此外，本发明的皮肤-界面连接设备(特别是当与超声检测系统一起使用时)显著提高本发明的膀胱状态估计系统以及其他数据收集系统(例如在超声成像中)的性能，同时最小化必须将令人不愉快的凝胶或流体涂敷到皮肤的不适和不方便。 图26是用于计算BMI的屏幕截图：基于身高和体重将人们分类为体重严重不足、体重不足、正常、超重和肥胖。 在腹部和膀胱之间的界面处的反射信号对于苗条的人在软组织方面生成小的振幅值。 另一方面，在脂肪(即，1.34×106)和软组织(即，1.65×106)之间的Z值的差异生成较强的振幅。
因此，相应的装置可以包括一个或更多个(优选地两个)热传感器 (即，红外传感器)，其可以基于在身体中发生的最近活动(诸如具有温度的尿液流入膀胱中)来检测升高的体温。 适当地，这个或每个热检测器被结合到膀胱监测器(例如，穿戴式皮带)中，但是在一些实施例中，这个、每个或任何热检测器可以是另一外部监测设备的一部分。 膀胱敏感 当尿液充满膀胱时，尿液中的热能一致地增加，这增加紧密围绕的介质的热能，并且这个能量然后在皮肤表面上被反射。 然后，在从不同的热检测器获得的热测量之间的差异可以与膀胱中的尿量相关联。 适当地，尿液流入膀胱中越快，在热能测量中的差异就越大，因为膀胱不使内部的尿液变暖，但尿液带着身体的核心温暖的温度进入内部。 换句话说，与当尿液流到内部膀胱变得更大时从膀胱获得的热能相比，当膀胱是空的时从膀胱获得的热能是低的。
膀胱敏感: 膀胱過動症
当每个按钮被按下时，所记录的事件被加上时间戳并被传输到数据处理器4，数据处理器4 记录相关的事件用于在状态映射数据的稍后细化中使用。 应该理解，这种膀胱相关事件记录可以以各种其他方式来实现，不管是手动的(例如使用智能手机6)还是自动的(例如使用与总系统相关联的附加湿气传感器)。 对于SMO所需的存储器的量在训练集大小上是线性的，这允许SMO处理非常大的训练集。 在这种情况下，按钮包括饮料摄入按钮103(其由患者按压以记录饮料的摄入)和排泄按钮104(其由患者按压以记录膀胱排泄事件)。
另一方面，对于3/4的状态和充盈状态，触发警报以及语音 (文本到语音)警告，但对于充盈状态更强。 在该图示中，膀胱数据442和事件数据444已经由上面提到的方法之一收集，并且现在被存储在数据存储器440中准备使用。 同样，任何默认状态映射数据或现有状态映射数据可能已经在数据存储器440内被建立，尽管训练/测试系统可以替换或细化这种数据。 在当前示例中，应用状态映射分类器涉及应用SVM分类器S5.1.1.1、数据网格搜索S5.1.1.2、线性回归算法S5.1.1.1和装袋(或自举汇聚)分类器S5.1.1.1。 适当地，实时膀胱数据可以包括(适当地，除了在本文其他地方定义的其他形式的膀胱数据之外)至少两个不同的实时热能测量。 适当地，第一热能测量涉及身体的、其热能随着膀胱-尿体积而变化(以相应的热检测器可检测的方式)的一部分，而第二热能测量涉及身体的、其热能不(实质上)随着膀胱-尿体积而改变或在比第一热能测量更小的程度上变化。
膀胱敏感: 膀胱過動症有哪些症狀？
保持交叉验证(50/50)具有不能使用所有可用数据的缺点；如果我们使用对于测试集的一半数据，那么我们只对一半的数据进行训练，且我们可能得到糟糕的假设。 另一方面，如果我们只保留对于测试集的数据的10％，那么我们可能通过统计机会得到实际准确性的较差的估计。 我们可以从数据中获取更多信息，并仍然使用被称为k折交叉验证的技术来获得准确的估计。
- 分类器本身/多个分类器本身适当地经由训练和测试的程序如本文所定义的适当地被建立。
- 在后台处的日志文件存储从患有夜尿症的人获取的所有实时信息以及由系统触发的警报信息用于进一步的分析，以确保系统如所需的工作。
- 数据处理器可以仅包括单个数据处理器，其可以可选地被包括作为膀胱监测器本身的一部分。
- 保持交叉验证(50/50)具有不能使用所有可用数据的缺点；如果我们使用对于测试集的一半数据，那么我们只对一半的数据进行训练，且我们可能得到糟糕的假设。
- 本发明的排泄前警报系统和方法可应用在各种领域中，包括但不限于医疗领域、兽医领域、宠物和甚至化学工程领域(例如，该系统可用于监测和控制容器的填充)。
这两个信号的强度几乎彼此相等，但是后面的信号稍微小一些，如在图18中描绘的，如基于低衰减的正面和背面，如在表4中对尿液描绘的。 在下文描述的是各种特定的过程、实验计算机模型和数据以说明和进一步便于本发明的实现。 特别是，下面的讨论说明作为膀胱数据分析、分类以及用于训练和测试用于生成实时膀胱状态的分类器的人工智能/机器学习技术的基础的原理。
膀胱敏感: CN108024769B – 用于估计膀胱状态的方法和装置
可以使用在屏幕的顶部处的菜单(诸如“文件”、“数据分析和训练”，“决策支持和测试”以及“帮助”来从这个主屏幕调用实现的其他部件。 图23是计算机程序的主屏幕的屏幕截图：主菜单是“文件”、“数据分析和训练”、“决策支持和测试”以及“帮助”。 在屏幕上描绘系统的总体设计连同关于它如何工作的总体思路的设计。 图18示出相对于入射光束、透射光束和反射光束在整个身体器官中的衰减信号的获取：脉冲被发射，且反射回来。 表3：在几个界面处的超声能量的反射：来自软组织/空气和软组织/骨骼界面的反射生成大的回波。
图39显示从1/2充盈膀胱获取的衰减信号：来自后壁的衰减信号(即，在第二紫色门处的信号)和来自前壁的衰减信号(即，在第一绿色门处的信号)。 图40示出从3/4充盈膀胱获取的衰减信号：来自后壁的衰减信号(即，在第二紫色门处的信号)和来自前壁的衰减信号(即，在第一绿色门处的信号)。 膀胱敏感 图41显示从充盈膀胱获取的衰减信号：来自后壁的衰减信号(即，在第二紫色门处的信号)和来自前壁的衰减信号(即，在第一绿色门处的信号)。
膀胱敏感: CN114521896A – 用于估计膀胱状态的方法和装置
屏幕上描绘了系统的总体设计以及关于它如何工作的总体思路的设计。 膀胱敏感 图22示出在换能器表面(左上角)处和在水中在12cm(右上角)距离上的传播之后的超声脉冲的压力波形。 图的左上部分示出在离换能器一段距离x＝0cm处的初始发射波形。 它的标准化频谱(左下角)仅包含基频(在这种情况下为2MHz)。 右上部分示出在它在x＝12cm的距离上通过水传播后的相同的超声脉冲。
替代地，该系统然后可以采用经训练的功能，其是用于诊断/预后的训练过程的产物。 数据处理器还被适当地配置成接收和/或处理膀胱相关的事件数据，诸如食物/饮料消费的定时和/或程度和/或膀胱排泄事件的定时(以及可能的体积)。 数据处理器可以适当地利用这种事件数据来产生或细化用于从膀胱数据估计膀胱状态的任何状态映射数据。 数据处理器可以配置有机器学习软件，以允许状态映射数据连续或周期性地被细化。 此外，作为通过液体介质的超声传播的结果，生成并观察到在液体特性的确定中有用的许多谐波。
膀胱敏感: 膀胱過動症主要的發生部位？
虽然这种尿床警报器已经以某个程度的成功被使用，但这个成功依赖于对规定的程序高度遵从性和依从性，这对患者、照顾者和家庭来说可能是非常破坏性的。 因此，非遵从性是一个重大的问题，这可能意味着尿床警报器可导致比它们解决的更多的问题。 而且，在使用这种警报系统时，患者将仍然常常排出大量的尿液，因为在排泄中被唤醒可能太迟。 而且，即使在膀胱内容物的完全排出之前警报器确实成功地唤醒患者的情况下，此后未能及时到达卫生间可能进一步加剧由该状况引起的苦恼。
当每个按钮被按下时，所记录的事件被加上时间戳并被传输到数据处理器4，数据处理器4记录相关的事件用于在状态映射数据的稍后细化中使用。 不言而喻，可以以类似的方式使用信号的类型所特有的特异性从其他形式的信号中提取出信息。 通过参考排泄前警报系统的一个或更多个内部时钟来适当地给所有膀胱数据和/或膀胱信息加时间戳。 在优选实施例中，膀胱监测器和任何外部数据处理器都包括时钟，适当地两者被同步。 脉冲发射时间间隔 基与在膀胱中的尿液的当前获得的状态由计算机软件适当地确定，计算机软件使发射到身体的信号的数量最小化：膀胱内的尿液的水平越小，PETI 就越长，反之亦然，膀胱内的尿液的水平越大，PETI就越短。
膀胱敏感: 尿急憋不住？「尿失禁」三類型…可能是你膀胱太敏感！
图22的右上部分示出在x＝12cm的距离上其通过水传播后的相同的超声脉冲。 图33示出对具有空膀胱的6岁志愿者获得的反射衰减超声信号迹线。 来自膀胱的前壁的信号是在组织与前壁的外侧之间的界面以及在前壁的内侧与空气/气体之间的界面的混合物，后者在振幅上强得多。
处理应用可以使用单元件换能器对膀胱的四种状态(即，空、1/2、3/4和充盈)生成随机地模拟从膀胱的前壁和后壁获取的衰减信号和来自膀胱中的尿液的谐波的实例。 膀胱敏感 该系统可以用模拟真实环境的最新生成的实例来被送料，用于在整个经训练的分类器中建立膀胱的状态。 根据实例的数量使用保持、n折和留一法交叉验证方案在数据集上采用几种机器学习算法。 最好地适合数据集的ML技术是用于训练支持向量分类器、网格搜索、线性回归和集成装袋元学习算法的序列最小优化。
膀胱敏感: 膀胱過動症有哪些併發症？
数据存储器可以被配置为存储状态映射训练数据(例如，膀胱数据和膀胱状态的可测试/可训练的集合，适当地，其中每个被加时间戳、记录、存储为带时间戳的一对膀胱数据和相应的膀胱状态或所估计的状态)。 这种状态映射训练数据可以被用来细化在膀胱状态估计中使用的状态映射数据。 数据存储器可以被配置为存储默认状态映射数据，其可以表示通用或非定制的状态映射数据。 然而，这种通用状态映射数据仍然可以基于特定的人的属性大致定制用于该人。 这样的属性可以包括年龄、性别、体重指数、病史(例如，尿床的时间间隔、在排泄期间检测到的尿量)等。
入射超声波的波长适当地为0.7mm(λ＝1540m/s/2.2×106Hz＝0.7mm)。 膀胱敏感 图13示出在时域中的高斯调制超声波脉冲的示波迹线(按照等式)，其示出失真(红色)和非失真(蓝色)波。 1.膀胱沒有明確的神經病變，可能是負責排尿反射的神經系統或神經傳導異常、膀胱構造先天異常、婦女停經後尿路萎縮、尿路發炎、結石、膀胱出口阻塞或心理性因素等引起。
膀胱敏感: 膀胱過動症的成因是什麼？
但是，如果与镜面边界的入射角小于90°，则回波将不返回到换能器，而是在等于入射角的角度处反射(就像在镜子中反射的可见光一样)。 对于夜尿症的治疗包括应用于更一般的尿失禁病情的许多相同的治疗(例如，行为管理、激励疗法、吸收性内衣和/或床垫保护器)。 膀胱敏感 在睡眠期间可以由患者佩戴的这种警报器理论上提供了通过响应于尿潮湿的检测而唤醒儿童来训练儿童以“感到”充盈膀胱的手段。
膀胱敏感: 膀胱過動症主要的發生部位？
在另一个实施例中，远离膀胱监测器的设备(不一定与膀胱监测器通信，只要该设备可操作来与排泄前预警系统的某个部分(例如数据处理器)通信)可包括事件数据收集设施的部分或全部，例如特制的事件数据收集设备或个人计算设备，诸如智能手机、平板电脑。 在另一个实施例中，事件数据收集设施的部分或全部是自动化事件检测设备。 这样的自动化事件检测设备被适当地配置为检测一个或更多个事件，并将事件数据发送到排泄前警报系统的适当部分用于处理。 例如，自动化事件检测设备可以包括湿气传感器(根据任何的当前可用的夜遗尿警报系统)来检测排泄事件。 这样的自动化事件检测设备可以独立于膀胱监测器或与其集成在一起。
膀胱敏感: 膀胱過動症有哪些症狀？
此外，在飲食方面要多喝水，以減少泌尿道感染及便秘的發生，食物中盡量減少酸性飲食（蘋果、葡萄、桃子、柳丁等)及高鉀性食物(香蕉、楊桃、草莓、柳丁等）。 最近對間質性膀胱炎患者調查顯示：百分之五十的人指出酸性、酒精性、含碳酸性飲料、咖啡、茶等會加重他們的疼痛；如果吃了會引起症狀加劇的食物時，可飲用大量水以稀釋尿液。 改變飲食習慣來控制間質性膀胱炎是一種挑戰，在經過一段時間嘗試錯誤後請勿氣餒，此過程需要時間及耐心，但最終結果是值得等待的。 醫師指出，有些人打噴嚏、咳嗽會漏尿，有些則是尿急就憋不住，其實每種狀況，都是不同症狀，藥物使用也不同，如打噴嚏漏尿屬於「應力性尿失禁」，尿急憋不住是「尿急性尿失禁」，而糖尿病引發神經病變影響膀胱收縮力，則是「滿溢型尿失禁」。 适当地，入射超声波是单频/单波长/单频/波长范围，适当地具有小于或等于1MHz、适当地小于或等于100KHz、适当地小于或等于10KHz，适当地小于或等于1KHz、适当地小于或等于100Hz、适当地小于或等于 10Hz的带宽。 入射超声波的波长适当地在0.5和10mm之间，适当地在1和5mm 之间，适当地在3和4mm之间。
虽然在没有治疗的情况下，15％的受影响儿童每年都变干燥，但是夜尿症对患者和照顾者都是一个普遍的问题。 此外，各种形式的尿失禁在成人(包括SNE)中、特别是在老年人和遭受医疗状况 (诸如中风)的人中是常见的，这不利地影响膀胱控制。 7.根据权利要求6所述的排泄前警报系统，其中，所述特定的人的属性至少包括所述特定的人的年龄、性别和体重指数。
膀胱敏感: 膀胱過動症
本发明涉及用于特别是关于膀胱的即将来临的排泄的可能性来估计膀胱状态的方法和装置。 装置执行使用膀胱监测器来估计膀胱状态的计算机实现的方法，膀胱监测器收集膀胱数据(例如使用超声)并且将膀胱数据传输到数据处理器用于到膀胱状态的算法转换。 在基于原本深奥的膀胱数据建立了膀胱状态之后，在膀胱状态满足指示即将来临的排泄事件的特定标准的情况下，数据处理器然后可触发警报信号。 这样的触发信号可以用于警告夜尿症患者即将发生的排泄，使得他们可在任何尿床发生之前被唤醒。
膀胱敏感: 尿急憋不住？「尿失禁」三類型…可能是你膀胱太敏感！
对于一个人的膀胱的每种状态多次 (例如，10到100次)获取实例以确保对训练阶段适当地建立分类器以支持对特别是在睡觉期间从同一个人获得的另外的实例的决策支持(即，找出膀胱的当前状态)。 应用被设计成通过考虑安全问题(即，较低的功率帮助保护患者免受超声过量的副作用)来将强度和信号暴露时间降低到最小。 系统的增益参数可以在0到100之间可调节，以使所获取的信号在所获取的信号的后处理期间更有区别性，以在最低的输出功率下得到最多的信息。 设备的脉冲重复频率(PRF：在1s中出现的脉冲的数量)可关于脉冲重复周期(即，PRP(即在两个脉冲之间的距离)在PRF增加时下降)在200Hz和2000Hz 之间可调节。
从前壁而不是后壁获取的衰减信号给出空的状态，其中它是空的，因为存在气体/空气，在其内部的是超声波的敌人，并且以不均匀的方式在所有方向上散射传播信号，导致没有有意义的衰减信号从膀胱的后壁返回到换能器，如在图20中所描绘的。 另一方面，可以从膀胱的后壁获取有意义的衰减信号，其中在膀胱内有尿液，如在图21中所描绘的。 来自换能器的传播信号在整个膀胱中移动到后壁，并且在从前壁获得的信号之后立即获取传播信号。 这两个信号的强度几乎彼此相等，但是后面的信号稍微小一些，如在图18 中描绘的，如基于低衰减的正面和背面，如在表4中对尿液描绘的。
该系统还包括用于(例如向患者，如果放置在患者的床边)发出音频警报的附加的远程扬声器7(适当地，无线地连接到计算机4)。 适当地，在该比较揭露(至少对于在给定的排泄周期中的第一次)触发标准被膀胱状态满足的情况下，发出警报信号(适当地，以有线或无线方式、最适当地无线地传输的区别性信号)。 膀胱监测器适当地可操作来收集来自人或动物膀胱的膀胱数据，适当地为疑似尿失禁(诸如夜尿症)的形式的患者。 因此，膀胱监测器适当地包括能够收集数据(例如，属于波形的时域和频域信号，假设它们是电磁、声音、超声波或一些其他波形)的一个或更多个传感器或换能器，关于膀胱的信息可从该数据得到。 适当地，该信息便于膀胱-尿液含量和/或即将来临的排泄事件的可能性的估计。 一个或更多个传感器可以包括两个或更多个不同类型的传感器或者两个或更多个相似或相同的传感器。