CN114271810A

CN114271810A - 球型阻塞节流装置以及应用球型阻塞节流装置的肺量计

Info

Publication number: CN114271810A
Application number: CN202111569330.9A
Authority: CN
Inventors: 方震; 李玥琪; 王鹏; 杜利东; 陈贤祥
Original assignee: Aerospace Information Research Institute of CAS
Current assignee: Aerospace Information Research Institute of CAS
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2041-12-21
Also published as: CN114271810B

Abstract

本公开提供了一种球型阻塞节流装置以及应用球型阻塞节流装置的肺量计。该装置包括：主体管，主体管包括进气口和出气口，进气口设置于主体管的第一侧，出气口设置于与主体管的第一侧对应的另一侧；球型阻塞，设置于主体管内，通过第一固定管和第二固定管连接至主体管；第一压力采集管，第一压力采集管包括第一直管和第一弯管，第一直管的第一侧连接至第一弯管的第一侧；第二压力采集管，第二压力采集管包括第二直管和第二弯管，第二直管的第一侧连接至第二弯管的第一侧；以及其中，第一固定管和第二固定管设置于球型阻塞的第一侧，第一压力采集管和第二压力采集管设置于球型阻塞的第二侧。

Description

球型阻塞节流装置以及应用球型阻塞节流装置的肺量计

技术领域

本公开涉及医疗设备，具体涉及生理信号检测领域，尤其涉及球型阻塞节流装置以及应用球型阻塞节流装置的肺量计。

背景技术

慢性阻塞性肺病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)是一种不可逆的呼吸气道梗阻性慢性疾病，具有很高的死亡率和发病率。对于慢性阻塞性肺病具有不可逆性，所以早期筛查对患者极其重要。肺量测定法是对潜在患者进行筛查判断的金标准。对于慢性阻塞性肺病金标准的重要参数是用力呼气1秒内呼气量(FEV1)和用力肺活量(FVC)。

测量呼气量的方法包括直接测量法和间接测量法。直接测量法的常见测量仪器是水排量肺活量计。水排量肺活量计体积庞大，测量精度低，不能满足实时测量流量的要求，更无法提供快速、详细的分析呼吸信息。间接测量法需要利用气体的物理性质，测量的呼气量与气体的流速成正比，体积则可以通过气体流量的积分来计算。

常用的肺量计包括电子涡轮式流量计、热线式流量计、超声式流量计和压差式流量计。电子涡轮流量计通过转速与流量之间的线性关系进行测量，但涡轮叶片的惯性会导致呼吸开始时间和结束时间的误差。热线流量计易受环境温度的影响。超声波流量计虽然没有机械部件，但是容易受温度和气体成分的影响。压差式流量计主要包括两种：Pneumotachograph型流速计和可变孔板流量计。Pneumotachograph型流速计的流量和压差呈线性关系，但是制作工艺较复杂，致密的网孔容易堵塞。可变孔板流量计使用的弹性瓣膜在使用初期具有良好的线性输出关系，但是随着弹性瓣膜老化，线性关系改变，每次测量前需要进行校准。

固定孔板流量计的结构简单，只需要一次校准，广泛应用于工农业。但是由于固定孔板流量计的流阻很大，所以，不用于呼吸测量。肺活量计需要在保证测量灵敏度的同时降低通过传感器的压力损失。

本发明提供了一种球型阻塞节流装置及以其作为核心测量元件的肺量计，为了解决现有基于固定孔板设计的压差式肺量计不能同时满足流阻低且测量精度高的要求，提供了一种行之有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种球型阻塞节流装置和应用球型阻塞节流装置的肺量计，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本公开的第一个方面的实施例，提供了一种球型阻塞节流装置，包括：主体管，主体管包括进气口和出气口，进气口设置于主体管的第一侧，出气口设置于与主体管的第一侧对应的另一侧；球型阻塞，设置于主体管内，通过第一固定管和第二固定管连接至主体管，其中，球型阻塞的球心设置于主体管的中心轴上；第一压力采集管，第一压力采集管包括第一直管和第一弯管，第一直管的第一侧连接至第一弯管的第一侧，其中，第一弯管设置于球型阻塞内部，第一直管设置于球型阻塞外部；第二压力采集管，第二压力采集管包括第二直管和第二弯管，第二直管的第一侧连接至第二弯管的第一侧，其中，第二弯管设置于球型阻塞内部，第二直管设置于球型阻塞外部；以及其中，第一固定管和第二固定管设置于球型阻塞的第一侧，第一压力采集管和第二压力采集管设置于球型阻塞的第二侧。

根据本公开的实施例，其中，第一直管、第二直管、第一固定管和第二固定管设置于第一平面，主体管的中心轴设置于第一平面内。

根据本公开的实施例，其中，在第一平面内，第一直管与主体管的侧壁形成的锐角为第一夹角；在第一平面内，第二直管与主体管的侧壁形成的锐角为第二夹角；在第一平面内，第一固定管与主体管的侧壁形成的锐角为第三夹角；在第一平面内，第二固定管与主体管的侧壁形成的锐角为第四夹角；以及第一夹角、第二夹角、第三夹角和第四夹角相等。

根据本公开的实施例，其中，第一弯管的第二侧开口设置于球型阻塞与主体管的中心轴的交点上，且第一弯管的第二侧开口朝向进气口；以及第二弯管的第二侧开口设置于球型阻塞上，且第二弯管的第二侧开口的朝向与主体管的侧壁垂直。

根据本公开的实施例，其中，第一弯管的弯曲度为90°，第二弯管的弯曲度为90°。

根据本公开的实施例，其中，第一压力采集管还包括第一外管，第一外管设置于主体管的外部，且连接至第一直管的第二侧；以及第二压力采集管还包括第二外管，第二外管设置于主体管的外部，且连接至第二直管的第二侧。

根据本公开的实施例，其中，球型阻塞的直径大于等于10mm，且小于等于15mm。

作为本公开的第二个方面的实施例，提供了一种肺量计，该肺量计应用球型阻塞节流装置，包括：球型阻塞节流装置，设置于肺量计的外部，用于采集测量气体；第一测压装置，包括第一通道、第二通道和第三通道；第二测压装置，包括第四通道、第五通道和第六通道；第一传感器，设置于肺量计的内部，第一传感器通过第一通道连接至第一测压装置，并通过第四通道连接至第二测压装置；第二传感器，设置于肺量计的内部，第二传感器通过第二通道连接至第一测压装置，并通过第五通道连接至第二测压装置；以及其中，第一测压装置通过第三通道连接至球型阻塞节流装置的第一外管，第二测压装置通过第六通道连接至球型阻塞节流装置的第二外管。

根据本公开的实施例，还包括微处理器，微处理器用于控制第一传感器和第二传感器采集测试气体的气体压力差，并通过神经网络校准气体压力差与测试气体的流量的关系。

根据本公开的实施例，控制器通过设置预设阈值控制第一传感器和第二传感器，其中，当测试气体的气体压力差小于预设阈值时，控制器控制第一传感器采集测试气体的气体压力差；以及当测试气体的气体压力差大于等于预设阈值时，控制器控制第二传感器采集测试气体的气体压力差。

附图说明

图1示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的结构图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的内部剖面图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的静压分布图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的中心轴和与中心轴平行的壁面直线的静压分布图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的肺量计的装置示意图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的肺量计校准的神经网络的训练结果图；

图7示意性示出了根据本公开实施例的肺量计的标准波形和测量波形曲线的对比图；

图8示意性示出了根据本公开实施例的肺量计的ATS24/26标准波形与测量结果的Bland-Altman图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。

图1示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的结构图。

如图1所示，球型阻塞节流装置包括主体管1、球型阻塞2、第一压力采集管、第二压力采集管。其中，第一压力采集管包括第一直管302和第一弯管301，第二压力采集管包括第二直管402和第二弯管401，主体管1包括进气口101、出气口102、第一固定管103和第二固定管104。

根据本公开的实施例，如图1所示，主体管1包括进气口101、出气口102、第一固定管103和第二固定管104。进气口101设置在主体管1的第一侧，测试气体能够通过进气口101进入到球型阻塞节流装置内。出气口102设置在主体管另一侧，能够将主体管1中的测试气体排出球型阻塞节流装置。进气口101和出气口102分别设置在主体管1的两端。

球型阻塞2设置在主体管1的内部，球型阻塞2的外部不接触主体管1的内壁，通过第一固定管103和第二固定管104连接到主体管1上。球型阻塞2的球心设置在主体管1的中心轴。

根据本公开的实施例，球型阻塞的形状为球形，可以是空心的球壳，也可以是实心的球体。需要注意的是，根据实际需要，本公开的球型阻塞的形状还可以是椭球形或具有流线形的类椭球形。

第一压力采集管包括第一直管302和第一弯管301，第一弯管301设置在球型阻塞2内部，第一直管302设置于球型阻塞2外部，第一直管302的第一侧连接至第一弯管301的第一侧。第一直管302与第一弯管301的连接处是平滑连接，也就是第一直管302沿第一弯管301的第一侧的切线方向与第一弯管301连接。

第二压力采集管包括第二直管402和第二弯管401，第二弯管401设置在球型阻塞2内部，第二直管402设置于球型阻塞2外部，第二直管302的第一侧连接至第二弯管401的第一侧。第二直管402与第二弯管401的连接处是平滑连接，第二直管402沿第二弯管401的第一侧的切线方向与第二弯管401连接。

第一固定管103和第二固定管104设置在球型阻塞2的第一侧，第一压力采集管和第二压力采集管设置于球型阻塞2的第二侧。

本公开提供的球型阻塞节流装置能够在足够宽的测试范围内测量测试气体通过球型阻塞的流量，同时节流装置的流阻低，减小气体阻力。此外，本公开提供的球型阻塞节流装置的结构简单、生产成本低、测量结果稳定可靠，能够实现实时监测目标对象呼出的测试气体的呼气流量、容积等信号，为慢阻肺筛查提供有效可靠的依据。

根据本公开的实施例，如图1所示，第一直管302、第二直管402、第一固定管103和第二固定管104设置在第一平面上，并且主体管1的中心轴设置在第一平面内。第一直管302、第二直管402、第一固定管103和第二固定管104在过球型阻塞2的球心的平面上，保证球型阻塞2的外部完全对称，保证整个主体管2内的气体通道的对称性，减小非对称性阻塞造成的压力分布不均。

根据本公开的实施例，如图1所示，在第一平面内，第一直管302与主体管1的侧壁形成了一个锐角，该锐角为第一夹角；在第一平面内，第二直管402与主体管的侧壁形成了一个锐角，该锐角为第二夹角；在第一平面内，第一固定管103与主体管的侧壁形成了一个锐角，该锐角为第三夹角；在第一平面内，第二固定管104与主体管的侧壁形成了一个锐角，该锐角为第四夹角。第一锐角、第二锐角、第三锐角和第四锐角位于第一平面，并且夹角相等。

根据本公开的实施例，第一锐角、第二锐角、第三锐角和第四锐角为45°，能够保证管内的气体顺利流通。

图2示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的内部剖面图。

如图2所示，球型阻塞节流装置包括第一弯管301、第二弯管401、第二直管402和球型阻塞2。

根据本公开的实施例，如图1和图2所示，第一弯管301的第二侧开口设置在球型阻塞2与主体管1的中心轴的交点上，并且第一弯管301的第二侧开口朝向进气口101。测试气体从进气口101进入主体管1后，从第一弯管301的第二侧开口直接进入第一压力采集管内，然后通过球型阻塞2内部的第一弯管301进入球型阻塞2外部的第一直管302，被采集装置采集。第一弯管301的第二侧开口处的气体压力值为测试气体的最大静压值。

第二弯管401的第二侧开口设置在球型阻塞2上，并且第二弯管401的第二侧开口的朝向与主体管1的侧壁垂直。第二弯管401的第二侧开口所在的平面为第二平面，第二平面与过球型阻塞2的球心且包含主体管1的中心轴的第一平面垂直。由于第二平面与第一平面垂直，所以第二平面垂直于测试气体的流向。第二弯管401的第二侧开口设置在第二平面内垂直于主体管侧壁的位置，能够采集测试气体的最小静压。

本公开提供的球型阻塞节流装置设置有第一压力采集管和第二压力采集管，通过球型阻塞内部的第一弯管和第二弯管采集测试气体的最大静压和最小静压，能够在相同的气体流量下，获取最大的压差值，提高测量的灵敏度。测试气体通过阻塞装置后会产生涡流，在主体管壁面上采集静压会受到涡流的影响，球型阻塞节流装置不仅能够提高测量灵敏度，还能避免受到涡流的影响。

图3示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的静压分布图。

如图3所示，利用Fluent软件对本实施例进行仿真，入口速度为15L/s。模拟稳定流速的气体从球型阻塞节流装置下方的进气口进入，经过球型阻塞后，从上方的出气口排出的过程。在未到达球型阻塞之前，测试气体保持一个稳定的速度输入，经过球型阻塞时，气体通道变窄了。此时在第二平面内测试气体的静压最小，第一弯管处的静压最大。

图4示意性示出了根据本公开实施例的球型阻塞节流装置的中心轴和与中心轴平行的壁面直线的静压分布图。

如图4所示，横坐标为管轴向位置，速度流向为横轴负方向。

球型阻塞的球心位置对应横坐标为0的位置，当横坐标从0.02变化到0，这个阶段是测试气体从进气口进入主体管到球型阻塞的阶段；当横坐标从0变化到-0.04，这个阶段是测试气体从球型阻塞到出气口的阶段。图4(a)是球型阻塞节流装置的中心轴的静压分布图，图4(b)是球型阻塞节流装置中与中心轴垂直的一条壁面直线的静压分布图。在这个阶段里，如图4(a)所示，球型阻塞节流装置的中心轴的静压先慢慢增加，当到达球型阻塞后达到最大值，从球型阻塞到出气口，中心轴的气体压力在慢慢减小。中心线的轴向压力随着气体接近球型阻塞而增加，当到达第一弯管处达到最大；随着气体流向出气口，中心线的轴向压力逐渐减小。如图4(b)所示，当气体从进气口接近球型阻塞时，壁面直线的静压慢慢下降，根据伯努利方程，此时气体的动压增加，当气体经过球型阻塞的球心并且垂直气流方向的平面时，壁面直线的静压最小，此时气体的动压最大，速度最大。第二弯管处采集的气体静压最小。通过采集整个流体域内的最大静压和最小静压，能够获得在相同流速下节流装置可以测得的最大压差，以此可以提高系统的测量精度。根据本公开的实施例，本公开提供的球型阻塞节流装置不仅可以用于气体的测试，还能够作为其他流体的节流装置，例如，水等。

根据本公开的实施例，如图1和图2所示，第一弯管301的弯曲度为90°，第二弯管401的弯曲度为90°。

根据本公开的实施例，如图1所示，第一压力采集管还包括第一外管303，第一外管303设置在主体管1的外部，且连接至第一直管302的第二侧。测试气体能够从第一弯管301进入第一压力采集管，经过第一直管302和第一外管303进入压力测量装置，采集到测试气体的最大静压。第二压力采集管还包括第二外管403，第二外管403设置在主体管1的外部，且连接至第二直管402的第二侧。测试气体能够从第二弯管401进入第二压力采集管，经过第二直管402和第二外管403进入压力测量装置，采集到测试气体的最小静压。

根据本公开的实施例，球型阻塞的直径大于等于10mm，且小于等于15mm。球型阻塞的直径在大于等于10mm，且小于等于15mm时满足ATS标准中对流阻的要求。优选的，球型阻塞的直径为14mm，经实验表明当球型阻塞的直径为14mm时，球型阻塞节流装置在满足ATS中流阻要求的情况下能够获得最大的测量精度。

图5示意性示出了根据本公开实施例的肺量计的装置示意图。

如图5所示，肺量计包括球型阻塞节流装置100、第一传感器200、第二传感器300。

根据本公开的实施例，如图5所示，球型阻塞节流装置100设置在肺量计的外部，能够通过进气口采集测量气体。第一测压装置，包括第一通道802、第二通道803和第三通道801。第二测压装置，包括第四通道902、第五通道903和第六通道901。第一传感器200，设置在肺量计的内部，第一传感器200通过第一通道802连接至第一测压装置，并通过第四通道902连接至第二测压装置。第二传感器300，设置在肺量计的内部，第二传感器300通过第二通道803连接至第一测压装置，并通过第五通道903连接至第二测压装置。第一测压装置通过第三通道801连接至球型阻塞节流装置100的第一外管，第二测压装置通过第六通道901连接至球型阻塞节流装置100的第二外管。

根据本公开的实施例，第一传感器和第二传感器都为双向数字传感器。第一传感器的量程比第二传感器的量程小，精度高。第一传感器用于低速呼吸测量，可以采用SensirionSDP3X系列、SDP2000系列压差传感器；第二传感器用于高速呼吸测量可以采用Honeywell ABP系列压差传感器。

根据本公开的实施例，如图5所示，肺量计还包括微处理器500。微处理器500用于控制第一传感器200和第二传感器300采集测试气体的气体压力差。

根据本公开的实施例，如图5所示，肺量计还包括显示模块400、电源模块600和控制模块700。显示模块400能够用于存储肺量计采集的数据并在显示组件上显示出来，显示模块400可以通过多种连接方式与微处理器500进行连接，包括蓝牙连接、数据线连接等。电源模块600能够给肺量计提供充电功能，满足肺量计的正常使用。控制模块700可以控制肺量计实现其他功能，例如控制肺量计实现播报功能。

根据本公开的实施例，控制器通过设置预设阈值控制第一传感器和第二传感器，当测试气体的气体压力差小于预设阈值时，控制器控制第一传感器采集测试气体的气体压力差；当测试气体的气体压力差大于等于预设阈值时，控制器控制第二传感器采集测试气体的气体压力差。

根据本公开的实施例，第一传感器与节流装置的第一压力采集管的第一外管和第二压力采集管的第二外管同时相连，而第一压力采集管的第一弯管用于采集进入节流装置的测试气体的最大静压，第二压力采集管的第二弯管用于采集进入节流装置的测试气体的最小静压，所以第一传感器能够测量节流装置的最大气体压力差；第二传感器也按照此方式采集节流装置的最大气体压力差。

根据本公开的实施例，控制器能够通过神经网络校准测量的气体压力差与流量的关系。

根据本公开的具体实施例，采用呼吸波形发生器模拟气体流量。呼吸波形发生器能够产生方波、正弦波ATS24标准曲线和ATS26标准曲线。通过覆盖肺量计的全量程的正弦波来进行校准。神经网络的输入为呼吸波形发生器模拟气体流量和此时肺量计测得的压差值，两者构成数据对。神经网络的实际输出满足：

其中，

是第1个模拟气体流量输出的数据，n是迭代次数，Y(n)是输出矩阵。

神经网络的期望输出满足：

d(n)＝[d₁,d₂,…,d_j] (2)

其中，d_j表示第j个数据对对应的期望输出。

迭代误差满足：

e_j(n)＝d_j(n)-y_j(n) (3)

其中，d_j(n表示神经网络的第j个期望输出，y_j(n表示神经网络的第j个实际输出，e_j(n表示第j个输出的迭代误差。

根据迭代误差可以计算误差能量，误差能量定义为：

将呼吸波形发生器模拟气体流量和此时肺量计测得的压差值构成的数据集分为训练集和测试集。基于Keras深度学习网络模型，对神经网络进行训练，得到能够对肺量计进行校准的神经网络。

根据本公开的实施例，深度学习网络包括一层输入层、两层隐含层和一层输出层，每层隐含层的神经元个数为100。以学习率为0.01，损失函数为均方误差函数，隐含层中激活函数为ReLU函数，优化器选用adam，及逆行训练。通过设置误差阈值，计算测试集的误差，当误差大于误差阈值时，重新调整网络架构关键参数，重新进行训练；直到当测试集的误差小于误差阈值时，结束训练。训练过程采用自适应调整法使网络收敛，提高网络的泛化能力和收敛速度。

图6示意性示出了根据本公开实施例的肺量计校准的神经网络的训练结果图。

如图6所示，图6(a)表示ATS24标准曲线的神经网络回归结果，图6(b)表示ATS26标准曲线的神经网络回归结果。图6(a)的相关系数为0.9986，图6(b)的相关系数为0.9987。很明显，测量的目标值和神经网络的输出结果基本上在同一个直线上，表明该神经网络的训练结果比较好，能够满足流量曲线校准的需求。

图7示意性示出了根据本公开实施例的肺量计的标准波形和测量波形曲线的对比图。

如图7所示，图7(a)表示测量波形为FVC-1的标准波形和测量波形曲线的对比图，图7(b)表示测量波形为FVC-7的标准波形和测量波形曲线的对比图，图7(c)表示测量波形为FVC-23的标准波形和测量波形曲线的对比图，图7(d)表示测量波形为PEF-1的标准波形和测量波形曲线的对比图，图7(e)表示测量波形为PEF-11的标准波形和测量波形曲线的对比图，图7(f)表示测量波形为PEF-26的标准波形和测量波形曲线的对比图。在图7中包括标准波形流量曲线和实际测量的测量流量曲线。标准波形流量曲线和实际测量的测量流量曲线基本重合，表明该肺量计有很好的测量结果。

如图8所示，图8(a)表示ATS24标准波形与测量结果的Bland-Altman图，图8(a)表示ATS26标准波形与测量结果的Bland-Altman图。可以看到，测量结果的测量点都落在了95％置信区间内，表明该肺量计有很好的测量结果。

根据本公开的实施例，将第一传感器量程的80％作为阈值，当测试气体的气体压力差小于第一传感器量程的80％时，控制器控制第一传感器采集测试气体的最大静压和最小静压，得到测试气体的最大压力差；当测试气体的气体压力差大于等于第一传感器量程的80％时，控制器控制第二传感器采集测试气体的最大静压和最小静压，得到测试气体的最大压力差。肺量计通过第一传感器和第二传感器采集的信息最后会整合为完整的信息，输出肺量计的测试结果。肺量计输出的结果是时间-流量曲线。

根据本公开的一个具体实施例，利用肺量计测量呼出气体的步骤可以包括：首先将肺量计放置于无气流干扰的实验环境中，开机后系统进入初始化，微处理器读入两个传感器的初始值。微处理器根据传感器的自身计算公式，将读入数值转化为压差值，同时将初始值归零化处理，消除零点漂移。

其次，采集压差信号后，将压差信号输入到训练好的神经网络，得到初步流量信号。

然后，使用滑动平均算法进行数字滤波，得到平滑的流速信号。

最后，根据平滑的流速信号计算得到测试气体的容积，绘制流速—时间曲线，通过显示模块向目标对象展示。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims

1.一种球型阻塞节流装置，包括：

主体管，所述主体管包括进气口和出气口，所述进气口设置于所述主体管的第一侧，所述出气口设置于与所述主体管的第一侧对应的另一侧；

球型阻塞，设置于所述主体管内，通过第一固定管和第二固定管连接至所述主体管，其中，所述球型阻塞的球心设置于所述主体管的中心轴上；

第一压力采集管，所述第一压力采集管包括第一直管和第一弯管，所述第一直管的第一侧连接至所述第一弯管的第一侧，其中，所述第一弯管设置于所述球型阻塞内部，所述第一直管设置于所述球型阻塞外部；

第二压力采集管，所述第二压力采集管包括第二直管和第二弯管，所述第二直管的第一侧连接至所述第二弯管的第一侧，其中，所述第二弯管设置于所述球型阻塞内部，所述第二直管设置于所述球型阻塞外部；以及

其中，所述第一固定管和所述第二固定管设置于所述球型阻塞的第一侧，所述第一压力采集管和所述第二压力采集管设置于所述球型阻塞的第二侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一直管、所述第二直管、所述第一固定管和所述第二固定管设置于第一平面，所述主体管的中心轴设置于所述第一平面内。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述第一平面内，所述第一直管与所述主体管的侧壁形成的锐角为第一夹角；

在所述第一平面内，所述第二直管与所述主体管的侧壁形成的锐角为第二夹角；

在所述第一平面内，所述第一固定管与所述主体管的侧壁形成的锐角为第三夹角；

在所述第一平面内，所述第二固定管与所述主体管的侧壁形成的锐角为第四夹角；以及

所述第一夹角、所述第二夹角、第三夹角和所述第四夹角相等。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一弯管的第二侧开口设置于所述球型阻塞与所述主体管的中心轴的交点上，且所述第一弯管的第二侧开口朝向所述进气口；以及

所述第二弯管的第二侧开口设置于所述球型阻塞上，且所述第二弯管的第二侧开口的朝向与所述主体管的侧壁垂直。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一弯管的弯曲度为90°，所述第二弯管的弯曲度为90°。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一压力采集管还包括第一外管，所述第一外管设置于所述主体管的外部，且连接至所述第一直管的第二侧；以及

所述第二压力采集管还包括第二外管，所述第二外管设置于所述主体管的外部，且连接至所述第二直管的第二侧。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述球型阻塞的直径大于等于10mm，且小于等于15mm。

8.一种肺量计，所述肺量计应用所述球型阻塞节流装置，包括：

球型阻塞节流装置，设置于所述肺量计的外部，用于采集测量气体；

第一测压装置，包括第一通道、第二通道和第三通道；

第二测压装置，包括第四通道、第五通道和第六通道；

第一传感器，设置于所述肺量计的内部，所述第一传感器通过所述第一通道连接至所述第一测压装置，并通过所述第四通道连接至所述第二测压装置；

第二传感器，设置于所述肺量计的内部，所述第二传感器通过所述第二通道连接至所述第一测压装置，并通过所述第五通道连接至所述第二测压装置；以及

其中，所述第一测压装置通过所述第三通道连接至所述球型阻塞节流装置的第一外管，所述第二测压装置通过所述第六通道连接至所述球型阻塞节流装置的第二外管。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括微处理器，所述微处理器用于控制所述第一传感器和所述第二传感器采集所述测试气体的气体压力差，并通过神经网络校准所述气体压力差与所述测试气体的流量的关系。

10.根据权利要求9所述的装置，所述控制器通过设置预设阈值控制所述第一传感器和所述第二传感器，其中，

当所述测试气体的气体压力差小于所述预设阈值时，所述控制器控制所述第一传感器采集所述测试气体的气体压力差；以及

当所述测试气体的气体压力差大于等于所述预设阈值时，所述控制器控制所述第二传感器采集所述测试气体的气体压力差。