System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头制造技术_技高网

一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头制造技术

技术编号:40082716 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-23 14:58
本发明专利技术属于医疗健康技术和柔性电子传感领域,公开了一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,包括柔性封装层和位于该柔性封装层内的磁场传感阵列;其中,磁场传感阵列为多个磁阻芯片排布形成的阵列,磁阻芯片的引脚通过导线引出柔性封装层。本发明专利技术通过对穿戴式柔性磁场传感探头的组件结构及它们的设置方式进行改进,将磁场传感阵列排布并封装在柔性封装层中,配合现有技术已研发得到的可植入式的磁性复合网片,能够通过磁场传感,实时监测植入体内的磁性复合网片的实时形态,从而实现膀胱尿液容量的实时监测。本发明专利技术在实际使用时,可以穿戴于人体盆腔处的皮肤上,进行长期有效监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗健康技术和柔性电子传感领域,更具体地,涉及一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头


技术介绍

1、膀胱活动不足病症(uab)是由于多系统原因神经或膀胱平滑肌病变导致的膀胱排空时间延长、膀胱排空不完全。该病症的发病率高,衰老和糖尿病都会导致该病症的发生。并且其并发症多,患者排尿困难,引发尿路感染,甚至肾衰竭,最终会导致患者的死亡。目前,治疗膀胱运动不足的方法主要是间歇性导管插入术,从患者的尿道引入导尿管来排出尿液,患者每天需要完成4到6次导尿操作,极大影响患者的生活质量,并且会造成尿路感染。还有一种治疗方法是神经调节治疗,通过手术植入电极设备,直接刺激底部神经来控制排尿,但是其手术费用高昂,需要更换电池,并且不适用于肌源性患者。

2、目前膀胱活动不足的临床治疗方法存在局限性还可能伴随着并发症,没有一种有效的疗法来治疗所有病因引起的膀胱活动不足。现有的临床研究表明膀胱活动不足的根本原因是膀胱逼尿肌无法提供足够的压力来排空尿液,对此有许多研究者选择绕开复杂的神经-肌肉调控,提出了几种基于接触式软体机器人直接植入的压力控制系统来作为人工逼尿肌去直接挤压膀胱的解决方案。这些植入式的压力控制系统的驱动力主要来自形状记忆合金或热响应性凝胶,并能在相应的刺激下发生物理收缩达到压缩膀胱的目的,并通过在膀胱表面植入基于nfc的压力传感器来实时监测膀胱的尿液容量。但是研究中的动物实验结构表明,这种人工逼尿肌能够有效提高膀胱的内压,改善膀胱排空不全的症状,但是其压力系统的压力不足,只能适用于大鼠等小动物,不足以提供能够驱动人体膀胱排尿的压力。同时植入式的压力传感器的能源的长期供应和性能的稳定性存在一定问题,需要通过手术更换能源,导致其不能实现长期有效的治疗与监测。对此有研究者使用植入式的磁性软体机器人如磁控软体人工膀胱(mrb)和磁性复合网片来充当人工逼尿肌(例如可参见中国专利申请cn114870078a),外部磁场的驱动下能够输出强大磁力,从而达到排空膀胱的目的,并且在大动物猪身上完成了动物实验,但是它同样没有能够实现长期工作的尿量监测系统。中国专利申请cn114870078a设计了一种磁性复合网片,可被植入在膀胱内侧的外膜层上,能够在外加梯度磁场的条件下充当能够施加正常排尿压力的人工逼尿肌(具体的,在外部磁场的作用下,磁性复合网片内的磁化铁磁颗粒能同外部磁场产生斥力,由于磁化铁磁颗粒中的永磁粒子拥有较高的矫顽力,在外部磁场的作用下,铁磁颗粒拥有可靠的致动,能够输出大量的磁力,起到人工逼尿肌作用,进而挤压排空膀胱),未涉及尿量监测。目前通过植入人工逼尿肌来治疗膀胱运动障碍(uab)的解决方案亟需一种能够做到高准确度、长时间监测的传感系统。


技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术的目的在于提供一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其中通过对穿戴式柔性磁场传感探头的组件结构及它们的设置方式进行改进,将磁场传感阵列(如,多个tmr2901芯片排布形成的阵列)排布并封装在柔性封装层中,配合现有技术已研发得到的可植入式的磁性复合网片(可参见中国专利申请cn114870078a),能够通过磁场传感,实时监测植入体内的磁性复合网片的实时形态(基于植入式的磁性复合网片是贴合在膀胱表面的,能够随着膀胱的膨胀收缩而运动,它所产生的磁场也会随之变化,所以能够通过测试磁性复合网片产生的磁场的变化来监测其实时形态),从而实现膀胱尿液容量的实时监测。本专利技术在实际使用时,可以穿戴于人体盆腔处的皮肤上,进行体外监测,能够解决现有的研究中植入式压力传感器能源无法做到长期供应,性能存在不稳定性,导致其不能实现长期有效监测的技术问题。并且,本专利技术可优选采用聚二甲基硅氧烷树脂作为柔性封装层材料,能够让传感阵列有效贴合人体皮肤表面。

2、为实现上述目的,按照本专利技术的一个方面,提供了一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,该穿戴式柔性磁场传感探头用于配合植入式的磁性复合网片工作,包括柔性封装层和位于该柔性封装层内的磁场传感阵列;

3、其中,所述磁场传感阵列为多个磁阻芯片排布形成的阵列,所述磁阻芯片的引脚通过导线引出所述柔性封装层。

4、作为本专利技术的进一步优选,所述磁阻芯片为tmr磁阻芯片。

5、作为本专利技术的进一步优选,所述tmr磁阻芯片具体为tmr2901磁阻芯片、tmr7616磁阻芯片或tmr7608磁阻芯片。

6、作为本专利技术的进一步优选,所述柔性封装层内设置有2颗tmr磁阻芯片,它们之间的中心间距为7.5mm至15mm。

7、作为本专利技术的进一步优选,所述导线具体为蛇形导线。

8、作为本专利技术的进一步优选,所述蛇形导线为蛇形铜箔导线。

9、作为本专利技术的进一步优选,所述柔性封装层为聚二甲基硅氧烷树脂柔性封装层。

10、按照本专利技术的另一方面,提供了一种用于膀胱尿液容量监测及辅助膀胱排尿的装置,其特征在于,包括磁性复合网片和穿戴式柔性磁场传感探头,其中,

11、所述磁性复合网片包括磁化铁磁颗粒和复合网片;所述磁化铁磁颗粒嵌入所述复合网片的网格内,以形成柔性磁控覆盖层;所述柔性磁控覆盖层贴合在膀胱内侧的外膜层上,用于在梯度磁场的条件下充当能够施加正常排尿压力的人工逼尿肌,实现辅助膀胱排尿;

12、所述穿戴式柔性磁场传感探头用于配合所述磁性复合网片工作,包括柔性封装层和位于该柔性封装层内的磁场传感阵列;其中,所述磁场传感阵列为多个磁阻芯片排布形成的阵列,所述磁阻芯片的引脚通过导线引出所述柔性封装层;所述穿戴式柔性磁场传感探头用于贴合在盆腔处的人体表皮皮肤上,能够在无外加磁场的条件下,通过对所述磁性复合网片所产生的磁场变化进行传感,从而实现对膀胱尿液容量的监测。

13、作为本专利技术的进一步优选,记所述磁性复合网片中相邻2个磁化铁磁颗粒之间的边缘间隙为d,则,所述柔性封装层内设置有2颗tmr磁阻芯片,它们之间的中心间距为d至2d。

14、通过本专利技术所构思的以上技术方案,与现有技术相比,得到的穿戴式柔性磁场传感探头能够长期、实时监测膀胱尿液容量,配合植入式的磁性复合网片(可参见中国专利申请cn114870078a,该磁性复合网片被植入在膀胱外膜;cn114870078a的全部内容通过引用结合在本申请中),可简单的将本专利技术中的柔性磁场传感探头贴附在与膀胱相对应的人体表面皮肤上(即,盆腔表面皮肤上,肚皮附近的皮肤),通过外部电路检测磁场传感阵列(如,tmr2901芯片阵列)的传感信号,即可实现对膀胱尿液容量的监测。

15、本专利技术专利技术人前期研究得到了一种可植入式的磁性复合网片(可参见中国专利申请cn114870078a),在人体或大动物体内植入辅助排尿的磁性复合网片后,能够跟随膀胱充盈。将穿戴式柔性磁场传感阵列探头贴附于人体皮肤表面,可以感知磁性复合网片由于膀胱形态变化而产生的磁场强度变化,通过磁场强度的变化,可以实时感知膀胱充盈程度,从而实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,该穿戴式柔性磁场传感探头用于配合植入式的磁性复合网片工作,包括柔性封装层和位于该柔性封装层内的磁场传感阵列;

2.如权利要求1所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述磁阻芯片为TMR磁阻芯片。

3.如权利要求2所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述TMR磁阻芯片具体为TMR2901磁阻芯片、TMR7616磁阻芯片或TMR7608磁阻芯片。

4.如权利要求1所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述柔性封装层内设置有2颗TMR磁阻芯片,它们之间的中心间距为7.5mm至15mm。

5.如权利要求1所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述导线具体为蛇形导线。

6.如权利要求5所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述蛇形导线为蛇形铜箔导线。

7.如权利要求1所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述柔性封装层为聚二甲基硅氧烷树脂柔性封装层。

8.一种用于膀胱尿液容量监测及辅助膀胱排尿的装置,其特征在于,包括磁性复合网片和穿戴式柔性磁场传感探头,其中,

9.如权利要求8所述用于膀胱尿液容量监测及辅助膀胱排尿的装置,其特征在于,记所述磁性复合网片中相邻2个磁化铁磁颗粒之间的边缘间隙为D,则,所述柔性封装层内设置有2颗TMR磁阻芯片,它们之间的中心间距为D至2D。

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【技术特征摘要】

1.一种用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,该穿戴式柔性磁场传感探头用于配合植入式的磁性复合网片工作,包括柔性封装层和位于该柔性封装层内的磁场传感阵列;

2.如权利要求1所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述磁阻芯片为tmr磁阻芯片。

3.如权利要求2所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述tmr磁阻芯片具体为tmr2901磁阻芯片、tmr7616磁阻芯片或tmr7608磁阻芯片。

4.如权利要求1所述用于监测膀胱尿液容量的穿戴式柔性磁场传感探头,其特征在于,所述柔性封装层内设置有2颗tmr磁阻芯片,它们之间的中心间距为7.5mm至15mm。

5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:臧剑锋武子琨程一帆
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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