一種排卵檢測系統(tǒng)及其檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種排卵檢測系統(tǒng)及其方法，所述系統(tǒng)包括排卵檢測裝置、數(shù)據(jù)接收顯示裝置、云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端，所述排卵檢測裝置包括控制器和分別與其相連接的測試信號發(fā)生器、信號預處理器、無線通訊模塊、溫度傳感器，所述測試信號發(fā)生器發(fā)出的信號經(jīng)過測試信號接收器發(fā)送到信號預處理器；所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置包括無線通訊模塊，檢測控制計算與結(jié)果顯示模塊，云端通信模塊。本發(fā)明采用復阻抗的等效模型，比單純的電阻模型更真實的反映出體液的生物電學模型；本檢測系統(tǒng)體積小，低功耗，適合隨身攜帶。
【專利說明】
一種排卵檢測系統(tǒng)及其檢測方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種便攜醫(yī)療裝置，尤其是涉及一種排卵檢測系統(tǒng)及其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，掌握合理有效的避孕與受孕方法，準確預測排卵期，對正常的育齡女性來說 顯得非常重要。預測確定排卵期常用的方法：1)基礎體溫法，需要記錄每日體溫，比較繁瑣， 并且容易受感冒，發(fā)燒，空調(diào)等因素的影響，導致預測失效。2)比斯林法，通過觀察宮頸粘液 的來預測排卵，此方法只適用與月經(jīng)規(guī)律的女性。3)血液檢測法，不適合家庭內(nèi)和連續(xù)監(jiān) 測。4)B超檢測卵泡法，需要在醫(yī)院使用B超儀器。5)基于歐姆定律的電阻測量，電極容易產(chǎn) 生極化，電極成本較高，把體液電學模型等效為純電阻模型，忽略了容抗特性。市場上基于 以上方法生產(chǎn)的排卵檢測設備，記錄時間短，且容易丟失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種排卵檢測系統(tǒng)及其檢測方法，是一種 智能便攜型基于復阻抗測量的排卵檢測系統(tǒng)，且輔以云存儲與大數(shù)據(jù)分析，其技術(shù)方案如 下所述：
[0004] -種排卵檢測系統(tǒng)，包括排卵檢測裝置、數(shù)據(jù)接收顯示裝置、云存儲與大數(shù)據(jù)分析 服務端，所述排卵檢測裝置包括控制器和分別與其相連接的測試信號發(fā)生器、信號預處理 器、無線通訊模塊、溫度傳感器，所述測試信號發(fā)生器發(fā)出的信號經(jīng)過測試信號接收器發(fā)送 到信號預處理器;所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置包括無線通訊模塊，檢測控制計算與結(jié)果顯示模 塊，云端通信模塊。
[0005] 所述測試信號發(fā)生器和測試信號接收器之間設置有口腔體液的生理電學等效模 型，所述生理電學等效模型包括電阻與一個電容串聯(lián)后再與另一個電容并聯(lián)，在生理電學 等效模型兩端設置有兩個電極與口腔液體連接。
[0006] 所述無線通訊模塊采用藍牙或wifi。
[0007] 所述排卵檢測裝置內(nèi)設置有包含充電電池的電源模塊，所述電源模塊設置有充電 孔，用于給充電電池充電。
[0008] 靠近測試信號發(fā)生器一端的電極為正探極，靠近測試信號接收器一端的電極為負 探極，所述正探極和負探極為金屬材質(zhì)。
[0009] 根據(jù)上述系統(tǒng)的排卵檢測方法，包括以下步驟：
[0010] (1)所述排卵檢測裝置放置在口腔中，并與口腔液體相接觸，所述數(shù)據(jù)接收顯示裝 置通過無線通訊模塊與排卵檢測裝置取得連接，并發(fā)出檢測指令；
[0011] (2)所述排卵檢測裝置的控制器收到檢測指令，控制測試信號發(fā)生器發(fā)出特定頻 率的正弦波測試信號，所述測試信號接收器將接收到的測試信號發(fā)送到信號預處理器，所 述信號預處理器將測試信號進行離散傅里葉變換計算得到測試數(shù)據(jù)；
[0012] ⑶所述控制器收到檢測指令，同時控制溫度傳感器測量口腔液體的溫度，得到口 腔溫度測試數(shù)據(jù)；
[0013] (4)所述控制器將測試數(shù)據(jù)、溫度測試數(shù)據(jù)以及排卵檢測裝置出廠時在校準階段 存取的校準數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)接收顯示裝置，所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置將接收的數(shù)據(jù)進行初步 處理發(fā)送到云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端進行計算；
[0014] (5)所述云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端儲存數(shù)據(jù)接收顯示裝置發(fā)來的數(shù)據(jù)，結(jié)合往 期數(shù)據(jù)，繪制出反映排卵預測結(jié)果的圖表，回傳給所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置進行顯示。
[0015] 所述排卵檢測裝置出廠時在校準階段進行校準，包括下列步驟：
[0016] (1)所述排卵檢測裝置空置，所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置通過無線通訊模塊與排卵檢 測裝置取得連接，并發(fā)出檢測指令；
[0017] (2)所述排卵檢測裝置的控制器收到檢測指令，控制測試信號發(fā)生器發(fā)出特定頻 率的正弦波測試信號，所述測試信號接收器將接收到的信號發(fā)送到信號預處理器，所述信 號預處理器將信號進行離散傅里葉變換計算得到校準數(shù)據(jù)；
[0018] (3)所述控制器將校準數(shù)據(jù)保存到內(nèi)部存儲器中。
[0019]所述特定頻率的正弦波測試信號為A*sin(2*3T*f*t)，其中，A為幅度，f為選定的頻 率，t為時間;所述信號預處理器將收到的信號進行離散傅里葉變換計算得到實部與虛部。 [0020]所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置對溫度測試數(shù)據(jù)進行初步處理，計算相對溫度系數(shù)tf，tf = (tl-25)*4/1000，tl是溫度測試數(shù)據(jù)，最后根據(jù)溫度系數(shù)tf?修正得到復阻抗：
[0021 ] Impedence = (Impedence_x)*(l~tf)
[0022] 所述Impedence_x是口腔液體的復阻抗。
[0023]所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置對測試數(shù)據(jù)進行初步處理，根據(jù)校準數(shù)據(jù)計算出排卵檢測 裝置中校準電阻的幅值，以及測試數(shù)據(jù)計算出口腔液體的幅度值，從而得到口腔液體的復 阻抗數(shù)據(jù)。
[0024] 本發(fā)明有以下優(yōu)點：1)本檢測系統(tǒng)采用復阻抗的等效模型，比單純的電阻模型更 真實的反映出體液的生物電學模型；
[0025] 2)本檢測系統(tǒng)體積小，低功耗，適合隨身攜帶；
[0026] 3)本檢測系統(tǒng)具有易用性，只需放置好探頭在口腔內(nèi)，點擊手機APP上的相關按 鍵，便可得到檢測結(jié)果；
[0027] 4)本檢測系統(tǒng)保存使用者的所有歷史數(shù)據(jù)，不因設備損壞而丟失；
[0028] 5)本檢測系統(tǒng)的可以根據(jù)個體的特性做大數(shù)據(jù)分析，預測的準確率高。
【附圖說明】
[0029] 圖1是所述排卵檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2是所述排卵檢測裝置的外觀正面示意圖；
[0031 ]圖3是所述排卵檢測裝置的外觀背面示意圖；
[0032]圖4是實施例中云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端檢測結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明屬于對女性排卵狀況的跟蹤檢測和算法預測的技術(shù)領域，特別是基于復阻 抗測量技術(shù)，利用藍牙通信和基于云存儲的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)來預測人類女性排卵期。
[0034]本系統(tǒng)的工作原理:排卵期與非排卵期女性血液中激素水平的變化，影響到體液 中帶電離子濃度的變化，進而引起口腔唾液在電學特性上的改變，通過測量女性口腔唾液 阻抗(阻抗等效模型7)，從而得到血液中激素水平的變化，加上輔助的溫度信息，送入云端 進行分析，最終測定排卵期，準確預測出排卵日期。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明包括排卵檢測裝置100、數(shù)據(jù)接收顯示裝置200、云存儲與大數(shù) 據(jù)分析服務端300。其中排卵檢測裝置100包括測試信號發(fā)生器1、測試信號接收器2、信號預 處理器3、藍牙無線模塊4、溫度傳感器5、控制器6。數(shù)據(jù)接收顯示裝置200包括藍牙無線模塊 13、檢測控制計算與結(jié)果顯示模塊12、云端通信模塊11。
[0036]實際使用時，數(shù)據(jù)接收顯示裝置200為帶有藍牙通信模塊和WIFI通信模塊的智能 手機，在數(shù)據(jù)接收顯示裝置200上采用APP應用程序，APP具有檢測控制、阻抗計算、結(jié)果顯示 和與云端通信功能，即為檢測控制計算與結(jié)果顯示模塊12。排卵檢測裝置100中，主體功能 為阻抗測量、溫度測量、信號預處理及藍牙無線模塊。阻抗等效模型7為口腔唾液等效的電 學模型。云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端300的主體功能為存儲用戶數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)分析功能。 [0037]如圖2、3所示，所述排卵檢測裝置100在外觀設計上，包括正探極21、負探極35、溫 度探極22、探頭主體23、探頭接口 24、彎頭探頭25、彎頭主體26、彎頭旋轉(zhuǎn)體27、探頭凹槽28、 設備主體29、指示燈30、探頭背面31、彎頭背面32、主體背面33、背面電池蓋34。
[0038]所述溫度探極22是溫度傳感器5的外部設置，所述正探極21和負探極35作為阻抗 等效模型7的測量兩端。
[0039]所述正探極21和負探極35采用金屬材質(zhì)，呈圓形，設置在排卵檢測裝置100上，并 且起到密封作用，防止唾液進入裝置內(nèi)部。
[0040] 所述排卵檢測裝置100將電源與設置有探頭的測量端進行了翻轉(zhuǎn)連接的設置，并 通過探頭接口 24、彎頭探頭25、彎頭主體26、彎頭旋轉(zhuǎn)體27進行設置，從而使得測量端能夠 翻轉(zhuǎn)放置在探頭凹槽28內(nèi)。
[0041] 使用時，排卵檢測裝置100首先在出廠階段實施校準：
[0042] 所述排卵檢測裝置空置，測試的地方不與任何物體接觸；
[0043]數(shù)據(jù)接收顯示裝置200上的檢測控制計算與結(jié)果顯示模塊12控制藍牙無線模塊13 與排卵檢測裝置100上的藍牙無線模塊4取得連接，并通過藍牙無線模塊4向控制器6發(fā)出指 令。
[0044]控制器6收到指令，控制測試信號發(fā)生器1發(fā)出特定頻率的正弦波測試信號：
[0045] A*sin(2*Jr*f*t)
[0046] 其中，A為幅度，f為選定的頻率，t為時間。
[0047] 測試信號經(jīng)過一個已知的校準電阻8回到測試信號接收器2,測試信號接收器2將 接收到的信號送給信號預處理器3做DFT(離散傅里葉變換）計算得到實部REAL_0與虛部 IMAG_0，信號預處理器3將處理過的數(shù)據(jù)REAL_0與IMAG_0送給控制器6。
[0048] 控制器6把信號預處理器3送來的數(shù)據(jù)(REAL_0與頂AG_0)保存到內(nèi)部存儲器中。
[0049] 產(chǎn)品在實際測試中實施：
[0050] 所述排卵檢測裝置放置在口腔中，并與口腔液體相接觸；
[0051] 數(shù)據(jù)接收顯示裝置200上的檢測控制計算與結(jié)果顯示模塊12控制藍牙無線模塊11 與排卵檢測裝置100上的藍牙無線模塊4取得連接，并通過藍牙無線模塊4向控制器6發(fā)出指 令；
[0052] 控制器6收到指令，控制測試信號發(fā)生器1發(fā)出特定頻率的正弦波測試信號：
[0053] A*sin(2*Jr*f*t)
[0054]其中，A為幅度，f為選定的頻率，t為時間。
[0055] 測試信號經(jīng)過口腔分泌液回到測試信號接收器2,測試信號接收器2將接收到的信 號送給信號預處理器3做DFT計算得到實部REAL_x與虛部MAG_x，信號預處理器3將處理過 的數(shù)據(jù)IMAG_x送給控制器6;
[0056] 控制器6同時給溫度傳感器5發(fā)出測量請求信號，溫度傳感器5返回口腔溫度測量 結(jié)果給控制器6;
[0057] 控制器6把信號預處理器3送來的數(shù)據(jù)溫度傳感器5發(fā)送的溫 度測量數(shù)據(jù)(tl)，以及校準階段存取的數(shù)據(jù)(REAL_0與頂AG_0)，通過藍牙無線模塊4發(fā)送給 數(shù)據(jù)接收顯示裝置200。
[0058]數(shù)據(jù)接收顯示裝置200上的檢測控制計算與結(jié)果顯示模塊12接收到排卵檢測裝置 100發(fā)送回來的數(shù)據(jù)，計算出校準電阻8的幅值：
[0059] MAG'、Q=攤EAljf + (mAGjf
[0060]然后計算出口腔液體的幅度值：
[0061 ]麻
[0062] 根據(jù)已知校準電阻8的阻抗值得到口腔液體的復阻抗：
[0063] Impedence_x = R0*MAG_x/MAD_0 [0064]并計算相對溫度系數(shù)tf:
[0065] tf=(tl_25)*4/1000
[0066]最后根據(jù)溫度系數(shù)tf?修正得到復阻抗：
[0067] Impedence = (Impedence_x)*(l~tf)
[0068]并把本次計算幅度值與溫度值通過云端通信模塊11上傳給云存儲與大數(shù)據(jù)分析 服務端300。
[0069]云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端300存儲本次測量數(shù)據(jù)，并結(jié)合往期數(shù)據(jù)，繪制出反映 排卵預測結(jié)果的圖表，回傳給數(shù)據(jù)接收顯示裝置200上的檢測控制計算與結(jié)果顯示模塊12 顯示。如圖4所示，是云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端300返回的圖表顯示示意圖，表明了最佳受 孕期的時間。
[0070]本發(fā)明采用復阻抗的等效模型，比單純的電阻模型更真實的反映出體液的生物電 學模型;本檢測系統(tǒng)體積小，低功耗，適合隨身攜帶。
【主權(quán)項】
1. 一種排卵檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括排卵檢測裝置、數(shù)據(jù)接收顯示裝置、云存儲與 大數(shù)據(jù)分析服務端，所述排卵檢測裝置包括控制器和分別與其相連接的測試信號發(fā)生器、 信號預處理器、無線通訊模塊、溫度傳感器，所述測試信號發(fā)生器發(fā)出的信號經(jīng)過測試信號 接收器發(fā)送到信號預處理器;所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置包括無線通訊模塊，檢測控制計算與 結(jié)果顯示模塊，云端通信模塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排卵檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述測試信號發(fā)生器和測試信號 接收器之間設置有口腔體液的生理電學等效模型，所述生理電學等效模型包括電阻與一個 電容串聯(lián)后再與另一個電容并聯(lián)，在生理電學等效模型兩端設置有兩個電極與口腔液體連 接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排卵檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線通訊模塊采用藍牙或 wifi〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排卵檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述排卵檢測裝置內(nèi)設置有包含 充電電池的電源模塊，所述電源模塊設置有充電孔，用于給充電電池充電。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的排卵檢測系統(tǒng)，其特征在于:靠近測試信號發(fā)生器一端的電極 為正探極，靠近測試信號接收器一端的電極為負探極，所述正探極和負探極為金屬材質(zhì)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的排卵檢測方法，包括以下步驟： (1) 所述排卵檢測裝置放置在口腔中，并與口腔液體相接觸，所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置通 過無線通訊模塊與排卵檢測裝置取得連接，并發(fā)出檢測指令； (2) 所述排卵檢測裝置的控制器收到檢測指令，控制測試信號發(fā)生器發(fā)出特定頻率的 正弦波測試信號，所述測試信號接收器將接收到的測試信號發(fā)送到信號預處理器，所述信 號預處理器將測試信號進行離散傅里葉變換計算得到測試數(shù)據(jù)； (3) 所述控制器收到檢測指令，同時控制溫度傳感器測量口腔液體的溫度，得到口腔溫 度測試數(shù)據(jù)； (4) 所述控制器將測試數(shù)據(jù)、溫度測試數(shù)據(jù)以及排卵檢測裝置出廠時在校準階段存取 的校準數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)接收顯示裝置，所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置將接收的數(shù)據(jù)進行初步處理 發(fā)送到云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端進行計算； (5) 所述云存儲與大數(shù)據(jù)分析服務端儲存數(shù)據(jù)接收顯示裝置發(fā)來的數(shù)據(jù)，結(jié)合往期數(shù) 據(jù)，繪制出反映排卵預測結(jié)果的圖表，回傳給所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置進行顯示。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的排卵檢測方法，其特征在于:所述排卵檢測裝置出廠時在校準 階段進行校準，包括下列步驟： (1) 所述排卵檢測裝置空置，所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置通過無線通訊模塊與排卵檢測裝 置取得連接，并發(fā)出檢測指令； (2) 所述排卵檢測裝置的控制器收到檢測指令，控制測試信號發(fā)生器發(fā)出特定頻率的 正弦波測試信號，所述測試信號接收器將接收到的信號發(fā)送到信號預處理器，所述信號預 處理器將信號進行離散傅里葉變換計算得到校準數(shù)據(jù)； (3) 所述控制器將校準數(shù)據(jù)保存到內(nèi)部存儲器中。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的排卵檢測方法，其特征在于:所述特定頻率的正弦波測試信號 為A*Sin(2*3i*f*t)，其中，A為幅度，f為選定的頻率，t為時間；所述信號預處理器將收到的 信號進行離散傅里葉變換計算得到實部與虛部。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的排卵檢測方法，其特征在于:所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置對溫度測 試數(shù)據(jù)進行初步處理，計算相對溫度系數(shù)tf，tf=(tl-25)*4/1000，tl是溫度測試數(shù)據(jù)，最 后根據(jù)溫度系數(shù)tf修正得到復阻抗： Impedence=(Impedence_x)*(l~tf) 所述Impedence_x是口腔液體的復阻抗。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的排卵檢測方法，其特征在于:所述數(shù)據(jù)接收顯示裝置對測試 數(shù)據(jù)進行初步處理，根據(jù)校準數(shù)據(jù)計算出排卵檢測裝置中校準電阻的幅值，以及測試數(shù)據(jù) 計算出口腔液體的幅度值，從而得到口腔液體的復阻抗數(shù)據(jù)。
【文檔編號】A61B10/00GK105852913SQ201610334731
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】黑杰, 沈悅, 陳玲玲
【申請人】沈悅