CN114748050A - 鼻阻力测量仪及鼻阻力测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鼻阻力测量仪及鼻阻力测量方法，涉及医疗仪器领域。提供一种测量简便的鼻阻力测量仪和测量方法。鼻阻力测量仪包括面罩和主机；面罩包括罩体、气管和流量计，气管与面罩的后端连接，流量计设置在气管上；主机包括处理器、计时器、存储器、开始按钮和发声器，主机通过线路与流量计连接，开始按钮用于控制处理器、计时器、存储器和流量计启动，处理器、计时器、存储器和流量计能够在启动一段时候后停止且停止时发声器发出提示音，存储器用于存储流量计测得的流量信号和计时器记录的时间信号，处理器用于根据流量信号和时间信号计算出鼻阻力。
Description
技术领域
本发明涉及医疗仪器领域，尤其涉及一种鼻阻力测量仪及鼻阻力测量方法。
背景技术
鼻阻力即鼻腔对呼吸气流的阻力，鼻阻力测量也就是鼻腔阻力的测量。鼻阻力测量常在诊断鼻塞、鼻炎等疾病，以及选择鼻手术的方案或者评价治疗效果时使用。
鼻阻力测量仪用于测量鼻阻力。现有鼻阻力测量仪采用直接测量的方式，具体是测量鼻腔前后的压力差ΔP，以及鼻腔呼吸气体的流量Q，利用公式R＝ΔP/Q计算出鼻阻力。
申请号为201911131168.5的专利公开了一种鼻阻力测试装置及方法。具体是鼻阻力测试装置的气路连接装置分别与呼吸流量检测装置和压力检测装置连接，压力检测装置与数据处理装置连接，用于检测人体呼吸时鼻通气的情况。可以通过将通气管C放在患者口中，鼻子呼吸来测双侧鼻阻力；可以通过将通气管C放在患者口中，用鼻塞堵住其中一个鼻腔，来测另一个鼻腔的鼻阻力；还可以将通气管C连接通气鼻塞置于其中一个鼻腔内，患者嘴巴闭合，来测另一个鼻腔的鼻阻力。压力传感器测得前、后鼻腔的压差值、呼吸流量传感器两侧压差值，呼吸流量传感器测呼吸流量值，利用相关呼吸道阻力算法得出鼻阻力。
上述鼻阻力测量方法需要测量较多的参数，并且需要将通气管放在受测者口中，通气管与受测者口腔接触，每个受测者测量时均需更换，测量较繁琐，成本较高。鼻塞堵堵住鼻腔，同样每个受测者测量时均需更换或消毒，也使得测量较繁琐，成本较高。测量时用鼻塞堵堵住鼻腔，鼻塞堵往往需要有面罩外伸入面罩内堵住鼻腔，导致面罩与受测者面部间有距离，从而漏气导致流量值和压力值测量不准确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种测量简便的鼻阻力测量仪。
为解决上述问题采用的技术方案是：鼻阻力测量仪包括面罩和主机；面罩包括罩体、气管和流量计，气管与面罩的后端连接，流量计设置在气管上；主机包括处理器、计时器、存储器、开始按钮和发声器，主机通过线路与流量计连接，开始按钮用于控制处理器、计时器、存储器和流量计启动，处理器、计时器、存储器和流量计能够在启动一段时候后停止且停止时发声器发出提示音，存储器用于存储流量计测得的流量信号和计时器记录的时间信号，处理器用于根据流量信号和时间信号计算出鼻阻力。
进一步的是：鼻阻力测量仪包括显示器，显示器用于显示处理器得出的鼻阻力数值。
进一步的是：面罩包括两个变形片，罩体的上部对称设置有两个按压孔，变形片与按压孔一一对应设置，变形片与罩体连接并盖住按压孔。
本发明要解决的另一技术问题是：提供一种测量简便的鼻阻力测量方法。
为解决上述问题采用的技术方案是：A、准备鼻阻力测量仪，鼻阻力测量仪为权利要求1至3任一项所述的鼻阻力测量仪；
B、用面罩罩住口鼻，堵住两个鼻腔，按下开始按钮启动鼻阻力测量仪，用嘴呼吸多次直至发声器发出提示音；鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线；
C、堵住一个鼻腔并闭口，按下开始按钮启动鼻阻力测量仪，用未堵住的鼻腔呼吸多次直至发声器发出提示音；存储器记录呼吸过程中的多个时间点的流量；鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线；
D、处理器根据设定算法计算吸气鼻阻力R(in)；算法为：D1、提取F个完整的嘴吸气过程，完整嘴吸气过程的时间为Ta；并提取每个嘴吸气过程中的G个流量值，流量值提取的时间间隔为Ta/(G+1)；从而得到F×G个嘴吸气流量数据Qa；提取F个完整的鼻吸气过程，完整鼻吸气过程的时间为Tb；并提取每个鼻吸气过程中的G个流量值，流量值提取的时间间隔为Tb/(G+1)；从而得到F×G个鼻吸气流量数据，流量数据分别为Qb；
D2、计算对应的鼻呼吸和嘴呼吸流量比H,H＝Qb/Qa,从而得到多个流量比H；
D3、计算平均流量比Ha；
D4、计算嘴吸气平均吸气时间Taa，计算鼻吸气平均吸气时间Tba；
D5、计算吸气鼻阻力R(in)，R(in)＝Ha×(Tba-Taa)×I，I＝2.1；
E、处理器根据设定算法计算呼气鼻阻力R(exp)，计算呼气鼻阻力R(exp)的算法与计算吸气鼻阻力R(in)的算法相同。
5、根据权利要求4所述的鼻阻力测量仪，其特征在于：步骤B中嘴呼吸的时间为1min；步骤C中鼻嘴呼吸时间为1min；F＝8，G＝9。
6、根据权利要求5所述的鼻阻力测量仪，其特征在于：鼻阻力测量仪为权利要求3所述的鼻阻力测量仪；步骤B中，堵住两个鼻腔的方法为按下两个变形片，变形片变形从而按闭鼻腔；步骤C中，堵住一个鼻腔的方法为按下一个变形片，变形片变形从而按闭鼻腔。
本发明的有益效果是：1、无论受测者患有何种鼻腔疾病，鼻阻力大小如何，受测者口呼吸的频率和流量均与其无鼻腔疾病时相同。受测者鼻阻力增加，则其呼吸频率增高，呼吸气体流量降低。本发明采用间接测量的方法测量鼻阻力，即根据鼻呼吸与口呼吸时呼吸频率和流量的差别得出鼻阻力。
与现有鼻阻力测量方法相比，本发明不需要测量压差数据；不需要将通气管放在受测者口中，从而不需要更换放入口腔的通气管；因此本发明的测量装置和测量方法均比现有技术简单一些，测量成本低一些。
2、进一步在面罩上设置按压孔和变形片，则按下变形片，变形片变形即可按闭鼻腔，不需要使用鼻塞堵，省去了鼻塞堵更换或消毒操作，同样节省了装置成本，简化了测量。
附图说明
图1是鼻阻力测量仪结构图；
图2是鼻阻力测量仪原理图；
图3是实施例1的口呼吸时间—流量曲线图；
图4是实施例1的鼻呼吸时间—流量曲线图；
图5是实施例2的口呼吸时间—流量曲线图；
图6是实施例2的鼻呼吸时间—流量曲线图；
图中标记为：主机1、开始按钮11、计算按钮12、显示器13、面罩2、罩体21、按压孔211、气管22、流量计23、变形片24、线路3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至图3所示，鼻阻力测量仪包括面罩2和主机1；面罩2包括罩体21、气管22和流量计23，气管22与面罩2的后端连接，流量计23设置在气管22上；主机1包括处理器、计时器、存储器、开始按钮11和发声器，主机1通过线路3与流量计23连接，开始按钮11用于控制处理器、计时器、存储器和流量计23启动，处理器、计时器、存储器和流量计23能够在启动一段时候后停止且停止时发声器发出提示音，存储器用于存储流量计23测得的流量信号和计时器记录的时间信号，处理器用于根据流量信号和时间信号计算出鼻阻力。
其中气管22用于使外界空气进入罩体21供受测者吸入，受测者呼出气体也从气管22排出。流量计23测量流量数据。流量计23、处理器、计时器、存储器和发声器均采用现有技术即可。
利用鼻阻力测量仪测量鼻阻力的方法包括依次进行的以下步骤：
A、准备鼻阻力测量仪，鼻阻力测量仪为权利要求1至3任一项所述的鼻阻力测量仪；
B、用面罩2罩住口鼻，堵住两个鼻腔，按下开始按钮11启动鼻阻力测量仪，用嘴呼吸多次直至发声器发出提示音；鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线；
C、堵住一个鼻腔并闭口，按下开始按钮11启动鼻阻力测量仪，用未堵住的鼻腔呼吸多次直至发声器发出提示音；存储器记录呼吸过程中的多个时间点的流量；鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线；
D、处理器根据设定算法计算吸气鼻阻力R(in)；算法为：D1、提取F个完整的嘴吸气过程，完整嘴吸气过程的时间为Ta；并提取每个嘴吸气过程中的G个流量值，流量值提取的时间间隔为Ta/(G+1)；从而得到F×G个嘴吸气流量数据Qa；提取F个完整的鼻吸气过程，完整鼻吸气过程的时间为Tb；并提取每个鼻吸气过程中的G个流量值，流量值提取的时间间隔为Tb/(G+1)；从而得到F×G个鼻吸气流量数据，流量数据分别为Qb；
D2、计算对应的鼻呼吸和嘴呼吸流量比H,H＝Qb/Qa,从而得到多个流量比H；
D3、计算平均流量比Ha；
D4、计算嘴吸气平均吸气时间Taa，计算鼻吸气平均吸气时间Tba；
D5、计算吸气鼻阻力R(in)，R(in)＝Ha×(Tba-Taa)×I，I＝2.1；
E、处理器根据设定算法计算呼气鼻阻力R(exp)，计算呼气鼻阻力R(exp)的算法与计算吸气鼻阻力R(in)的算法相同。
无论受测者患有何种鼻腔疾病，鼻阻力大小如何，受测者口呼吸的频率和流量均与其无鼻腔疾病时相同。受测者鼻阻力增加，则其呼吸频率增高，呼吸气体流量降低。本发明采用间接测量的方法测量鼻阻力，即根据鼻呼吸与口呼吸时呼吸频率和流量的差别得出鼻阻力。
与现有鼻阻力测量方法相比，本发明不需要测量压差数据；不需要将通气管放在受测者口中，从而不需要更换放入口腔的通气管；因此本发明的测量装置和测量方法均比现有技术简单一些，测量成本低一些。
发明人对多个受测者进行了测量，所测鼻阻力数值与现有仪器所测数值误差均小于10％，表明本发明具有较好的精确度。
为了能够提取足够多的流量数据，以便得出准确的计算结果，优选步骤B中嘴呼吸的时间为1min，一分钟受测者通常呼吸12～18次。优选计算过程中E＝8，F＝9，即计算过程中提取8个完整的呼吸过程，每个呼吸过程取9个流量数据。
鼻阻力测量仪可外接显示器以显示鼻阻力值等数据，为了使用更加方便，优选阻力测量仪包括显示器13，显示器13用于显示处理器得出的鼻阻力数值。
进一步的，本发明优选：面罩2包括两个变形片24，罩体21的上部对称设置有两个按压孔211，变形片24与按压孔211一一对应设置，变形片24与罩体21连接并盖住按压孔211。
如此则步骤B中，堵住两个鼻腔的方法为按下两个变形片24，变形片24变形从而按闭鼻腔；步骤C中，堵住一个鼻腔的方法为按下一个变形片24，变形片24变形从而按闭鼻腔。
变形片24可以由柔性材料制成，例如是不透气的薄膜。变形片24也可以由具有弹性材料制成，例如是硅胶薄片。
本发明的算法还可进一步改进，以生成四象限鼻阻力图。
实施例1：
受测者为鼻腔无疾病者。用面罩2罩住口鼻，堵住两个鼻腔并呼吸1分钟，鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线。三个完整呼吸过程的时间—流量曲线如图3所示。
受测者闭口，堵住一个鼻腔，用未堵住的鼻腔呼吸1分钟，鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线。三个完整呼吸过程的时间—流量曲线如图4所示。
提取上述三个完整的嘴吸气过程的流量数据，并以相同的时间间隔提取每个嘴吸气过程中的九个流量值Qa。提取上述三个完整的鼻吸气过程的流量数据，并以相同的时间间隔提取每个鼻吸气过程中的九个流量值Qb，得到如下表的数据，Qa、Qb的单位为mL/S。
| Qa11 | Qa12 | Qa13 | Qa14 | Qa15 | Qa16 | Qa17 | Qa18 | Qa19 |
| 192 | 296 | 288 | 280 | 275 | 273 | 272 | 260 | 213 |
| Qa21 | Qa22 | Qa23 | Qa24 | Qa25 | Qa26 | Qa27 | Qa28 | Qa29 |
| 160 | 278 | 285 | 280 | 276 | 270 | 270 | 262 | 166 |
| Qa31 | Qa32 | Qa33 | Qa34 | Qa35 | Qa36 | Qa37 | Qa38 | Qa39 |
| 267 | 275 | 273 | 272 | 270 | 268 | 265 | 261 | 215 |
嘴吸气流量数据表
鼻吸气流量数据表
将上述数据一一对应相除得到27个流量比H。将所有流量比H相加并除以27得到平均流量比Ha＝0.941。
计算嘴吸气平均吸气时间Taa，如图3，Taa＝2.363S。计算鼻吸气平均吸气时间Tba，如图4，Tba＝2.113S。
计算吸气鼻阻力R(in)，R(in)＝Ha×(Tba-Taa)×I＝0.941×0.25×2.1＝0.494。
采用现有鼻阻力测量仪测得该待测者同一鼻腔鼻吸气阻力为0.47，本发明误差值为4.8％。
实施例2：
受测者为鼻腔有疾病者。用面罩2罩住口鼻，堵住两个鼻腔并呼吸1分钟，鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线。三个完整呼吸过程的时间—流量曲线如图5所示。
受测者闭口，堵住一个鼻腔，用未堵住的鼻腔呼吸1分钟，鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线。三个完整呼吸过程的时间—流量曲线如图6所示。
提取上述三个完整的嘴呼气过程的流量数据，并以相同的时间间隔提取每个嘴呼气过程中的九个流量值Qa。提取上述三个完整的鼻呼气过程的流量数据，并以相同的时间间隔提取每个鼻呼气过程中的九个流量值Qb，得到如下表的数据，Qa、Qb的单位为mL/S。
| Qa11 | Qa12 | Qa13 | Qa14 | Qa15 | Qa16 | Qa17 | Qa18 | Qa19 |
| 200 | 276 | 285 | 277 | 271 | 269 | 269 | 254 | 185 |
| Qa21 | Qa22 | Qa23 | Qa24 | Qa25 | Qa26 | Qa27 | Qa28 | Qa29 |
| 197 | 278 | 285 | 279 | 276 | 270 | 270 | 264 | 188 |
| Qa31 | Qa32 | Qa33 | Qa34 | Qa35 | Qa36 | Qa37 | Qa38 | Qa39 |
| 198 | 275 | 280 | 274 | 270 | 265 | 260 | 257 | 186 |
嘴呼气流量数据表
| Qb11 | Qb12 | Qb13 | Qb14 | Qb15 | Qb16 | Qb17 | Qb18 | Qb19 |
| 158 | 247 | 242 | 237 | 232 | 230 | 229 | 220 | 145 |
| Qb21 | Qb22 | Qb23 | Qb24 | Qb25 | Qb26 | Qb27 | Qb28 | Qb29 |
| 170 | 244 | 244 | 240 | 238 | 237 | 238 | 229 | 142 |
| Qb31 | Qb32 | Qb33 | Qb34 | Qb35 | Qb36 | Qb37 | Qb38 | Qb39 |
| 158 | 246 | 243 | 238 | 231 | 230 | 228 | 221 | 147 |
鼻呼气流量数据表
将上述数据一一对应相除得到27个流量比H。将所有流量比H相加并除以27得到平均流量比Ha＝0.851。
计算嘴呼气平均吸气时间Taa，如图3，Taa＝2.31S。计算鼻呼气平均吸气时间Tba，如图4，Tba＝1.927S。
计算吸气鼻阻力R(in)，R(in)＝Ha×(Tba-Taa)×I＝0.851×0.383×2.1＝0.68。
采用现有鼻阻力测量仪测得该待测者同一鼻腔鼻呼气阻力为0.67，本发明误差值为1.5％。
Claims (6)
1.鼻阻力测量仪，其特征在于：包括面罩(2)和主机(1)；面罩(2)包括罩体(21)、气管(22)和流量计(23)，气管(22)与面罩(2)的后端连接，流量计(23)设置在气管(22)上；主机(1)包括处理器、计时器、存储器、开始按钮(11)和发声器，主机(1)通过线路(3)与流量计(23)连接，开始按钮(11)用于控制处理器、计时器、存储器和流量计(23)启动，处理器、计时器、存储器和流量计(23)能够在启动一段时候后停止且停止时发声器发出提示音，存储器用于存储流量计(23)测得的流量信号和计时器记录的时间信号，处理器用于根据流量信号和时间信号计算出鼻阻力。
2.根据权利要求1所述的鼻阻力测量仪，其特征在于：包括显示器(13)，显示器(13)用于显示处理器得出的鼻阻力数值。
3.根据权利要求1或2所述的鼻阻力测量仪，其特征在于：面罩(2)包括两个变形片(24)，罩体(21)的上部对称设置有两个按压孔(211)，变形片(24)与按压孔(211)一一对应设置，变形片(24)与罩体(21)连接并盖住按压孔(211)。
4.鼻阻力测量方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：
A、准备鼻阻力测量仪，鼻阻力测量仪为权利要求1至3任一项所述的鼻阻力测量仪；
B、用面罩(2)罩住口鼻，堵住两个鼻腔，按下开始按钮(11)启动鼻阻力测量仪，用嘴呼吸多次直至发声器发出提示音；鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线；
C、堵住一个鼻腔并闭口，按下开始按钮(11)启动鼻阻力测量仪，用未堵住的鼻腔呼吸多次直至发声器发出提示音；存储器记录呼吸过程中的多个时间点的流量；鼻阻力测量仪记录呼吸过程中的多个时间点的流量并生成时间—流量曲线；
D、处理器根据设定算法计算吸气鼻阻力R(in)；算法为：D1、提取F个完整的嘴吸气过程，完整嘴吸气过程的时间为Ta；并提取每个嘴吸气过程中的G个流量值，流量值提取的时间间隔为Ta/(G+1)；从而得到F×G个嘴吸气流量数据Qa；提取F个完整的鼻吸气过程，完整鼻吸气过程的时间为Tb；并提取每个鼻吸气过程中的G个流量值，流量值提取的时间间隔为Tb/(G+1)；从而得到F×G个鼻吸气流量数据，流量数据分别为Qb；
D2、计算对应的鼻呼吸和嘴呼吸流量比H,H＝Qb/Qa,从而得到多个流量比H；
D3、计算平均流量比Ha；
D4、计算嘴吸气平均吸气时间Taa，计算鼻吸气平均吸气时间Tba；
D5、计算吸气鼻阻力R(in)，R(in)＝Ha×(Tba-Taa)×I，I＝2.1；
E、处理器根据设定算法计算呼气鼻阻力R(exp)，计算呼气鼻阻力R(exp)的算法与计算吸气鼻阻力R(in)的算法相同。
5.根据权利要求4所述的鼻阻力测量仪，其特征在于：步骤B中嘴呼吸的时间为1min；步骤C中鼻嘴呼吸时间为1min；F＝8，G＝9。
6.根据权利要求5所述的鼻阻力测量仪，其特征在于：鼻阻力测量仪为权利要求3所述的鼻阻力测量仪；步骤B中，堵住两个鼻腔的方法为按下两个变形片(24)，变形片(24)变形从而按闭鼻腔；步骤C中，堵住一个鼻腔的方法为按下一个变形片(24)，变形片(24)变形从而按闭鼻腔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20220715 |