本實(shí)用新型屬醫(yī)療器械的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)：

尿流率的測(cè)定是泌尿外科對(duì)于排尿功能障礙疾病使用最廣泛、極具應(yīng)用價(jià)值的篩查手段，是良性前列腺增生的必備檢查項(xiàng)目。測(cè)量尿流率的設(shè)備是尿流率計(jì)，目前國內(nèi)外尚缺少與尿流率計(jì)相關(guān)的校準(zhǔn)規(guī)范或檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，也沒有專門的尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置，校準(zhǔn)操作主要依靠設(shè)備自帶的校準(zhǔn)程序，但當(dāng)設(shè)備自身傳感器出現(xiàn)偏差時(shí)，自校準(zhǔn)的可信度達(dá)不到計(jì)量校準(zhǔn)的要求。國際尿控協(xié)會(huì)制定的《尿動(dòng)力學(xué)技術(shù)規(guī)范》以及我國《尿動(dòng)力學(xué)檢查操作指南(2010版)》均要求對(duì)尿流率計(jì)每周進(jìn)行一次校準(zhǔn)，但推薦的方法較為粗糙，僅用燒杯模擬測(cè)試方法進(jìn)行校正，只能粗略估計(jì)設(shè)備的可靠性，校準(zhǔn)方法存在較大誤差且未給出詳盡的操作細(xì)節(jié)。

尿流率計(jì)檢測(cè)存在較大誤差時(shí)，會(huì)影響醫(yī)生對(duì)患者儲(chǔ)尿和排尿相關(guān)癥狀的判斷，進(jìn)而影響臨床診斷的判定和治療方案的制定，造成嚴(yán)重的臨床影響，因此研制一款專門的尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置、使尿流率計(jì)的校準(zhǔn)建立在定量的基礎(chǔ)上顯得尤為緊迫和重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置，其能夠?qū)δ蛄髀视?jì)進(jìn)行精確定量校準(zhǔn)。

解決上述問題的技術(shù)方案是：這種尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置，其包括依次連接的存儲(chǔ)器、電壓控制器、電機(jī)、齒輪泵，電壓控制器輸出期望電壓到電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵帶動(dòng)液體運(yùn)轉(zhuǎn)，通過齒輪泵的重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)地排出液體，這些液體進(jìn)入尿流率計(jì)的集尿容器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)每個(gè)期望電壓及其對(duì)應(yīng)的液體流量。

本實(shí)用新型通過電壓控制器輸出期望電壓到電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵帶動(dòng)液體運(yùn)轉(zhuǎn)，通過齒輪泵的重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)地排出液體，這些液體進(jìn)入尿流率計(jì)的集尿容器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)每個(gè)期望電壓及其對(duì)應(yīng)的液體流量，從而獲取液體的流量曲線Q(t)，與尿流率曲線Y(t)進(jìn)行比較即可對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行精確定量的校準(zhǔn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

尿流率的測(cè)定是指用尿流率計(jì)測(cè)定排尿過程中的尿流率、排尿時(shí)間以及排尿量等參數(shù)，然后以尿流率曲線的形式輸出檢查結(jié)果。測(cè)定尿流率時(shí)只需要患者對(duì)準(zhǔn)尿流率計(jì)上的集尿容器進(jìn)行排尿，測(cè)量裝置就會(huì)不斷檢測(cè)尿量的增加并計(jì)算出瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的尿流率，從而輸出尿流率曲線。

首先根據(jù)人體排尿過程設(shè)計(jì)一條流率與時(shí)間的關(guān)系曲線Q(t)，此曲線包含人體重要的尿流信息，并將此曲線以函數(shù)的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。通過校準(zhǔn)裝置的精確控制，得到流率按照Q(t)變化的水流，將此水流Q(t)流入尿流率計(jì)的集尿容器進(jìn)行檢測(cè)，尿流率計(jì)將輸一條尿流率曲線Y(t)，比較Q(t)、Y(t)之間重要參數(shù)的差異即可對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

如圖1所示，這種尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置，其包括依次連接的存儲(chǔ)器、電壓控制器、電機(jī)、齒輪泵，電壓控制器輸出期望電壓到電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵帶動(dòng)液體運(yùn)轉(zhuǎn)，通過齒輪泵的重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)地排出液體，這些液體進(jìn)入尿流率計(jì)的集尿容器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)每個(gè)期望電壓及其對(duì)應(yīng)的液體流量。

本實(shí)用新型通過電壓控制器輸出期望電壓到電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵帶動(dòng)液體運(yùn)轉(zhuǎn)，通過齒輪泵的重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)地排出液體，這些液體進(jìn)入尿流率計(jì)的集尿容器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)每個(gè)期望電壓及其對(duì)應(yīng)的液體流量，從而獲取液體的流量曲線Q(t)，與尿流率曲線Y(t)進(jìn)行比較即可對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行精確定量的校準(zhǔn)。

優(yōu)選地，所述電壓控制器是微處理器。

優(yōu)選地，在所述微處理器和電機(jī)之間還設(shè)有D/A轉(zhuǎn)換器。

優(yōu)選地，所述微處理器是MCS-51系列單片機(jī)。

優(yōu)選地，所述電機(jī)是直流電機(jī)。

直流電機(jī)具有非常優(yōu)秀的線性特性，其轉(zhuǎn)速S與控制電壓U線性相關(guān)

(即：S＝k×U)。齒輪泵的齒輪是高精度咬合的，泵每轉(zhuǎn)一圈泵出液體的體積是固定的，表示為v，通過泵的重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)不間斷的排出液體，其流率與轉(zhuǎn)速S呈正比，即：Q＝S×v。

由于水流的流率與齒輪泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)，齒輪泵的轉(zhuǎn)速與電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與控制電壓線性相關(guān)，即：

由上述關(guān)系式可以得出Q(t)只與電壓U(t)的變化有關(guān)，只要能夠精確控制電壓U(t)即可得到水流Q(t)。

在微處理器的控制下，由D/A轉(zhuǎn)換器精確輸出控制電壓U(t)至電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵帶動(dòng)水流運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出水流Q(t)。

將校準(zhǔn)裝置輸出的水流Q(t)流入到尿流率計(jì)的集尿容器，觀察尿流率計(jì)輸出的曲線Y(t)與曲線Q(t)之間的差異，對(duì)兩曲線中包含的重要信息進(jìn)行比較，即可對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

更進(jìn)一步地，所述直流電機(jī)是無刷直流電機(jī)。

優(yōu)選地，該尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)范圍是9-50ml/s。

《尿動(dòng)力學(xué)檢查操作指南(2010版)》(以下簡(jiǎn)稱指南)中指出尿流率的測(cè)量范圍是0～50mL/s，在臨床檢查中，有意義的最大尿流率下限值的最小值為9mL/s，故選定最小值9mL/s作為尿流率校準(zhǔn)范圍的下限值，將尿流率計(jì)的校準(zhǔn)范圍設(shè)置為9～50mL/s，校準(zhǔn)裝置的測(cè)量范圍必須包含該區(qū)間。同時(shí)指南中指出尿流率計(jì)的最高分辨率為0.5mL/s，尿流率的最大值為50mL/s，欲對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，裝置的誤差應(yīng)小于1％。所以校準(zhǔn)裝置需滿足以下技術(shù)要求：尿流率的校準(zhǔn)范圍包含9～50mL/s；分辨率要小于0.5mL/s；流量的誤差小于1％。

為滿足指南以及臨床的要求，校準(zhǔn)裝置要選擇轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)泵出體積能夠滿足9～50mL/s流量范圍的電機(jī)和齒輪泵，并能對(duì)電機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，使其對(duì)尿流率的分辨率小于0.5mL/s。

由上式(1)可得,Q＝U×k×v,故選擇合適的電機(jī)和齒輪泵，通過控制輸出至電機(jī)的電壓,使流率Q的范圍包括9～50mL/秒，即能滿足對(duì)尿流率計(jì)最大流率校準(zhǔn)的要求。

由于對(duì)尿流率計(jì)的校準(zhǔn)分辨率要小于0.5mL/s，而齒輪泵每轉(zhuǎn)一圈泵出液體的體積為v mL，此時(shí)齒輪泵每秒的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)為：(0.5mL/s)/v(mL/轉(zhuǎn))＝0.5/v(轉(zhuǎn)/s)，即要求齒輪泵的轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到每秒鐘5/v轉(zhuǎn)以下。

為使齒輪泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到每秒鐘0.5/v轉(zhuǎn)以下的要求，電機(jī)控制電壓的精度至少應(yīng)為u＝(1/k)×(0.5/v)V，令a＝(1/k)×(0.5/v)，故只要所選擇D/A芯片的運(yùn)算精度高于a即可滿足要求。

微處理器作為本裝置的核心元件，其作用是控制D/A轉(zhuǎn)換器按照設(shè)計(jì)的電壓曲線U(t)輸出電壓至電機(jī)，以及滿足裝置數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理等其他應(yīng)用需求。

用校準(zhǔn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可得本實(shí)用新型滿足流量誤差小于1％的要求。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。