CN114176569A - 肺功能检测方法、计算机可读存储介质及手机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种肺功能检测方法，该肺功能检测方法包括：通过设置于设备的传感器获取待测人吹气的原始数据；将原始数据通过归一化算法进行降噪得到气流数据，气流数据包括一秒用力呼气数据；将气流数据转化为节点数据；利用节点数据计算出高峰流速数据；根据高峰流速数据得到待测人的肺功能状态。本发明还提供了一种计算机可读存储介质、计算机设备以及手机。上述肺功能检测方法通过对设置于设备的传感器的获取待测人吹气的原始数据进行处理实现判断被测人肺功能状态的效果，从而实现对肺功能相关疾病的高风险人群进行初筛，降低了肺功能筛选的门槛，有助于我国对呼吸慢病筛选技术的全面推广。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种肺功能检测方法、计算机可读存储介质、计算机设备及手机。
背景技术
哮喘、慢性阻塞性肺疾病是慢性呼吸系统疾病，患病人数众多，发病率在继续逐年上升。定期的肺功能测定对治疗方案的制定有不可替代重要作用。目前市面上有运算、存储、同医疗平台交互的肺功能仪，但价格昂贵，且无法便携移动，不能适用家庭监护和随时随地监护的要求。现阶段，手机已经是普及率很高的通讯工具，如何通过手机便捷的进行肺功能检测是亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种肺功能检测方法、计算机可读存储介质、计算机设备及手机，实现判断被测人肺功能状态的效果，从而实现对肺功能相关疾病的高风险人群进行初筛，降低了肺功能筛选的门槛，有助于我国对呼吸慢病筛选技术的全面推广。
第一方面，本发明实施例提供一种肺功能检测方法，该肺功能检测方法包括：
通过设置于设备的传感器的获取待测人吹气的原始数据；
将原始数据通过归一化算法进行降噪得到气流数据，气流数据包括一秒用力呼气数据；
将气流数据转化为节点数据；
利用节点数据计算出高峰流速数据；
根据高峰流速数据得到待测人的肺功能状态。
第二方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有能够被处理器加载并执行的肺功能检测方法的程序指令。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，计算机设备包括气流传感器或者声音传感器，该计算机设备包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于执行程序指令以使计算机设备实现肺功能检测方法。
第四方面，本发明实施例提供一种手机，手机包括气流传感器或者声音传感器，该手机包括：
存储器，用于存储程序指令；以及
处理器，用于执行程序指令以使手机实现肺功能检测方法。
上述发明通过从手机的传感器采集人从口中呼出的气流，传感器再把采集到气流的流速通过手机软件中的算法转换成相关的数据，根据转换出的数值来判断被测人肺功能的状况，将被监测人的肺功能数据在客户端以可视化的趣味图形进行展示，从而增加与被监测人员的互动，实现功能的同时增加待测人积极性。进一步地，通过该发明来对肺功能相关疾病的高风险人群进行初筛，降低了肺功能筛选的门槛，有助于我国对呼吸慢病筛选的全面推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的肺功能检测方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的计算机结构内部结构示意图。
图3为本发明实施例提供的手机结构内部结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请结合参看图1，其为本发明实施例提供的肺功能检测方法的流程图。其中,本发明实施例提供的肺功能检测方法具体包括下面步骤。
步骤S101，通过设置于设备的传感器获取待测人吹气的原始数据。该肺功能检测方法中，传感器为设备的麦克风自带的气流传感器或者声音传感器。设备可以是手机，或者其他便携式收音设备。在获取待测人吹气的原始数据之前，本实施例还包括，获取待测人的基本信息，基本信息包括：年龄、职业、从事行业、性别、健康状态，以及COPD量表数据。COPD量表数据可作为测定其肺功能状态的判定参考，测量出来的数据根据其个人健康背景增加其准确度。其中，慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种常见的以持续气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病，气流受限进行性发展，与气道和肺脏对有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增强有关。
在本实施例中，指定软件中中预先植入第三方的肺功能判定库病例500-1000例，该数据作为其采集出数据后，用于判断肺功能状态的参考值，进一步地，添加临床数据作为其测定准确度的修正数据库。
步骤S102，将原始数据通过归一化算法进行降噪得到气流数据，气流数据包括一秒用力呼气数据。在本实施例中，肺功能检测方法的前端采用vue框架进行开发，肺功能检测方法的后端采用SpringBoot框架进行项目开发，从而实现独立部署、高效率快速的数据分析以及图表展示、简约的页面设计风格和敏捷的开发模式。利用滤波器进行归一化生成数据并使用Java三原子变量与CAS算法进行数据分析处理数据。肺功能检测方法应用于手机时，操作简单功能强大，数据存储在高性能MySQL数据库，进一步地，在存储时采用对称加密进行存储数据，保证数据的安全性。
在一些可行的实施例中，该利用EEMD将原始数据进行降噪得到气流数据。
在一些可行的实施例中，该原始数据包括左侧数据和右侧数据两组气流数据。
步骤S103，将气流数据转化为节点数据。
步骤S104，利用节点数据计算出高峰流速数据。
上述实施例，针对我国肺功能疾病人群已过亿，但知晓率确非常之低的问题。利用手机或者其他具有传感器的便携式设备进行肺功能状态检测，不仅降低肺功能筛查的门槛和费用，还增加趣味社交属性，有助于发动全民进行早筛查、早诊断的效果。一方面，充分降低肺功能疾病如哮喘、慢性阻塞性肺病患者肺的筛查门槛，早期发现及时进行治疗干预，可大大的提升患者的生活质量和存活率。另一方面，通过全面早筛查，大大提升国民对慢性阻塞性肺病的知晓率，从而对患者的提前治疗和预防起到关键作用，对于慢性阻塞性肺病早发现、早治疗也大大降低国家对慢性阻塞性肺病的医疗资源和费用投入，减少医保支出。
步骤S105，根据高峰流速数据得到待测人的肺功能状态。其中，判断肺功能状态的标准如下。
轻度，FEV1≥80％预设值。在这种肺功能状态下建议，避免危险因素，接种流感疫苗；按需使用短效支气管舒张剂。
中度，50％预设值≤FEV1＜80％预设值。在这种肺功能状态下建议，在上一级治疗的基础上，规律应用一种或多种长效支气管舒张剂，康复治疗。
重度，30％预设值≤FEV1＜50％预设值。在这种肺功能状态下建议，在上一级治疗的基础上，反复急性发作，可吸入糖皮质激素。
极重度，FEV1＜30％预设值。在这种肺功能状态下建议，在上一级治疗的基础上，如有呼吸衰竭，长期氧疗，可考虑外科治疗。
其中，FEV1：FVC＝A，A为一秒率，FEV1为一秒用力呼气数据，FVC为高峰流速数据。A＜0.70。预设值为FEV1占预计值百分比。在本实施例中，数据仅做示例不做限定。
FEV1是最大深吸气后做最大呼气，最大呼气第一秒呼出的气量的容积，FEV1％测定是判定哮喘和COPD的一个常用指标，哮喘主要是出现呼气性的呼吸困难，所以FEV1％测定会降低或者明显降低。
在本实施例中，为了实现肺功能筛查的便捷性、趣味性，以充分调动国民参与肺功能的初筛，指导待测人进行在线筛查，只需要一部手机以及安装于手机上的指定软件即可完成肺功能的筛查。肺功能的初筛不仅可以让待测人提前发现其肺功能健康状态，还可以作为医院肺功能相关疾病前期筛查的一个重要的环节，可做到早发现、早治疗，降低国家对于该疾病的医保支出。本实施例中通过手机结合安装在其上的指定软件来实现，待测人下载该软件安装到手机端，即可通过该技术来测定肺功能。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有能够被处理器加载并执行的上述的肺功能检测方法的程序指令。由于该肺功能检测方法包括一个或多个程序指令。在设备上加载和执行该程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。该设备可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该程序指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，该程序指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字待测人线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
由于计算机可读存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种计算机设备900，计算机设备900至少包括存储器901和处理器902。存储器901用于存储肺功能检测方法的程序指令。处理器902用于执行程序指令以使计算机设备实现上述的肺功能检测方法。请结合参看图2，其为本发明实施例提供的计算机设备900的内部结构示意图。进一步地，计算机设备900包括传感器906，传感器906为气流传感器或者声音传感器，
其中，存储器901至少包括一种类型的计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器901在一些实施例中可以是计算机设备900的内部存储单元，例如计算机设备900的硬盘。存储器901在另一些实施例中也可以是计算机设备900的外部存储设备，例如计算机设备900上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字卡(Secure Digital,SD)，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器901还可以既包括计算机设备900的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器901不仅可以用于存储安装于计算机设备900的应用软件及各类数据，例如肺功能检测方法的程序指令等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，例如肺功能检测方法执行产生的数据等。
处理器902在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器901中存储的程序指令或处理数据。具体地，处理器902执行肺功能检测方法的程序指令以控制计算机设备900实现肺功能检测方法。
进一步地，计算机设备900还可以包括总线903可以是外设部件互连标准总线(peripheral component interconnect，简称PCI)或扩展工业标准结构总线(extendedindustry standard architecture，简称EISA)等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图2中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
进一步地，计算机设备900还可以包括显示组件904。显示组件904可以是LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示组件904也可以适当的称为显示装置或显示单元，用于显示在计算机设备900中处理的信息以及用于显示可视化的待测人界面。
进一步地，计算机设备900还可以包括通信组件905，通信组件905可选的可以包括有线通信组件和/或无线通信组件(如WI-FI通信组件、蓝牙通信组件等)，通常用于在计算机设备900与其他计算机设备之间建立通信连接。
图2仅示出了具有组件901-905以及实现肺功能检测方法的程序指令的计算机设备900，本领域技术人员可以理解的是，图2示出的结构并不构成对计算机设备900的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。由于计算机设备900采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种手机100，请结合参看图3，其为本发明实施例提供的手机100的内部结构示意图。手机100至少包括存储器101和处理器102和传感器103，其中，传感器103为气流传感器或者声音传感器，可以是手机的麦克风自带的功能。存储器101用于存储肺功能检测方法的程序指令。处理器102用于执行程序指令以使计算机设备实现上述的肺功能检测方法，传感器103用于采集人从口中呼出的气流数据。
在本实施例中，手机还包括显示器104，该手机100利用显示器104显示树叶图像，树叶图像用于展示肺功能状态。具体地，待测人完成基础信息录入后，可进入软件的主界面进行肺功能测量，该界面有相应的操作界面，其界面包含趣味图、肺形状的树叶和开始按钮，点击开始按钮，测试开始后有3s倒计时，操作界面还包括正确的测量方式指引动画，让待测人充分掌握技巧。
当待测人开始测试时，趣味图默认为灰色枯萎状态的两片肺形状树叶，当待测人往手机传感器吹气时，果显示界面上树叶开始变绿，其变化状态和使用的肺功能状态本匹配，当使用的肺功能非常健康时，两片树叶变为绿油油，其变化随着每个使用人的肺功能健康状态而变化。
当待测人测量完成后，其结果显示界面会呈现该待测人的肺功能状态，包含树叶状态、健康程度、级别等内容。软件还会根据测定结果关联相应的疾病的介绍、健康知识及其注意事项，果显示界面的呈现包含测定值和趣味动图。进一步地，肺功能状态会以趣味图表呈现出来，其中不同的状态对应不同的颜色进行展示，趣味图也会随着颜色而改变，使用人即可根据趣味图生成数据报告，更加清晰的查看肺情况，并提供对肺功能相应的建议，及康复注意事项。能够增加测量过程中的趣味性，从而大大的提升用户参与度。
上述实施例中，使用现有的智能手机传感器作为数据采集器，待测人只需要根据指定软件的提示对着手机传感器进行吹气，手机的传感器即可把被测人呼出的气流数据传输给软件，软件中的算法会根据气流数据计算出高峰流速数据和一秒用力呼气数据，将高峰流速数据和一秒用力呼气数据与事先植入的基础数据进行比较，从而得出被测人肺功能的情况，此技术方案充分利用了现有手机便利性的资源，在不增加额外设备的情况下实现肺功能初步筛查，可降低筛查门槛和费用支出，对肺功能筛查的推动起到积极的作用。基于手机传感器吹气指定软件分析管理系统，能够帮助待测人更加方便的测量肺功能情况，从而实现降低肺功能状态测试成本。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的肺功能检测方法实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种肺功能检测方法，其特征在于，所述肺功能检测方法包括：
通过设置于设备的传感器获取待测人吹气的原始数据；
将所述原始数据通过归一化算法进行降噪得到气流数据，所述气流数据包括一秒用力呼气数据；
将所述气流数据转化为节点数据；
利用节点数据计算出高峰流速数据；以及
根据所述高峰流速数据得到所述待测人的肺功能状态。
2.如权利要求1所述的肺功能检测方法，其特征在于，所述肺功能检测方法中，所述传感器为设备的麦克风自带的气流传感器或者声音传感器。
3.如权利要求1所述的肺功能检测方法，其特征在于，利用EEMD将所述原始数据进行降噪得到气流数据。
4.如权利要求1所述的肺功能检测方法，其特征在于，根据所述高峰流速数据得到所述待测人的肺功能状态，其中，判断所述肺功能状态的标准如下：
轻度，FEV1≥80％预设值；
中度，50％预设值≤FEV1＜80％预设值；
重度，30％预设值≤FEV1＜50％预设值；
极重度，FEV1＜30％预设值；
其中，FEV1：FVC＝A，A为一秒率，FEV1为一秒用力呼气数据，FVC为高峰流速数据。
5.如权利要求4所述的肺功能检测方法，其特征在于，A＜0.70。
6.如权利要求1所述的肺功能检测方法，其特征在于，所述原始数据包括左侧数据和右侧数据两组气流数据。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有能够被处理器加载并执行的如权利要求1～6任意一项所述的肺功能检测方法的程序指令。
8.一种计算机设备，所述计算机设备包括气流传感器或者声音传感器，其特征在于，所述计算机设备包括：
存储器，用于存储程序指令；以及
处理器，用于执行所述程序指令以使所述计算机设备实现如权利要求1～6任意一项所述的肺功能检测方法。
9.一种手机，所述手机的麦克风自带气流传感器或者声音传感器，其特征在于，所述手机包括：
存储器，用于存储程序指令；以及
处理器，用于执行所述程序指令以使所述手机实现如权利要求1～6任意一项所述的肺功能检测方法。
10.如权利要求9所述的手机，所述手机还包括显示器，其特征在于，所述手机利用显示器显示树叶图像，所述树叶图像用于展示肺功能状态。
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