CN113367683A - 一种肺功能仪及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种肺功能仪及其使用方法，所述肺功能仪包括语音播报器、检测器、处理器和显示器，所述处理器分别与语音播报器、检测器、处理器以及显示器电连接；所述语音播报器用于发出语音提醒，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸；所述检测器用于检测病人的呼吸情况；所述处理器用于分析所述病人的呼吸情况，以生成指示信号；所述显示器用于根据所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。通过肺功能仪对病人进行检测过程中，检测器检测病人的呼吸情况，检测器将检测到的病人的呼吸情况发给所述处理器，经所述处理器分析生成指示信号，所述显示器根据所述指示信号显示病人呼吸情况的波形，其中，所述指示信号为电信号。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种肺功能仪及其使用方法。
背景技术
肺功能逐渐成为当今全国乃至世界的关注点。肺功能检查是临床上对胸肺疾病诊断、严重程度、治疗效果和预后评估的重要检查手段，目前已经广泛应用于呼吸内科、外科、麻醉科、儿科、流行病学、潜水及航天医学等领域。
在肺功能测试过程中，患者需要严格按照测试标准进行呼吸，才会得到精确的测试结果，然而在测试过程中，由于患者对测试流程的不熟悉，在测试过程中，被测的患者可能因为呼吸动作不标准而导致测试结果具有较大的偏差。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种肺功能仪及其使用方法，旨在解决患者对检测项目不熟悉，存在呼吸动作不标准，而导致检测结果具有较大偏差的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种肺功能仪，所述肺功能仪包括语音播报器、检测器、处理器和显示器，所述处理器分别与语音播报器、检测器、处理器以及显示器电连接；所述语音播报器用于发出语音提醒，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸；所述检测器用于检测病人的呼吸情况；所述处理器用于分析所述病人的呼吸情况，以生成指示信号；所述显示器用于根据所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述肺功能仪还包括存储器，所述存储器用于储存提示数据，以使所述存储器根据所述提示数据发出语音提醒。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述肺功能仪还包括网络设备，所述网络设备与所述处理器电连接，所述网络设备用于下载或更新与测试项目对应的提示数据。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述肺功能仪还包括与所述处理器电连接的语音识别器，所述语音识别器用于识别从外界输入的语音输入信息，以使所述肺功能仪执行与所述语音输入信息相关联的动作。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述检测器至少包括压差传感器、涡轮传感器、热敏传感器、超声传感器中的一种。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述肺功能仪至少具有一个检测项目，检测项目与所述提示数据一一对应，每个检测项目对应至少一个预设步骤。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述显示器还用于至少显示文字提醒信息、图形提醒信息、图文结合提醒信息以及动画提醒信息中的一种，以指示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述处理器还用于识别所述波形，所述处理器通过识别所述波形以识别出病人正在遵循的预设步骤以及已执行的各个预设步骤的检测结果。
第二方面，本申请实施例公开了一种肺功能仪使用方法，包括：
基于预存的提示数据，呈现提醒信息，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸；
检测病人的呼吸情况，以生成病人呼吸信息；
分析所述病人呼吸信息，以生成指示信号；
基于所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，提醒信息至少包括语音提醒信息、文字提醒信息、图形提醒信息、图文结合提醒信息以及动画提醒信息中的一种，所述呈现提醒信息，包括以下步骤：
通过语音播报器发出语音提醒；或/和
通过显示器显示文字提醒、图形提醒、图文结合提醒及动画提醒中的一种。
在本申请提供的实施例中，通过肺功能仪对病人进行检测过程中，检测器检测病人的呼吸动作，以获得病人在呼吸时的气体流速信息，检测器将检测到的气体流速信息传输给所述处理器，所述处理器分析病人在呼吸时的气体流速信息，并生成指示信号，所述显示器根据所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的肺功能仪的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的肺功能仪检测用力肺活量的波形图；
图3是本申请实施例提供的肺功能仪检测静态肺活量的波形图；
图4是本申请实施例提供的肺功能仪检测分钟通气量的波形图；
图5是本申请实施例提供的肺功能仪执行检测项目的流程示意图；
图6是本申请实施例提供的肺功能仪使用方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请的实施例进行描述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在肺功能测试过程中，患者需要严格按照测试标准进行呼吸，才会得到精确的测试结果，然而在测试过程中，由于患者对测试流程的不熟悉，在测试过程中，被测的患者可能因为呼吸动作不标准而导致测试结果具有较大的偏差。
请参见图1，图1是本申请实施例提供的肺功能仪的结构示意图，所述肺功能仪包括语音播报器150、检测器140、处理器100和显示器120，所述处理器100分别与语音播报器150、检测器140、处理器100以及显示器120电连接；所述语音播报器150用于发出语音提醒，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸；所述检测器140用于检测病人的呼吸情况；所述处理器100用于分析所述病人的呼吸情况，以生成指示信号；所述显示器120用于根据所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。
具体地，所述处理器100与语音播报器150之间可以互通信息，所述处理器100与检测器140之间可以互通信息、所述处理器100与所述显示器120之间可以互通信息。
所述肺功能仪在对病人进行测试的过程中，病人需要遵循预设步骤接受测试，其中，预设步骤可由病人需要遵循的呼吸动作组成(例如，平均呼吸、缓慢吸气、深吸气至顶、缓慢呼气、缓慢呼气至底等)，其中，预设步骤可以只包含一个呼吸动作，如吸气动作、呼气动作等。
在本申请提供的实施例中，通过肺功能仪对病人进行检测过程中，检测器140检测病人的呼吸动作，以获得病人在呼吸时的气体流速信息，检测器140将检测到的气体流速信息传输给所述处理器100，所述处理器100分析病人在呼吸时的气体流速信息，并生成指示信号，所述显示器120根据所述指示信号显示病人呼吸情况的波形，其中，所述指示信号为电信号。
所述肺功能仪具有语音播报器150，肺功能仪在检测所述病人的呼吸情况时，为了让病人能够遵循预设步骤完成测试，所述肺功能仪发出指示病人进行呼吸动作的语音。
所述肺功能仪可以包括多个检测项目，所述检测项目具体可为：用力肺活量(Forced Vital Capacity,FVC)，静态肺活量(Slow Vital Capacity,SVC)和分钟通气量(Maximum voluntary ventilation,MVV)。
其中，肺功能仪在测试用力肺活量(Forced Vital Capacity,FVC)时，病人应遵循的预设步骤如下：1.潮气呼吸：均匀平静地呼吸；2.最大吸气：在潮气呼气末，深吸气至顶(TLC位)；3.用力呼气：爆发呼气并持续呼气至底(RV位)；4.再次最大吸气：从RV位快速深吸气至TLC位，请参见图2，图2是本申请实施例提供的肺功能仪检测用力肺活量的波形图，图2中标记的①、②、③、④的波形分别对应用力肺活量中预设步骤1、2、3、4的呼吸情况。
肺功能仪在测试静态肺活量(Slow Vital Capacity,SVC)时，病人应遵循的预设步骤如下：1.潮气呼吸：均匀平静地呼吸；2.最大吸气：在潮气呼气末，深吸气至顶(TLC位)；3.缓慢呼气：缓慢呼气并持续呼气至底(RV位)；4.再次最大吸气：从RV位快速深吸气至TLC位，参见图3，图3是本申请实施例提供的肺功能仪检测静态肺活量的波形图，图3中标记的①、②、③、④的波形分别对应静态肺活量中预设步骤1、2、3、4的呼吸情况。
肺功能仪在测试分钟通气量(Maximum voluntary ventilation,MVV)时，病人应遵循的预设步骤如下：1.平静呼吸4～5次；2.待呼气容量基线平稳后，以最大呼吸幅度、最快呼吸速度持续重复呼吸12秒至15秒，参见图4，图4是本申请实施例提供的肺功能仪检测分钟通气量的波形图，图4中标记的①、②、③的波形分别对应分钟通气量中预设步骤1、2、3的呼吸情况。
以肺功能仪执行FVC测试为例，FVC测试为用力肺活量(Forced Vital Capacity,FVC)测试，FVC测试中，需要病人遵循的预设步骤为：1.潮气呼吸：均匀平静地呼吸；2.最大吸气：在潮气呼气末，深吸气至顶(TLC位)；3.用力呼气：爆发呼气并持续呼气至底(RV位)；4.再次最大吸气：从RV位快速深吸气至TLC位；肺功能仪对病人进行SVC测试时，语音播报器150发出语音指示病人遵循预设步骤接受测试；示例性的，在病人接受SVC测试的步骤1中(潮气呼吸)，语音播报器150发出语音指示：请均匀平均地呼吸；在病人接受SVC测试的步骤2中(最大吸气)，语音播报器150发出语音指示：请呼吸至顶；在病人接受SVC测试的步骤3中(用力呼气)，语音播报器150发出语音指示：请爆发呼气并持续呼气至底；在病人接受SVC测试的步骤4中(再次最大吸气)，请快速深吸气至顶。
所述肺功能仪通过语音播报器150播报语音指示，以指示病人遵循与检测项目对应的预设步骤的预设动作，使病人能够以符合标准的呼吸动作接受测试，进而使肺功能仪的检测结果更为准确。
在一些实施例中，所述肺功能仪还包括存储器，所述存储器用于储存提示数据，以使所述存储器根据所述提示数据发出语音提醒。
具体地，不同的检测项目对应不同的提示数据，提示数据具体为指示病人进行呼吸动作的语音，示例性地，肺功能仪执行FVC测试时，此时，肺功能仪调用与FVC测试对应的提示数据，语音播报器150根据所述提示数据的内容播报语音，通过语音指示病人进行呼吸动作：1.请均匀平均地呼吸；2.请呼吸至顶；3.爆发呼气并持续呼气至底；4.再次最大吸气。
在一些实施例中，所述肺功能仪还包括网络设备160，所述网络设备160与所述处理器100电连接，所述网络设备160用于下载或更新与测试项目对应的提示数据。
所述肺功能仪可通过所述网络设备160与互联网通信或局域网进行通信相连；在肺功能仪与互联网或局域网通信相连时，肺功能仪可下载新测试项目的提示数据，还可更新已有检测项目的提示数据。
具体的说，所述肺功能仪在下载或更新提示数据时，将下载或更新的提示数据存储在储存器110中，所述肺功能仪在对病人进行检测时，肺功能仪从所述储存器110中调用提示数据，所述语音播报器150根据提示数据发出语音提醒，以指示病人按照预设步骤接受测试。
所述肺功能仪在检测病人的呼吸情况时，当肺功能仪出现漏气或数据异常时，语音播报器150会发出语音警报。
在本申请提供的实施例中，所述肺功能仪还包括与所述处理器100电连接的语音识别器130，所述语音识别器130用于识别从外界输入的语音输入信息，以使所述肺功能仪执行与所述语音输入信息相关联的动作。
具体地，所述语音识别器130可以识别病人和医生的语音输入信息，所述语音识别器130获取语音输入信息，并识别出语音输入信息的内容，所述语音识别器130将识别出的语音输入信息的内容反馈给处理器100，所述处理器100根据语音输入信息的内容控制所述肺功能执行与所述语音输入信息相关联的动作。
所述语音识别器130获取语音输入信息时，所述语音识别器130提取语音输入信息的关键词，根据所述关键词识别出语音输入信息的内容；示例性地，肺功能仪对病人进行测试时，医生输入语音信息；“请检测用力肺活量”，所述肺功能仪调用提示语音，并执行与用力肺活量(Forced Vital Capacity,FVC)相关联的语音播报。
在本申请提供的实施例中，所述肺功能仪可以只执行指定使用者的语音输入信息，所述语音识别器130在接收语音输入信息时，根据语音输入信息识别出发出语音输入信息的使用者的身份，若发出语音输入信息的使用者为指定的使用者，所述肺功能仪才会执行与语音输入信息中的内容相关联的动作，所述语音识别器130在识别使用者的身份是，具体可根据使用者的音色进行辨别，进而识别使用者的身份。
在本申请提供的实施例中，所述检测器140至少包括压差传感器、涡轮传感器、热敏传感器、超声传感器中的一种。
在一些实施例中，所述肺功能仪至少具有一个检测项目，检测项目与所述提示数据一一对应，每个检测项目对应至少一个预设步骤。
在本申请提供的实施例中，所述显示器120还用于至少显示文字提醒信息、图形提醒信息、图文结合提醒信息以及动画提醒信息中的一种，以指示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸。
为了更直观的指示病人进行呼吸动作，除了语音播报器150发出语音指示病人进行呼吸动作指示，还可以通过显示器120显示文字提醒信息、图形提醒信息、图文结合提醒信息或动画提醒信息指示病人进行呼吸动作。
所述处理器100还用于识别所述波形，所述处理器100通过识别所述波形以识别出病人正在遵循的预设步骤以及已执行的各个预设步骤的检测结果。
在本申请提供的实施例中，所述肺功能仪在检测病人的肺功能时，检测项目中的各个预设步骤可以进行间断的检测；肺功能仪在执行一预设步骤时，中断了检测过程，后续再对病人的肺功能进行检测时，可通过获取已执行的预设步骤的病人呼吸情况的波形，识别出肺功能仪之前中断的预设步骤，执行肺功能仪时，肺功能仪可延续之前预设步骤对病人进行肺功能检测；示例性地，肺功能仪在测试用力肺活量(Forced Vital Capacity,FVC)时，病人应遵循的预设步骤如下：1.潮气呼吸：均匀平静地呼吸；2.最大吸气：在潮气呼气末，深吸气至顶(TLC位)；3.用力呼气：爆发呼气并持续呼气至底(RV位)；4.再次最大吸气：从RV位快速深吸气至TLC位。肺功能仪在执行预设步骤1(潮气呼吸)时，中断了预设步骤1(潮气呼吸)，肺功能仪需要延续测试用力肺活量(Forced Vital Capacity,FVC)时，处理器100识别肺功能仪在执行预设步骤1(潮气呼吸)时的波形，识别出肺功能仪之前执行的预设步骤为预设步骤(潮气呼吸)，之后可延续执行预设步骤1。
在本申请提供的实施例中，所述处理器100基于各个预设步骤的波形进行分析，得到各个预设步骤的检测结果。
在本申请提供的实施例中，参见图4，肺功能仪在实现检测病人呼吸情况的预设步骤中，当处理器100根据波形分析得到的检测结果是，检测结果失败(病人的呼吸动作不符合检测的需求)，肺功能仪仍可正常执行下一预设步骤。
肺功能仪在测试结束后，处理器100可基于获取到的病人呼吸情况，得到本次测试的指标，通过计算得到的指标，根据肺功能测试标准，结合计算得到的预计值，可以得到测试结果评价。如表1和表2所示：
表1
| 障碍类型 | FVC | FEV1 | FEV1/FVC | RV | TLC |
| 阻塞性 | -/↓ | ↓ | ↓ | ↑ | ↑ |
| 限制性 | ↓ | ↓/- | -/↑ | ↓/- | ↓ |
| 混合性 | ↓ | ↓↓ | ↓ | ？ | ？ |
注：-：正常；↓：下降；↑：上升；？：不明。
表2
肺功能仪在检测病人的呼吸情况时，各个步骤的检测结果(如FVC，FEV1、RV、TLC等参数)可通过语音进行播报，语音播报的内容可根据人机交互(人与语音识别模块进行交互)进行选择，之后将各个预设步骤的检测结果进行播报(如正常，轻度阻塞性通气功能障碍、中度阻塞性通气功能障碍、中度限制性通气功能障碍等)。
肺功能仪可通过识别病人呼吸情况的波形，获取肺功能仪正在执行的预设步骤，此时，肺功能仪可延续执行检测项目，以执行完成之前的检测项目中尚未完成的预设步骤，可避免病人重复接受检测，提高肺功能仪的检测效率。
参见图5-图6，本申请实施例还提供一种肺功能仪使用方法，包括以下步骤：
S1，基于预存的提示数据，呈现提醒信息，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸；
所述提示数据为预存在肺功能仪中的储存器110中，所述检测项目可以对应多个预设步骤，所述检测项目只可以对应一个预设步骤。
检测项目具体可为：用力肺活量(Forced Vital Capacity,FVC)，静态肺活量(Slow Vital Capacity,SVC)和分钟通气量(Maximum voluntary ventilation,MVV)。
所述肺功能仪在检测病人的呼吸情况时，在储存器110中对应储存多个提示数据，所述提示数据与所述检测项目一一对应，当肺功能仪在执行的检测项目时，从储存器110调用与所述储存器110中调用与所述检测项目相对应的提示数据，并根据所述提示数据呈现提醒信息，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸。
所述提醒信息可以是语音形式的信息，也可以是文字、图形、图文结合、动画等形式的消息。
S2，检测病人的呼吸情况，以生成病人呼吸信息；
所述肺功能仪具体在检测病人的呼吸情况时，具体通过肺功能仪的检测器140进行检测，获取病人呼吸的流速信息。
S3，分析所述病人呼吸信息，以生成指示信号；
所述肺功能仪通过处理器100对病人呼吸信息(病人呼吸的流速信息)进行分析，并生成指示信号，所述指示信号为电信号。
S4，基于所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。
所述肺功能仪的显示器120显示病人呼吸情况的波形，所述显示器120与所述处理器100电连接，当所述肺功能仪的处理器100生成指示信号后，所述处理器100将所述指示信号发送给所述显示器120，所述显示器120根据指示信号生成病人呼气情况(病人呼吸的流速)的波形。
提醒信息至少包括语音提醒信息、文字提醒信息、图形提醒信息、图文结合提醒信息以及动画提醒信息中的一种，所述呈现提醒信息，包括以下步骤：
通过语音播报器150发出语音提醒；或/和
通过显示器120显示文字提醒、图形提醒、图文结合提醒及动画提醒中的一种。
综上所述，本申请实施提供的肺功能仪，可发出语音提醒，指示病人按照检测项目中对应的预设步骤接受检测，使病人的呼吸动作更满足所述检测项目的检测要求，使得肺功能仪的检测结果更加准确，在肺功能仪指示病人按照检测项目对应的预设标准动作进行呼吸动作，减少医生指导病人进行呼吸的工作量。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种肺功能仪，其特征在于，包括语音播报器、检测器、处理器和显示器，所述处理器分别与语音播报器、检测器、处理器以及显示器电连接；所述语音播报器用于发出语音提醒，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸；所述检测器用于检测病人的呼吸情况；所述处理器用于分析所述病人的呼吸情况，以生成指示信号；所述显示器用于根据所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。
2.如权利要求1所述的肺功能仪，其特征在于，所述肺功能仪还包括存储器，所述存储器用于储存提示数据，以使所述存储器根据所述提示数据发出语音提醒。
3.如权利要求1所述的肺功能仪，其特征在于，所述肺功能仪还包括网络设备，所述网络设备与所述处理器电连接，所述网络设备用于下载或更新与测试项目对应的提示数据。
4.如权利要求1所述的肺功能仪，其特征在于，所述肺功能仪还包括与所述处理器电连接的语音识别器，所述语音识别器用于识别从外界输入的语音输入信息，以使所述肺功能仪执行与所述语音输入信息相关联的动作。
5.如权利要求1所述的肺功能仪，其特征在于，所述检测器至少包括压差传感器、涡轮传感器、热敏传感器、超声传感器中的一种。
6.如权利要求1所述的肺功能仪，其特征在于，所述肺功能仪至少具有一个检测项目，检测项目与所述提示数据一一对应，每个检测项目对应至少一个预设步骤。
7.如权利要求1所述的肺功能仪，其特征在于，所述显示器还用于至少显示文字提醒信息、图形提醒信息、图文结合提醒信息以及动画提醒信息中的一种，以指示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸。
8.如权利要求1所述的肺功能仪，其特征在于，所述处理器还用于识别所述波形，所述处理器通过识别所述波形以识别出病人正在遵循的预设步骤以及已执行的各个预设步骤的检测结果。
9.一种肺功能仪使用方法，其特征在于，包括：
基于预存的提示数据，呈现提醒信息，以提示病人遵循与检测项目对应的预设步骤进行呼吸；
检测病人的呼吸情况，以生成病人呼吸信息；
分析所述病人呼吸信息，以生成指示信号；
基于所述指示信号显示病人呼吸情况的波形。
10.如权利要求9所述的肺功能仪使用方法，其特征在于，提醒信息至少包括语音提醒信息、文字提醒信息、图形提醒信息、图文结合提醒信息以及动画提醒信息中的一种，所述呈现提醒信息，包括以下步骤：
通过语音播报器发出语音提醒；或/和
通过显示器显示文字提醒、图形提醒、图文结合提醒及动画提醒中的一种。
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