方 強(qiáng)，雷 炬，樊汝會(huì)，王新?lián)P，胡權(quán)升，宋炳慶，周占松

一種殘余尿快速引流測(cè)定裝置的研制

方 強(qiáng)，雷 炬，樊汝會(huì)，王新?lián)P，胡權(quán)升，宋炳慶，周占松

目的：研制一種殘余尿引流測(cè)定裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者膀胱內(nèi)尿液進(jìn)行快速引流并準(zhǔn)確測(cè)定。方法：裝置由AT89C51型單片機(jī)控制板、直流電動(dòng)機(jī)抽排裝置和藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置3個(gè)部分組成。單片機(jī)控制板通過(guò)控制直流電動(dòng)機(jī)抽排裝置的啟動(dòng)將殘余尿抽至藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置，從而實(shí)時(shí)測(cè)量殘余尿量并將數(shù)據(jù)傳回單片機(jī)，在單片機(jī)控制板的數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示。結(jié)果：經(jīng)模擬測(cè)試，該裝置能夠?qū)㈩A(yù)先裝入燒杯中的液體快速抽至藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置，并在控制板上準(zhǔn)確顯示。結(jié)論：該裝置能夠快速完成殘余尿的引流及測(cè)定，若能應(yīng)用于臨床尿動(dòng)力學(xué)檢查，可大大減輕操作人員的負(fù)擔(dān)。

殘余尿；引流；測(cè)定；裝置

0 引言

排尿功能障礙性疾病是泌尿外科常見病，尿動(dòng)力學(xué)檢查是診斷排尿功能障礙性疾病的重要方法。殘余尿是指當(dāng)排尿結(jié)束的瞬間膀胱內(nèi)殘留的尿液量，是排尿功能障礙患者尿動(dòng)力學(xué)評(píng)估的重要指標(biāo)之一[1-3]，目前對(duì)于那些殘余尿較多的患者尚沒有一種較為理想的引流測(cè)定方法。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)[4]并研制了一種殘余尿引流測(cè)定裝置，有望快速地引流并準(zhǔn)確測(cè)定患者膀胱內(nèi)的殘余尿量。

1 主要結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 主要結(jié)構(gòu)

如圖 1所示，殘余尿快速引流測(cè)定裝置由AT89C51型單片機(jī)（micro controller unit，MCU）控制板、藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置和直流電動(dòng)機(jī)抽排裝置3個(gè)部分組成。

圖1 殘余尿快速引流測(cè)定裝置示意圖

1.2 工作原理

單片機(jī)控制板通過(guò)控制直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)將患者膀胱內(nèi)殘余尿抽至藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置，從而實(shí)

時(shí)測(cè)量殘余尿量并將數(shù)據(jù)傳回單片機(jī)，最終在控制板的數(shù)碼管上實(shí)時(shí)顯示殘余尿量。整個(gè)單片機(jī)控制板電路由AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)控制電路（如圖2所示）、數(shù)碼管顯示電路（如圖3所示）、系統(tǒng)串口通信電路（如圖4所示）、系統(tǒng)電源電路（如圖5所示）以及獨(dú)立按鍵電路（如圖6所示）組成?？刂七壿嬃鞒倘鐖D7所示。

圖2 51單片機(jī)最小系統(tǒng)控制電路

圖3 數(shù)碼管顯示電路

圖4 系統(tǒng)串口通信電路

2 測(cè)試結(jié)果

樣機(jī)完成后，我們分別對(duì)AT89C51單片機(jī)的通信、控制邏輯以及殘余尿抽排裝置的功能進(jìn)行了測(cè)試。

2.1 AT89C51單片機(jī)的通信、控制邏輯測(cè)試結(jié)果

連接電氣線路，通電后觀察控制板數(shù)碼管，5 s后按“啟動(dòng)”鍵，電動(dòng)機(jī)開始工作。在藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置中依次放入10、100和500 g砝碼，單片機(jī)數(shù)碼管上依次顯示“0010”、“0110”和 “0610”。取出之前所放砝碼，放入1 000 g砝碼，數(shù)碼管顯示“1 000”。停放砝碼后10 s，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停轉(zhuǎn)。測(cè)試結(jié)果表明，AT89C51單片機(jī)的通信、控制邏輯測(cè)試合格。

圖5 系統(tǒng)電源電路

圖6 獨(dú)立按鍵電路

圖7 單片機(jī)控制邏輯流程圖

2.2 殘余尿抽排裝置的功能模擬測(cè)試結(jié)果

裝置通電后，數(shù)碼管顯示“0000”，說(shuō)明單片機(jī)控制板與藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置成功連接。按下“開始”鍵，控制板與藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置均完成初始化，數(shù)碼管顯示“0000”。將抽排模塊的引流管置入預(yù)先裝有140 mL自來(lái)水的燒杯內(nèi)，按下“啟動(dòng)”鍵，直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)抽排裝置，將燒杯內(nèi)的自來(lái)水快速抽入藍(lán)牙殘余尿測(cè)定裝置，控制板數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示液體量，抽排結(jié)束后10 s，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停轉(zhuǎn)，數(shù)碼管顯示當(dāng)前殘余尿量為“0140”（如圖8所示）。測(cè)試結(jié)果表明，殘余尿抽排裝置的功能模擬測(cè)試合格。

圖8 殘余尿抽排裝置的功能模擬測(cè)試

3 討論

對(duì)于那些患有排尿功能障礙性疾病的患者，尤其是良性前列腺增生癥、膀胱頸梗阻、神經(jīng)源性膀胱等以排尿困難為主要癥狀的患者，膀胱殘余尿的測(cè)定對(duì)于其治療及預(yù)后評(píng)估至關(guān)重要[5-8]。目前，臨床檢測(cè)殘余尿的方法主要有2種：（1）在患者排尿后采用經(jīng)腹膀胱B超檢測(cè)殘余尿。該方法是根據(jù)排尿后膀胱內(nèi)回聲區(qū)的大小利用公式計(jì)算殘余尿，誤差較大，常用于單純的無(wú)創(chuàng)自由尿流率檢查患者[9-10]。（2）在侵入性尿動(dòng)力學(xué)檢查時(shí)，通過(guò)膀胱測(cè)壓管將膀胱內(nèi)的尿液引流至體外再以量筒測(cè)量。為了盡量減少膀胱測(cè)壓管對(duì)患者排尿的影響，侵入性尿動(dòng)力學(xué)檢查通常使用8F雙腔膀胱測(cè)壓管，該測(cè)壓管管腔內(nèi)徑很細(xì)，自然狀態(tài)下引流速度緩慢，對(duì)于那些殘余尿較少的患者，此方法較為準(zhǔn)確；然而對(duì)于殘余尿多或者上尿路積水的患者，由于在引流期間上尿路尿液源源不斷流入膀胱，此時(shí)不僅殘余尿結(jié)果不準(zhǔn)確，而且耗費(fèi)檢查時(shí)間。有鑒于此，本研究設(shè)計(jì)并試制了一種殘余尿快速引流測(cè)定裝置。經(jīng)模擬測(cè)試，該裝置不僅能夠快速完成殘余尿的引流，并能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

該殘余尿引流測(cè)定裝置若能應(yīng)用于臨床尿動(dòng)力學(xué)檢查中，有望獲得更為準(zhǔn)確的患者殘余尿結(jié)果，并大大減輕檢查人員負(fù)擔(dān)。

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（收稿：2013-03-04 修回：2013-05-27）

Rapid Drainage and Measuring Device for Residual Urine

FANG Qiang1,LEI Ju2,FAN Ru-hui1,WANG Xin-yang2,HU Quan-sheng1,SONG Bing-qing1,ZHOU Zhan-song1
(1.Urological Research Institute of the PLA,Southwest Hospital of the Third Military Medical University,Chongqing 400038,China;2.Chengdu Wearnes UEST New Technology Company Limited,Chengdu 610041,China)

Objective To develop a residual urine drainagemeasuring device in order to ensure the reliability of residualurine resultsand shorten the urodynamic study time.Methods The devicewas composed ofan AT89C51microcontroller controlpanel, a DCmotor pumping unitand a Bluetooth residualurine detection unit.Themicrocontroller control panel started the pumping device to pump residual urine to Bluetooth residual urine detection unit by controlling the direct currentmachinemotor.Re- al-time results of residual urine detected by Bluetooth residual urine detection unitwere sent to themicrocontroller and dis-played on its nixie light.Results Simulated testing showed that the liquid in a beakerwas pumped into the Bluetooth residual urine detection unitand themeasurementswere displayed on thenixie light.Conclusion The device can beused for the drainage and testing of residual urine,and can relief theworkload ofoperatorswhen applied in clinicalurodynamic examination.[Chi－nese Medical Equipment Journal，2014，35（3）：34-36]

residual urine;drainage;measuring；device

R318.6；R197.39

A

1003-8868（2014）03-0034-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.03.034

第三軍醫(yī)大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化基金資助項(xiàng)目（2011XXQ001）

專 利：國(guó)家發(fā)明專利（ZL 200910101540.1）

方 強(qiáng)（1974—），男，博士，副主任技師，主要從事排尿功能障礙性疾病的基礎(chǔ)及臨床研究方面的工作，E-mail：fangqiang@tmmu.edu.cn。

400038重慶，第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院全軍泌尿外科研究所（方強(qiáng)，樊汝會(huì)，胡權(quán)升，宋炳慶，周占松）；610041成都，成都維信電子科大新技術(shù)有限公司（雷 炬，王新?lián)P）

周占松，E-mail：zhouzhansong@sohu.com