CN111643086A - 一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置及测试方法，差压传感器一的两端分别与通气测压口一、通气测压口二相连；差压传感器二的两端分别与通气测压口三、通气测压口四相连；数据处理装置分别与差压传感器一、差压传感器二和差压传感器三电连接；通气测压口一、通气测压口二之间设置有呼吸流量传感器一；通气测压口三、通气测压口四之间设置有呼吸流量传感器二；呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二分别与通气管一、通气管二的另一端连通，且呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二后侧分别设置有气管阀一和气管阀二。本发明便捷卫生；操作简单，降低了传统检测通气管道对测试结果的影响；可同时检测双侧鼻腔阻力和鼻流量。

Description

一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置及测试方法。

背景技术

鼻测法是一种检测鼻内流动阻力的方法。通过鼻测术，当吸气和呼气时，测量每个鼻孔和相关的鼻腔(上咽部)的压降。这些测试可以是主动的，也可以是被动的。为了确定具有相关鼻腔的鼻孔的雾化阻力，有必要确定在吸气或呼气时，与相应的气流同时从鼻孔开口到鼻上缘(鼻中隔)所产生的压力差。

自上世纪鼻腔阻力检测技术应用以来，在鼻病诊断方面主要依赖于人工检查分析和鼻内窥镜检查，这些检查复杂，检测结果不够精准，随着电子技术的发展，现已有鼻阻力的仪器，鼻阻力仪可以客观测量鼻呼吸阻力，提示鼻阻塞部位及其严重程度，对诊断鼻阈病变有很大帮助，可在鼾症和鼻腔刺激实验、鼻通气研究中运用，可对手术及药物治疗疗效进行有效的评估，是用来测量鼻通气的最佳仪器。

通过对国内外有关鼻阻力检测产品的分析，发现目前的鼻阻力检测仪器，存在着诸多问题，如检测复杂，患者进行检测都必须将传感器探头放入口腔或者鼻腔内，此操作存在安全隐患，在测量过程中传感器探头容易与口腔内的舌、唾液等接触，口腔闭合不紧密等因素都会造成测量数据不准确，而且儿童不能很好地配合医生，检测儿童鼻腔通气情况有些困难。由于传统的面罩式的检测装置在操作过程中相对低效，因此，需要研制出一种检测简单、数据可靠、适合所有年龄段且操作简单的鼻阻力装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置及测试方法，以解决上述背景技术中提出目前的鼻阻力检测仪器，存在着诸多问题，如检测复杂，存在安全隐患，测量数据不准确，而且儿童不能很好地配合医生，检测儿童鼻腔通气情况有些困难的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置，它包含气路连接装置、压力检测装置、呼吸流量检测装置、气管导通堵塞控制装置和数据处理装置，气路连接装置连接呼吸流量检测装置，呼吸流量检测装置前后测孔连接压力检测装置，压力检测装置与数据处理装置连接，其中，

所述气路连接装置包含鼻橄榄头一、鼻橄榄头二、通气管一、通气管二，鼻橄榄头一设置在通气管一的一端，鼻橄榄头二设置在通气管二的一端；所述呼吸流量检测装置包含呼吸流量传感器一、呼吸流量传感器二；所述压力检测装置包含差压传感器一、差压传感器二和差压传感器三；所述气管导通堵塞控制装置包含气管阀一、气管阀二；

所述差压传感器一的两端分别与通气测压口一、通气测压口二相连；所述差压传感器二的两端分别与通气测压口三、通气测压口四相连；所述数据处理装置分别与差压传感器一、差压传感器二和差压传感器三电连接；

所述通气测压口一、通气测压口二之间设置有呼吸流量传感器一；所述通气测压口三、通气测压口四之间设置有呼吸流量传感器二；所述呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二分别与通气管一、通气管二的另一端连通，且呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二后侧分别设置有气管阀一和气管阀二。

作为本发明的进一步改进，所述的通气管一、通气管二与呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二的连接处分别设置有过滤垫片一和过滤垫片二。

作为本发明的进一步改进，所述的过滤垫片一和过滤垫片二为一次性过滤垫。

作为本发明的进一步改进，所述的测试装置测量鼻腔阻力时，同时测得双侧鼻流量，在检测单侧鼻阻力时，单侧鼻腔气流流过流量传感器，在测得该流速的同时流量传感器记录该呼吸周期内的流量值，从而在数据处理装置中算的鼻流量值。

作为本发明的进一步改进，所述的气管阀一和气管阀二控制气管的连通与堵塞，自动切换检测的鼻腔，使用者无需更换鼻腔和复杂的切换流程即可测得双侧鼻腔阻力和鼻流量。

本发明还提供了一种双侧鼻阻力与鼻流量测试方法，包含以下步骤：

(1)在工作之前，测试患者需静坐20min后进行诊断，在诊断测试过程中患者用鼻进行呼吸；

(2)将气路连接装置的鼻橄榄头一、鼻橄榄头二分别置于左、右鼻孔之中，同时鼻阻力测试装置开始工作；

(3)测量左测鼻腔阻力值：

①当测量左鼻腔阻力时，气管阀二阻塞右鼻腔通气口；

②左鼻腔内气流经鼻橄榄头一，顺着通气管一，经通气测压口一与差压传感器三相连测得压力差P₁；

③右鼻腔内气流阻塞气压通过鼻橄榄头二，顺着通气管二，经通气测压口三与差压传感器三相连测得压力P₂；

④由②和③测得的P₁和P₂值，根据ΔP＝P₁-P₂；

⑤左侧气流经呼吸流量传感器一，经通气测压口二与差压传感器一相连测得后鼻腔压力P₃，根据ΔP₂＝P₁-P₃，从而计算出流速V；

(4)进一步计算得出压差与流量的关系，数据处理装置计算压力差值ΔP，从而计算鼻腔呼吸气流量，并通过计算3-5个呼吸周期的顶点阻力VR和有效阻力Reff；根据鼻腔阻力量化分级表，从而判断患者鼻塞程度。

右侧鼻腔测试方法与左侧类似。

(三)有益效果

与现有技术相比，采用上述技术方案后，本发明有益效果为：

1.患者直接通过鼻橄榄头进行鼻腔阻力检测，无需传感器探头、鼻贴等器材、节省材料、无风险、检测过程简单、检测时间短、且能够实时检测、检测数据可靠、稳定，同时极其内部时序控制无需人工干预整个测试过程。

2.鼻橄榄头设计采用多种样式设计方案，不同尺寸的鼻塞头适合所有年龄阶段的人使用，为儿童鼻腔检测提供了便利，解决了漏气而导致检测数据不准确的问题；

3.将差压传感器集成在测试装置中，避免了外接测试环境对于实验结果的干扰；

4.气管阀可控制气管的连通与堵塞，实现自动切换检测的鼻腔，使得使用者无需更换鼻腔和复杂的切换流程即可测得双侧鼻腔阻力和鼻流量；这种方法在被测者感知中操作简单易于使用；

5.采用新四相鼻阻力测试方法，避免了传统的定点测试不准确的弊端，同时计算顶点鼻阻力VR和有效鼻阻力Reff更加准确的显示鼻腔阻力值。

附图说明

图1为本发明所提供的实施例装置结构示意图；

图2为本发明所提供的实施例鼻腔内流速V、压差ΔP与时间t曲线测试顶点阻力方法图；

图3为本发明所提供的实施例鼻腔流速V、压差ΔP与时间t曲线测试有效阻力方法图；

图4为本发明所提供的实施例四相鼻阻力测试显示曲线图；

附图标记说明：

1、鼻橄榄头一；2、鼻橄榄头二；3、通气管一；4、通气管二；5、过滤垫片一；6、过滤垫片二；7、通气测压口一；8、通气测压口三；9、呼吸流量传感器一；10、呼吸流量传感器二；11、通气测压口二；12、通气测压口四；13、气管阀一；14、气管阀二；15、差压传感器一；16、差压传感器二；17、差压传感器三；18、数据处理装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明提供的一种实施例：一种新型双侧鼻阻力与鼻流量测试装置，它包含鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2、通气管一3、通气管二4、过滤垫片一5、过滤垫片二6、通气测压口一7、通气测压口三8、呼吸流量传感器一9、呼吸流量传感器二10、通气测压口二11、通气测压口四12、气管阀一13、气管阀二14、差压传感器一15、差压传感器二16、差压传感器三17和数据处理装置18，本实施例中，呼吸流量传感器采用A+K平衡流量计，差压传感器采用SM9541-140C-S-C-3-S 13.7KPA，数据处理装置18的控制芯片采用STM32。鼻橄榄头一1设置在通气管一3的一端，鼻橄榄头二2设置在通气管二4的一端；差压传感器一15的两端分别与通气测压口一7、通气测压口二11相连；差压传感器二16的两端分别与通气测压口三8、通气测压口四12相连；数据处理装置18分别与差压传感器一15、差压传感器二16和差压传感器三17电连接；通气测压口一7、通气测压口二11之间设置有呼吸流量传感器一9；通气测压口三8、通气测压口四12之间设置有呼吸流量传感器二10；呼吸流量传感器一9和呼吸流量传感器二10分别与通气管一3、通气管二4的另一端连通，通气管一3、通气管二4与呼吸流量传感器一9和呼吸流量传感器二10的连接处分别设置有过滤垫片一5和过滤垫片二6，且呼吸流量传感器一9和呼吸流量传感器二10后侧分别设置有气管阀一13和气管阀二14。

过滤垫片一5和过滤垫片二6为一次性过滤垫，该垫片设计可过滤以捕捉和阻挡各式各样的灰尘、花粉和空气污染颗粒物。可有效过滤直径达0.1微米的细微颗粒物，包括烟草烟雾、细菌、病毒等，这种过滤膜是一次性耗材产品，不可清洗，优势在于更换简单，防止测试者交叉感染。

本实施例中，一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置的测试方法，包含以下步骤：

(1)在工作之前，测试患者需静坐20min后才能进行诊断，在诊断测试过程中患者只能用鼻进行呼吸；

(2)将气路连接装置鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2分别置于左右鼻孔之中，同时鼻阻力测试装置开始工作；

(3)测量左测鼻腔阻力值：

①当测量左鼻腔阻力时，气管阀二14阻塞右鼻腔通气口；

②左鼻腔内气流经鼻橄榄头一1，顺着通气管一3，经通气测压口一7与差压传感器三17相连测得压力差P₁；

③右鼻腔内气流阻塞气压通过鼻橄榄头二2，顺着通气管二4，经通气测压口三8与差压传感器三17相连测得压力P₂；

④由②和③测得的P₁和P₂值，根据ΔP＝P₁-P₂；

⑤左侧气流经呼吸流量传感器一9，经通气测压口二11与差压传感器一15相连测得后鼻腔压力P₃，根据ΔP₂＝P₁-P₃，从而计算出流速V。

进一步计算得出此压差与流量的关系，计算压力差值ΔP，从而计算鼻腔呼吸气流量，并通过计算3-5个呼吸周期的顶点阻力VR和有效阻力Reff；根据鼻腔阻力量化分级表，从而判断患者鼻塞程度。右侧鼻腔测试方法与左侧类似。

对上述步骤中顶点鼻阻力VR和有效鼻阻力Reff以一次呼吸为例作进一步阐述：

(1)图4中以150Pa压差的鼻血流作为呼吸循环四个阶段的交点。标记为“！”的点是经典鼻测术中唯一用作诊断信息的点，是1983年之后计算机鼻测术引入之前使用的图形评估的残余。在此之前，无法用图形方法来评价曲线上的所有信息。

(2)吸气和呼气时的顶点阻力(VR)(图2)和对数顶点阻力(LVR)。VR是差压与流量在鼻气流最高处的线性商。在肺功能测试中，VR与血流阻力峰值有关，它是在吸气流量最大时确定的，而4PR中的VR是在正常的安静呼吸活动时测量的。在一个呼吸循环的这一点上，气流根据定义是稳定的，由于没有加减速的影响，阻力由线性定义关系式R＝ΔP/V。曲线的顶点是这个线性关系在数学上唯一正确的点。相比之下，“150Pa阻力”这一仍被一些研究人员使用的参数必须被反对，因为它在物理和数学上是错误的，所以在非定常的加速或减速气流中是不可接受的计算。

(3)吸气、呼气和整个呼吸周期的有效阻力(Reff)(图3)和对数有效阻力(LER)。在电气工程中长期使用的电阻率，可以由任何一台计算机通过计算给定时间内所有测量值的总和来计算，这与压力和流量曲线下积分的计算是一致的。Reff是在平均3-5呼吸曲线之后计算出来的。信息可以获得吸气、呼气阶段或整个呼吸。与VR一样Reff是一个测量参数，代表整个呼吸的能量；它代替了在一个测量点之后的粗略估计和不充分的结论，此外，测量点并不总是可以测量的。

下面给出顶点鼻阻力和有效鼻阻力的计算方法：

以顶点阻力顶点阻力VR是指吸气(VRin)或呼气(VRex)时，在呼吸长度或深度正常的情况下，鼻气流在最大流量点处的阻力(压差除以流量)。顶点阻力的优点是它是在鼻气流的稳定阶段测量的，在这里没有加速度。正如Cole已经指出的，这是呼吸周期中最长的部分。这是当压力和流量曲线相互平行运行，反映出一个线性关系。由此可见，在这一地区以线性商的形式计算电阻在物理上和数学上都是正确的。它可以在吸气和呼气时测量，但不代表整个呼吸。

顶点阻力计算公式：顶点鼻阻力＝压力差/最大流速(平静呼吸)

以有效阻力引入了“有效阻力(Reff)”一词1993年Vogt和Hoffrichter进行的临床鼻测量。在电气工程中，“有效值”是用计算交流电能量的公式来计算的。有效值是测量值在感兴趣的时间间隔内的积分:

在这个方程中，W可以是压差ΔP，也可以是流量v。通过将这些有效值相互除以，得到有效阻力:

例如:在四相鼻测术中，每一次平均呼吸包含2000次流量和压差测量。这些值相加再相除。有效阻力的计算可以在呼吸循环的吸气部分进行，也可以在呼出部分和总呼吸部分进行。(直接对测量数据求平均值，即可得到有效鼻阻力)

通过将时间间隔内的测量值进行整合，将需要将必要的空气送入肺部的时间元素包括在内，作为一个必要的诊断。国际资本流动的因素。这不仅是重要的感觉受损的鼻子呼吸，鼻子的阻力是不是在一个舒适的水平之外，而且呼吸的时间是在一个可听到的范围内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置，它包含气路连接装置、压力检测装置、呼吸流量检测装置、气管导通堵塞控制装置和数据处理装置，气路连接装置连接呼吸流量检测装置，呼吸流量检测装置前后测孔连接压力检测装置，压力检测装置与数据处理装置连接，其特征在于，所述气路连接装置包含鼻橄榄头一、鼻橄榄头二、通气管一、通气管二，鼻橄榄头一设置在通气管一的一端，鼻橄榄头二设置在通气管二的一端；所述呼吸流量检测装置包含呼吸流量传感器一、呼吸流量传感器二；所述压力检测装置包含差压传感器一、差压传感器二和差压传感器三；所述气管导通堵塞控制装置包含气管阀一、气管阀二；

所述差压传感器一的两端分别与通气测压口一、通气测压口二相连；所述差压传感器二的两端分别与通气测压口三、通气测压口四相连；所述数据处理装置分别与差压传感器一、差压传感器二和差压传感器三电连接；

所述通气测压口一、通气测压口二之间设置有呼吸流量传感器一；所述通气测压口三、通气测压口四之间设置有呼吸流量传感器二；所述呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二分别与通气管一、通气管二的另一端连通，且呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二后侧分别设置有气管阀一和气管阀二。

2.根据权利要求1所述的一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置，其特征在于，所述的通气管一、通气管二与呼吸流量传感器一和呼吸流量传感器二的连接处分别设置有过滤垫片一和过滤垫片二。

3.根据权利要求2所述的一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置，其特征在于，所述的过滤垫片一和过滤垫片二为一次性过滤垫。

4.根据权利要求1所述的一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装置，其特征在于，所述的测试装置测量鼻腔阻力时，同时测得双侧鼻流量，在检测单侧鼻阻力时，单侧鼻腔气流流过呼吸流量传感器，在测得该流速的同时呼吸流量传感器记录该呼吸周期内的流量值，从而在数据处理装置中算的鼻流量值。

5.根据权利要求1所述的一种双侧鼻阻力与鼻流量测试装，其特征在于，所述的气管阀一和气管阀二控制气管的连通与堵塞，自动切换检测的鼻腔，使用者无需更换鼻腔和复杂的切换流程即可测得双侧鼻腔阻力和鼻流量。

6.一种双侧鼻阻力与鼻流量测试方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)在工作之前，测试患者需静坐20min后进行诊断，在诊断测试过程中患者用鼻进行呼吸；

(2)将气路连接装置的鼻橄榄头一、鼻橄榄头二分别置于左、右鼻孔之中，同时鼻阻力测试装置开始工作；

(3)测量左测鼻腔阻力值：

①当测量左鼻腔阻力时，气管阀二阻塞右鼻腔通气口；

②左鼻腔内气流经鼻橄榄头一，顺着通气管一，经通气测压口一与差压传感器三相连测得压力差P₁；

③右鼻腔内气流阻塞气压通过鼻橄榄头二，顺着通气管二，经通气测压口三与差压传感器三相连测得压力P₂；

④由②和③测得的P₁和P₂值，根据ΔP＝P₁-P₂；

⑤左侧气流经呼吸流量传感器一，经通气测压口二与差压传感器一相连测得后鼻腔压力P₃，根据ΔP₂＝P₁-P₃，从而计算出流速V；

(4)进一步计算得出压差与流量的关系，数据处理装置计算压力差值ΔP，从而计算鼻腔呼吸气流量，并通过计算3-5个呼吸周期的顶点阻力VR和有效阻力Reff；根据鼻腔阻力量化分级表，从而判断患者鼻塞程度。

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