CN106901742B - 一种带学习功能的便携式呼吸功能检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种带学习功能的便携式呼吸功能检测装置，包括硬质呼吸管道、手柄，其中硬质呼吸管道的一端连接有接口器，另一端设置有阀门；手柄与硬质呼吸管道的阀门端固定连接；所述手柄内设置有控制单元，手柄的壳体内嵌有分别与控制单元连接的显示呼吸功能和压力结果的显示屏幕、扬声器；所述硬质呼吸管道内分别设置有与控制单元电连接的流量传感器、压力传感器和二氧化碳检测器，控制单元控制阀门的开放、关闭。本发明通过呼吸流量控制扬声器，气流越大，声音越响，让受试者在听觉的反馈帮助下，快速掌握呼吸功能检查要领，既能检测肺功能，又能在肺功能下降时鉴别肺功能受损是由于呼吸肌功能异常还是肺部本身异常或胸廓疾病所致。

Description

一种带学习功能的便携式呼吸功能检测装置

技术领域

本发明涉及呼吸功能检测领域，特别涉及一种带学习功能的便携式呼吸功能检测装置。

背景技术

呼吸功能常通过肺功能反映，主要测量用力肺活量FVC,最大一秒呼气量FEV1以及最高呼气流速PEF。这些指标常用于评价肺功能、鉴别阻塞性与限制性通气功能障碍。阻塞性通气功能障碍主要表现为FEV1/FVC<0.7，而限制性通气功能障碍则主要表现为FVC及FEV1同时下降。由于阻塞性通气功能障碍与限制性通气功能障碍的病因不同，准确鉴别二者有助于治疗。另外通过观察运动前后或使用气管收缩药前后FEV1的变化可确定患者是否有气道高反应性，从而帮助诊断哮喘。FEV1占预计值的大小也是反映肺功能损害程度的一个重要指标。然而，肺功能的异常除可能是由于肺功能本身异常外，也可能是由于呼吸肌功能异常所致。例如呼吸肌功能减退、膈肌麻痹可致FVC和FEV1下降。另外，肺功能测量要求受试者配合、掌握测量要领并需作最大用力吸气和用力呼气等动作。然而许多病人由于学习理解能力差，不懂用力吸气及呼气方法，造成测量的数值低，影响结果的判断。例如，一个受试者的FVC下降，既可能是由于肺或呼吸肌功能异常，也可能是由于受试者未能掌握用力呼吸要领，没有尽最大用力呼吸所致。

因此临床上急需一个装置，既能帮助病人掌握呼吸功能检查要领，又能鉴别肺功能下降是由于呼吸肌功能异常还是肺部本身异常或胸廓疾病所致。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种带学习功能的便携式呼吸功能检测装置。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种呼吸功能检测装置，包括硬质呼吸管道、手柄，其中硬质呼吸管道的一端连接有接口器，另一端设置有阀门；手柄与硬质呼吸管道阀门的一端固定连接；所述手柄内设置有控制单元，手柄的壳体内嵌有分别与控制单元连接的呼吸功能，呼出气CO2浓度及压力结果显示屏幕、扬声器；所述硬质呼吸管道内分别设置有与控制单元电连接的流量传感器、压力传感器和二氧化碳检测器，控制单元还控制阀门的开放和关闭。

所述手柄上还设置有阀门按压开关，当按下阀门按压开关时，控制单元控制阀门开放；当再次按下阀门按压开关时，控制单元控制阀门关闭。

检测时先让受试者学习呼吸功能检查要领：受试者学习最大吸气时，控制单元控制阀门处于开放状态，使硬质呼吸管道导通；受试者口含接口器，夹鼻并用力吸气，这时设置在硬质呼吸管道内的流量传感器检测到气流信号并传输给控制单元，控制单元控制扬声器发声：受试者吸气力量越大，则气流越大，发出的声音越响，在听觉反馈帮助下，受试者掌握最大用力吸气动作要领。当受试者学会最大吸气后，同理帮助受试者掌握最大呼气动作要领。

检测时，受试者作最大用力吸气，然后做最大用力呼气并持续呼气，持续时间要达到预设时间T；这时控制单元接收流量传感器所检测的信号并将相关信息显示在呼吸功能显示屏幕上；

完成上述肺通气功能指标检测后，测量吸气压力：控制单元控制阀门处于关闭状态，使硬质呼吸管道关闭；这时要求受试者用力吸气，通过设置在硬质呼吸管道内的压力传感器感应压力，这时控制单元接收压力传感器所检测的信号并将最大吸气压显示在压力结果显示屏幕上，重复多次，取其最大值；同理，完成呼气压力的测量。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明集气流传感器、二氧化碳检测器、压力传感器及呼吸功能检查要领学习装置于一体，便于携带；气流传感器用于检测气流，并可通过气流这一指标进一步计算出各项肺功能指标包括FVC、FEV1、FEV1/FVC、PEF(最大呼气流速)、FIVC(用力吸气肺活量)。压力的检测是在气道阀门关闭下让受试者用力吸气(负压)或用力呼气时的压力(正压)。上述肺功能指标及压力值可分别显示在屏幕上。另外为了帮助受试者能取得最大用力吸气和呼气，吸气时可听到吸气流速控制下的扬声器所发出的声音、利用控制单元使声音响度随吸气流速增大而增强。通过听觉反馈帮助受试者作最大用力吸气。与上述类似，呼气时也可听到音质与吸气时不同的扬声器发出的声音，其声音响度也随呼气流速增大而增强，通过听觉反馈帮助受试者作最大用力呼气。通过控制单元选择吸气相或呼气相监听，帮助掌握做最大用力呼吸动作的要领。

本发明所述呼吸功能检测装置及其使用方法能够快速地帮助受试者掌握呼吸功能检查要领，又能鉴别肺功能下降是由于呼吸肌功能异常还是肺部本身异常或胸廓疾病所致，同时将测试结果实时显示在设置在手柄的显示器上，方便快捷。

附图说明

图1为本发明所述呼吸功能检测装置的结构示意图。

图2为图1所述呼吸功能检测装置的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图1、2，一种呼吸功能检测装置，包括一条硬质呼吸管道1，流量传感器2，并在管道上装有压力传感器3，管道一端有接口器4，另一端设置有阀门5，连接硬质呼吸管的手柄6，阀门开关7，呼吸功能显示屏幕8，压力结果显示屏幕9，扬声器10。除了上述检测指标外，也可加上二氧化碳检测传感器11检测呼出气CO2浓度。

当学习最大吸气时，通过按压阀门开关7使气道阀门处于开放状态。让受试者口含接口器4，夹鼻并用力吸气，这时流量传感器2感受到气流，通过控制单元13使扬声器10发声。受试者吸气力量越大，则气流越大，发出的声音越响。在听觉反馈帮助下，受试者可以很快学会做最大用力吸气动作要领。当学会吸气后，通过控制单元13按钮12选择学习呼气方法。先让受试者学习呼气，呼气力量越大，呼气流速就越大，则声音也就越大。通过声音帮助受试者掌握最大呼气方法。然后休息一段时间(例如5分钟)，以避免因反复用力呼吸，造成呼吸肌疲劳。检测时，受试者作最大用力吸气，然后做最大用力呼气并持续呼气6秒以上。这时信号通过控制单元13传输到手柄6上的荧光屏幕9，显示呼吸气流相关的各项指标。完成上述肺通气功能指标检测后，测量吸气和呼气压力。这时按压7阀门开关，通过控制单元13，关闭阀门5，使气道关闭。这时要求受试者用力吸气，通过压力传感器3感应压力，通过控制单元13处理，传到手柄6的荧光屏9，显示最大吸气压。重复多次，取其最大值。类似最大吸气压的测量，检测最大呼气压力。同样，按压阀门7开关，关闭阀门5，要求受试者用力呼气，压力通过传感器3感应，再通过控制单元13将压力放大处理，传到手柄6的荧光屏9。

实施例二

一种呼吸功能检测装置，包括硬质呼吸管道、手持部，其中硬质呼吸管道的一端连接有接口器，另一端设置有阀门；手持部与硬质呼吸管道设置阀门的一侧固定连接；所述手持部内设置有控制单元，手持部的壳体内嵌有分别与控制单元连接的呼吸功能显示屏幕、压力结果显示屏幕、扬声器；所述硬质呼吸管道内分别设置有流量传感器、压力传感器，流量传感器、压力传感器分别与控制单元电连接，控制单元控制阀门的开放、关闭。

所述呼吸功能检测装置，还包括设置在硬质呼吸管道内的二氧化碳检测传感器，用于检测呼出气的二氧化碳浓度，并将检测信号传输给控制单元。

所述手持部的表面设置有一层防滑材料。

所述防滑材料包括硅胶、软质橡胶。

所述手持部的表面设置有一个以上的防滑肋条或者均匀分布的凸点或者网格纹路。

所述手持部为带曲线或弧形的柄。手持部设置成曲线或弧形，不仅能起到防滑的作用，而且便于使用者适用的时候抓握，手感较好，用户体验较佳。

所述手持部上还设置有阀门按压开关，当按下阀门按压开关时，控制单元控制阀门开放；当再次按下阀门按压开关时，控制单元控制阀门关闭。

一种呼吸功能检测装置的使用方法，包含以下步骤：

当受试者学习最大吸气时，控制单元控制阀门处于开放状态，使硬质呼吸管道导通；受试者口含接口器，夹鼻并用力吸气，这时设置在硬质呼吸管道内的流量传感器检测到气流信号并传输给控制单元，控制单元控制扬声器发声：受试者吸气力量越大，则气流越大，发出的声音越响，在听觉反馈帮助下，受试者掌握最大用力吸气动作要领；

当受试者学会最大吸气后，同理帮助受试者掌握最大呼气动作要领；

检测时，受试者作最大用力吸气，然后做最大用力呼气并持续呼气，持续时间要达到预设时间T；这时控制单元接收流量传感器所检测的信号并将相关信息显示在呼吸功能显示屏幕上；

完成上述肺通气功能指标检测后，测量吸气压力：控制单元控制阀门处于关闭状态，使硬质呼吸管道关闭；这时要求受试者用力吸气，通过设置在硬质呼吸管道内的压力传感器感应压力，这时控制单元接收压力传感器所检测的信号并将最大吸气压显示在压力结果显示屏幕上，重复多次，取其最大值；

同理，完成呼气压力的测量。

所述预设时间T≥6秒。

所述受试者在完成上一个步骤时，间隔时间t再进行下一步骤。在两个步骤之间让受试者休息一段时间(例如5分钟)，能够避免因反复用力呼吸，造成呼吸肌疲劳，进而导致最终结果不准确。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种带学习功能的便携式呼吸功能检测装置，其特征在于：包括硬质呼吸管道、手柄，其中硬质呼吸管道的一端连接有接口器，另一端设置有阀门；手柄与硬质呼吸管道设置阀门的一端固定连接；所述手柄内设置有控制单元，手柄的壳体内嵌有分别与控制单元连接的显示呼吸功能和压力结果的显示屏幕、扬声器；所述硬质呼吸管道内分别设置有与控制单元电连接的流量传感器、压力传感器和二氧化碳检测传感器，控制单元还控制阀门的开放、关闭；

二氧化碳检测传感器用于检测呼出气的二氧化碳浓度，并将检测信号传输给控制单元；

所述手柄上还设置有阀门按压开关，当按下阀门按压开关时，控制单元控制阀门开放；当再次按下阀门按压开关时，控制单元控制阀门关闭；

在所述阀门按压开关和控制单元的控制下，使阀门关闭时，受试者用力吸气的压力可通过设置在硬质呼吸管道内的压力传感器感应，并传递到控制单元显示在显示屏幕上；

在所述阀门按压开关和控制单元的控制下，使阀门关闭时，受试者用力呼气的压力通过设置在硬质呼吸管道内的压力传感器感应，并传递到控制单元显示在显示屏幕上；

当学习最大吸气、最大呼气时，通过按压阀门开关使气道阀门处于开放状态，流量传感器感受到气流，通过控制单元使扬声器发声；

所述硬质呼吸管道内的流量传感器与控制单元连接，而所述控制单元又控制扬声器的发声：气流越大，声音越响，使受试者在听觉的反馈帮助下，快速掌握最大用力呼吸动作的要领；

测量吸气、呼气压力：控制单元控制阀门处于关闭状态，使硬质呼吸管道关闭，通过设置在硬质呼吸管道内的压力传感器感应压力；

当受试者掌握最大呼吸动作要领后，受试者作最大用力吸气，然后做最大用力呼气并持续呼气直到预设时间T；这时所述控制单元接收并处理流量传感器所检测的信号，重复多次，取其最大值，并将处理结果显示在显示屏幕上。