專利名稱：體液電導(dǎo)率的測量方法及所使用的測量探頭的制作方法
長期以來，尋求農(nóng)業(yè)肉食動物發(fā)情期的令人滿意的測量方法一直是科研的主題，在確定婦女排卵的精確時間方面同樣是如此。
為了能確定農(nóng)業(yè)肉食動物的最佳受孕時刻，曾嘗試過利用激素分析方法、陰道粘液的電導(dǎo)率的變化、陰道的pH值的變化、陰戶的細胞溶解準則或體溫作為輔助手段。但迄今幾乎沒有實際可行的方法。
EP 0 177 994公開了一種預(yù)測婦女排卵的方法，按照該方法，記下來月經(jīng)的起始時間并按規(guī)律確定出人體的一個提供關(guān)于月經(jīng)周期的數(shù)據(jù)的參數(shù)，該參數(shù)是受驗者的唾液的比電阻。此外還建議，在開始求唾液的電阻值記錄的第一個峰值時確定陰道粘液的電阻，每天，把陰道的電阻值記錄下來。在一谷點之后，陰道的電阻值出現(xiàn)升高表明受驗者在排卵。與此相關(guān)聯(lián)，在該文獻中描述了一種用于求得唾液的電阻的測量探頭，該測量探頭具有平的探頭表面，在探頭表面上嵌有多個圓形的電極。此外，該文獻還公開了一種圓柱形的、前端和后端均經(jīng)過倒圓的測量探頭，用以求得陰道粘液中的電阻。在該測量探頭上設(shè)有多個環(huán)電極。在這兩種測量探頭中，電極進行的是平行測量。
本發(fā)明的任務(wù)首先在于，提供一種用于測量體液的電導(dǎo)率的、工作精確的方法，此外還提供一種便于采用的測量探頭。
發(fā)明所建議的是一種為了求得電阻值用多個位于身體一個部位的不同測點上的測量電極測量體液的電導(dǎo)率用的方法，其中，測量是借助一個具有測量電極的測量探頭進行的，其特征在于，調(diào)用由測量電極分別求得的電阻值并求出最低的電阻值作為確定電導(dǎo)率的參考量。
發(fā)明考慮到，在測量體液的電導(dǎo)率時，尤其是在測量子宮頸粘液和/或陰道粘液的電導(dǎo)率時，由于人或動物在動，測量探頭連帶測量電極的位置相對于它周圍的體壁一直在改變，使測量電極所接觸到的體液時多時少。因此，所希望的測量信號受粘液量和粘液的空間分布的影響很大，換言之，測量信號與測點的位置有關(guān)。發(fā)明的方法對這種從屬關(guān)系的克服措施首先在于是在身體部位的多個點進行測量。因此，基于電導(dǎo)率變化而出現(xiàn)的信號變化必須作為趨向在所有的測點有所顯示。由于設(shè)置的測量電極的數(shù)目較大，因而獲得不同的測點。因為所有的測量電極均是單個電連接的，所以具備這樣的可能性，即，為了找到電阻值，僅對那個具有最低電阻值的電極進行求值。
求得最低電阻值所說明的情況是所考慮的那個電極是得到粘液的最好沖洗并從而處在最新鮮的粘液中的電極。涉及確定排卵，已經(jīng)公知的是在排卵前，子宮頸粘液和/或陰道粘液的電阻最高，并且愈是接近排卵，該電阻變得愈低，而同時粘液量也許變多。低的電阻值(基于被用來進行求值的那個測量電極的位置理想)以及接近排卵時電阻變小的趨向兩者與此相關(guān)聯(lián)。這樣，根據(jù)發(fā)明的方法就可在很大程度上不依賴于粘液量和探頭的位置或者說測量電極的位置，人們可從以下情況出發(fā)，即具有最小電阻值的測量電極完全被體液所沖洗。該(電阻)值被用來制訂算法。
用測量電極進行逐點測量是有利的，即采用點形電極。電導(dǎo)率的測量作為在限定測量間隔下的持續(xù)測量來進行是有利的。這樣，對體液的電導(dǎo)率進行連續(xù)采集，電阻值被存儲并可隨后被求值。測定測量電極連同隨后求得最低的電阻值可在很短的間隔內(nèi)，如15秒、30秒或60秒內(nèi)進行。
因為體液，特別是粘液準確無誤地涉及一種電解液，所以測量必須用交流電進行，否則會出現(xiàn)極化作用。求得的體液電阻不以純歐姆表現(xiàn)，而表現(xiàn)為阻抗。測量程序的設(shè)計準則應(yīng)使結(jié)果為阻抗的絕對數(shù)值。
除求得體液的電導(dǎo)率外再求得體液中的離子析出狀況和/或體溫是特別有益的。特別是在確定排卵時應(yīng)求得這些校驗值。
為了實施該方法而得到優(yōu)選使用的測量探頭具有為數(shù)很多的點形電極，這些點形電極分布在探頭的表面上，這些點形電極配裝有一個共同的接地。如果人們考慮到在一對導(dǎo)體，即點形電極和為其配屬的接地之間流動的電流不限在最短的路徑上，而是分布在所提供的每條路徑上，則可得出測量探頭的兩種優(yōu)選結(jié)構(gòu)。其中的第一種結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)電的接地環(huán)，該接地環(huán)和與之匹配的點形電極同心，在由點形電極和為其配屬的接地環(huán)構(gòu)成的一對導(dǎo)體之間設(shè)有一個絕緣環(huán)。在第二種結(jié)構(gòu)中，在各點形電極周圍均設(shè)有一個絕緣環(huán)，并且其余的探頭表面上具有導(dǎo)電的接地表面。點形電極和接地環(huán)以及導(dǎo)電的接地表面用的探頭載體自然由絕緣材料構(gòu)成。為了防止因氧化過程使信號發(fā)生變化，點形電極和接地環(huán)以及接地表面由不氧化的導(dǎo)電材料，如金構(gòu)成。
如把測量探頭深入到陰道內(nèi)，測量探頭最好設(shè)計成其端部經(jīng)過倒圓的圓柱形或球形結(jié)構(gòu)。此外，在測量探頭上還可設(shè)置嵌入探頭表面的、對離子敏感的電極和/或溫度測量電極。求值單元可處于測量探頭內(nèi)部，使其在探頭移出體外后可讀入存儲器;也可在測量探頭和處于體外的求值單元之間設(shè)置一個電氣連接線路。
下面，借助附圖對發(fā)明的測量探頭及發(fā)明的方法的兩個可行的實施形式詳細加以說明。附圖中

圖1是一個圓柱形測量探頭的俯視圖。
圖2是與圖1所示測量探頭基本相同的測量探頭的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是發(fā)情期鑒別裝置的線路方框圖。
圖1示出了一個圓柱形測量探頭1的俯視圖，測量探頭1的前端和后端均經(jīng)過倒圓。在探頭的表面2上規(guī)則地，即相互間距相同地設(shè)有為數(shù)很多的點形電極3。在每個點形電極3周圍有一個絕緣環(huán)4，在該絕緣環(huán)4的周圍又有一個接地環(huán)5。接地環(huán)5與點形電極3同心設(shè)置。點形電極3和接地環(huán)5用金制成。借助導(dǎo)線6連接多個接地環(huán)5，點形電極3是單個連接的。連接電纜7用以把圖中未示出的外圍設(shè)備與測量探頭1連在一起。
圖2所示的測量探頭1的結(jié)構(gòu)與圖1所示測量探頭的基本相同。在探頭1的表面2上具有點形電極3和圍繞這些點形電極3的絕緣環(huán)4。在位于各絕緣環(huán)4之間的其余探頭表面8上具有導(dǎo)電的接地表面，用以取代接地環(huán)5。該接地表面和點形電極用金制成。與圖1中的實施形式的區(qū)別在于，處理求得的測量值用的求值和存儲單元設(shè)在測量探頭1內(nèi)。這些值在測量探頭1移出體外后得以顯示。
圖3為發(fā)情期鑒別裝置的線路方框圖，該裝置譬如用于鑒別母牛的發(fā)情期。經(jīng)過一個多路開關(guān)的選擇器10把與點形電極3的數(shù)目相同的阻抗通道11，譬如16個阻抗通道傳輸?shù)揭粋€模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器12。一個運算單元(ALU)14從首先放置在一個緩沖存儲器13內(nèi)的16個值中確定具有最低阻抗的值。選擇出的該阻抗值被放置在內(nèi)存儲器15內(nèi)。一個串行接口為一個短的高頻傳輸線路供電，或者為一個感應(yīng)傳輸裝置16供電。一個外部讀入設(shè)備每天接收存儲內(nèi)容并為鑒別發(fā)情期分析數(shù)據(jù)。發(fā)情期的特征在于阻抗曲線顯著下降，由約60歐姆降到約10至20歐姆，阻抗曲線的變化與動物的體溫曲線變化基本一致。為能確保電路在35天長的時間內(nèi)具備其功能，應(yīng)設(shè)置省電的電路。
整個電路由多個部件組成傳感器混合模擬/數(shù)字的ASIC 放大器、多路開關(guān)選擇器、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、運算單元(邏輯的)、隨機存取存儲器分立技術(shù)設(shè)備感應(yīng)傳輸裝置或高頻發(fā)送器讀入設(shè)備包括接收部分(感應(yīng)或高頻)、微處理器、長期存儲器、輸入和輸出裝置。
傳感器、ASIC和遙測線路應(yīng)取微型化結(jié)構(gòu)，以便能將其深入到牛的陰道之中。在此項應(yīng)用中，測量探頭和整體尺寸應(yīng)與陰道的輪廓構(gòu)形協(xié)調(diào)。
縮小型的、相應(yīng)結(jié)構(gòu)的測量探頭用于確定婦女排卵，此外，還有與這種探頭相配的相應(yīng)求值電路。就總體而言，測量探頭用在生理上不令人疑慮的材料制成。
權(quán)利要求
1.測量體液電導(dǎo)率的方法，在該方法中，應(yīng)用多個位于身體一個部位的不同測點上的測量電極，用以求得電阻值，其中，測量借助一個具有測量電極的測量探頭進行，其特征在于，調(diào)用由測量電極分別求得的電阻值并求出最低的電阻值作為確定電導(dǎo)率的參考量。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，借助測量電極進行逐點測量。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，電導(dǎo)率的測量作為在限定測量間隔下的持續(xù)測量。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，測量間隔為15秒、30秒或60秒。
5.按照權(quán)利要求1至4之一項所述的方法，其特征在于，體液涉及的是動物和/或人的子宮頸粘液和/或陰道粘液，并且測量是借助其上具有測量電極的測量探頭進行的，該測量探頭深入子宮頸/陰道內(nèi)，用以鑒別發(fā)情期或確定排卵期。
6.按照權(quán)利要求1至5之一項所述的方法，其特征在于，測量用交流電進行，并且電阻表現(xiàn)為阻抗。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，測量結(jié)果表現(xiàn)為阻抗的絕對數(shù)值。
8.按照權(quán)利要求1至7之一項所述的方法，其特征在于，除體液的電導(dǎo)率外，還求得體液中的離子析出狀況和/或體溫。
9.用于實施權(quán)利要求1至8之一項所述方法的測量探頭，其特征在于，在探頭的表面(2)上設(shè)有為數(shù)很多的點形電極(3)，并且點形電極配有一個共同的接地(5、8)。
10.按照權(quán)利要求9所述的測量探頭，其特征在于，導(dǎo)電的接地環(huán)(5)和與之匹配的點形電極(3)同心，在由點形電極(3)和為其配屬的接地環(huán)(5)所構(gòu)成的一對導(dǎo)體之間設(shè)有一個絕緣環(huán)(4)。
11.按照權(quán)利要求9所述的測量探頭，其特征在于，絕緣環(huán)(4)設(shè)在與之匹配的那個點形電極(3)的周圍，在其余的探點表面(8)上具有導(dǎo)電的接地表面。
12.按照權(quán)利要求9至11之一項所述的測量探頭，其特征在于，點形電極(3)和接地環(huán)(5)以及接地表面(8)用不氧化的導(dǎo)電材料，特別是金制成。
13.按照權(quán)利要求9至12之一項所述的測量探頭，其特征在于，測量探頭為圓柱形結(jié)構(gòu)，其兩端經(jīng)過倒圓，或為球形結(jié)構(gòu)。
14.按照權(quán)利要求9至13之一項所述的測量探頭，其特征在于，測量探頭(1)具有對離子敏感的電極和/或溫度測量電極。
全文摘要
本發(fā)明是一種為了求得電阻值用多個位于身體一個部位的不同測點上的測量電極測量體液的電導(dǎo)率，其中，測量借助一個具有測量電極的測量探頭進行，按照本發(fā)明，調(diào)用由測量電極分別求得的電阻值并求出最低的電阻值作為確定電導(dǎo)率的參考量。得到優(yōu)選采用的測量探頭的優(yōu)點在于，該測量探頭具有為數(shù)很多的點形電極，這些點形電極分布設(shè)在探頭表面上，其中，點形電極配有一個共同的接地。
文檔編號A61B10/00GK1073350SQ92112249
公開日1993年6月23日 申請日期1992年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月13日
發(fā)明者W·魏蘭 申請人:萊恩技術(shù)魏蘭及卡斯帕公司