CN108652632A - 强迫振荡肺功能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种强迫振荡肺功能测试装置及方法，其中，装置包括咬嘴、气路通道、压力传感器、流量传感器、扬声器、扬声器驱动电路、控制单元、振荡源，在强迫振荡开始之前，先采集3‑5次使用者自主呼吸过程中的流量和压力信号，基于该压力和流量信号，做频谱分析，获得使用者个体化的呼吸运动的主频，该主频进一步处理后作为强迫振荡的激励信号的基频；以所述激励信号激励扬声器，使其对使用者的气道进行强迫振荡；在扬声器对使用者的气道进行强迫振荡时，通过压力传感器和流量传感测量气路中的强迫振荡压力和流量信号，以此辨识呼吸系统的力学特性。

Description

强迫振荡肺功能测试装置及方法

技术领域

本发明涉及呼吸系统力学分析技术，尤其涉及一种强迫振荡肺功能测试装置及方法。

背景技术

近年来，老人、儿童等敏感人群的呼吸系统疾病发病率以及哮喘、慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者的疾病发作率有不断增加的趋势。肺功能测试是胸肺疾病及呼吸生理的重要检查内容，对呼吸功能评价、呼吸系统疾病诊断及治疗效果评估具有重要意义。传统肺功能检测需要患者理解医生指令并给予配合，而老人、儿童、听障和智障患者等人群难以做到；此外，传统肺功能仪不能区分阻塞性通气功能障碍患者阻塞发生的部位。

振荡肺功能检测是基于强迫振荡技术的呼吸阻抗测量新方法，与传统肺功能仪以使用者作为信号源的被动测试方法不同，它是一种主动测量方法，利用仪器产生激励信号，检测使用者的反应。它可以测出气道、肺和胸壁的粘性阻力、弹性阻力和惯性阻力，能够反映气道和肺顺应性的改变，分辨吸气相和呼气相的阻力变化，区分气道阻塞部位、严重程度和呼吸动力学等特征，对于哮喘、COPD等阻塞性通气功能障碍的检测具有明显的优势。此外，这种测试方法在自然呼吸状态下即可进行，不需要测试者的主动配合，非常适用于老人及幼儿等。FOT(Forced oscillatory technology，强迫振荡技术)是一种无创技术，无需使用者主动配合，测量过程只需要使用者平静地进行自主呼吸，即可非常灵敏地测试出呼吸系统力学特性参数，特别适合于老年人、儿童使用；它可以分辨吸气相和呼气相阻力变化，对于辨别慢性阻塞性肺疾病和哮喘具有重要意义；另外它有助于对吸烟患者呼吸系统病变的辨识，可以帮助临床早期诊断由吸烟导致的呼吸功能改变。因而，FOT在呼吸系统疾病诊断和指导用药方面具有广阔的应用前景。

强迫振荡技术最早由Dubois等于1956年提出，经过60年的发展，目前已由实验室原型技术发展成为临床呼吸系统疾病诊断的应用技术，国际上一些单位推出了相关产品，欧洲呼吸协会针对强迫振荡技术的临床应用也已提出了相应的技术规范。强迫振荡技术是一种主动测量呼吸系统力学特性的技术，其核心思想是将人体的呼吸系统视为一个“黑箱”，利用系统辨识的原理，通过外界施加不同类型的压力振荡，测量呼吸系统的响应，即压力、流量，进而辨识出呼吸系统阻抗。

FOT通过压力振荡源施加连续的激励信号以检测系统的响应，FOT常采用的激励信号有三种，分别为单频正弦信号、伪随机信号(多正弦组合)、周期脉冲信号。单频正弦信号因实现容易，信噪比高，对硬件部分要求较低，在FOT的技术早期得到了广泛使用，但单频正弦信号若要实现多个频率点的呼吸阻抗测量，需要依次扫频，存在检测时间偏长和时间分辨率较低的问题，后来相继出现了伪随机多正弦组合和周期性脉冲等激励信号。伪随机多正弦组合和周期性脉冲信号能够在较短的时间内产生呼吸系统辨识所需的持续激励信号，使呼吸系统在多个频率点被充分激励，因此能够有效缩短检测时间，并具有较高的时间分辨率，目前市场上的振荡肺功能产品多以伪随机正弦组合和周期性脉冲两种方式来实现呼吸系统力学特性辨识，代表性的产品有德国JEAGER公司的MasterScreen IOS、日本Chest公司的MostGraph以及美国的Resmon公司的PRO FULL FOT等产品。

目前的强迫振荡技术的激励信号，都是基于系统辨识原理，激励信号采用单频正弦、多正弦随机组合(伪随机信号)和周期性脉冲等形式，本质上是观察某一激励频率下(振荡压力)的呼吸系统响应(流量)。周期性脉冲本质上也是多正弦组合，对应频谱上的多个正弦分量，在各自频率分量上计算呼吸系统阻抗。在临床应用上，具体哪个频率更具有诊断价值，尚处于探索中，目前由于德国JEAGER公司的MasterScreen IO推出的早，最早提出了5Hz和20Hz两个关键频率点，临床应用上多基于这两个频率点来分析呼吸系统阻抗变化，分别可以反映呼吸总阻抗Zrs，总气道阻力R5，中心气道阻力R20，周边弹性阻力X5等。其他公司也提出了自己的激励频率如[3,6,9,12,15,18……]Hz，[5,11,13,17,19,23,29,31,37]Hz，[5,11,19]Hz等。目前强迫振荡技术的激励信号的频率成分的选取没有统一标准，通常频率成分都落在[4-40]Hz范围内，最关键的是，激励信号频率的选择不是基于使用者个体特征的。从系统辨识原理看，激励信号频率为待辨识系统的谐振频率或者谐振频率的倍频时，能获得更高的系统响应，从而提高检测技术的灵敏度和信噪比。尤其对于呼吸系统力学特性辨识，小于10Hz的低频段呼吸系统响应特性临床上最关心，但是由于低频段振荡信号不容易产生，且阻抗辨识算法分析上受到呼吸运动成分的干扰，如何提高低频段的检测灵敏度和信噪比一直是个难点。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提出一种强迫振荡肺功能测试装置及方法，其能够基于使用者个体呼吸特征来对使用者的呼吸系统进行强迫振荡，并由此以此辨识使用者的呼吸系统的力学特性。

为此，本发明提出一种强迫振荡肺功能测试装置，其包括咬嘴、气路通道、压力传感器、流量传感器、扬声器、扬声器驱动电路、控制单元、振荡源；

咬嘴设置在气路通道的第一端；扬声器设置在气路通道的第二端；

压力传感器和流量传感器设置在气路通道中，以测量得到气路中的气流的压力和流量信号；压力传感器和流量传感器所测量的压力和流量信号被送至控制单元的输入端；压力传感器和流量传感器的工作受到控制单元的控制；

控制单元控制振荡源输出激励信号至扬声器驱动电路，由扬声器驱动电路驱动扬声器；

其中，控制单元首先控制压力传感器和流量传感器采集3-5次而获得使用者自主呼吸过程中的气流的压力和流量信号，根据采集的压力和流量信号，做频谱分析，计算获得使用者的自主呼吸的主频，控制所述振荡源输出激励信号；其中，所述激励信号以所述主频的倍频为基频，以所述主频的变换得到的频率为其他频率成分；

扬声器工作时，压力传感器和流量传感器进一步测量气路中的强迫振荡压力和流量信号，以此辨识呼吸系统的力学特性。

本发明还提出一种振荡肺功能测试装置，其包括咬嘴、气路通道、压力传感器、流量传感器、扬声器、扬声器驱动电路、控制单元、振荡源；

咬嘴设置在气路通道的第一端；扬声器设置在气路通道的第二端；

压力传感器和流量传感器设置在气路通道中，以测量得到气路中的气流的压力和流量信号；压力传感器和流量传感器所测量的压力和流量信号被送至控制单元的输入端；压力传感器和流量传感器的工作受到控制单元的控制；

控制单元控制振荡源输出激励信号至扬声器驱动电路，由扬声器驱动电路驱动扬声器；

其中，控制单元首先控制压力传感器和流量传感器采集3-5次而获得使用者自主呼吸过程中的气流的压力和流量信号，对所述压力和流量信号在时域压缩变换后得到基本信号；控制单元控制所述振荡源输出激励信号；其中，所述激励信号由所述基本信号以及所述基本信号在时域上的2的整数倍的压缩后得到的信号组成；

扬声器工作时，压力传感器和流量传感器进一步测量气路中的强迫振荡压力和流量信号，以此辨识呼吸系统的力学特性。

本发明提出一种强迫振荡肺功能测试方法，其包括以下步骤：

在强迫振荡开始之前，先采集3-5次使用者自主呼吸过程中的流量和压力信号，基于该压力和流量信号，做频谱分析，获得使用者个体化的呼吸运动的主频，该主频进一步处理后作为强迫振荡的激励信号的基频；

以所述激励信号激励扬声器，使其对使用者的气道进行强迫振荡；

在扬声器对使用者的气道进行强迫振荡时，通过压力传感器和流量传感测量气路中的强迫振荡压力和流量信号，以此辨识呼吸系统的力学特性。

优选地，在获得个体化的呼吸运动的主频后，将其进行N倍倍频，使其为落在2-40Hz频率范围内的最小频率，并将该最小频率作为所述激励信号的基频。

优选地，进一步根据所述基频产生振荡激励信号的其他频率成分；

其中，所示其他频率成分通过基频倍频的方法获得，由此所述激励信号由所述基频和其他频率成分的正弦波合成；或者所述其他频率成分通过基频间隔预定频率的方法获得，由此所述激励信号由所述基频和其他频率成分的正弦波合成。

优选地，进一步根据所述基频产生振荡激励信号的其他频率成分；

所述激励信号为周期性脉冲，所述脉冲为三角波或方波；

其中所述激励信号的所述基频即为所述周期性脉冲的重复频率；所述周期性脉冲的持续时间为25～40ms。

优选地，对所述的激励信号的幅度特性和相位特性进行优化，提高所述激励信号中的低频成分的激励幅度，同时，避免多个正弦相位组合式出现时域信号幅度过大过冲的发生。

优选地，在获得个体化的呼吸运动的主频后，将其进行N倍倍频，使其为落在2-40Hz频率范围内的最小频率；

将使用者自主呼吸的压力或流量信号在时域做N倍压缩后作为所述激励信号的基本信号；将基本信号做2的整数倍压缩后作为所示激励信号的其他组成信号。

优选地，在获得个体化的呼吸运动的主频后，将其进行N倍倍频，使其为落在2-40Hz频率范围内的最小频率；

将使用者自主呼吸的压力或流量信号在时域做N倍压缩后作为所述激励信号的基本信号；将使用者自主呼吸的压力或流量信号在时域以N与K的整数倍的和为压缩倍数产生所述激励源的其他组成信号，其中K为预定值。

本申请提出了一种的强迫振荡肺功能测试装置及方法是基于使用者个体呼吸特征产生激励信号的，使得激励信号的选取更具有个体化特征，提高信噪比，能够获得更丰富的呼吸系统力学特性信息。

附图说明

图1为振荡肺功能基本原理框图；

图2为本发明的强迫振荡肺功能测试装置的构成图；

图3a为5Hz正弦激励信号下的呼吸压力和流量信号；

图3b为10Hz正弦激励信号下的呼吸压力和流量信号；

图4a为使用者自主呼吸运动记录下的压力和流量信号；

图4b为使用者自主呼吸信号的频谱分析；

图5a为基于自主呼吸谐波分析确定激励信号组合一的时域波形；

图5b为为基于自主呼吸谐波分析确定激励信号组合一的频域成分；

图6a为基于自主呼吸谐波分析确定激励信号组合二的时域波形；

图6b为基于自主呼吸谐波分析确定激励信号组合二的频域成分；

图7a为基于自主呼吸谐波分析确定激励信号组合三的时域波形；

图7b为基于自主呼吸谐波分析确定激励信号组合三的频域成分；

图8基于时频域交换算法的多正弦组合信号的相位优化，a.为4～40Hz相位均为零未经过优化的多正弦序列伪随机信号，b.随机相位组合优化后的伪随机信号；c.时域-频域交换算法优化后伪随机信号。

具体实施方式

本申请的根本思路，在于突破了现有技术的将呼吸系统视为一个“黑箱”而进行强迫振荡的思路的束缚，用使用者的自主呼吸中提取的频率成分生产激励信号，使得激励信号与受振荡的使用者进行关联，提高检测技术的灵敏度和信噪比。

下面，结合附图对本发明进行详细说明。

图1为振荡肺功能基本原理框图，通过扬声器产生特定频率的激励信号，可以是单频正弦，也可以是多频率正弦组合，以及是周期性脉冲，该激励信号本质上是压力振荡波，加载在呼吸系统上，呼吸系统受迫振动，产生响应。通过压力和流量传感器检测呼吸过程中的压力和流量信号，上面分别叠加有压力振荡激励信号(压力信号上的高频成分)和呼吸系统响应信号(流量信号上的高频成分)，通过激励-响应关系，即可辨识出呼吸系统力学特性。

图2为本发明的强迫振荡肺功能测试装置的构成图，振荡激励信号通过“振荡信号输入”端输入到振荡肺功能系统，该信号经过“功率放大”单元，驱动“喇叭”，产生高频振荡压力信号，该信号经过“三通”，经过“流量计”和“细菌过滤器”，最后通过咬嘴加载到呼吸系统上。其中的“流量计”里面嵌有压力传感器和流量传感器，能够测量呼吸运动过程中的压力和流量信号，以及高频激励的压力和流量振荡信号，通过系统辨识原理，获得呼吸系统力学特性信息。

便于理解，图3a、3b中分别给出了激励信号为5Hz正弦和10Hz正弦波时，通过压力传感器和流量传感器检测到的呼吸压力和流量信号，压力和流量信号上同步叠加有激励振荡信号以及呼吸系统响应信号。

现有强迫振荡肺功能技术在产生激励信号时，默认为[4-40]Hz的频率范围内产生特定频率的正弦振荡信号，频率点的具体选择各个厂家有自己的特色，但是都不是基于使用者自主呼吸特性而设定的。要实现基于使用者自主呼吸特性的激励信号，首先要获得使用者自主呼吸过程中的压力或/和流量信号。在进行强迫振荡技术之前，让使用者进行3-5次的自主呼吸，设备采集该自主呼吸过程中的压力和/或流量信号，在时域做周期延拓后，进行自主呼吸压力或/和流量信号的频谱分析，如图4a、4b所示。图4a为使用者自主呼吸过程记录的呼吸压力和流量信号，图4b为自主呼吸压力信号的频谱分析，从中可以看出，该使用者呼吸运动的基频约为0.17Hz。

基于使用者自主呼吸运动的基频0.17Hz，经过20倍频后为3.4Hz，可使该频率落在[2-40]Hz频率范围，且为最小值，据此确定强迫振荡技术的激励信号的基频为3Hz(四舍五入)。确定了基频信号为3Hz后，可以有很多方法产生或者合成整个呼吸激励信号，如按照2倍频的方法产生激励信号组合[3,6,12,24]Hz，如图5a、5b所示，或者按照以2为间隔增加的方式产生激励信号组合[3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37,39]Hz，如图6a、6b所示，或者按照以3Hz为基频，以周期性脉冲的方式产生激励信号，周期性脉冲的重复周期设为3Hz，脉冲宽度为25ms，如图7a、7b所示。基于傅里叶分析，该周期性脉冲的频率成分为[3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39]Hz。

由于多正弦随机相位组合会产生时域波形叠加，出现波形过大过冲现象，使信号不能有效放大，因此实际使用时，需要对多正弦信号的相位组合进行优化，图8显示的是多正弦组合信号的相位优化，a为极端情况下所有相位相同时的信号叠加情况，可见出现明显的时域波形叠加，幅度过大，b为经过随机相位组合的方法的优化结果，c为时频域交换算法的优化结果。图中K为波峰因子，用于衡量优化效果。

本发明方法是基于使用者自主呼吸谐波分析，进而产生振荡激励信号，对呼吸系统进行有效激励，实现呼吸系统力学特性辨识的方法，其包括：

在强迫振荡开始之前，先采集3-5次使用者自主呼吸过程中的流量和压力信号，基于该压力和流量信号，做频谱分析，获得使用者个体化的呼吸运动的主频和谐波分量，该主成分进一步处理后作为强迫振荡技术的激励信号的基频。

获得使用者呼吸运动的主频成分后，将其N倍频，使其为落在[2-40]Hz频率范围内的最小频率，该频率作为振荡激励信号的基频f₀；

确定振荡激励信号的基频后，根据实现需要，进一步合成或产生振荡激励信号的其他频率成分；

激励信号合成：

可以通过基频信号f₀倍频的方法，如基频信号为f₀，则激励信号可以按照[f₀,2*f₀,4*f₀,8*f₀……]的方式来产生特定频率的正弦波信号产生；

可以通过基频信号f₀间隔一定频率的方法，如基频信号为f₀，则激励信号可以按照[f₀,f₀+2,f₀+4,f₀+8,f₀+10,f₀+12……]的方式来产生特定频率的正弦波信号，或激励信号可以按照[f₀,f₀+3,f₀+6,f₀+9,f₀+12,f₀+15……]的方式来产生特定频率的正弦波信号等；

可以通过周期性脉冲的方法产生，如基频信号为f₀，产生周期性的三角波或者方波信号，其基频成分为f₀，周期性脉冲的重复周期决定了激励信号的频率成分，如重复周期为5Hz，则激励信号的频率成分为[f₀,f₀+5,f₀+10,f₀+15,f₀+20,f₀+25……]。

优选地，上述激励信号的幅度特性和相位特性经过适度的优化，一方面提升激励信号中的低频成分的激励幅度，另一方面，避免多正弦相位组合时出现时域信号幅度过大过冲现象。

激励信号按照上述过程合成或者产生后，就可以按照强迫振荡技术的基本原理，将该激励信号送到扬声器或者振荡压力驱动装置和发生装置，产生特定幅度和频率成分的振荡压力信号，作为呼吸系统激励信号源，通过采集激励过程中的呼吸压力信号和流量信号(上面分别叠加有激励信号和激励相应信号)，经过呼吸系统力学特性辨识算法，如快速傅里叶分析方法，计算得到呼吸系统不同频率成分的阻抗值。

更进一步地，激励信号的发生不以正弦信号为基本组成信号，而是将使用者自主呼吸的信号经过压缩或者调制后，作为激励信号。具体

在强迫振荡开始之前，先采集3-5次使用者自主呼吸过程中的流量和压力信号，基于该压力和流量信号，做频谱分析，获得使用者个体化的呼吸运动的主频。

基于使用者呼吸运动主频，确定倍频数N，使N*呼吸运功主频为落在[2-40]Hz频率范围内的最小频率；

确定N之后，将使用者自主呼吸的压力或流量信号在时域做压缩，设使用者自主呼吸周期为M秒，则激励信号的基本信号的时域持续时间为M/N秒，其他幅度特征保持不变。

确定激励信号的基本信号后，基于基本信号，可以产生或合成整个激励信号，如激励信号的时域波形为W个，时域持续时间分别为[M/N,M/(2*N),M/(4*N),M/(6*N),M/(8*N),…….]秒的组合，或者为[M/N,M/(N+K),M/(N+2*K),M/(N+3*K),M/(N+4*K),M/(N+5*K),,…….]秒的组合等。

优选地，上述激励信号的幅度特性和相位特性经过适度的优化，一方面提升激励信号中的低频成分的激励幅度，另一方面，避免多正弦相位组合时出现时域信号幅度过大过冲现象。

本发明的强迫振荡肺功能测试装置，其包括：咬嘴、气路通道、压力传感器、流量传感器、扬声器、扬声器驱动电路、控制单元、振荡源。

压力传感器、流量传感器在使用者自主呼吸过程中能够检测呼吸压力和流量信号，基于使用者自主呼吸运动信号，经过前面所述方法，可确定激励信号基频成分，并产生和组合生成所有激励信号。

激励信号合成或产生后，送给振荡源，如通过单片机或者数据采集卡的D/A外设，产生振荡激励信号。该振荡激励信号进一步送功放或者扬声器驱动单元，经过功率放大后，驱动扬声器，振荡单元产生所需的激励信号。该激励信号经过呼吸气路部分，加载在呼吸系统上，压力和流量检测单元能够检测呼吸运动的压力和流量信号，以及上面叠加的高频激励和相应信号，经过系统辨识算法，就可以获得呼吸系统力学特性。

由于该系统在激励信号合成或产生方面，采用了使用者自主呼吸的谐波成分作为激励信号的基频，从系统辨识的角度，激励信号为受激励信号的谐波成分时，能够获得系统更好的响应特性，具有更高的信噪比，因此本申请提出的激励信号产生方法及其对应的装置相比现有的强迫振荡技术和装置能够产生更好的信噪比、灵敏度，能够获得更丰富的呼吸系统力学特性。

Claims (10)

1.一种强迫振荡肺功能测试装置，其包括咬嘴、气路通道、压力传感器、流量传感器、扬声器、扬声器驱动电路、控制单元、振荡源；

咬嘴设置在气路通道的第一端；扬声器设置在气路通道的第二端；

压力传感器和流量传感器设置在气路通道中，以测量得到气路中的气流的压力和流量信号；压力传感器和流量传感器所测量的压力和流量信号被送至控制单元的输入端；压力传感器和流量传感器的工作受到控制单元的控制；

控制单元控制振荡源输出激励信号至扬声器驱动电路，由扬声器驱动电路驱动扬声器；

其中，控制单元首先控制压力传感器和流量传感器采集3-5次而获得使用者自主呼吸过程中的气流的压力和流量信号，根据采集的压力和流量信号，做频谱分析，计算获得使用者的自主呼吸的主频，控制所述振荡源输出激励信号；其中，所述激励信号以所述主频的倍频为基频，以所述主频的变换得到的频率为其他频率成分；

扬声器工作时，压力传感器和流量传感器进一步测量气路中的强迫振荡压力和流量信号，以此辨识呼吸系统的力学特性。

2.一种振荡肺功能测试装置，其包括咬嘴、气路通道、压力传感器、流量传感器、扬声器、扬声器驱动电路、控制单元、振荡源；

咬嘴设置在气路通道的第一端；扬声器设置在气路通道的第二端；

压力传感器和流量传感器设置在气路通道中，以测量得到气路中的气流的压力和流量信号；压力传感器和流量传感器所测量的压力和流量信号被送至控制单元的输入端；压力传感器和流量传感器的工作受到控制单元的控制；

控制单元控制振荡源输出激励信号至扬声器驱动电路，由扬声器驱动电路驱动扬声器；

其中，控制单元首先控制压力传感器和流量传感器采集3-5次而获得使用者自主呼吸过程中的气流的压力和流量信号，对所述压力和流量信号在时域压缩变换后得到基本信号；控制单元控制所述振荡源输出激励信号；其中，所述激励信号由所述基本信号以及所述基本信号在时域上的2的整数倍的压缩后得到的信号组成；

扬声器工作时，压力传感器和流量传感器进一步测量气路中的强迫振荡压力和流量信号，以此辨识呼吸系统的力学特性。

3.一种强迫振荡肺功能测试方法，其包括以下步骤：

在强迫振荡开始之前，先采集3-5次使用者自主呼吸过程中的流量和压力信号，基于该压力和流量信号，做频谱分析，获得使用者个体化的呼吸运动的主频，该主频进一步处理后作为强迫振荡的激励信号的基频；

以所述激励信号激励扬声器，使其对使用者的气道进行强迫振荡；

在扬声器对使用者的气道进行强迫振荡时，通过压力传感器和流量传感测量气路中的强迫振荡压力和流量信号，以此辨识呼吸系统的力学特性。

4.如权利要求3所述的强迫振荡肺功能测试方法，其特征在于：

在获得个体化的呼吸运动的主频后，将其进行N倍倍频，使其为落在2-40Hz频率范围内的最小频率，并将该最小频率作为所述激励信号的基频。

5.如权利要求4所述的强迫振荡肺功能测试方法，其特征在于：

进一步根据所述基频产生振荡激励信号的其他频率成分；

其中，所示其他频率成分通过基频倍频的方法获得，由此所述激励信号由所述基频和其他频率成分的正弦波合成；或者所述其他频率成分通过基频间隔预定频率的方法获得，由此所述激励信号由所述基频和其他频率成分的正弦波合成。

6.如权利要求4所述的强迫振荡肺功能测试方法，其特征在于：

进一步根据所述基频产生振荡激励信号的其他频率成分；

所述激励信号为周期性脉冲，所述脉冲为三角波或方波；

其中所述激励信号的所述基频即为所述周期性脉冲的重复频率；所述周期性脉冲的持续时间为25～40ms。

7.如权利要求5所述的强迫振荡肺功能测试方法，其特征在于：

对所述的激励信号的幅度特性和相位特性进行优化，提高所述激励信号中的低频成分的激励幅度，同时，避免多个正弦相位组合式出现时域信号幅度过大过冲的发生。

8.如权利要求3所述的所述的强迫振荡肺功能测试方法，其特征在于：

在获得个体化的呼吸运动的主频后，将其进行N倍倍频，使其为落在2-40Hz频率范围内的最小频率；

将使用者自主呼吸的压力或流量信号在时域做N倍压缩后作为所述激励信号的基本信号；将基本信号做2的整数倍压缩后作为所示激励信号的其他组成信号。

9.如权利要求3所述的强迫振荡肺功能测试方法，其特征在于：

在获得个体化的呼吸运动的主频后，将其进行N倍倍频，使其为落在2-40Hz频率范围内的最小频率；

将使用者自主呼吸的压力或流量信号在时域做N倍压缩后作为所述激励信号的基本信号；将使用者自主呼吸的压力或流量信号在时域以N与K的整数倍的和为压缩倍数产生所述激励源的其他组成信号，其中K为预定值。

10.如权利要求8或9所述的强迫振荡肺功能测试方法，其特征在于：

对所述的激励信号的幅度特性和相位特性进行优化，提高所述激励信号中的低频成分的激励幅度，同时，避免多个正弦相位组合式出现时域信号幅度过大过冲的发生。