膀胱監測非侵入性技術的進展2026

膀胱監測非侵入性技術的進展2026膀胱監測，包括尿失禁管理和膀胱尿容量監測，是泌尿科護理的重要組成部分。尿失禁是一種常見的疾病，影響著全球超過4.20億人的生活質量，膀胱尿量是評估膀胱功能和健康狀況的重要指標。以前已經對尿失禁管理技術、膀胱活動和膀胱尿量監測的非侵入性技術進行了研究。本范圍界定綜述概述了膀胱監測的普遍性，重點是智能失禁護理可穿戴設備的最新發展以及使用超聲、光學和電生物阻抗技術進行非侵入性膀胱尿量監測的最新技術。發現的結果是有希望的，它們的應用將改善患有膀胱神經源性功能障礙和尿失禁管理的人群的福祉。膀胱尿容量監測和尿失禁管理的最新研究進展顯著改善了現有的市場產品和解決方案，并將能夠開發更有效的未來解決方案。膀胱是一個肌性器官，具有儲存腎臟產生的尿液的功能。在出現排空膀胱的沖動之前，成人膀胱可以支持的典型體積估計在300-500mL之間。膀胱監測是測量和評估膀胱功能和健康狀況的過程。這是泌尿科護理的一個重要方面，因為它允許醫療保健專業人員評估膀胱儲存和排空尿液的能力，并檢測可能存在的異常或問題。有多種膀胱監測方法，包括用于診斷和管理各種泌尿系統疾病的侵入性和非侵入性技術，例如尿失禁、尿路感染、膀胱癌和排尿功能障礙。它們還可用于評估治療效果和識別治療期間的潛在改變或不良事件。尿失禁（UI）管理和膀胱尿容量（BUV）監測是泌尿科護理的兩個重要方面。UI或對泌尿功能的失控會對患有UI的人的生活質量（QoL）產生重大影響。準確可靠的診斷和UI管理對于改善患者結局至關重要。另一方面，BUV監測通過測量膀胱儲存和排尿尿液的能力來評估膀胱功能和健康狀況，從而能夠識別可能存在的偏差或問題。UI管理和BUV監測都可以使用侵入性和非侵入性技術進行。BUV監測具有較大的臨床意義，膀胱內尿量異常可能提示各種健康問題。UI是最常見的衛生問題之一，影響著全球數百萬人。根據不同國家的人口研究，據報道，任何類型的UI的患病率約為25%至45%。患病率隨著年齡的增長而增加，并且已經發現在療養院患者中患病率甚至更高。此外，超過40%的70歲以上女性受到這種不便的影響。存在不同形式的UI，包括例如壓力性尿失禁，這通常是用于防止排尿的肌肉減弱的結果;急迫性尿失禁，這是控制膀胱的逼尿肌過度活動的結果;以及完全尿失禁，膀胱根本無法儲存尿液。因此，已經得出結論，UI管理無疑是一個重要問題，有效UI管理的可用和處方治療方法取決于尿失禁的類型、嚴重程度和根本原因。UI管理的侵入性技術可能包括手術，例如吊帶手術，膀胱增大術和人工尿道括約肌。這些方法包括使用手術修復或替換導致UI的受損結構。用于BUV監測的侵入性技術仍然在醫院廣泛使用，例如（1）導尿術，這是將導管通過尿道插入膀胱的過程;（2）尿動力學，測量排尿過程中尿液的壓力和流量;（3）膀胱鏡檢查，使用小型攝像頭觀察膀胱和尿道內部。這些方法包括將裝置插入膀胱或尿道以排出尿液或測量其壓力和體積]。侵入性技術的使用可提供高度準確的信息;然而，患者可能會感到不適、疼痛、膀胱穿孔、滲漏或尿路感染，但存在風險。最近的技術進步導致了用于UI管理和BUV監測的新的和創新的非侵入性方法的開發，此外還有幾種已經眾所周知和使用的方法來支持UI患者。例子包括（1）盆底肌肉運動（凱格爾運動），有助于加強控制尿流的肌肉;（2）膀胱訓練，有助于提高蓄尿能力，避免事故發生;（3）測量尿pH值、尿流速和排尿后殘余尿量，有助于評估膀胱功能]，（4）藥物，有助于放松膀胱肌肉，減輕尿失禁癥狀。尿液收集設備和外部導管等可穿戴設備也是改善女性和老年人UI管理的有希望的方法。其中一些原型產品旨在檢測尿布或失禁墊中的尿液泄漏及其數量，而有些僅旨在識別排尿次數。Root等人在醫院急診科進行的一項研究表明，使用女性外置尿液收集裝置是留置導尿管（IUC）的良好替代品，應考慮用于預防導管相關尿路感染。另一種減少療養院居民尿布使用的有效解決方案是超聲輔助提示排尿（UAPV）。使用超聲設備監測BUV時，當體積大于單獨前綴膀胱容量的75%時，要求患者排尿。結果顯示，吸收成本顯著降低，護理人員的工作條件得到改善，UI管理的效率也得到提高。技術進步促進了監測膀胱活動和收集其相關信息的非侵入性技術的出現，通過使用各種技術，包括超聲、近紅外光譜（NIRS）光學監測和電生物阻抗，。這些解決方案往往提供有關膀胱體積和功能的寶貴信息，因為它們能夠隨著時間的推移監測膀胱，這提供了許多好處，例如準確的信息、易用性和提高患者的舒適度。因此，它們可用于改善泌尿系統疾病的診斷和管理。在本范圍綜述中，目的是從工程角度介紹用于真實人類志愿者的膀胱監測的非侵入性技術的最新研究進展，重點是尿失禁管理和膀胱尿容量監測。這將使研究人員，泌尿科醫生和醫療保健專業人員全面了解可用的非侵入性技術，同時突出它們的差異（材料和技術），并定義它們作為現實生活適用解決方案的潛力。因此，范圍界定審查的重點是回答以下研究問題：哪些非侵入性技術允許患者進行BUV監測和UI管理？BUV監控和UI管理的當前SoA是什么？在BUV監控和UI管理的背景下，需要進一步研究什么？這項工作中使用的方法學框架是范圍界定審查，Tricco等人對此進行了詳細描述[38]。選擇該方法是為了很好地概述最近開發的用于UI管理和BUV監控的各種技術，并確定這些技術的優缺點。為了解決研究問題，對2015年至2022年間發表的英文文章進行了有條不紊的檢索，這些文章在PubMed、IEEEXplore、ScienceDirect、Scopus和WebofScience圖書館數據庫中進行了檢索。最初，膀胱監測、尿失禁和可穿戴設備等關鍵術語用于識別相關物品。初始檢索的結果用于優化檢索策略，并將檢索期間使用的關鍵術語細化為更具體的術語，包括超聲、光學技術、電生物阻抗、漏尿收集以及經過人體測試的技術。所考慮的文章旨在介紹以下方面的信息：（1）應用于BUV監控和UI管理的非侵入性技術，（2）這些技術的基本特征和最新進展，以及（3）廣泛用于BUV監控和UI管理的其他技術的信息。總而言之，本綜述僅考慮了介紹用于人類志愿者或患者的非侵入性技術的文章。涉及動物、侵入性技術、幻影評估和病例報告的研究被排除在外。本次范圍界定審查中包含的文章是通過四步過程選擇的，其中包括識別、篩選、資格和文章的最終選擇。在鑒定步驟中，第一作者（A.H.）、第二作者（S.D.）和第三作者（C.A.）共同審查了所確定文章的標題和摘要。作者（A.H.）和（S.D.）在篩選和資格步驟中審查了全文文章。所有作者都參與了最后一步，確保本范圍綜述中納入的文章僅滿足納入標準，而不是排除標準。本綜述的文獻檢索時間為2021年2022月至<>年<>月。圖1提供了選擇構成這項工作的文章所遵循的過程的PRISMA流程圖。圖1PRISMA流程圖顯示了選擇文章以納入本次范圍審查的過程。最初，數據使用Mendeley2.6和電子表格進行編目和排序。數據被匯總并輸入電子表格，并按出版年份、文章目的、技術、健康志愿者或患者的使用以及重要結果進行組織。與系統綜述相比，范圍界定評價確定了廣泛的研究，無論其研究設計和質量如何，以便概述所有選擇納入綜述的材料[38]。介紹了用于UI管理和/或BUV監控的技術的目的和類型。還描述了所使用的方法、技術細節、目標人群以及每項研究獲得的結果。本節分為兩個主要部分：第3.1節介紹了與非侵入式BUV監測相關的技術，并解釋了它們的操作模式以及每個技術的最新進展，而第3.2節則介紹了UI管理的解決方案。數據庫檢索確定了207篇文章，其中34篇符合納入標準，可供進一步分析。用于BUV無創監測的技術多種多樣。最常見的是超聲技術、光學技術和電生物阻抗技術。本節介紹每種技術的不同主要特征，并提供用于BUV監控的其他技術的示例。超聲技術是一種成像技術，可提供與排尿功能障礙相關的豐富信息。超聲波的工作原理是基于以超出人類聽覺范圍的頻率發送和接收聲波。超聲波發射器和接收器附著在膀胱上方的皮膚上，用于掃描膀胱并確定其形狀。超聲技術的操作方法可見圖2.圖2超聲技術操作方法示意圖。超聲技術能夠可視化膀胱和前列腺，有助于識別一些問題，如膀胱內前列腺突出或逼尿肌直徑，并揭示是否存在憩室（膀胱壁中可形成的小口袋和可引起阻塞和疼痛的結石）[39，40，41，42]。第一個用于膀胱監測的可穿戴超聲設備是由Petrican等人于1998年開發的[43];從那時起，商用便攜式超聲設備的便捷可及性，加上該技術無創、安全且無痛，使其成為最佳的BUV監測方式之一[22，37，44]。在過去的幾十年里，技術的進步導致了用于BUV監測的超聲設備的改進和優化[3，37，45，46，47，48]。VanLeuteren等人[45]提出了另一種名為SENS-U的可穿戴超聲設備，該設備使用親膚粘合劑定位在下腹部。它基于30°視場內四個超聲換能器的組合，這些超聲換能器沿膀胱垂直于腹壁的方向傳輸超聲波。傳感器持續估計BUV狀態，并在氣囊充滿時通知用戶排空氣囊。在尿動力學測試（涉及膀胱壓力的診斷研究）期間，使用30名兒童評估了SENS-U的臨床表現，其中進行了一組包括測量下尿路功能的測試。在研究人群中，該設備能夠以90%的成功率檢測到膀胱充盈，并在幾乎90%的時間內通知用戶。然而，也有報道稱，在日常臨床實踐中使用該設備時，適當的傳感器定位和兒童肥胖是應考慮的影響因素[45]。vanLeuteren等人[46]也提出了最先進的改進之一，他們開發了一種名為URIKA膀胱監測儀（UBM）的可穿戴和無線超聲設備。它主要用于檢測排尿功能障礙兒童的膀胱總充盈情況。為了評估UBM，對14名排尿功能障礙的兒童進行了一項研究，這些兒童計劃在小兒泌尿科進行臨床膀胱訓練。UBM估計膀胱前后尺寸。當超過臨界閾值時，通知患者膀胱充盈。據報道，UBM在檢測膀胱充盈方面的平均準確率為85%。10歲以上患者的檢出率為71%，10歲以下患者的檢出率為100%[46]。Hofstetter等人對使用DFree設備的18名受試者進行了一項試點研究[47]。DFree是一種使用超聲波技術的小型便攜式設備，它必須連接到下腹部才能測量BUV。該研究旨在通過評估其有用性、易用性和提供的自主程度來調查此類超聲設備對患者生活質量和滿意度的影響。參與者患有各種類型的膀胱功能障礙，并在12個月內每天至少使用DFree設備3小時。研究結論表明，該裝置可能有益于支持膀胱功能障礙患者;然而，需要進一步的技術開發來提高其可靠性[47]。表1對三種商用便攜式超聲設備（UBM、SENS-U和DFree）進行了多維比較，包括便攜性、它們用于實時分析、測試期間使用的參與者群體以及它們檢測膀胱充盈的準確性。市售便攜式超聲設備UBM、SENS-U和DFree的比較概述。裝置耐磨無線電實時分析在兒童中測試在成人中測試檢測膀胱充盈的準確性森斯-U????-90%博聞??-?-85%東風???-?-Fournelle等人[48]推出了一種用于研究目的的新型低成本便攜式超聲設備，稱為MoUsE。它用于利用機器學習分割技術進行長期和自動化的BUV監控。該裝置包括32個發射器和接收器，以及一個具有32MHz探頭的3晶片相控陣。它基于數據數字化進行信號重建和后續圖像處理，所有重建算法都在GPU上執行，從而實現實時重建和成像。為了評估訓練算法和系統的準確性，MoUsE用于從四名志愿者那里獲取不同的膀胱充盈水平。結果表明，所提方法對可能出現BUV顯著增加的應用具有足夠的靈敏度。然而，對于需要對BUV進行精確定量評估的應用，需要進一步提高性能。此外，還需要進一步的研究來提高系統的性能，特別關注增加神經網絡的大小，以增強系統在計算資源有限的移動設備上的功能。盡管存在這些局限性，但獲得的結果表明，MoUsE可能是超聲成像研究和教育目的的寶貴工具[48]。近紅外光譜是一種用于BUV監測應用的光學技術。它基于光吸收的測量，其與膀胱的充盈度成正比。該系統通常放置在下腹部中線以上的皮膚上，由具有特定波長的發光LED光源和測量發射光吸收的光電探測器構成[49，50]。該技術可通過測量發色團變化[49]、BUV和其他膀胱參數（如下尿路功能障礙、膀胱出口梗阻以及膀胱過度活動和/或活動不足）來檢測組織中氧合的實時變化，這些變化可以使用近紅外光譜進行測量和估計[37，50]。光學技術的操作方法示意圖可以在圖3.圖3光學技術操作方法示意圖。Macnab等人自2007年以來一直在研究NIRS技術，用于多種膀胱功能，例如膀胱出口梗阻、膀胱過度活動癥、膀胱活動不足或BUV[51]。Macnab等人在非洲農村診所設計、描述和測試了一種用于膀胱監測的連續波近紅外光譜儀原型[52]。該設計經過優化，可增強光子傳輸，并最大限度地減少黑色素色素沉著和頭發等皮膚特征的干擾。該原型配備了三個雙波長LED，一個硅光電二極管探測器和一個長通濾光片，以改善光子遷移和皮膚接觸。它由可充電電池或交流電源供電，并通過藍牙與控制計算機通信。試點測試對15名年齡在21-87歲之間的男性志愿者進行了，他們從農村醫療診所招募。結果表明，發色團濃度數據的重現性表明，使用近紅外光譜可以監測色素受試者排尿期間逼尿肌發色團濃度的變化。成功的監測歸功于設備的技術規格、優化的應用方法以及改善設備定位和減少信號污染的新協議[52]。Fong等人[53]研究了近紅外光譜在開發可穿戴的BUV傳感設備中的應用，該設備為脊髓損傷患者提供警報。測量系統中使用的光學元件由多個峰值波長為970nm的大功率LED和一個單片硅光電二極管組成。他們進行了一項實驗，包括在排尿前立即對健康志愿者進行1分鐘的測量（即，當膀胱充滿時，通過漫反射數據測量光強度），以及在排尿后進行1分鐘的測量，以確定是否出現任何光強度的變化。他們觀察到，在獲得的滿囊數據集和空膀胱數據集之間，光電二極管檢測到的光強度明顯下降。所進行的實驗有助于證明使用LED設置獲得合理信號的可行性。這是在更多人類志愿者的臨床試驗中使用該系統的重要一步[53]。Macnab等人[54]還開發了一種同時對膀胱和大腦進行無線近紅外測量的系統。該系統由兩個并行的雙波長近紅外光譜器件和專有軟件組成。該研究監測了兩名志愿者受試者的自然膀胱充盈和自發排尿，使用額葉皮層上的23通道陣列和膀胱上的4通道網格。結果顯示，同時捕獲了大腦和膀胱數據，表明膀胱感覺和功能期間的局部大腦活動。本研究為評估膀胱控制和功能提供了新的生理維度[54]。另一種有前途的技術是使用電生物阻抗，其中BUV是通過測量膀胱在其活動期間的阻抗變化來估計的。該技術用于測量生物組織的電特性，它基于在特定身體段上施加小的高頻電流，并使用常規或干電極測量該節段產生的電壓[22，37，55]。一些研究使用電生物阻抗技術來獲取不同的信息，例如隨時的膀胱狀態（充滿或不充滿），以及用于監測BUV[3，36，56，57，58，59，60，61，62，63，64，65，66]。電生物阻抗技術的操作方法示意圖可以在圖4.圖4生物阻抗技術操作方法示意圖。為了開發一種適合坐姿UI患者的設備，Sakai等人[56]實施了一個基于電生物阻抗的原型系統來估計BUV并進行了一項實驗。使用SoCAD5933（模擬器件，美國馬薩諸塞州威爾明頓）在50kHz的頻率下，通過放置在距離身體中心線5厘米的兩個電極，在一名24歲的健康男性志愿者身上測量阻抗值。通過實驗，他們表明，當膀胱充滿時，即使發生身體運動，阻抗值也會隨著時間的推移而逐漸降低。因此，他們可以根據獲得的阻抗值近似BUV，并將其與通過常規超聲設備監測測量獲得的BUV進行比較。他們還觀察到尿液貯藏的耐受期存在差異，并建議在未來的研究中考慮尿液貯存的耐受性參數[56]。Wang等人進行的一項研究[57]使用電生物阻抗譜分析來揭示自然膀胱充盈期間的節律性神經源性活動并檢測排尿欲望。他們將兩個激發電極和兩個測量電極放置在身體的下胃表面。為了連續測量膀胱充盈不同控制階段BUV的變化，需要200μA交流電和50kHz頻率，并由電生物阻抗測量裝置提供。測量還需要具有低極化的濕Ag/AgCl電極和LCR計來測量電壓。該實驗是在12名健康的男性志愿者身上進行的，他們在實驗前被要求不要喝茶，咖啡或蘇打水，并在開始測量之前排空膀胱，然后立即喝100毫升的水。結果表明，在自然膀胱充盈過程中，高頻頻譜功率（0.15–0.4Hz）下降，低高頻比增加，而低頻頻譜功率（0.04–0.15Hz）的變化不顯著。通過他們的結果，Wang等人得出結論，該方法在評估排尿需求和評估膀胱充盈期間的神經調節是感興趣的情況下是有用的。基于這項研究，發現電生物阻抗譜在57個階段有顯著變化：第一感覺階段、緊迫階段和不適階段[<>]。Noguchi等人[58]研究具有電生物阻抗四極配置的BUV測量電路，該電路可以推斷（1）對應于BUV的阻抗變化趨勢和（2）對應于膀胱形狀的相位差變化趨勢。在該電路中，將四個Ag/AgCl電極放置在膀胱的左側和右側，注入頻率為50kHz的正弦波電流，并使用微控制器（ArduinoDue）來測量和計算電壓。對一名健康的26歲男性進行了實驗。在實驗開始之前，志愿者總共喝了1.5升等滲飲料并排尿了幾次。在長達155分鐘的實驗中，僅測量了相位差，但作者指出，可以在腹部周圍放置電極并引入多通道相位差測量。使用這種設置，他們希望能夠提取由于使用電阻抗斷層掃描測量模型而導致的膀胱形狀的詳細變化，并將這些變化呈現給用戶[58]。Reichmuthetal.[59]developedaversionofanelectricalbioimpedancesensorsystemproposedinthefutureformeasuringBUVduringpostsurgicalsurveillance.Thebattery-operatedwearableandwirelesssystem,whichrequireslowpower,usesfourelectrodesplacedonthelowerabdomenoverthebladder.Themeasurementwasperformedonahealthyvolunteerthatdrankatotalof1L.Thetotaldurationoftheexperimentalmeasurementexceeded180min.TheresultsshowthatthedevicecouldbeusedforBUVmeasurementwithonly80μWpowerconsumptionata3mHzsamplingfrequency.Thelowpowerconsumptionmakesthedevicesuitableasalong-termmonitoringsystem[59].Palla等人[60]旨在使用基于電生物阻抗的可穿戴系統來估計BUV的BU。開發了一種名為BodyGateWay的設備，該設備以32Hz的采樣頻率記錄用戶皮膚表面的一次性貼片的電生物阻抗信號，以及采樣頻率為3Hz的50D加速度計的信號[60]。通過將醫用電極連接到志愿者腹部的下部，最大限度地提高了測量的靈敏度。作者發現，在膀胱充盈過程中，電生物阻抗存在明顯的趨勢，盡管隨機噪聲的存在，例如由于志愿者運動引起的偽影，降低了測量的可靠性。為了克服這種不便，設計了卡爾曼濾波器[61]。該過濾器基于恒定速度模型，其中膀胱容積（Vx）和充滿膀胱的尿通量(Vx)˙，分別是其狀態變量。結果表明，所提方案的有效性和有效性得到了驗證。這鼓勵在實際場景中實施和測試此解決方案[61]。Li等人已經對用于精確BUV測量的首選電極放置進行了研究[62]。他們基于二維計算模型實現了一項仿真研究，以確定用于BUV測量的首選四極電極配置位置。之后，對八名年輕的健康志愿者進行了實驗，要求他們總共喝1升水并躺在床上，以驗證仿真結果并研究BUV與測量電阻抗值之間的相關性。結果表明，在膀胱活動期間，測量電壓與BUV之間存在很強的負相關關系。他們還注意到，模擬研究和人類研究表明，腹部最左邊和最右邊的點是放置注入交流電流的兩個電極的最優選點，并且最好將兩個電壓感應電極放置在距離腹部中心約3厘米的地方[62]。在另一項工作中，Li等人[63]提出了使用電生物阻抗技術作為成像技術。介紹了基于電阻抗斷層掃描（EIT）技術的BUV成像系統。EIT是電生物阻抗技術的特定應用。測量中使用了0個電極。為了驗證該系統，對六名健康的志愿者受試者進行了一項研究，并從EIT圖像中得出了一個稱為平均電導率指數的參數。結果顯示，所有受試者的平均電導率指數參數與BUV之間存在高正線性相關性（相關系數R=98.0±01.63）。在他們的研究結論中，他們指出EIT可用于估計BUV并且具有作為評估BUV的實用技術的潛力[<>]。Leonh?user等人[64]對EIT技術與超聲技術進行了比較研究，以測量BUV的工藝。為此，使用商業設備（GoeMFII）進行EIT測量，該設備使用放置在受試者下腹部水平的16個電極。超聲技術使用US-橢球體/US-L×W×H和床旁膀胱掃描儀兩種方法估計最大BUV和殘余尿液。5名健康志愿者受試者（5名女性和31名男性，年齡在5歲±64歲）參加了比較研究。獲得的結果表明，測量值與實際BUV之間存在較大的偏移。與超聲技術相比，EIT顯示出相當大的潛力。然而，EIT的準確性需要通過最小化運動偽影的影響和優化電極放置來提高[<>]。在另一項研究中，Noyori等人[65]受到EIT技術的啟發，通過使用八電極電阻抗測量來估計BUV。他們開發了一種基于HUZZAH32板和片上系統AFE4300的器件，AFE833是一個集成的模擬前端，對每個電阻抗測量通道使用四極I-V方法。用于交流電流的幅度設置為<>μAp-p頻率為50kHz，分辨率為17mΩ。擬議的小型設備已用于與年輕健康志愿者的可行性測試中的連續測量。獲得的結果表明，可以使用八電極電生物阻抗測量技術估算BUV[65]。身體阻抗分析（BIA）是電生物阻抗技術的一種應用。Shin等人[66]設計了一種舒適的腰帶式設備，用作基于BIA的連續BUV監測系統。傳感器戴在腹部，并通過Ag/AgCl電極連接到身體。三星生物處理器被用作阻抗測量的傳感器電路。在他們的研究中，他們注入了50kHz的電流來監測膀胱，并使用10kHz的電流源作為他們的算法，這兩個頻率的電流幅度為100μA。p-p.為了盡量減少不可避免的運動偽影，他們提出了一種利用多個頻率源的運動偽影減少算法。實驗對象為66名健康志愿者，結果表明BUV與阻抗變化之間存在密切關系。這證實了他們的系統檢測遺尿事件的可行性[<>]。表2概述了用于BUV監測的電生物阻抗技術所納入的研究，突出了研究的主要發現和設置。用于BUV監測的電生物阻抗技術研究概述。引用年技術特點

（電流/頻率/N°電極）N°健康志愿者結果[60]2015100μA/50kHz/41在膀胱充盈過程中，電生物阻抗存在明顯且可檢測的趨勢，盡管隨機噪聲的存在降低了測量的可靠性。[57]2016200μA/50kHz/412該方法可用于檢查排空的必要性，因為在自然膀胱充盈期間，高頻頻譜功率（0.15-0.4Hz）降低（p=0.05），低高頻比顯著增加（p

=0.001）。[63]20161毫安p-p/50千赫/166在所有受試者中，平均電導率指數參數與BUV之間存在較高的正線性相關性（相關系數R=0.98±0.01），而四電極方法的性能要差得多（R=-0.27±0.82）。[66]2017100μA/10，50kHz/33結果表明，BUV與阻抗變化之間存在密切關系。這證實了他們的系統檢測遺尿事件的可行性。[64]20185毫安/50千赫/1610超聲估計方法（橢球體（37±17%）和L×W×H（36±15%）和EIT（32±18%）的平均誤差在估計最大膀胱容量方面沒有顯著差異。[58]2018500μA/50kHz/41該電路可以通過測量膀胱的電生物阻抗和相位差來推斷BUV的變化。阻抗和相位差的變化率不同。[62]20191毫安p-p/10千赫/48在膀胱活動期間，測量的電壓與BUV之間存在很強的負相關關系。腹部最左邊和最右邊的點是放置注入交流電流的兩個電極的優選點，最好將另外兩個傳感器電極放置在距離腹部中心約3厘米的地方。[56]2019-/50千赫/-1在所有實驗中，可以耐受尿液儲存的時間是不同的。觀察到阻抗值隨著時間的流逝而逐漸降低，即使發生身體運動也是如此。[59]2020-/-/41該器件可用于長期監測，因為結果表明傳感器的精度和80mHz時功耗僅為3μW。[65]2021833微安p-p/50千赫/81該便攜式設備實現了79.1dB的SNR，分辨率為0.017Ω。它可以估計BUV，盡管當空隙體積較小時估計誤差很大。在單獨的窗口中打開另一項有趣的工作提供了有關UI管理最新進展的信息，這是Rodas等人進行的一項研究[67]，該研究估計了截癱和老年人的膀胱排空。為了正確確定脊髓損傷患者何時排空膀胱，他們提出了一種非侵入性方法，該方法包括結合電生物阻抗，下腹部區域溫度和人工前饋神經網絡。對于電生物阻抗測量，使用了四個Ag/AgCl電極，以及頻率為50kHz和1mA的正弦波電流p-p被注射了。使用芯片MAX30205實時測量膀胱區域溫度。然后，使用BFGS準牛頓算法將超過18名患者排空膀胱時獲得的數據輸入到三層前饋神經網絡中。顧客鑒定結果顯示，排空膀胱時，電生物阻抗與下胃區溫度之間存在高度相關性。當膀胱充滿時，電生物阻抗較低且溫度較高，當膀胱排空時，電生物阻抗較高，溫度較低。神經網絡的準確率高達99.80%，報告的均方誤差非常低（1.08×1012)[67]。Kurihara等人[68]開發了一種BUV測量模型，該模型不需要將傳感器連接到皮膚上。取而代之的是，使用了高光譜相機（ResononInc：PikaXC2），它可以拍攝波長范圍為398.67nm至1016.78nm的圖像。該預測基于測量排尿后立即獲得的尿液吸收光譜的想法。他們對一名健康志愿者進行了一系列實驗，以評估所提出的方法。他們根據實際的BUV和預測的尿量計算了其錯誤率。將所提方法的錯誤率與附著在膀胱上方皮膚上的超聲裝置的錯誤率進行比較。所提方法的平均錯誤率為15.46%，超聲設備的平均錯誤率為23.42%。因此，所提出的方法比超聲設備更準確[68]。UI管理研究旨在收集和分析各種基于技術的解決方案，以減少對IUC和傳統護墊的依賴，用外部導尿管代替它們，而其他人則旨在開發用于漏尿檢測的智能護墊和內衣。本節介紹了可穿戴設備、外導管和最常用的漏尿檢測技術。患有UI的人使用不同類型的導尿管，這些導尿管以不同的方式插入以收集尿液。然而，患者更喜歡外置導管，因為它們可用于家庭使用和非侵入性特征。例如，Beeson等人[69]研究了一種EUFC，該EUFC由一種超柔軟的芯吸織物組成，可吸收尿液并將其從皮膚上轉移開。他們的結論是，IUC是IUC的良好替代品，應考慮將其用于預防醫院獲得性疾病[69]。Sakamoto等人[70]開發了一種自供電的無線UI傳感器系統，該系統可以確定尿布中的尿液量，分辨率為100厘米。3大約7分鐘。該系統的尿液激活電池由兩個長而靈活的電極組成。一個電極基于活性炭，另一個基于鋁。在測量過程中，將兩個電極放置在尿布中具有溝槽結構的吸收材料下[70]。在另一個項目中，Long等人[71]引入了一種名為TACT3的UI解決方案。他們開發并制造了一種內衣原型，能夠在墊子泄漏到達外衣之前提醒穿著者。這是一條可水洗的固定褲，帶有縫制的導電線，可跟蹤墊子最常泄漏的位置。導電線連接到一個可拆卸的信號單元，當導電線的任何部分變濕時，該單元會振動三次。在他們的實驗中，81名平均年齡為67歲的女性參與者被要求穿內衣原型2周。超過90%的參與者將原型產品的整體印象評為“良好”或“OK”。受試者證實了評估內衣原型的有效性和可接受性，并報告了積極的社會心理影響[71]。如第1節所述，Root等人進行了在急診科實施EUFC的工作[33]。他們實施了一個圓柱形導管，上面覆蓋著柔軟的芯吸填充材料，該材料旨在放置在女性生殖器的外部。當患者排尿時，尿液從患者身上被吸到壁罐中。這樣可以保持患者的會陰干燥，并且沒有與尿液相關的水分。在3個月的時間里，對女性患者使用了187個EUFC。他們注意到患者在整個期間沒有任何皮膚刺激，這表明在急診科用EUFC替代IUC是可行的[33]。Su等人開發了一種低成本的可穿戴解決方案，用于檢測正常日常生活中的漏尿和分析尿液生物標志物[72]。該系統在尿布中集成了一個電化學生物傳感器，能夠檢測水分和化學特性或生物標志物;便攜式檢測設備;以及智能手機的數據處理應用程序。一名健康的志愿者佩戴了可穿戴解決方案，以便進行實時尿液分析。獲得的結果顯示，尿液檢測和分析具有高靈敏度、線性和選擇性。與傳統的醫院基于儀器的尿液分析相比，所開發的解決方案具有操作更方便、數據訪問更靈活等優點，適用于漏尿監測和尿液生物標志物分析領域[72]。與傳統的基于儀器的醫院尿液分析相比，所開發的解決方案具有操作更方便、數據訪問更靈活等優點，在漏尿監測和尿生物標志物分析領域具有適用性[72]。本范圍綜述試圖通過強調當前的非侵入性技術以及UI管理和BUV監測的未來研究方向來概述膀胱監測解決方案的最新進展。基于超聲波的不同技術已經被使用，最近，據報道，電生物阻抗是一種現代技術。已經開發了大量具有高泌尿管理和分析潛力的解決方案，主要針對女性、患有神經源性膀胱的老年人和UI。這些解決方案基于有源外部收集設備、智能墊或配備UI傳感器系統的內衣。他們還試圖提供IUC的主要替代品，這是由于它們能夠檢測尿液泄漏以及它們有可能提供有關排尿后需要更換尿布的更精確的時間估計。理想情況下，這些解決方案往往是便攜式、自供電、無線且佩戴舒適。驗證需要在現實生活中與更多志愿者一起評估這些解決方案，并且還需要額外的開發工作來擴大大規模生產過程。在BUV的估計和監測中，盡管超聲設備被廣泛使用，但它們在尺寸和缺乏便攜性方面可能會給用戶帶來挑戰。這些限制通常將測量限制在臨床或醫療環境中，并且還可能導致測量不準確。研究表明，將超聲設備測量的排尿量與使用頻率體積圖表工具記錄的排尿量進行比較時，測量誤差高達10%[73]，這是一種用于記錄膀胱空隙頻率和體積的醫療技術。然而，由于最近在小型化和便攜性方面的進展以及它們在市場上的可用性，這些設備在UI患者中仍然被廣泛使用。盡管近紅外光譜在BUV監測方面具有廣闊的潛力，但迄今缺乏定量評估。近紅外光譜的一個重大限制是需要大型、永久連接的傳感設備進行連續測量，這可能給患者帶來不