数转换及协议处理后进行滤波、信号放大处理。

数据处理器与电信号处理器相连接，用于储存肠动力电信号，并从所存储的信号中提取特征，与预存储的肠动力电信号特征库进行比对，分析肠道动力情况，发现异常肠蠕动波形并发出预警。

在本文中，术语“连接”包括电连接和/或通信连接。本领域的技术人员可以根据该术语的使用环境毫无异义地确定是电连接还是通信连接。在“连接”表示通信连接(即通讯连接)时，包括有线连接和无线连接。

数据处理器包括多个依序完成各自功能的模块，包括数据接收模块、信号特征提取模块、数据库比对模块、数据存储模块和数据输出模块(即通信模块)等。

本文中，术语“模块”和“单元”表示相同的意义，可以互换使用，这是本领域技术人员都能够理解的。

上述这些部件/模块均可以是现有的胃/肠道动力监测仪中现有的部件和功能电路。电信号处理的方法均可采用常用的现有方法。

在可实施的方式中，该装置的应用可进行以下调整：

床边监测模式下，一体机作为床边监测器安装于病床床边；24小时动态监测模式下，一体机作为便携式设备让病人随身佩戴。此时可外加有可调节背带用于方便患者随身携带装置，不影响患者正常活动。

该装置的显示屏用于实时显示肠动力信号与波形，并且可回顾既往肠动力信号，为医生的诊断提供依据。

该装置中，作为电信号采集器的肠蠕动波采集器和肠道慢波采集器的电极周围附有粘贴装置，用于将电信号采集器固定在患者腹部皮肤上。

本实用新型的物联网肠道动力实时监测系统工作时，通过蓝牙传输模块连接云端处理器(或称云平台管理中心)、医生app和用户app(此处所述用户是指患者和/或患者家属)。为描述简要起见，云端处理器和医生app可以并称为“终端处理平台”。

蓝牙传输模块通过wifi/蜂窝网络无线实时传输肠动力信号，终端处理平台基于电子病历系统，与上述蓝牙传输模块相连，用于将肠动力信号输入数据库，并同步上传至电子病历系统，当肠动力信号出现异常时发出实时预警。

在具体用于物联网肠道动力实时监测系统时，肠道动力检测装置中还可以加设身份识别模块等。

本使用新型的装置和系统具有如下有益效果：

1.可实时测定肠蠕动的速度与强度，监控患者胃肠道动力状态，及时发现异常情况，有利于术后肠麻痹的早期预防与治疗。

2.肠道动力检测装置为便携式设备时，便于随身携带，最小程度限制患者术后活动，有利于患者早期恢复。

3.肠道动力检测装置为病床边设备时，可实现床边操作，病人配合度高，提高了使用顺应性。

4.除术后肠麻痹外，肠道动力检测装置或肠动力实时动态监测系统可通过对比分析异常波形，发现其他胃肠道动力障碍相关疾病，用途广泛，临床实用性高。

5.肠动力监测时间较长，能发现较为微弱的信号并与预储存的资料库对比，准确性较高，促进实现精准医疗。

参见图1、图2和图3，本实用新型提供的肠道动力检测装置10主要包括：肠道慢波采集器1，肠蠕动波采集器2，信号处理器3，与信号处理器3相连接的数据处理器4，与数据处理器4相连接的显示器5，电源模块6，其中肠蠕动波采集器2和肠道慢波采集器1分别通过导线6与信号处理器3相连接。下面分别对它们进行具体描述。

电信号采集器

电信号采集器包括肠道慢波采集器1(或称慢波采集器1)和肠蠕动波采集器2(或称快波采集器2)，它们可以是现有的胃/肠道动力电信号监测仪中常用的慢波采集器和快波采集器。例如，快波采集器2的电极周围可以附有粘贴条23，如同图4所示的那样，用于将间隔设置的传入电极片21和传出电极片22固定在患者腹部皮肤上。

慢波采集器1是通过导电胶粘贴在贴纸上的氯化银电极片，可通过导电胶粘贴在贴纸上，固定在患者腹部皮肤上。

在使用时，慢波采集器1和肠蠕动波采集器2分别粘贴在患者腹部不同部位的皮肤上。

信号处理器3

如图2所示，信号处理器3主要包括a/d转换器31(即模数转换器31)、信号滤波器32、信号放大电路33，用于处理肠蠕动波采集器2和肠道慢波采集器1采集的快波和慢波电信号，然后将快波和慢波电信号传输至数据处理器4。

数据处理器4

数据处理器4优选是数据并发处理器4，用于处理快波和慢波的频率、频率变异系数、振幅、振幅变异系数等信息。参见图2，其主要包括数据接收模块41、信号特征提取模块42、数据库比对模块43、数据存储模块44和数据输出模块45。

需说明的是，在本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

为了能够与终端处理平台进行无线通信，数据处理器45中的通信单元(包括数据输出模块45)还包括蓝牙传输模块46。借助该蓝牙传输模块46的通信连接，肠道动力检测装置10可适用于物联网医疗体系。

显示器5和电源模块6

显示器5可显示患者的快波和慢波的频率、振幅等波形信息和数据信息。可选地，显示器5上还可以设置有报警指示灯(51)，当受测对象当肠动力信号出现异常时，闪烁红灯予以提示。

电源模块6用于为肠道动力检测装置10提供电源，其可以为蓄电池比如锂二次电池，可通过充电口比如usb插口进行充电。当肠道动力检测装置10仅作为床边设备时，电源模块6可以仅是电源接口和/或电源线及必要时设置的变压器。

一体机7

如图1和图3所示，信号处理器3、数据处理器4、电源模块6和显示器5可以组装在一起，形成带有显示屏5的一体机7。肠蠕动波采集器2和慢波采集器1分别通过电线6与该一体机7相连接。

一体机7的尺寸可以适用于病床床边操作，作为床边设备使用。

如图3所示，一体机7可以更加小型化，使其尺寸适用于使用者随身佩戴，作为便携式设备使用。肠道动力检测装置10是便携式设备时，还可以加设用于将一体机7固定在患者身上的固定背带70。

肠道动力实时监测系统100

物联网技术的发展为患者、医生、家属的实时互动提供了方便，本实用新型的肠道动力检测装置10适合建立起一种基于物联网的肠道动力实时监测系统100。

参见图5，肠道动力实时监测系统100除了包括上述的肠道动力检测装置10外，还包括云端处理器(或称云平台管理中心)81、用户app82和医生app83，它们之间可以通过wifi/蜂窝网络进行通信。

云平台数据管理中心81包括数据存储服务器以及数据中心管理软件，主要负责对采集到的海量患者训练数据、医生注册数据、医生对患者的评价及指导进行存储和管理，提供医生与患者能够实时进行交流平台。

用户app82可以安装在智能手机或平板电脑上、以及一体机7上，医生app83可以安装在个人电脑(pc)、智能手机或平板电脑上。

在肠道动力实时监测系统100中，一体机7、用户app82、云平台数据管理中心81、医生app83之间的通信采用现有技术的常用方法、常规的计算机程序或软件来实施。本领域技术人员也可以熟练地对成熟的计算机程序和软件稍作改进即可完成，无需付出创造性劳动。

使用实施例

使用床边装置大小的肠道动力检测装置10对受试者进行检测时，可按下述步骤进行：

1、选择腹部合适的部位，以该部位为圆心由内至外，使用表皮消毒剂擦拭周围皮肤进行消毒处理。

2、将慢波采集器1固定于腹部一个部位，通过导线6将其连接至一体机7的慢波电极接口71。

3、将肠蠕动波采集器2的传入电极片21和传出电极片22通过粘附带23固定于腹部另一个部位，通过导线6将其连接至一体机7的肠蠕动电极接口72。

3、开启一体机7电源，检查是否接收到慢波采集器1和肠蠕动波采集器2发出的信号，启动蓝牙模块与云平台数据管理中心81、用户app82、医生app83连接，设置肠蠕动监测时长及监测模式。

4、在设定的监测时长内，信号处理器3每日接受信号，经a/d转换，信号滤波以及信号放大后，获得经处理后的数字信号。

5、数据处理器4接收经处理的数字信号，于显示屏5实时显示肠道活动的波形、频率与幅度。同时提取数字信号特征，与预存储的数据库进行对比。最终将肠动力数字信号与比对结果经蓝牙模块传输至作为远程控制终端的云平台数据管理中心81、医生app83。

6、有需要时，受试者可通过用户app82的手机观察肠道活动的波形、频率与幅度。

7、接收到一体机7传来的信号后，远程控制终端实时储存肠道活动的波形、频率与强度变化。出现异常肠道活动时，一体机7将发出预警。

以上实施例仅用以说明本实用新型专利的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。