CN207912688U - 用于评估肺功能的系统 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于评估肺功能的系统。该系统包括(a)包含管状通道的无线检测单元，该管状通道包含第一开口和对侧的第二开口；(b)吹口，该吹口包含管状细长主体，该管状细长主体包含第一端和对侧的第二端，该第一端包含开口并被配置为允许受试者向吹口内吹气，并且该第二端放置在检测单元的管状通道内；以及(c)与所述检测单元进行通信的基站，该基站包含集成生物特征传感器，该集成生物特征传感器为指纹传感器，该基站进一步包含环境传感器和对接支架，该对接支架的尺寸被设计为适合于存储所述检测单元。所公开的系统可针对于通过医疗保健专业人员、临床试验专家和个体用户在多种环境中的应用。

Description

用于评估肺功能的系统
交叉引用
本申请要求于2016年3月24日提交的第62/313,016号美国临时申请的优先权；其通过引用而全文并入于此。
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，特别是一种用于评估肺功能的系统。
背景技术
肺活量测定法测试可提供关于肺功能、呼吸、血氧和甚至心脏功能的信息。人类可利用肺活量测定法读数。个体可使用肺活量计监控他们的个人健康，医疗专业人员可使用肺活量计诊断病况或评估患者病况的状态，而临床试验专业人员可使用肺活量计来评估特定药物的功效或监控具体的人口学、基因类型或其他医学相关分类的受试者当中具体病况的发生。本文提供了用于获得肺活量测定法数据的改进的方法和系统。
实用新型内容
本文提供了用于评估肺功能的系统，其包括：(a)可包含管状通道的无线检测单元，管状通道可包含第一开口和第二开口，第一开口在第二开口的对侧；以及(b)经配置以与检测单元进行通信的基站，其中基站可包含集成生物特征传感器，其中集成生物特征传感器可为指纹传感器，其中基站可进一步包含环境传感器和对接支架 (docking cradle)，该对接支架的尺寸被设计为适合于收纳检测单元。在一些实施方案中，检测单元可进一步包含电源。在一些实施方案中，电源可为电池。在一些实施方案中，电池可为锂离子电池组。在一些实施方案中，检测单元可进一步包含充电接收器线圈。在一些实施方案中，充电接收器线圈可为无线充电接收器线圈。在一些实施方案中，检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向(orientation)、旋转和振动。在一些实施方案中，系统可进一步包含吹口。在一些实施方案中，吹口可包含管状细长主体，管状细长主体可包含第一端和第二端，第一端在第二端的对侧，第一端可包含开口，并被配置以允许受试者向吹口内呼气。在一些实施方案中，第二端可放置在检测单元的管状通道内。在一些实施方案中，吹口可包含传感器。在一些实施方案中，传感器可为乙醇传感器。在一些实施方案中，传感器可为流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可为呼吸流量管(pneumotach tube)。在一些实施方案中，呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，检测单元或基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，一个或多个指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，一个或多个指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管可引导受试者或用户。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管可引导受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、 15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，检测单元可通过网络将数据传输至基站。在一些实施方案中，检测单元可经由蓝牙连接将数据传输至基站。在一些实施方案中，网络可为无线网络。在一些实施方案中，基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输或短程无线通信与检测单元进行通信。在一些实施方案中，基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，检测单元和基站可以一定距离相分离。在一些实施方案中，基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，视觉显示器可实时显示肺活量测定数据。在一些实施方案中，视觉显示器可包含实时指示数据有效性的动画图标。在一些实施方案中，视觉显示器可显示提供关于成功通过检测单元收集数据的反馈的用户图标或受试者图标。在一些实施方案中，基站可进一步包含电源。在一些实施方案中，电源可为电池。在一些实施方案中，电池可为锂离子电池组。在一些实施方案中，基站可进一步包含充电发射器线圈。在一些实施方案中，充电发射器线圈可为无线充电发射器线圈。在一些实施方案中，环境传感器可为湿度传感器。
本文还公开了用于评估肺功能的系统，其包括：(a)可包含管状通道的无线检测单元，该管状通道可包含第一开口和第二开口，第一开口在第二开口对侧，检测单元可进一步包含充电接收器线圈；以及(b)经配置以与检测单元进行通信的基站，其中基站可包含可触摸视觉显示器和对接支架，其中对接支架可包含充电发射器线圈，并且所述对接支架的尺寸被制作为使其适合于存储检测单元并使检测单元进行无线充电。在一些实施方案中，检测单元可进一步包含电源。在一些实施方案中，电源可为电池。在一些实施方案中，电池可为锂离子电池组。在一些实施方案中，充电接收器线圈可为无线充电接收器线圈。在一些实施方案中，检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，系统可进一步包含吹口。在一些实施方案中，吹口可包含管状细长主体，该管状细长主体可包含第一端和第二端，第一端在第二端的对侧，第一端可包含开口，并可被配置以允许受试者向吹口内呼气。在一些实施方案中，第二端可放置在检测单元的管状通道内。在一些实施方案中，吹口可包含传感器。在一些实施方案中，传感器可为乙醇传感器。在一些实施方案中，传感器可为流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，检测单元或基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，一个或多个指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，一个或多个指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管可引导受试者或用户。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管可引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管可引导受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，检测单元可通过网络将数据传输至基站。在一些实施方案中，检测单元可经由蓝牙连接将数据传输至基站。在一些实施方案中，网络可为无线网络。在一些实施方案中，基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输或短程无线通信与检测单元进行通信。在一些实施方案中，基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，检测单元和基站可以一定距离相分离。在一些实施方案中，触摸视觉显示器可实时显示肺活量测定数据。在一些实施方案中，触摸视觉显示器可包含实时指示数据有效性的动画图标。在一些实施方案中，触摸视觉显示器可显示提供关于成功通过检测单元收集数据的反馈的用户图标或受试者图标。在一些实施方案中，基站可进一步包含电源。在一些实施方案中，电源可为电池。在一些实施方案中，电池可为锂离子电池组。在一些实施方案中，充电发射器线圈可为无线充电发射器线圈。在一些实施方案中，基站可进一步包含生物特征传感器。在一些实施方案中，生物特征传感器可为指纹传感器。
本文还公开了用于评估肺功能的系统，其包括：(a)可包含电源和充电接收器线圈的无线检测单元，检测单元可包含可具有第一开口和第二开口的管状通道，第一开口在第二开口的对侧；以及(b) 配置以通过蓝牙连接与检测单元进行通信的基站，其中基站可包含环境传感器和集成生物特征传感器，其中集成生物特征传感器可为指纹传感器，其中指纹传感器可位于对接支架和触摸视觉显示器之间，其中对接支架可包含充电发射器线圈，并且所述对接支架的尺寸被设置为使其适合于存储检测单元并使检测单元进行无线充电。在一些实施方案中，充电接收器线圈可为无线充电接收器线圈。在一些实施方案中，检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，系统可进一步包含吹口。在一些实施方案中，吹口可包含管状细长主体，该管状细长主体可包含第一端和第二端，第一端在第二端的对侧，第一端可包含开口，并被配置以允许受试者向吹口内呼气。在一些实施方案中，第二端可放置在检测单元的管状通道内。在一些实施方案中，吹口可包含传感器。在一些实施方案中，传感器可为乙醇传感器。在一些实施方案中，传感器可为流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，检测单元或基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，一个或多个指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，一个或多个指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管可引导受试者或用户。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，一个或多个发光二极管可引导受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、 7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，检测单元可通过网络将数据传输至基站。在一些实施方案中，网络可为无线网络。在一些实施方案中，基站可采用ZigBee、红外传输或短程无线通信与检测单元进行通信。在一些实施方案中，基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，检测单元和基站可以一定距离相分离。在一些实施方案中，触摸视觉显示器可实时显示肺活量测定数据。在一些实施方案中，触摸视觉显示器可包含实时指示数据有效性的动画图标。在一些实施方案中，触摸视觉显示器可显示提供关于成功通过检测单元收集数据的反馈的用户图标或受试者图标。在一些实施方案中，基站可进一步包含电源。在一些实施方案中，电源可为电池。在一些实施方案中，电池可为锂离子电池组。在一些实施方案中，充电发射器线圈可为无线充电发射器线圈。在一些实施方案中，环境传感器可为湿度传感器。
本文还提供了用于进行肺功能测试的方法，所述方法可包括：a. 向受试者提供可包含吹口和传感器的检测单元；b.采用生物特征数据识别应用的用户；c.在基站处接收从所述检测单元传输的肺活量测定数据；以及d.监控所述基站以确定测试误差。在一些实施方案中，所述测试误差由受试者努力的变化造成。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括生成来自所述受试者提供的呼吸样品的所述肺活量测定数据，其中所述肺活量测定数据可由所述呼吸样品通过所述传感器而生成。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括通过网络传输来自所述检测单元的所述肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括经由蓝牙连接传输来自所述检测单元的所述肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述基站可从云接收远程命令和配置。在一些实施方案中，所述传感器可包括流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、 12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元进一步可包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述基站可包含传感器包括集成的生物特征传感器。在一些实施方案中，所述生物特征传感器可为指纹读取器。在一些实施方案中，所述生物特征传感器可收集生物特征数据。在一些实施方案中，所述生物特征数据可控制对应用的访问。在一些实施方案中，所述应用可提供对存储的肺活量测定数据的访问。在一些实施方案中，所述应用可提供对操作所述检测单元的访问。在一些实施方案中，所述应用识别授权使用所述基站的个体。在一些实施方案中，所述个体可为临床医生。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、 11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述检测单元可进行无线充电。在一些实施方案中，所述网络为无线网络。在一些实施方案中，所述基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述检测单元和所述基站可以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述基站可进一步向数据库或服务器传输数据。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述肺活量测定数据可传输至一个或多个服务器、数据库、存储单元(包括网络附加存储单元)、卷或其任意组合。在一些实施方案中，所述基站可经由有线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述基站可经由无线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述视觉可显示器显示实时的肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示提供关于成功通过所述检测单元收集所述数据的反馈的用户图标或受试者图标。
本文还提供了用于收集肺活量测定数据的方法，所述方法可包括：
a.从集成的生物特征传感器在基站处收集来自用户的生物特征数据；b. 向受试者提供可包含吹口和传感器的检测单元；c.接收从所述检测单元传输的肺活量测定数据；d.将从所述基站收集的生物特征数据与从所述检测单元收集的肺活量测定数据相关联；以及e.在所述基站上处理所述收集的肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括生成来自所述受试者提供的呼吸样品的肺活量测定数据，其中所述肺活量测定数据可由所述呼吸样品通过所述传感器生成。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括通过网络传输来自所述检测单元的所述肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括经由蓝牙连接传输来自所述检测单元的所述肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述基站可从云接收远程命令和配置。在一些实施方案中，所述传感器可包括流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、 14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件来包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、 15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述检测单元可进行无线充电。在一些实施方案中，所述网络为无线网络。在一些实施方案中，所述基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述基站可与两个或多个检测单元通信。在一些实施方案中，所述检测单元和所述基站可以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述基站可进一步向数据库或服务器传输数据。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述肺活量测定数据可传输至一个或多个服务器、数据库、存储单元(包括网络附加存储单元)、卷或其任意组合。在一些实施方案中，所述基站可经由有线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述基站可经由无线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述视觉显示器显示实时的肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示提供关于成功通过所述检测单元收集所述数据的反馈的用户图标或受试者图标。
本文还提供了用于提高肺活量测定数据质量的方法，所述方法可包括：a.从集成的生物特征传感器在基站处收集来自用户的生物特征数据；b.向受试者提供可包含吹口和传感器的检测单元；c.接收从所述检测单元传输的肺活量测定数据，其中所述基站可被配置为以图形方式显示所述肺活量测定数据并包埋测试误差；以及d.在所述基站上处理所述接收的肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述测试误差可源于受试者努力的变化性。在一些实施方案中，所述用户和所述受试者可为相同个体。在一些实施方案中，所述用户和所述受试者可为不同个体。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括生成来自所述受试者提供的呼吸样品的肺活量测定数据，其中所述肺活量测定数据可由所述呼吸样品通过所述传感器生成。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括通过网络传输来自所述检测单元的所述肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括经由蓝牙连接传输来自所述检测单元的所述肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述基站可从云接收远程命令和配置。在一些实施方案中，所述传感器可包括流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述检测单元可进行无线充电。在一些实施方案中，所述网络可为无线网络。在一些实施方案中，所述基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述检测单元可与所述基站以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述基站可进一步向数据库或服务器传输数据。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述肺活量测定数据可传输至一个或多个服务器、数据库、存储单元(包括网络附加存储单元)、卷或其任意组合。在一些实施方案中，所述基站可经由有线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述基站可经由无线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi(Wi-Fi)、3G、4GLTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示实时的肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示提供关于成功通过所述检测单元收集所述数据的反馈的用户图标或受试者图标。
本文还提供了用于制造用于收集来自受试者的肺活量测定测试结果的系统的方法，所述方法可包括：a.构建可包含传感器和吹口的检测单元，其中所述检测单元可被配置为减少由受试者努力的变化造成的测试误差；b.配置所述检测单元和基站之间的无线通信，其中所述基站可包含由所述检测单元收集的肺活量测定数据的视觉显示器；以及c.将用于处理或传输所述收集的肺活量测定数据的应用安装在所述基站上。在一些实施方案中，所述基站可从云接收远程命令和配置。在一些实施方案中，所述传感器可包括流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、 9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述检测单元可进行无线充电。在一些实施方案中，所述基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述基站可进一步向数据库或服务器传输数据。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述肺活量测定数据可传输至一个或多个服务器、数据库、存储单元(包括网络附加存储单元)、卷或其任意组合。在一些实施方案中，所述基站可经由有线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述有线连接可为 USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述基站可经由无线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。
本文还提供了用于制造用于减少来自受试者的肺活量测定数据中的受试者误差的系统的方法，所述方法可包括：a.构建可包含检测单元和基站的系统；b.将生物特征传感器集成在所述基站中；以及c.将所述基站配置为具有用于从所述检测单元接收肺活量测定数据的一个或多个机械装置。在一些实施方案中，所述基站可从云接收远程命令和配置。在一些实施方案中，所述肺活量测定数据可通过网络从所述检测单元传输。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括经由蓝牙连接传输来自所述检测单元的所述肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述检测单元可包含传感器和吹口。在一些实施方案中，所述传感器可包括流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、 15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述生物特征传感器可为指纹读取器。在一些实施方案中，所述生物特征传感器可收集生物特征数据。在一些实施方案中，所述生物特征数据可控制对应用的访问。在一些实施方案中，所述应用可提供对存储的肺活量测定数据的访问。在一些实施方案中，所述应用可提供对操作所述检测单元的访问。在一些实施方案中，所述应用可识别授权使用所述基站的个体。在一些实施方案中，所述个体可为临床医生。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述方法可进一步包括引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、 15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述检测单元来进行无线充电。在一些实施方案中，所述网络可为无线网络。在一些实施方案中，所述基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述检测单元可与所述基站以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述基站可进一步向数据库或服务器传输数据。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述肺活量测定数据可传输至一个或多个服务器、数据库、存储单元(包括网络附加存储单元)、卷或其任意组合。在一些实施方案中，所述基站可经由有线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述基站可经由无线连接进一步传输数据。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示实时的肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示可提供关于由所述检测单元收集的数据的成功的反馈的用户图标或受试者图标。
本文还提供了用于测试肺功能的系统，其可包括：a.可包含传感器和吹口的无线检测单元；b.可经配置以与所述检测单元进行通信的基站，其中所述基站可包含集成的生物特征传感器；以及c.可经配置以使所述检测单元充电和存储的对接支架。在一些实施方案中，所述基站可从云接收远程命令和配置。在一些实施方案中，所述传感器可为流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导受试者使用所述检测单元或用户。在一些实施方案中，所述引导所述受试者可包括告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、 16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管可引导受试者或用户。在一些实施方案中，所述引导所述受试者可包括告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、 7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述陀螺仪或加速度计可检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述生物特征传感器可包括指纹读取器。在一些实施方案中，所述检测单元可进行无线充电。在一些实施方案中，所述检测单元通过网络将数据传输至所述基站。在一些实施方案中，所述检测单元经由蓝牙连接将数据传输至所述基站。在一些实施方案中，所述网络可为无线网络。在一些实施方案中，所述基站可采用蓝牙、ZigBee、红外传输、短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述基站可与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述检测单元可与所述基站以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示实时的肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述视觉显示器可包含实时指示数据有效性的动画图标。在一些实施方案中，所述视觉显示器可显示可提供关于成功通过所述检测单元所收集数据的反馈的用户图标或受试者图标。
本文还提供了适用于电子设备中的非暂时性计算机可读介质，所述介质可包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述电子设备进行：a.向受试者提供可包含吹口和传感器的检测单元；b.利用生物特征数据控制对应用的访问；c.在基站处接收从所述检测单元传输的数据；以及d.从所述基站将数据传输至外部服务器或数据库。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由有线连接传输数据。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由无线连接来传输数据。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站从云接收远程命令和配置。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起生成来自受试者提供的呼吸样品的所述数据，其中所述数据可由所述呼吸样品通过所述传感器生成。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元经由蓝牙连接传输所述数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元通过网络传输所述数据。在一些实施方案中，所述传感器可为流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly 型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述一个或多个发光二极管引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、 17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述一个或多个发光二极管引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述陀螺仪或加速度计检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述生物特征传感器为可指纹读取器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述生物特征传感器收集所述生物特征数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述生物特征数据控制对应用的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述电子设备将所述生物特征数据与所述肺活量测定数据相关联。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用提供对存储于所述基站上的肺活量测定数据的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用提供对操作所述检测单元的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用识别授权使用所述基站的个体。在一些实施方案中，所述个体可为临床医生。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元进行无线充电。在一些实施方案中，所述网络可为无线网络。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述检测单元可与所述基站以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由有线连接将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由无线连接将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器实时显示肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器实时显示指示数据有效性的动画图标。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器显示可提供关于成功通过所述检测单元收集所述肺活量测定数据的反馈的用户图标或受试者图标。
本文还提供了适用于电子设备中的非暂时性计算机可读介质，所述介质可包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述电子设备进行：a.在可包含集成生物特征传感器的基站处收集来自用户的生物特征数据；b.接收检测单元传输的数据，其中所述检测单元可包含吹口和传感器；c.使从所述基站收集的所述生物特征数据与从所述检测单元收集的数据相关联；d.在所述基站上处理收集的数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起生成来自受试者提供的呼吸样品的所述数据，其中所述数据可由所述呼吸样品通过所述传感器生成。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元经由蓝牙连接来传输所述数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元通过网络来传输所述数据。在一些实施方案中，所述传感器可为流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述一个或多个发光二极管引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述一个或多个发光二极管引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、 18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述陀螺仪或加速度计检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述生物特征传感器可为指纹读取器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述生物特征传感器收集所述生物特征数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述生物特征数据控制对应用的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述电子设备将所述生物特征数据与所述肺活量测定数据相关联。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用提供对存储于所述基站上的肺活量测定数据的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用提供对操作所述检测单元的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用识别授权使用所述基站的个体。在一些实施方案中，所述个体可为临床医生。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元进行无线充电。在一些实施方案中，所述网络可为无线网络。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述检测单元可与所述基站以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由有线连接将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由无线连接将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器实时显示肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器实时显示指示数据有效性的动画图标。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器显示可提供关于成功通过所述检测单元收集所述肺活量测定数据的反馈的用户图标或受试者图标。
本文还提供了适用于电子设备中的非暂时性计算机可读介质，所述介质可包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述电子设备进行：a.在可包含集成生物特征传感器的基站处收集来自用户的生物特征数据；b.接收从可包含吹口和传感器的检测单元传输的数据，其中所述检测单元可包含吹口和传感器，并且所述基站可被配置为指示所述生物特征数据可是否有效；以及c.在所述基站上处理所述接收的数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起生成来自受试者提供的呼吸样品的所述数据，其中所述数据可由所述呼吸样品通过所述传感器生成。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元经由蓝牙连接传输所述数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元通过网络传输所述数据。在一些实施方案中，所述传感器可为流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为预校准的。在一些实施方案中，所述流量传感器可为一次性流量传感器。在一些实施方案中，所述流量传感器可为呼吸流量管。在一些实施方案中，所述呼吸流量管可为lilly型呼吸流量管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述一个或多个发光二极管引导所述受试者使用所述检测单元或所述用户。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、 9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个声源。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述一个或多个发光二极管引导所述受试者或所述用户。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站告知所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、 18、19或20秒。在一些实施方案中，所述指示元件可包含一个或多个发光二极管。在一些实施方案中，所述检测单元可进一步包含陀螺仪或加速度计。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述陀螺仪或加速度计检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。在一些实施方案中，所述生物特征传感器可为指纹读取器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述生物特征传感器收集所述生物特征数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述生物特征数据控制对应用的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述电子设备将所述生物特征数据与所述肺活量测定数据相关联。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用提供对存储于所述基站上的肺活量测定数据的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用提供对操作所述检测单元的访问。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述应用识别授权使用所述基站的个体。在一些实施方案中，所述个体可为临床医生。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元在所述基站上充电。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述检测单元进行无线充电。在一些实施方案中，所述网络可为无线网络。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站采用蓝牙、ZigBee、红外传输或其他短程无线通信与所述检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站与两个或多个检测单元进行通信。在一些实施方案中，所述检测单元可与所述基站以一定距离相分离。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述数据库或服务器可为基于云的数据库或服务器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由有线连接将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述有线连接可为USB或以太网连接。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述基站经由无线连接将数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，所述无线连接可为Wi-Fi、3G、4G LTE或蓝牙连接。在一些实施方案中，所述基站可进一步包含视觉显示器。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器实时显示肺活量测定数据。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器实时显示指示数据有效性的动画图标。在一些实施方案中，所述计算机可读介质可进一步包含指令，当其通过所述电子设备执行时，可引起所述视觉显示器显示可提供关于成功通过所述检测单元收集所述肺活量测定数据的反馈的用户图标或受试者图标。援引并入
本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请均通过引用而并入本文，其程度犹如特别地且单独地指出每个单独的出版物、专利或专利申请通过引用而并入。
附图说明
示例性实施方式的新颖特征在所附的权利要求书中特别地提出。通过参考以下对利用示例性实施方式的原理的说明性实施方案加以阐述的详细描述以及附图，将会获得对特征和优点的更好理解，在这些附图中：
图1图示了包含指纹传感器、对接支架和视觉显示器的基站。
图2图示了包含指纹传感器、对接支架和视觉显示器的基站的正视图。
图3图示了基站的后视图。
图4图示了基站的左视图。
图5图示了基站的右视图。
图6图示了包含指纹传感器、对接支架和视觉显示器的基站的俯视图。
图7图示了基站的仰视图。
图8图示了检测单元的正侧视图。
图9图示了检测单元的正视图。
图10图示了检测单元的后视图。
图11图示了检测单元的左视图。
图12图示了检测单元的右视图。
图13图示了检测单元的俯视图。
图14图示了检测单元的仰视图。
图15图示了包含指纹传感器和插入对接支架中的检测单元的基站。该检测单元具有吹口。
图16图示了包含指纹传感器和插入对接支架中的检测单元的基站的正视图。该检测单元具有吹口。
图17图示了具有插入对接支架中的检测单元的基站的后视图。该检测单元具有吹口。
图18图示了具有插入对接支架中的检测单元的基站的左视图。该检测单元具有吹口。
图19图示了具有插入对接支架中的检测单元的基站的右视图。该检测单元具有吹口。
图20图示了包含指纹传感器和插入对接支架中的检测单元的基站的俯视图。该检测单元具有吹口。
图21图示了具有插入对接支架中的检测单元的基站的仰视图。该检测单元具有吹口。
图22图示了用户激活的工作流程。
图23图示了检测单元的分解图。该检测单元具有充电接收器线圈和电源。
图24图示了基站的分解图。该基站具有电源、充电发射器线圈、指纹传感器和视觉显示器。
图25A示出了主屏幕上一些可用的选项。
图25B描绘了可用于肺活量测定法数据的图形显示器的实例。
图26图示了吹口的纵视图。
图27图示了吹口的纵视图。
图28图示了吹口的纵视图。
图29图示了吹口的纵视图。
图30图示了吹口的横截面图。
图31图示了吹口的横截面图。
图32图示了用户和受试者激活的工作流程。
具体实施方式
以下参照用于说明的实例应用来描述若干方面。应当理解，对许多具体细节、关系和方法进行阐述以提供对本文所描述特征的完全理解。然而，相关领域的普通技术人员将容易地认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法对本文所描述的特征加以实践。本文所描述的特征不受所示出的动作或事件顺序的限制，因为一些动作可以以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，并非需要所有示出的动作或事件来实施与本文所描述特征一致的方法。
本文所使用的术语仅以描述特定的情况为目的，并非意在限制。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也可包括复数形式。此外，在术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“有”或它们的变型用于具体说明书和/或权利要求书时，这些术语意在表示与术语“包括”相似地是包含性的。
术语“约”或“大约”可意指给定值的+/-10％的范围。
本文所使用的术语“用户”可以指进行测试的个体。本文所使用的术语“受试者”可以指正在进行肺活量测定法测试的个体。在一些情况下，“用户”或“受试者”可以是患者。在一些情况下，术语“受试者”、“用户”和“患者”可以指同一个体。在进一步的实施方案中，术语“受试者”、“用户”和“患者”可以指不同的个体。在一些实施方案中，受试者、用户或患者可以在同一房间。在一些情况下，受试者、用户或患者可以在不同的房间、城市或国家。在一些情况下，用户、受试者或患者可以是哺乳动物。在一些情况下，受试者、用户或患者可以是0至135 岁的人类。在一些情况下，受试者、用户或患者可以是男性。在一些情况下，受试者、用户或患者可以是女性。在一些情况下，受试者、用户或患者可以是能够理解指令的个体。在一些情况下，受试者、用户或患者可以是能够阅读的个体。
在一些情况下，用户可以是经过训练来操作肺活量计的个体。用户可以是具有医疗技术知识的个体。在一些情况下，用户可以是能够安装软件、准备并且/或者维护肺活量计的个体。在一些情况下，用户可以是能够使用肺活量计进行测量的个体。在一些情况下，用户可以是医疗保健提供者。在一些情况下，医疗保健提供者可以是诊所或医院的专业人员，如医生、护士或技术人员。在一些情况下，用户可以是非医疗保健提供者，如信息技术专家。
概述
本文提供了用于进行肺功能测试的方法。在一些实施方案中，该方法可包括向受试者提供可包含吹口(mouthpiece)和传感器的检测单元，使用生物特征数据来识别应用的用户，在基站处接收从检测单元传输的肺活量测定数据(spirometric data)，以及监测基站以确定测试误差。
本文还提供了用于收集肺功能数据的方法。该方法可包括在基站处收集来自用户的生物特征数据，向受试者提供可包含吹口和传感器的检测单元，接收从检测单元传输的肺活量测定数据，将从基站收集的生物特征数据与从检测单元收集的肺活量测定数据相关联，以及在基站上处理所收集的数据。
本文还提供了用于提高肺活量测定数据质量的方法。该方法可包括在基站处收集来自用户的生物特征数据；向受试者提供可包含吹口和传感器的检测单元，接收从检测单元传输的肺活量测定数据，其中该基站可被配置成以图形方式显示肺活量测定数据并指示测试误差，以及包括在基站上处理所接收的肺活量测定数据。
本文还提供了用于监测肺功能数据的方法。该方法可包括通过向可包含吹口和传感器的检测单元提供呼吸样品来生成肺活量测定数据，其中该检测单元可被配置成无需校准，以及包括将肺活量测定数据实时地从检测单元传输至远程基站。
本文还提供了制造用于收集肺活量测定测试结果的系统的方法。该方法可包括构建可包含传感器和吹口的检测单元，其中该检测单元可被配置为减少由用户用力变化造成的测试误差，包括配置检测单元和基站之间的无线通信，其中该基站可包含由检测单元收集的肺活量测定数据的视觉显示器，以及包括在基站上安装用于处理或传输所收集的肺活量测定数据的应用。
本文还提供了制造用于减少肺活量测定数据中用户误差的系统的方法。该方法可包括构建可包含检测单元和基站的系统，将生物特征传感器集成至基站中，以及将基站配置为具有用于从检测单元接收肺活量测定数据的一个或多个机械装置。
本文还提供了用于测试肺功能的系统。该系统可包含可含有传感器和吹口的无线检测单元，可被配置成与检测单元通信的基站，其中该基站可包含集成的生物特征传感器，以及可包含被配置成对检测单元进行充电和储存的对接支架。
本文还提供了适合在电子设备中使用的非暂时性计算机可读介质。该介质可包含指令，当由电子设备执行该指令时，可引起电子设备进行：使用生物特征数据来控制对应用的访问，在基站处接收从检测单元传输的肺活量测定数据，以及将肺活量测定数据从基站传输至外部服务器或数据库。
本文还提供了适合在电子设备中使用的非暂时性计算机可读介质。该介质可包含指令，当由电子设备执行该指令时，可引起电子设备进行：在基站处从用户收集生物特征数据，接收从检测单元传输的肺活量测定数据，其中该检测单元可包含吹口和传感器，将从基站收集的生物特征数据与从检测单元收集的肺活量测定数据相关联，以及在基站上处理所收集的数据。
本文还提供了适合在电子设备中使用的非暂时性计算机可读介质，该介质可包含指令，当由电子设备执行该指令时，可引起电子设备进行：在基站处收集来自用户的生物特征数据；接收从可包含吹口和传感器的检测单元传输的肺活量测定数据，其中该检测单元可包含吹口和传感器，并且基站可被配置成指示生物特征数据是否有效；以及在基站上处理所接收的肺活量测定数据。
在一些实施方案中，本文提供了一种肺活量计。在一些实施方案中，肺活量计可包含基站和检测单元。在一些实施方案中，检测单元可包含吹口。在一些实施方案中，检测单元可包含流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可被预校准。在一些实施方案中，流量传感器可以是一次性的。在一些实施方案中，流量传感器可以是呼吸速率传感器。在一些实施方案中，检测单元可包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，指示元件可以是发光二极管。在一些实施方案中，检测单元可被远程配置。在一些实施方案中，可经由云对检测单元进行配置。在一些实施方案中，检测单元可将肺活量测定数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，数据库或服务器可以是云服务器或数据库。在一些实施方案中，检测单元可无线传输数据。在一些实施方案中，基站和检测单元可无线通信。在一些实施方案中，检测单元可经由蓝牙连接向基站传输数据。在一些实施方案中，基站可包含对接支架。在一些实施方案中，对接支架可被配置成对检测单元进行充电。在一些实施方案中，对接支架可无线地改变检测单元。在一些实施方案中，基站可包含视觉显示器。在一些实施方案中，视觉显示器可实时地显示肺活量测定数据。在一些实施方案中，基站可包含一个或多个指示元件。在一些实施方案中，指示元件可以是发光二极管。在一些实施方案中，基站可将肺活量测定数据传输至数据库或服务器。在一些实施方案中，数据库或服务器可以是云服务器或数据库。在一些实施方案中，基站可无线传输数据。在一些实施方案中，基站可被远程配置。在一些实施方案中，可经由云对基站进行配置。在一些实施方案中，基站可包含集成的生物特征传感器(例如指纹传感器)。在另一实施方案中，集成的生物特征传感器可位于检测单元上。
如本文所使用的术语“云”可指云计算。云计算可以是基于互联网的计算，其可以根据需要向计算机和其他设备提供共享的处理资源和数据。在一些情况下，云计算可能需要在网络上共享资源(例如数据)。在一些实施方案中，肺活量计可被远程配置。在一些实施方案中，可经由云对肺活量计进行配置。在一些情况下，可将数据从肺活量计上传至基于云的服务器或数据库。在一些情况下，可将数据从基于云的服务器或数据库抓取至肺活量计。
在一些实施方案中，肺活量计可利用蓝牙连接。如本文所使用的术语“蓝牙”可指在一定距离内将设备连接在一起的全球无线通信标准。蓝牙设备可使用无线电波来替代电线或电缆以连接至另一设备。在一些情况下，设备可含有具有蓝牙无线电和可允许其进行连接的软件的微型计算机芯片。在一些情况下，可使两个蓝牙设备进行配对以便进行通信。蓝牙设备之间的通信可在短距离、被称为微微网的自组网内发生。微微网可为利用蓝牙技术进行连接的设备的网络。在一些情况下，网络可涵盖两个至八个或更多个所连接的设备。当网络建立时，一个设备可充当主设备的角色，而其他设备可充当从设备。当蓝牙设备进入及离开无线近距离时，可动态地并自动地建立微微网。在一些实施方案中，蓝牙核心规范可以是蓝牙基本速率/增强的数据速率 (BR/EDR)核心规范。在一些实施方案中，蓝牙核心规范可以是具有低能量功能的蓝牙核心规范。在一些实施方案中，蓝牙核心规范可以是蓝牙智能核心规范。
在其他实施方案中，本文描述的肺活量计和/或其基站可在不使用时进入待机或空闲模式以达到可配置的时间长度。在其他情况下，可无线方式更新安装在本文所描述的肺活量计上的软件。
系统
本文提供的肺活量计可包含检测单元和集成的生物特征传感器 (例如指纹传感器)。肺活量计可包含其他部件。例如，肺活量计可包含吹口，并且吹口可被连接至检测单元。检测单元可含一种或多种传感器，例如流量传感器或环境空气传感器。肺活量计可包含一个或多个指示元件，例如发光二极管(LED)。肺活量计可包含视觉显示器、电源、加速度计、陀螺仪、集成的环境传感器、预校准的呼吸速率、多语言支持、USB和/或与外部设备(例如打印机、SpO2)连接的蓝牙，和/或可以是应用(app)和平板电脑启用的。在一些情况下，肺活量计可为可充电的。肺活量计可被配置用于数据存储。本文提供的肺活量计可以是紧凑的便携式肺活量计，并且可包括智能特征(例如，无缝零流量、自动检测开始/结束测试)、多模式数据传输能力(例如，Wi-Fi、3G、以太网、USB、HL7、GDT)，并且可以是云启用的。在一些情况下，用户可选择优选的通信类型。本文提供的肺活量计可提供在线或离线使用。本文提供的肺活量计可包含具有无线充电和LED、听觉或触觉反馈的无线手柄。
本文提供的肺活量计可包含触摸屏显示器。在一些情况下，触摸屏显示器可以是8英寸电容性的高分辨率显示器。在一些实施方案中，触摸屏包含彩色屏幕。在一些情况下，触摸屏可具有至少或约800 x 600的分辨率。在一些情况下，触摸屏可允许多点触摸手势。触摸屏可允许对手指大小的差异进行校准和/或校正。此外，触摸屏可在佩戴手套(例如乳胶手术手套)时允许使用。在一些情况下，可将电源按钮集成至触摸屏中。在一些情况下，电源按钮可与触摸屏分离。
肺活量计可包含集成固件。在一些情况下，可如本文所述，通过连接至外部设备来更新固件。肺活量计能够备份和/或恢复数据。在一些情况下，可将数据备份至本文所述的外部设备。在一些情况下，可从本文所述的外部设备来恢复数据。在一些情况下，外部设备可以是USB设备。在一些情况下，外部设备可以是云存储服务器。肺活量计可根据用户的指示进行部分或完全备份。
在一些实施方案中，肺活量计的一个或多个或所有部件是不可拆卸的。在一些实施方案中，肺活量计的一个或多个部件是可拆卸的。例如，检测单元是从肺活量计的另一部件例如基站上可拆除的。例如，可通过例如对接支架将检测单元连接至肺活量计的另一部分例如基站，并且可从对接支架上拆下检测单元。肺活量计可包含传感器，例如用于感测可拆卸元件的接近传感器。集成的生物特征传感器(例如指纹传感器)可位于该基站中。在另一实施方案中，集成的生物特征传感器(例如指纹传感器)可位于检测单元上。
如图15-图21所示，本文提供的肺活量计可包含基站(105) 和具有吹口(135)的检测单元(130)。基站可包含视觉显示器(110)、生物特征传感器(例如指纹传感器)(125)和对接支架(120)。
本文描述的系统可包含高质量的呼吸速率。本文描述的系统可具有0.1至约±16L/s(升/秒)的流量范围。本文描述的系统可具有约0.1至14L/s：+/-5％/0.2L/s的流量精确度。本文描述的系统可具有约5mL/s(毫升/秒)的流量分辨率。本文描述的系统在10L/s下可具有约0.05kPa/(L/s)的阻力。本文描述的系统可具有数字集成体积测量。本文描述的系统可具有约0.1至8L的体积范围。本文描述的系统可具有约0.5至8L：+/-3％/0.05L的体积精确度。本文描述的系统可具有约1mL的体积分辨率。本文描述的系统可具有带背光的高分辨率图示LCD触摸屏显示器。本文公开的视觉显示器可以是 16.2cm x 12.2cm、彩色、触摸屏、1024x 800像素。本文描述的系统可具有100-240VAC、50/60Hz、1.5A的电源输入。本文描述的系统可具有约5V、6A的电源输出。
对接支架
在一些实施方案中，本文所描述的检测单元(130)可储存于对接支架(120)中。在一些情况下，如图1和图2所示，可将对接支架(120)设置在基站(105)中。在其他情况下，可从基站(105) 上拆下对接支架(120)。在一些实施方案中，对接支架可具有单独的插头或电源。在一些实施方案中，对接支架可共享基站的电源。在一些实施方案中，可通过对接支架对检测单元进行充电。例如，在一些实施方案中，如果受试者在远程位置，则可以向受试者提供检测单元 (130)以及独立的对接支架单元，用于在没有基站的情况下对检测单元进行充电。在一些实施方案中，或者基站不可访问，则可以向该受试者提供检测单元(130)以及独立的对接支架单元，用于在没有基站的情况下对检测单元进行充电。在一些情况下，对接支架无论连接至基站还是作为单独的独立单元，均可装备有接近传感器，以检测和对接支架有关的检测单元的存在。对接支架可被配置成对检测单元进行感应充电。检测单元和对接支架之间的感应充电可在Qi标准下进行。在一些情况下，对接支架可被配置成通过包含附加部件来提高充电效率；例如，可利用一个或多个附加磁体以在检测单元和基站之间提供触觉反馈。检测单元可包含一个或多个充电板。在一些实施方案中，充电板可包含一组线圈。在一些实施方案中，线圈阵列可使检测单元得到充电，而与在充电板上对接支架中的定位无关。如图24 所示，基站的对接支架可包含充电发射器线圈(10502)。在进一步的实施方案中，检测单元可包含除功率传输之外有限的通信协议。在一些实施方案中，受限的通信协议和功率传输可使检测单元向基站或对接支架提供控制反馈。在一些实施方案中，控制反馈可包括检测单元充电状态、充电百分比、电池寿命和操作状态(例如准备使用)
在一些实施方案中，当检测单元(130)对接于对接支架中时，对接支架(120)可自动配对(识别)检测单元(130)。在一些实施方案中，当检测单元(130)接近对接支架(120)时，对接支架(120) 可配对(识别)检测单元(130)。在一些情况下，当检测单元(130) 和对接支架(120)之间的距离为至少、至多或约1cm、10cm、15cm、 30cm、50cm、75cm、100cm、150cm、200cm、300cm、400cm、 500cm、600cm、700cm、800cm、900cm、1000cm、1500cm、2000 cm、2500cm、3000cm、4000cm、5000cm(厘米)、10m(米)、25 m、50m、75m或100m的距离时，检测单元(130)可靠近对接支架(120)。在一些实施方案中，可通过并入接近传感器来使检测单元(130)和对接支架(120)配对(彼此识别)。
对接支架可具有平坦的、圆形的或弯曲的表面。当检测单元被放置在对接支架上/中时，可以以这样的方式使对接支架成形以固定检测单元。对接支架可包含形成接收槽以接收检测单元的壳体。可调整接收槽的尺寸和形状以在其中接收检测单元。对接支架可具有使检测单元容纳于对接支架上/中适当位置的机械装置。
接近传感器
在一些实施方案中，本文提供的肺活量计可包含一个或多个可拆卸部件。第一部件可包含可以检测第二部件的接近传感器 (proximity sensor)。第二部件能够发射可由接近传感器检测到的信号。在一些情况下，第一部件上的接近传感器可检测从第二部件发射的信号。在一些情况下，当第一部件和第二部件在一定距离内时，第一部件上的接近传感器可检测从第二部件发射的信号。例如，对接支架 (120)或基站(105)可包含用于检测例如可拆卸检测单元(130) 的接近传感器，和可以发射可由位于对接支架或基站上接近传感器检测到的信号的可拆卸检测单元(130)。在一些情况下，对接支架(120) 或基站(105)可发射可由检测单元(130)的接近传感器检测到的信号。
在一些实施方案中，第一部件中的接近传感器可例如通过电连接，例如无线或有线连接与例如对接支架(120)或基站等第二部件进行通信。在一些实施方案中，可通过USB连接发送电信号。在一些实施方案中，可通过光纤连接发送电信号。在一些实施方案中，可通过以太网电缆传输电信号。在一些实施方案中，可通过3G数据信号发送无线信号。在其他实施方案中，可通过蓝牙连接发送无线信号。在一些实施方案中，可通过Wi-Fi连接发送无线信号。在其他实施方案中，可通过红外数据关联链路发送无线信号。当无线连接时，肺活量计可提供信号强度的指示。在一些情况下，肺活量计可提供关于连接的反馈。例如，肺活量计可提供连接断开的指示，或传输数据通过连接的成功或失败。
在一些实施方案中，第一部件中的接近传感器可检测从第二部件例如检测单元(130)发射的信号。在一些实施方案中，当检测单元(130)对接于对接支架(120)中时，接近传感器可检测到检测单元(130)。在一些实施方案中，当检测单元(130)接近对接支架时，接近传感器可检测到检测单元(130)。
在一些实施方案中，当第一部件与第二部件相距约1cm至约 5,000cm、约1cm至约4,000cm、约1cm至约3,000cm、约1cm至约2,000cm、约1cm至约1,000cm、约1cm至约500cm、约1cm 至约250cm、约1cm至约200cm、约1cm至约150cm、约1cm至约100cm、约1cm至约50cm、约1cm至约25cm、约1cm至约20cm、约1cm至约15cm、约1cm至约10cm或约1cm至约5cm 的距离时，第一部件例如对接支架(120)或基站(105)上的接近传感器可检测从第二部件例如检测单元(130)发射的信号。在一些实施方案中，当第一部件与第二部件相距至少、至多或约1cm，至少、至多或约2cm，至少、至多或约5cm，至少、至多或约10cm，至少、至多或约15cm，至少、至多或约20cm，至少、至多或约25cm，至少、至多或约50cm，至少、至多或约75cm，至少、至多或约100cm，至少、至多或约150cm，至少、至多或约200cm，至少、至多或约 250cm，至少、至多或约300cm，至少、至多或约350cm，至少、至多或约400cm，至少、至多或约450cm，至少、至多或约500cm，至少约600cm，至少约700cm，至少约800cm，至少约900cm，至少、至多或约1,000cm，至少、至多或约1,100，至少、至多或约1,200 cm，至少、至多或约1,300cm，至少、至多或约1,400cm，至少、至多或约1,500cm，至少、至多或约1,750cm，至少、至多或约2,000cm，至少、至多或约2,250cm，至少、至多或约2,500cm，至少、至多或约2,750cm，至少、至多或约3,000cm，至少、至多或约5m，至少、至多或约10m，至少、至多或约25m，至少、至多或约50m，至少、至多或约75m，或者至少、至多或约100m的距离时，第一部件例如对接支架(120)或基站(105)中的接近传感器可检测从第二部件例如检测单元(130)发射的信号。
在一些实施方案中，接近传感器对发射信号的检测可导致指示器的激活。在一些情况下，接近传感器对发射信号的检测不足可导致指示器的激活。在一些实施方案中，接近传感器可通过例如电连接、例如有线或无线连接与例如声源、触觉源或视觉源(例如LED)等指示器进行通信，该指示器指示接近传感器何时检测到发射信号或未检测到该信号。声源可以是例如扬声器。声源可以是产生声音的设备。在一些实施方案中，声源可以是一个或多个扬声器。例如，在示例性实施方案中，声源可以是根据信号强度来改变音量和/或频率的声音。在一些实施方案中，声源可提供约90db至约100db(分贝)的声音输出。在其他实施方案中，声音输出可以为至少0db和140db之间。在一些情况下，声源的音量级可以是可调节的。触觉源可以是例如旋转电机。在一些实施方案中，触觉源可以是振动电机。在一些实施方案中，触觉源可产生高频低振幅振动。在一些实施方案中，触觉源可以以恒定和连续模式振动，或者振动可以是非连续的，如振动的间歇性周期或循环和无振动。例如，在示例性实施方案中，触觉源可以是根据信号强度来改变频率的振动。视觉源可以是例如光、LED等。在一些实施方案中，视觉源可以是光、多光源、仪表、显示器等。例如，在示例性实施方案中，视觉源可以是根据信号强度来改变频率和/或脉冲速率和/或强度的光。
还可利用上述实施方案的任何组合来提供例如检测单元(130) 的可拆卸部件与对接支架(120)相接近的指示。例如，对接支架(120) 可包含振动电机和声源两者。在一些实施方案中，检测单元(130) 可包含振动电机和声源两者。
电源
在一些实施方案中，检测单元(130)是可充电的。在一些情况下，可经由外部电源对检测单元进行充电。在一些情况下，外部电源是可再充电或可替换的。在一些情况下，检测单元可包含内部电源。在一些情况下，内部电源是可再充电或可替换的。在一些情况下，当对接于对接支架(120)上时，可对检测单元(130)进行充电。在一些实施方案中，可通过感应充电来进行充电。在一些情况下，检测单元(130)可包含一个或多个感应线圈以允许进行充电。在一些情况下，对接支架(120)可包含一个或多个感应线圈以允许进行充电。在一些实施方案中，检测单元(130)和对接支架(120)可各自独立地包含一个或多个感应线圈，以当检测单元(130)与对接支架(120) 接触时允许进行有效充电。在一些实施方案中，对接支架(120)和检测单元(130)可包含一个或多个磁体。在一些实施方案中，对接支架(120)和检测单元(130)可包含一个或多个磁体以确保正确的定向和接触，从而允许进行更佳的感应充电。在一些实施方案中，可通过Qi标准进行检测单元(130)和对接支架(120)之间的感应充电。在其他实施方案中，可通过Power Matters Alliance(PMA)标准进行检测单元(130)和对接支架(120)之间的感应充电。在一些实施方案中，如图23所示，检测单元可包含充电接收器线圈，而基站可包含充电发射器线圈。
在一些实施方案中，可通过谐振感应充电进行检测单元的充电。在一些实施方案中，当一个或多个感应线圈可被调谐为以相同频率谐振时可进行谐振感应充电，从而当检测单元(130)和对接支架(120) 接近时允许进行充电。在一些实施方案中，当检测单元(130)与对接支架(120)直接接触时，可对检测单元(130)进行充电。在一些实施方案中，当检测单元(130)与对接支架(120)相距至少.001cm、至少.002cm、至少.01cm、至少.03cm、至少.05cm、至少.1cm、至少.2cm、至少.3cm、至少.4cm、至少.5cm、至少.6cm、至少.7cm、至少.8cm、至少.9cm、至少1cm、至少2cm、至少3cm、至少5cm、至少10cm的距离时，可对检测单元(130)进行充电。在一些实施方案中，当检测单元(130)与对接支架(120)相距至少、至多或1、 2、5、10、15、25、50、100、500、1000、1500、2000、2500、3000、 3500、4000、5000或10000cm的距离时，可通过谐振感应充电对检测单元(130)进行充电。在一些实施方案中，当检测单元(130)与对接支架(120)相距约1cm至约5,000cm、约1cm至约4,000cm、约1cm至约3,000cm、约1cm至约2,000cm、约1cm至约1,000cm、约1cm至约500cm、约1cm至约250cm、约1cm至约200cm、约 1cm至约150cm、约1cm至约100cm、约1cm至约50cm、约1cm 至约25cm、约1cm至约20cm、约1cm至约15cm、约1cm至约 10cm或约1cm至约5cm的距离时，可通过谐振感应充电对检测单元(130)进行充电。
在一些实施方案中，可经由无线电充电进行检测单元(130)的无线再充电。在此类实施方案中，检测单元(130)可包含能够从对接支架(120)上的无线电发射器接收无线电信号的接收器。在一些实施方案中，检测单元(130)可包含无线电发射器。在一些实施方案中，对接支架(120)可包含能够接收无线电信号的接收器。在一些实施方案中，当检测单元(130)和对接支架(120)接近时，可对检测单元(130)进行充电。在一些实施方案中，当检测单元(130) 与对接支架(120)直接接触时，可对检测单元(130)进行充电。在一些实施方案中，当检测单元(130)与对接支架(120)相距至少、至多或约1cm，至少、至多或约2cm，至少、至多或约5cm，至少、至多或约10cm，至少、至多或约15cm，至少、至多或约20cm，至少、至多或约25cm，至少、至多或约50cm，至少、至多或约75cm，至少、至多或约100cm，至少、至多或约150cm，至少、至多或约 200cm，至少、至多或约250cm，至少、至多或约300cm，至少、至多或约350cm，至少、至多或约400cm，至少、至多或约450cm，至少、至多或约500cm，至少、至多或约600cm，至少、至多或约 700cm，至少、至多或约800cm，至少、至多或约900cm，至少、至多或约1,000cm，至少、至多或约1,100cm，至少、至多或约1,200 cm，至少、至多或约1,300cm，至少、至多或约1,400cm，至少、至多或约1,500cm，至少、至多或约1,750cm，至少、至多或约2,000cm，至少、至多或约2,250cm，至少、至多或约2,500cm，至少、至多或约2,750cm，至少、至多或约3,000cm的距离时，可通过无线电充电对检测单元(130)进行充电。在一些实施方案中，当检测单元(130) 与对接支架(120)相距约1cm至约5,000cm、约1cm至约4,000cm、约1cm至约3,000cm、约1cm至约2,000cm、约1cm至约1,000cm、约1cm至约500cm、约1cm至约250cm、约1cm至约200cm、约 1cm至约150cm、约1cm至约100cm、约1cm至约50cm、约1cm 至约25cm、约1cm至约20cm、约1cm至约15cm、约1cm至约 10cm或约1cm至约5cm的距离时，可通过无线电充电对检测单元 (130)进行充电。
在其他实施方案中，检测单元(130)可包含能够使用3G、4G LTE或Wi-Fi信号对检测单元进行充电的无线电接收器。在此类实施方案中，可通过接近无线路由器来提高无线电充电效率。在一些实施方案中，可通过背景反向散射进行充电。在一些实施方案中，对接支架(120)可包含无线路由器。在一些实施方案中，无线路由器可与对接支架(120)分离。
检测单元
图5-图14示出了检测单元(130)。本文包含的检测单元(130) 可与吹口(135)相适配。图15-图21示出了检测单元(130)和吹口 (135)的实施方案。如这些图中所示，可将吹口(135)设置在检测单元内。在一些实施方案中，吹口(135)可以是可移除的和/或一次性的。在一些实施方案中，吹口(135)和传感器可以是一个单一单元。在一些实施方案中，吹口(135)和传感器可以是分离的单元。在一些实施方案中，传感器和吹口(135)可以是单个一次性单元。在一些实施方案中，检测器单元(130)在不使用时可进入节能模式。在一些实施方案中，检测单元(130)是无线的或有线的。在一些实施方案中，可使用本文所描述的检测单元(130)在一个或多个时间点测量肺活量测定数据。例如，可在受试者接受治疗之前和/或之后测量肺活量测定数据以确定治疗的有效性。在一些实施方案中，可在多个时间点测量肺活量测定数据以监测受试者的疾病或病况。如图23，如本文所公开的检测单元可包含电源(13001)。在一些情况下，电源可以是锂离子电池。检测单元(130)可包含含有第一开口(130a) 和第二开口(130b)的管状通道(130c)，第一开口(130a)在第二开口(130b)的对侧。
图23描述了检测单元(130)。可对检测单元(130)进行组装并且其包含左盖(13004)和右盖(13005)。当组装时，右托架(13006)、左托架(13007)和PT管密封件(13008)可形成管状通道(130c)。检测单元(130)可包含电源(13001)。电源可以是可具有3.7V/640mAh 的锂离子电池组。检测单元(130)可包含充电接收器线圈(13002)。充电接收器线圈(13002)可以是可为34x26.5mm的无线电源充电接收器线圈。充电接收器线圈(13002)可用于在紧邻充电发射器线圈(10502)时对检测单元(130)电源(13001)进行无线充电。检测单元(130)可包含可被用来使检测单元(130)通电或断电的电源按钮(13009)。检测单元(130)可包含可以连接检测单元(130)的电子部件的印刷电路板组件(13003)。检测单元(130)可进一步包含至少一个指示元件(140)。
吹口
在一些实施方案中，吹口(135)可以是具有外表面和内表面的圆筒形主体。圆筒形主体可具有第一端(135a)，个体或动物可通过该第一端吸入或呼出。在一些实施方案中，圆筒形主体可具有从第一端(135a)的面转向180度的第二端(135b)。在一些实施方案中，可将第二端(135b)插入包含在检测单元(130)中的接口中。在一些实施方案中，可将吹口(135)适于具有人嘴外形的轮廓。在一些实施方案中，可将第一端(135a)适于具有人嘴外形的轮廓。在一些实施方案中，可使第一端(135a)具有从人体工程学的角度适合用户的嘴的轮廓。在一些实施方案中，可使吹口(135)具有用于对用户的嘴更有效的密封的轮廓。在一些实施方案中，可使第一端(135a) 具有用于对用户的嘴更有效的密封的轮廓。在一些实施方案中，该第一端(135a)可具有足够的结构强度以避免在使用时坍缩。
在一些情况下，吹口(135)可包含塑料材料，如聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚氯乙烯或本领域已知的其他塑料。在一些实施方案中，吹口(135)可包含纸板或纤维板。在一些实施方案中，吹口(135) 可包含可延展材料。可通过压力使可延展材料变形以提供更合适的形状。在一些实施方案中，吹口(135)可包含复合材料。
在一些实施方案中，吹口(135)可以是可移除和一次性的单一单元。在一些实施方案中，一次性吹口(135)可为至少部分生物可降解的，例如，可通过天然生物学过程如微生物活动，例如，假设暴露于典型的填埋条件下不超过五年、不超过三年或不超过一年使部件或材料分解成环境可接受的组分，如二氧化碳、水、甲烷等。在一些实施方案中，吹口(135)可为至少5％、至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少 50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少 80％、至少85％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少 99％生物可降解的。
在一些实施方案中，吹口(135)在使用时可以是坚固的，但在使用之前储存时和在设置时可将其折叠成扁平形式。此特征可允许吹口(135)的有效储存和设置。
在一些实施方案中，检测单元(130)可包含过滤器。在一些实施方案中，检测单元(130)可包含位于吹口(135)和流量传感器之间的内联过滤器。在一些实施方案中，可使用内联过滤器来防止肺活量计在使用之间的污染。在一些实施方案中，内联过滤器可以是可移除的和一次性的。例如，如US 5,601,458中所描述的，在一些实施方案中，内联过滤器可以是具有网或筛支撑机械装置的袋状或袜子形状过滤器。在一些实施方案中，内联过滤器可包含本领域技术人员通用的任何材料。在一些实施方案中，内联过滤器可包含静电材料。在一些实施方案中，内联过滤器可包含编织、非编织或合成材料。
在一些实施方案中，如图26-图31中所示的吹口(135)可包含管状细长体(tubularelongated body)。在一些情况下，管状细长体可包含第一端(135a)和第二端(135b)。在一些情况下，第一端(135a) 可与第二端(135b)相对。在一些实施方案中，第一端(135a)可包含开口并且可被配置成允许受试者将空气吹入吹口中。在一些情况下，可将第二端(135b)设置在检测单元的管状通道(130c)内。
流量传感器
在一些实施方案中，检测单元(130)或吹口(135)可包含一个或多个流量传感器。在一些情况下，本文所描述的流量传感器可包括设置在管内以形成呼吸速率计的呼吸速率传感器。在一些实施方案中，呼吸速率计可将空气流量测量为具有固定阻力的小管上的压力差。在一些实施方案中，呼吸速率传感器和管可形成特定类型的呼吸速率计。在一些实施方案中，呼吸速率计的管可被配置成在流量或速率的宽范围内优化层流。在一些实施方案中，管或呼吸速率计可包括喇叭状构型。在一些实施方案中，流量传感器可包括Lilly型呼吸速率计。在一些实施方案中，Lilly型呼吸速率计可被配置成使得检测元件可为插入管中的光幕或网，其中该管具有垂直于气流定向的检测元件的最大表面积。在一些实施方案中，流量传感器可包括Fleisch型呼吸速率计。在一些实施方案中，Fleisch型呼吸速率计可被配置成使得流动阻力可源自于气流方向平行排列的毛细管阵列。在其他实施方案中，流量传感器可包括涡轮流量计，其中通过管的气流可使叶片转动，使得能够与每单位时间的转数成比例地计算气流速率。进一步的实施方案可依靠热线风速计来感测气流。热线风速计可包含被加热至恒定温度并被设置在管内的细铂丝。当空气通过管时，所述开启可冷却该铂丝，允许利用维持铂丝温度所需的额外电能的值来计算气流。在一些实施方案中，流量传感器可包括超声传感器。在此类配置中，检测单元可包含彼此面对的两个超声换能器。在一些实施方案中，一个超声换能器可用作发射器，而第二个超声换能器可用作接收器，以转换声音介导的信号。在一些实施方案中，超声传感器可包含用来放大信号的压电元件。
呼吸速率传感器对于受试者或患者而言可以是唯一的。在一些实施方案中，可在受试者或患者使用之后移除和/或更换呼吸速率传感器。
在一些实施方案中，流量传感器可包括光纤流量计。在此类实施方案中，可通过利用涡旋脱落引起的纤维振动来计算气流，这可引起其内光学载波的相位调制。在此类实施方案中，然后可基于纤维的振动频率来计算流速。然后可使用速度传感器将振动振荡转换成电信号，然后可使用该电信号来确定流速。在一些实施方案中，通过加入脱落器(shedder)来促进涡旋脱落(vortex shedding)。在此类实施方案中，脱落器附近的压力场和速度场可以以涡旋脱落频率振荡。然后可使用速度传感器或压力传感器如皮托管将振荡场转换成电信号、电流或电压，以便计算涡旋脱落频率。在一些实施方案中，可使用上述超声传感器来独立地检测涡旋脱落并将所得到的振动频率处理成空气流速。
在一些实施方案中，流量传感器可以是压力传感器。在一些实施方案中，压力传感器可以是皮托管。皮托管可在检测单元(130) 内定向，使得皮托管前部中的孔可置于气流中以测量滞止压力，而皮托管侧面中的孔可用于测量静态压力。滞止压力和静态压力的差可容许用户来计算空气流速。
在一些实施方案中，肺活量测定数据可包括关于气流和/或流速的信息。可将以上实施方案组合以在检测单元(130)内提供多个流量传感器。例如，可将皮托管与可包含脱落器的涡旋脱落传感器组合，例如以便计算压力差和涡旋脱落频率，例如以便独立地计算穿过每个传感器的空气流速。在一些实施方案中，多个传感器可遍布于检测单元(130)或吹口(135)各处，以便计算穿过检测单元不同区域的空气流速的变化。在一些实施方案中，检测单元(130)或吹口(135) 可包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个或至少5个流速传感器。在一些实施方案中，流速传感器可位于检测单元(130)或吹口(135)的同一面上。在一些实施方案中，流速传感器可位于检测单元(130)或吹口(135)的不同面上。在其他实施方案中，流速传感器可位于检测单元(130)或吹口(135)的相对面上。
在一些实施方案中，流量传感器可以是一次性流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可以是单次使用的流量传感器。在一些实施方案中，流量传感器可以是单个受试者使用的流量传感器。在一些实施方案中，在每次使用之后可更换流量传感器。在一些实施方案中，在每个受试者使用之后可更换流量传感器。
环境空气传感器
检测单元(130)和/或基站(105)可包含一个或多个环境空气传感器。在一些实施方案中，可利用环境空气传感器或环境传感器 (10503)来感测环境空气特性，例如温度、湿度或大气压力。在一些实施方案中，环境空气传感器可以是温度传感器、湿度传感器(10503)、压力传感器或其组合。湿度传感器(10503)用来测量环境空气湿度水平，和/或用来估计检测单元(130)或基站(105)处的空气湿度水平。还可测量检测单元(130)或基站(105)处的环境空气压力。在一些实施方案中，多个环境空气传感器可遍布于检测单元(130)或基站(105)各处，以便计算穿过检测单元(130)或基站 (105)不同区域的环境空气特征的变化。在一些实施方案中，检测单元或基站(105)可包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4 个或至少5个环境空气传感器。在一些实施方案中，环境空气传感器可位于检测单元(130)或基站(105)的同一面上。在一些实施方案中，环境空气传感器位于检测单元(130)或基站(105)的不同面上。在一些实施方案中，环境空气传感器位于检测单元(130)或基站(105) 的相对面上。在一些实施方案中，可使用环境空气传感器在一个或多个时间点测量环境空气特征。如图24中所示，环境传感器(10503) 可位于基站中。
空气体积流量可受到环境湿度、温度和/或压力的量的影响。本文提供的设备可包含温度、湿度和/或压力传感器。通过在个体使用肺活量计之前记录环境空气条件，可将这些条件控制并保持得尽可能一致。在一些实施方案中，可使用本文提供的方法、设备和计算机可读介质来控制误差，例如，可与环境空气特性的变化相关联的所有误差。在一些实施方案中，可使用温度传感器来报告房间中的环境温度，然后可通过使用恒温器来调节环境温度。在其他实施方案中，可使用湿度传感器来报告房间中的环境湿度，然后可通过使用加湿器来调节环境湿度。在一些实施方案中，本文所描述的肺活量计可基于例如湿度、压力、温度或其组合等环境特性的变化来补偿和/或调整肺活量测定数据。可将环境空气传感器集成至肺活量计中，或者可将其作为外围设备连接至肺活量计。
呼吸分析器
检测单元(130)或吹口(135)可进一步包含用于附加应用的附加传感器。在一些实施方案中，检测单元(130)或吹口(135)可包含用于检测呼吸样品中的酒精的燃料电池传感器。在一些实施方案中，可将呼吸样品导入可包含双铂电极的燃料电池中。酒精可被燃料电池氧化，从而可产生电流。电流大小可与呼吸样品中酒精的量成比例，并且可使用该电流差来计算个体的血液-酒精含量。在一些实施方案中，本文提供的设备可包含一个或多个传感器以测量一种或多种气体。在一些实施方案中，本文提供的设备可包含二氧化碳(CO2) 传感器和/或一氧化碳(CO)传感器。
指示元件
在一些实施方案中，检测单元(130)和基站(105)可包含一个或多个指示元件。指示元件(140)可包含包括振动器、一个或多个扬声器、灯泡、发光二极管(LED)或图标显示器在内的任何机械、声音或发光部件。可将一个或多个指示元件(140)直接集成至检测单元(130)中。在一些实施方案中，指示元件(140)可被配置成使得受试者、医疗专业人员或用户可在测试期间监测指示器。集成至基站(105)中的指示元件(140)可被配置成向受试者和/或医疗专业人员和/或用户提供反馈。可使用一个或多个指示元件(140)在测试期间引导对象。在一些实施方案中，一个或多个指示元件(140)可由检测单元(130)独立地启动或激活。在一些实施方案中，一个或多个指示元件(140)可由用户在基站(105)处启动。指示元件(140) 可具有一种或多种颜色，并且颜色可以是包括380nm-700nm可见光内标准颜色在内的电磁波频谱内的任何频率。可使用闪光的不同颜色、频率或强度或者闪光模式与设备的受试者或用户进行通信。例如，在一些实施方案中，可使用不同颜色的指示元件(140)通过各种动作来提示受试者或用户。例如，可使用绿色LED提示受试者开始吹气，而可使用红色LED提示受试者停止吹气。在进一步的实施方案中，指示元件(140)可提示受试者执行包括吸入、呼出和屏住肺中空气的任何单一或组合的动作。在一些实施方案中，可以存在多个指示元件(140)，例如指示元件(140)的阵列可按顺序点亮以用于告知受试者，例如在一些情况下追踪受试者的吹气并当吹气完成时通知受试者。在其他情况下，可使用不同颜色的指示元件(140)，例如可使用蓝色LED来告知受试者或用户在可以执行测试之前需要倾斜或重新定位检测单元(130)。在一些实施方案中，可使用绿色LED向受试者或用户指示检测单元(130)部件准备好待用。在进一步的实施方案中，指示元件(140)可在肺功能测试期间响应患者性能；例如，当受试者吸入足够的体积时，指示器可以闪烁、产生声音和/或振动预定的时间段以“指导”受试者通过测试。在其他实施方案中，可通过例如绿色LED来提示受试者保持空气的吸入。然后可指导受试者一直保持空气的吸入直到绿色LED关闭，或另一个LED如红色LED开启。
在其他实施方案中，指示元件(140)的组合可被串联使用。在一些实施方案中，可使用绿色LED和听得见的哔哔声可来指导患者开始吹气，而可使用红色LED和听得见的蜂鸣声来指导患者停止吹气。在一些实施方案中，可排列一连串LED使得每个LED按顺序亮起，例如，直到每个都亮起，就可向受试者提供指令以开始和停止向检测单元中吹气。在一些实施方案中，可使用一个或多个扬声器以在受试者吹气时播放激励性提示，如歌曲。此特征可与LED灯组合使用，以便帮助教导受试者吹得更久。在一些实施方案中，听觉信号可以是指导受试者开始和停止吹气的预先录制的语音。该信号还可伴随有附加的指示元件(140)如闪烁LED，附加的扬声器或图标。
在一些实施方案中，一个或多个指示元件(140)可位于基站(105) 上。在一些实施方案中，一个或多个指示元件(140)可位于检测单元(130)上。在其他实施方案中，一个或多个指示元件(140)可位于基站(105)和检测单元(130)两者上。在一些实施方案中，基站(105)和检测单元(130)二者均可包含相同的指示元件(140)。在一些实施方案中，检测单元(130)和基站(105)二者均可包含LED 灯。在一些实施方案中，基站(105)和检测单元(130)二者均可包含不同的指示元件(140)。在一些实施方案中，LED灯可位于检测单元(130)上，而扬声器则可位于基站(105)上。在一些实施方案中，动作图标可存在于基站(105)上，而LED灯可排列在检测单元(130) 上。在一些实施方案中，检测单元(130)可包含至少1个、至少2 个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8 个、至少9个或至少10个指示元件(140)。在一些实施方案中，基站(105)可包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5 个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个或至少10个指示元件(140)。
基站
基站(105)可被配置具有视觉显示器(110)。视觉显示器(110) 可以是集成的基站的一部分，或者可以是单独的部件。视觉显示器 (110)可以是例如有机LED、液晶显示器(LCD)、等离子体或阴极射线管。在一些实施方案中，视觉显示器(110)可包含触摸屏。在一些实施方案中，触摸屏可允许操作者、用户和/或受试者能够与视觉显示器(110)直接交互。在一些实施方案中，触摸屏可允许操作者、用户和/或受试者操控或导出受试者的肺活量图，将肺活量图与一个或多个先前的肺活量图进行比较，或使用触摸屏界面做出注释。视觉显示器可具有至少、至多或约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、 12、13、14、15、16、17、18、19或20英寸的直径。在一些实施方案中，视觉显示器(110)分辨率可以是每英寸至少100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、800、1000、 1200、2000、3000或至少5000像素。在一些实施方案中，操作者、用户和受试者可以是同一个体。在一些实施方案中，操作者、用户和受试者可以是不同个体。
在一些实施方案中，本文公开的肺活量计可包含背光电源以为视觉显示器提供充足的电力。在一些实施方案中，当肺活量计在使用中时，背光可照亮视觉显示器。在一些实施方案中，背光可在肺活量计使用后至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、 60、90、120、150、180、210、240、270或300秒关闭。在一些实施方案中，可在肺活量计使用后至少1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30或60分钟将背光关闭。
如图25A-25B所示，肺活量测定法读数和/或肺活量测定数据可呈现在视觉显示器(110)上。在一些实施方案中，肺活量测定法读数可实时地呈现在视觉显示器(110)上。视觉显示器(110)可向用户或受试者提供反馈。在一些实施方案中，用户可监测可以告知用户测试有效性的图标、指示器或其他显示工具中的一个或多个。在一些实施方案中，可以可视化地显示受试者将所需体积的空气吸入肺中的次数的计数。在一些实施方案中，当受试者正在执行操作时，可在视觉显示器(110)上看见肺活量测定法曲线。在一些实施方案中，测量曲线和/或结果可以是可打印的。
如图24，如本文所公开的基站(105)可包含电源(10501)。在一些情况下，电源可以是锂离子电池。在其他实施方案中，如本文所公开的基站(105)可包含充电发射器线圈。当检测单元(130)紧邻含有充电发射器线圈(10502)的基站(105)时，充电发射器线圈(10502)可对含有充电接收器线圈(13002)的检测单元(130)进行充电。
图24示出了基站(105)。基站(105)可包含视觉显示器(110)。视觉显示器(110)可包含具有前玻璃(1101)和显示板(10512)的触摸屏。基站(105)可包含指纹传感器(125)。基站可包含顶盖(10515) 和底盖(10509)。基站可包含用于使基站(105)通电和断电的电源按钮(10504)。电源按钮(10504)可具有照亮电源按钮(10504)周围区域的电源按钮光波导(10505)。可用电力电缆(10508)将电源按钮(10504)连接至电源。基站(105)可包含3G天线(10506)。 3G天线(10506)可具有3G天线杆(10507)。基站(105)可包含环境传感器(10503)。环境传感器(10503)可以是可连接至湿度传感器电缆(10510)的湿度传感器。基站(105)可进一步包含可向用户或受试者提供指令或反馈的扬声器(10511)。基站(105)可进一步包含电源(10501)，电源(10501)可以是锂离子电池。电源可以封装在电池盒A(10513)和电池盒B(10514)中。基站(105)可包含充电发射器线圈(10502)。当充电发射器线圈(10502)紧邻充电接收器线圈(13002)时，充电发射器线圈(10502)可对检测单元(130) 电源(13001)进行充电。
在一些情况下，检测单元(130)和/或基站(105)可具有一个或多个指示元件(140)、图标或提供反馈以告知用户或受试者各种测试误差的其他机械装置。测试误差可包括下列的一个或多个：次最大吸入、过度外推体积、次最大冲击、第一秒内咳嗽、提前终止、可变的受试者用力、来自声门闭合或屏息的气流的停止、部分阻塞的吹口、泄漏、额外呼吸、正零流量误差、负零流量误差或其组合。在一些实施方案中，测试误差可显示在视觉显示器(110)上。
在一些实施方案中，一旦原始肺活量测定法数据被传输至基站，可在获得和/或显示结果之前完成若干处理步骤。这些步骤可包括传感器零流量校正(零流量漂移校正)、温度校正和质量评估。在一些实施方案中，零流量校正可包括对零流量传感器信号水平的变化进行补偿。例如，通过沿着与零流量传感器信号水平漂移相反的方向改变添加信号的平均值，可以校正漂移。
在一些实施方案中，可将检测单元(130)和/或基站(105)予以集成用于与包括智能电话、平板电脑、应用在内的任何无线或移动技术平台一起使用或用于与第三方设备一起使用。
在一些实施方案中，基站(105)可包含处理并传输肺活量测定数据的应用。在一些实施方案中，肺活量测定数据可包括与通过检测单元(130)所获得的数据相关的所有数据。在一些实施方案中，可在使用之前将应用安装至基站(105)上。在一些实施方案中，可将应用预先安装至基站(105)上。在一些实施方案中，可使用应用利用触摸屏界面来操控患者数据。在一些实施方案中，应用能够显示本文所描述的肺功能变量。在一些实施方案中，应用能够将患者数据导出至基于云的存储服务。
生物特征传感器
本文所述的肺活量计可以包含至少一种生物特征传感器。生物特征传感器可以用来由用户验证肺活量计的功能，并且/或者可以用来在采用检测单元(130)和/或基站(105)之前、期间或之后鉴定个体。
在一些实施方案中，生物特征传感器可以是指纹传感器(125)。可以使用本领域已知的任何类型的指纹传感器(125)。在一些实施方案中，指纹传感器(125)可以是电容传感器。电容传感器可以使用阵列电容器极板来使指纹成像。当受试者或用户的指纹刷过或放在指纹传感器上方或之上时，传感器可以测量指尖的皮肤的电容耦合。因为指尖的脊在刷过时可更靠近检测器，所以脊可以具有相对于指尖的谷更高的电容。在一些实施方案中，电容传感器可以向手指施加小电压以增强信号，并从而提供指尖的更精确的电容图像。
在一些实施方案中，指纹传感器(125)可以是光学传感器。在此类实施方案中，检测器可以将入射在检测器上的光中的能量转换成电荷。在一些实施方案中，检测器可以是光电二极管阵列检测器。在其他的实施方案中，检测器可以是光电晶体管检测器。在一些实施方案中，传感器可以包含LED以照射手指并从而提供指尖的更精确的光学图像。在一些实施方案中，光学传感器可以是基于电荷耦合器件的光学成像器。在其他的实施方案中，光学传感器可以是基于互补金属氧化物半导体 (CMOS)的光学成像器。在一些实施方案中，指纹传感器(125)可以是热传感器。在一些实施方案中，可将个体的手指放置在一种传感器上，其中所述传感器可包含热电材料。热电材料可随后测量手指的接触温度。可与热电材料接触的手指的脊可以成像，而在某些情况下不与热电材料接触的谷可以未成像。指尖的脊与谷之间的温度差异可以用来形成指尖的热图像(thermal image)。
在一些实施方案中，指纹传感器(125)可以是压力传感器。在此类实施方案中，可通过个体的指尖与其中可记录指尖的物理印迹的薄膜的物理接触来对指纹进行成像。在一些实施方案中，压力传感器可以是导电膜检测器。在一些实施方案中，传感器可以包含在柔性膜上的双层电极。在一些实施方案中，压力传感器可以是微机电设备。在一些实施方案中，传感器可以包含硅片上的微小硅开关，使得当指纹脊触及开关时，开关闭合并且脊被电子检测到。
在一些实施方案中，指纹传感器(125)可以是射频(RF)传感器。可向个体的指尖施加低频RF信号。信号可随后通过检测器阵列来读取，其中每个像素像微小的天线一样运行。该检测器阵列可随后用来逐像素地提供指尖轮廓的图像。在一些实施方案中，指纹传感器(125) 可以是超声传感器。在一些实施方案中，传感器使用声波穿透皮肤的表面层，这可以从内向外提供个体的指纹的3维图像。在一些实施方案中，超声传感器可以包含钢、蓝宝石、玻璃或塑料。在一些实施方案中，任何上述的指纹传感器(125)都可以用作静态指纹传感器(125)。在一些实施方案中，在收集图像之前可将个体的手指静置于表面上。在其他的实施方案中，任何上述的指纹传感器(125)都可以用作刷指纹读取器，其中个体的手指可以在整个传感器上拖动，并且可以通过将手指的部分图像贴在一起而将完整图像放在一起。
在一些实施方案中，生物特征传感器可以是视网膜扫描器。在一些实施方案中，生物特征传感器可以是面部识别扫描器。在一些实施方案中，视网膜扫描器可以包含用来捕获个体视网膜的图像的小照相机。在一些实施方案中，视网膜扫描器可以包含用来照射视网膜的红外光源。在一些实施方案中，在使用之前个体可以将他或她的眼睛定位在视网膜传感器的透镜的近端。在一些实施方案中，红外光可以照射个体的视网膜，并且照相机可随后扫描个体的视网膜。传感器可以捕获和分析在处理光的眼球后部薄层神经上的血管图案。该血管图案对于个体是唯一的，以允许准确鉴定个体。
在一些实施方案中，可以在初次扫描期间登记个体。在一些实施方案中，第一生物特征传感器可用来在登记期间获得个体的生物特征信息。在一些实施方案中，在登记期间获得的生物特征信息可以存储在基站(105)上或服务器上。在其他的实施方案中，可将生物特征信息存储在基于云的存储系统中。在登记之后，生物特征信息可以与在登记期间捕获的生物特征数据进行比较，这可用来准确地鉴定个体。如本文所用术语“登记”可意指可收集和存储个体的生物特征数据以用于将来的认证。在登记期间，可以从各种角度收集个体的视网膜的多次扫描。在一些实施方案中，随后可将图像存储在包含于基站(105)中的计算机存储系统中。在其他的实施方案中，可将图像存储在基于云的存储系统中。在登记之后，随后的视网膜扫描可以与在登记期间捕获的扫描进行比较，这可用来准确地鉴定个体。
在一些实施方案中，生物特征传感器可以是语音识别扫描器。语音识别扫描器可以包含能够记录和分析个体语音的传声器。在一些实施方案中，基站(105)可以包含传声器以记录和翻译个体的语音。在其他的实施方案中，检测单元(130)可以包含传声器以记录和翻译个体的语音。个体语音的数字简档可以通过个体说话来记录。说出的话可随后被转换成由若干优势频率组成的段，其可以用来构建个体语音的数字简档。在一些实施方案中，可以指示个体朗诵字母表。在其他的实施方案中，可以指示个体朗诵一系列数字。在其他的实施方案中，可以指示个体朗诵预定的一系列单词。在其他的实施方案中，可以给定独特的口令由个体加以朗诵，其可以在随后的认证会话中用来确定地鉴定个体。
在一些实施方案中，一个或多个本文所述的生物特征传感器可以集成到基站(105)中。这些生物特征传感器可以电子连接到视觉显示器 (110)。在该配置中，生物特征传感器可以在被个体占用之后向视觉显示器(110)发送电信号。在一些实施方案中，电信号可以使视觉图像出现在视觉显示器(110)上。例如，当视网膜扫描与登记在数据库中的视网膜扫描相匹配时，视网膜扫描器可以向视觉显示器(110)发送电子信号，并且视觉显示器(110)可随后显示个体的图片作为附加的身份核查。在其他的实施方案中，生物特征传感器可以电子连接到一个或多个指示元件(140)。例如，当所收集的指纹图像与数据库中的个体的图像相匹配时，指纹传感器(125)可以向可听源发送电子信号，并且可听源可随后发出表明成功匹配的声音。在一些实施方案中，基站(105)可以包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个或至少5个生物特征传感器。在一些实施方案中，至少1个生物特征传感器可以位于视觉显示器(110) 与对接支架(120)之间。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可以位于对接支架(120)的下面。在一些实施方案中，至少1个生物特征传感器可以位于视觉显示器(110)之上或之下。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可位于基站(105)的侧面或背面。
在一些实施方案中，一个或多个生物特征传感器可以集成到检测单元(130)中。在其他的实施方案中，生物特征传感器可以电子连接到检测单元(130)上的一个或多个指示元件(140)。例如，指纹传感器(125) 可以向振动元件发送表明成功捕获指纹图像的电信号，它可以导致振动元件振动。在一些实施方案中，检测单元(130)可以包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个或至少5个生物特征传感器。在一些实施方案中，至少1个生物特征传感器可以沿着检测单元(130)的外圆筒形壁安置(locate)。例如，可以沿着圆筒形壁放置指纹传感器(125)，使得当检测单元(130)被个体握紧时，指纹传感器(125)可与个体的手指接合。在另一个实施方案中，生物特征传感器可以附接至检测单元(130) 的顶部并沿吹口(135)的方向取向。在一些实施方案中，生物特征传感器的取向可以允许当患者正在向检测单元(130)的吹口(135)中吹气时，同时得以收集生物特征信息。
在一些实施方案中，检测单元(130)和基站(105)二者均可包含一个或多个集成的生物特征传感器。例如，检测单元(130)可以包含沿着圆筒形壁的指纹扫描器，而基站(105)可以包含语音识别传感器。例如，检测单元(130)和基站(105)二者均可包含指纹扫描器。该实例可允许患者在握住检测单元(130)时进行生物特征认证，以及允许医生或医疗专业人员分别进行基站(105)中的生物特征认证。
在一些实施方案中，至少一个生物特征传感器可与基站(105)或检测单元(130)相分离。在此类实施方案中，生物特征传感器可以模块化地连接到基站(105)或检测单元(130)上。在一些实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由通用串行总线(USB)连接而连接到基站 (105)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由同轴电缆连接而连接到基站(105)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由以太网电缆如Cat5或Cat6电缆连接到基站(105)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由光缆连接到基站(105)。在一些实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由Wi-Fi连接而无线连接到基站(105)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由移动数据信号如3G或4G LTE数据信号连接到基站(105)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由蓝牙信号到基站(105)。在一些实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由通用串行总线(USB) 连接而连接到检测单元(130)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由同轴电缆连接而连接到检测单元(130)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由以太网电缆如Cat5或Cat6电缆连接到检测单元(130)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由光缆连接到检测单元(130)。在一些实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由Wi-Fi连接而无线连接到检测单元(130)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由移动数据信号如3G 或4G LTE数据信号连接到检测单元(130)。在其他的实施方案中，至少1个生物特征传感器可经由蓝牙信号连接到检测单元(130)。
生物特征控制的访问
在一些实施方案中，个体的生物特征认证可能对于本文提供的肺活量计的某些功能的操作是必要的。在一些实施方案中，患者的认证可能对于肺活量计发挥作用是必要的。例如，患者可以在向吹口(135)中吹入空气以计算患者的空气流之前在检测单元(130)上进行指纹扫描。在另一个实例中，患者可以在向吹口(135)中吹入空气以计算患者的空气流之前，在基站(105)上进行指纹扫描并且在检测单元(130)上进行语音识别扫描。在一些实施方案中，用户可为医疗保健提供者。医疗保健提供者可以在患者使用肺活量计之前首先进行生物特征认证。在一些实施方案中，医疗保健提供者和患者均可在患者使用肺活量计之前进行生物特征认证。在一些实施方案中，执法人员可以在另一个体使用肺活量计之前通过生物特征予以认证。在一些实施方案中，执法人员和第二个体均可在第二个体使用肺活量计之前进行生物特征认证。
在一些实施方案中，对本文所述肺活量计的某些部件的使用的访问可以通过生物特征限于某些个体。本文提供的肺活量计可以被配置为允许某些个体基于肺活量计的使用而有确定的权利。例如，患者可以在生物特征认证之后仅具有激活和使用肺活量计的能力，而医疗保健提供者可在生物特征认证之后具有额外的能力，如审核患者信息、传输患者数据等能力。此外，患者可在生物特征认证之后仅具有查看和管理他或她本人的患者记录的能力，而医疗保健提供者可具有审核由肺活量计收集的所有患者记录的能力。在一些实施方案中，生物特征认证可以用来访问本地的或基于云的数据库服务器。该集成可用来消除对于单独的数据库认证的需要，从而提供用户友好的界面。
图22和图32描绘了利用生物特征认证的示例性工作流程。图22 示出了单一用户实验，其中用户和受试者可以是同一个体。该用户可以通过在可位于基站(105)上的指纹传感器(125)上刷指纹来进行生物特征认证。在认证之后，用户可以通过连接到检测单元(130)的吹口的第一端向无线连接到基站(105)的吹口(135)中呼气，直到由指示灯提示停止呼气。肺活量图(spirograph)可以显示在基站(105)上的触摸屏显示器(110)上。经审核，用户可以将数据本地输出到本地存储器，如硬盘驱动器；或者可以将数据输出到基于云的存储服务器。
图32示出了单一用户、单一受试者实验，其中用户和受试者可以是不同个体。该用户可以通过在可位于基站(105)上的指纹传感器(125) 上刷指纹来进行生物特征认证。在该用户认证之后，受试者可以利用位于检测单元(130)上的指纹传感器(125)进行认证。受试者可以向连接到检测单元(130)(无线连接到基站(105))的吹口(135)中呼气，直到由可听声响提示停止呼气。肺活量图(spirograph)可以显示在基站 (105)上的触摸屏显示器(110)上。经审核，用户可以将数据本地输出到本地存储器，如硬盘驱动器；或者可以将数据输出到基于云的存储服务器。如上所述，如图32所描绘的工作流程可以通过限制访问针对用户的某些功能性和通过在该实验之前确认受试者的身份提供增强的安全性。
可以利用如本文所述的生物特征认证来保护通过本文描述的肺活量计收集的患者数据。在一些情况下，可以按照HIPAA规定执行患者数据的收集、备份和/或保护。在一些情况下，可以按照FDA规定执行患者数据的收集、备份和/或保护。
数据存储
从使用或已经使用肺活量计的个体收集的数据可以通过各种不同的介质来存储。在一些实施方案中，集成硬盘驱动器可以用来存储数据。在一些实施方案中，集成硬盘驱动器可以电子连接到基站(105)。在一些具体的实施方案中，集成硬盘驱动器可以是固态硬盘驱动器。在一些实施方案中，集成硬盘驱动器可以是SATA硬盘驱动器。在一些实施方案中，硬盘驱动器可以是eSATA硬盘驱动器。在一些实施方案中，集成硬盘驱动器可以从基站(105)移除。
在一些实施方案中，外部硬盘驱动器可以用来存储数据。在一些实施方案中，外部硬盘驱动器可连接到基站(105)。在一些实施方案中，外部硬盘驱动器可以利用USB连接进行连接。在一些实施方案中，USB 连接可以是USB 2.0连接。在一些实施方案中，USB连接可以是USB 3.0 连接。在一些实施方案中，外部硬盘驱动器可以是固态硬盘驱动器。在一些实施方案中，基站可以包含SD卡槽。在一些实施方案中，数据可以存储在SD卡上。
在一些实施方案中，可移动存储介质可以用来存储数据。在一些实施方案中，可移动存储介质可以是USB闪存驱动器，例如，其中USB 闪存驱动器可以经由USB接口电子连接到基站(105)。在一些实施方案中，可移动存储介质可以是记忆棒。在此类实施方案中，记忆棒可以经由记忆棒适配器电子连接到基站(105)。在一些实施方案中，可移动存储介质可以是光盘(CD)。在一些具体的实施方案中，CD可以是DVD 或蓝光光碟，例如，CD刻录机可以经由USB接口电子连接到基站(105)。
在一些实施方案中，数据可以无线存储。在一些实施方案中，数据可以存储在无线硬盘驱动器上。在一些实施方案中，数据可以存储在网络附加存储(NAS)上。在一些实施方案中，可以使用基于云的存储设备存储数据。在一些实施方案中，生物特征数据可以传输至一个或多个服务器、数据库、包括网络附加存储单元的存储单元、卷或其任何组合。
多个检测单元
在一些实施方案中，基站(105)可以同时与一个或多个检测单元 (130)通信。在一些实施方案中，基站(105)可以与至少1个、至少 2个、至少3个、至少4个或至少5个检测单元(130)进行通信。在一些实施方案中，每个检测单元可以包含多个不同的生物特征传感器如上述那些传感器。在一些实施方案中，每个检测单元可以包含多个空气流量传感器如上述那些传感器。在一些实施方案中，检测单元(130)可以利用USB连接电子连接到基站(105)。在一些实施方案中，检测单元(130) 可以使用同轴电缆电子连接到基站(105)。在一些实施方案中，检测单元(130)可以使用光缆连接到基站(105)。在一些实施方案中，检测单元(130)可以通过无线连接来连接到基站(105)。在一些实施方案中，无线连接可以是移动数据信号。在一些具体的实施方案中，移动数据信号可为3G或4G LTE信号。在一些实施方案中，无线连接可以是Wi-Fi 连接。在一些实施方案中，无线连接可以是蓝牙连接。
在一些实施方案中，多个检测单元可以在使用前与基站进行配对。在一些实施方案中，配对可以通过使检测单元(130)对接到基站(105) 上的对接支架(120)上来进行。在一些实施方案中，基站(105)可以包含多个对接支架(120)以对接多个检测单元(130)。在一些实施方案中，基站(105)可以包含至少1个、至少2个、至少3个、至少4个或至少5个对接支架(120)。
在一些实施方案中，检测单元(130)与基站(105)的任何表面的物理接触可以用来通过利用如上所述的接近传感器将检测单元(130) 配对到基站(105)。在一些实施方案中，当检测单元(130)与基站(105) 相距至少、至多或约1cm，至少、至多或约2cm，至少、至多或约5cm，至少、至多或约10cm，至少、至多或约15cm，至少、至多或约20cm，至少、至多或约25cm，至少、至多或约50cm，至少、至多或约75cm，至少、至多或约100cm，至少、至多或约150cm，至少、至多或约200 cm，至少、至多或约250cm，至少、至多或约300cm，至少、至多或约350cm，至少、至多或约400cm，至少、至多或约450cm，至少、至多或约500cm，至少、至多或约600cm，至少、至多或约700cm，至少、至多或约800cm，至少、至多或约900cm，至少、至多或约1,000 cm，至少、至多或约1,100cm，至少、至多或约1,200cm，至少、至多或约1,300cm，至少、至多或约1,400cm，至少、至多或约1,500cm，至少、至多或约1,750cm，至少、至多或约2,000cm，至少、至多或约 2,250cm，至少、至多或约2,500cm，至少、至多或约2,750cm，至少、至多或约3,000cm，至少、至多或约5m，至少、至多或约10m，至少、至多或约50m，或至少、至多或约100m时，检测单元(130)可以与基站(105)进行配对。在一些实施方案中，当检测单元(130)与基站 (105)相距0至约100m、0至约50m、0至约25m、0至约10m、约1 cm至约5,000cm、约1cm至约4,000cm、约1cm至约3,000cm、约1 cm至约2,000cm、约1cm至约1,000cm、约1cm至约500cm、约1cm 至约250cm、约1cm至约200cm、约1cm至约150cm、约1cm至约 100cm、约1cm至约50cm、约1cm至约25cm、约1cm至约20cm、约1cm至约15cm、约1cm至约10cm或约1cm至约5cm时，检测单元(130)可以与基站(105)进行配对。
在一些实施方案中，检测单元(130)与基站(105)配对可以通过利用如上述LED的指示元件(140)在检测单元(130)或基站(105) 上产生可见指示。在一些实施方案中，检测单元(130)与基站(105) 配对可以通过利用如上述可听源的指示元件(140)在检测单元(130) 或基站(105)上产生音频指示。
电源
在一些实施方案中，基站(105)可以包含电源单元。电源单元可能能够将AC电流转换成用于基站(105)的内部组件的低压调节DC电源。在一些实施方案中，电源可以是通用电源(例如110V 50/60Hz)。在一些实施方案中，电源单元可以是独创的IBM电源单元。在其他的实施方案中，电源单元可以是ATX标准电源单元。在一些实施方案中，
ATX标准电源单元可以是ATX12V标准电源单元。
在一些实施方案中，检测单元(130)可以包含至少一个电池。在一些实施方案中，基站(105)可以包含至少一个电池。在一些实施方案中，基站(105)和检测单元(130)均可以包含至少一个电池。在一些实施方案中，电池可以是圆柱形电池。在一些实施方案中，圆柱形电池可以是AAA电池。在一些实施方案中，圆柱形电池可以是AA电池。在一些实施方案中，圆柱形电池可以是C电池。在一些实施方案中，圆柱形电池可以是D电池。在一些实施方案中，电池可以是非圆柱形电池。在一些实施方案中，非圆柱形电池可以是4.5伏电池。在一些实施方案中，非圆柱形电池可以是9伏电池。在一些实施方案中，非圆柱形电池可以是6伏灯笼电池。在一些实施方案中，非圆柱形电池可以是钮扣型电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR927电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR1216电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR1220电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是 CR1225电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR1616电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR1620电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR2016电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR2025电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR2032电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR2450电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR2477电池。在一些实施方案中，钮扣型电池可以是CR927电池。
在一些实施方案中，电池可以是可再充电型电池。在一些实施方案中，电池可以是非再充电型电池。在一些实施方案中，电池可以是碱性电池。在一些实施方案中，电池可以是镍镉电池。在一些实施方案中，电池可以是镍金属氢化物电池。在一些实施方案中，电池可以是碳锌电池。在一些实施方案中，电池可以是锂电子电池。在一些实施方案中，电池可以是锌空气电池。
如果适用，肺活量计可以包含电源中剩余的电量的指示或标记。例如，包含可充电电池的肺活量计可以包含当在充电配置中时剩余的电量和/或充电状态的指示。
加速度计
在一些实施方案中，基站(105)可以包含加速度计。在一些具体的实施方案中，加速度计可以被包含在视觉显示器(110)上。该配置可以允许个体根据视觉设备的取向以横屏或纵屏模式与视觉显示器(110) 进行交互。
在一些实施方案中，检测单元(130)可以包含加速度计。在一些实施方案中，检测单元(130)可以包含陀螺仪。在一些实施方案中，检测单元(130)可以包含陀螺仪和加速度计。在各配置中，可以确定检测单元(130)的定向。加速度计和陀螺仪的组合可以提供检测单元(130) 在3维空间中的取向的更精确的测量。例如，加速度计和陀螺仪的组合可以提供检测单元(130)何时在相对于基站(105)的适当取向上以提供有效的无线充电的指示。这可以与如上所述的指示元件(140)进行电子耦合，以提供实现检测单元(130)相对于基站(105)的适当取向的可见的、可听的或机械的指示。
外围设备
本文提供的肺活量计可以被配置为连接到一个或多个外围设备。外围设备可以是例如监视器、打印机、计算机、平板电脑、智能手机、其他肺活量计、传真机等。外围设备可以通过本文所述的任何连接手段连接到本文提供的肺活量计。在一些实施方案中，本文提供的肺活量计可以与一个或多个外围设备互相连接。在一些实施方案中，外围设备可以包括健康(例如，医疗)传感器/设备和或环境传感器/设备。例如，健康传感器可以包括血压计、脉搏计、秤、温度计、血糖仪、血氧计和其他类似的设备和或传感器。环境传感器/设备可以包括烟雾探测器、CO 探测器和温度传感器。在一些实施方案中，外围设备可以包括视频捕获设备、运动方向/动作跟踪器、加速度计、陀螺仪、姿态传感器、全球定位系统、温度监测器、血压监视器、生物特征安全设备、心电图(EKG/ECG) 传感器或脑电图(EEG)传感器。
语言支持
本文提供的肺活量计可以提供一种或多种语言的可听或可见的信息，例如英语、西班牙语、法语、国语、荷兰语等。在一些实施方案中，本文提供的肺活量计可以支持多种语言，其包括但不限于德语、英语、法语、意大利语、西班牙语、波兰语、葡萄牙语、瑞典语、挪威语、丹麦语、芬兰语、立陶宛语、拉脱维亚语、爱沙尼亚语、荷兰语、希腊语、加泰罗尼亚语、巴斯克语、捷克语、斯洛伐克语、阿拉伯语、日语、中文、俄语、塞尔维亚语、克罗地亚语、冰岛语、斯瓦希里语、班图语、北印度语和世界其他语言。
设备设置
本文描述的肺活量计可以被配置为要求最低的用户设置。在一些情况下，肺活量计可以被配置为允许“快速启动”模式，从而可以在不输入患者的人口统计信息的情况下捕获肺活量图。在一些情况下，肺活量计可以被配置为具有可由用户修改的默认设置。在一些情况下，肺活量计可以提示用户输入参数如语言、日期、时间、日期/时间格式、时区、夏令时、位置信息、用户信息等。在一些情况下，肺活量计可以包含可跟踪患者访问的日历功能；无论是预定的还是非预定的。肺活量计可以提示用户输入和/或控制环境条件。在一些情况下，肺活量计可以提示用户执行校准。在一些情况下，肺活量计可以自动执行校准。
根据输入设置，肺活量计可以被配置为通过改变操作方案而在特定工作流程下操作。肺活量计可以根据输入设置选择适当的参考值。肺活量计可以被配置为允许进行多项患者研究。在一些情况下，肺活量计可以计算在针对特定工作流程的临床试验中包含、随机化、戒断和通知的标准。在一些情况下，临床试验的不同部分(例如筛选、治疗、随访) 可以是单独的工作流程。
本文描述的设备或系统可以被配置为由右利手或左利手个体操作。在一些情况下，用户可以调整视觉显示器的亮度或音量。在一些情况下，设备设置可以重置为出厂默认值。
设备和系统
本文提供的设备和系统可以用于肺活量测定法或肺活量测定法测试，或肺功能测试。如本文所述的设备或系统可以具有小于1000g、小于900g、小于800g、小于700g、小于600g、小于500g或小于400g 的质量。
肺活量测定法测试可以量化受试者呼吸的好坏。呼吸的过程也称为呼吸作用(respriation)，它可以分为两个阶段——吸气和呼气。吸气可以涉及将空气吸入肺中。呼气可以涉及将肺中的空气呼出。在利用本文提供的设备或系统进行测试期间，受试者可以向吹口(135)内呼气、从吹口吸气或通过吹口呼吸，并且如本文所述的流量传感器可以测量吸气、呼气或吸气和呼气二者期间的体积和/和流速。来自肺活量测定法测试的数据也称为肺活量测定数据，它可以用来评估疾病前状态，描述风险事实和评估肺增长。通过例如提供可用来诊断病况，监测或评估受试者或患者的预后，量化气道疾病的严重性或评估治疗过程的效果的信息，肺活量测定数据还可以用于临床试验或用于医疗保健目的。肺活量测定数据还可用来监测、筛查或调查暴露于呼吸性危害环境下的工人。
在一些情况下，肺活量测定数据可由单一组织从多个用户收集，例如在临床试验、医院、医疗保健机构中收集，以及由执行保健相关服务的其他组织来收集。临床试验组织包括例如制药公司、合同研究组织和生物技术公司，并且这些组织可以进行呼吸治疗领域中的全球临床试验。包括研究所和医疗保健组织的医疗保健市场，例如医院和诊所，可以收集来自世界各地的不同用户群的肺活量测定法数据。本文提供的肺活量计还可以用于私人性个人用途，例如由患有慢性病况或长期暴露于可导致慢性病况的试剂或化学品的患者使用。
在一些情况下，可以由临床试验专业人员或医疗保健专业人员对测试受试者或患者进行肺活量测定法测试。
本文提供的肺活量计可以是可用来执行肺功能测试或收集肺活量测定法数据的设备或系统。肺活量计可以用来诊断许多疾病，其包括哮喘、支气管炎和肺气肿。在一些实施方案中，个体肺活量测定的测量结果可以与标准进行比较。在一些情况下，这些标准可基于个体的年龄、身高、性别和种族/种族划分来计算，因为阻塞性肺疾病的诊断阈值根据身材和人口统计亚组而不同。在一些情况下，以被称为肺活量图的图形方式来查看肺活量测定数据。在一些实施方案中，为了诊断特定的阻塞性疾病，可以生成至少三个肺活量图。在一些实施方案中，肺活量图可以包括体积-时间肺活量图。基本的体积与时间曲线可含有对应于FEV1和FVC的点。在一些实施方案中，肺活量图可以包括流量-体积肺活量图：呼气流量与体积曲线可显示了作为呼气体积的函数的瞬时空气流速。该曲线还可以含有对应于PEF和FVC的点。为了生成肺活量图，患者可以向吹口(135)中呼气一段时间。在一些实施方案中，患者或受试者可以向吹口(135)中呼气至少约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、100秒或约300秒。在一些实施方案中，患者或受试者可以向吹口(135)中呼气至少6秒并且当持续1秒体积不再变化时停止。用力肺活量(FVC)，它可为可在最大的呼气努力期间呼出的空气总体积，和一秒内用力呼气量(FEV1)(它可为在第一秒内在最大吸入力下呼出的空气体积)，两者可随后根据肺活量图来计算。如果FVC和 FEV1二者值均减小，但FEV1与FVC的比值正常，则可能存在限制性呼吸器官损伤如哮喘、支气管炎或肺气肿。
表1-1.肺疾病和肺活量测定法结果
在一些情况下，本文所述的肺活量计可以用来诊断、控制或评估来自肺病症或疾病的损伤。本文提供的肺活量计可以用来监测疾病的进展和/或特定治疗过程的疗效。本文提供的肺活量计可以用来找到呼吸短促的病因；例如，在一些情况下，肺活量计可用于具有呼吸困难的症状的患者，以区分患者的呼吸病况与心脏病况。在一些情况下，肺活量计可以用来区分阻塞性肺疾病例如哮喘、支气管扩张、支气管炎或慢性阻塞性肺病(COPD)与限制性肺疾病。肺活量计也可以用来评估受试者损伤或暴露于污染物或化学试剂的风险；例如，它可以用来评估水肺潜水中的气压伤的风险或者用来评估暴露于与职业性哮喘相关的试剂的潜在风险或影响。肺活量计可进一步用来评估在麻醉或手术前的术前风险，以检验治疗肺相关病况的疗效以及甚至诊断声带功能障碍。
减小误差
本文提供了包含用于克服误差源的一个或多个机理的肺活量计。克服误差源可以是对于在治疗或临床试验中使用的要求。肺活量测定数据可以例如由系统误差引起，且当取观察结果或测试的平均值时可能不会减小，因此使其对于临床试验应用而言成为问题。肺活量测定法测试中的系统误差可以包括由仪器故障导致的误差、观测误差、操作者误差和环境误差。观测误差可能由测量或记录数据期间产生的误差造成，这些误差可导致测量值与真值的量之间的差异。操作者误差可以由进行肺活量测定法测试的用户或个体产生的误差造成，或由被执行测试的受试者或参与者造成；例如，例如如果受试者未正确地执行测试和/或如果用户或测试管理员没有告知受试者他们未能正确地执行测试，则无效的肺活量测定法读数可由不适当执行的测试造成。本文描述的肺活量计可以采用训练或熟练模式，以允许用户在使用之前训练和/或熟练示范肺活量计的操作，从而减小操作者误差。包括温度、湿度和空气浊度的环境变量也可以影响肺活量测定法测试结果的质量和/或可变性。
肺活量计可以包含用于减小系统误差的一个或多个机械装置。用于减小系统误差的机械装置可以包括用于鉴定用户、测试管理员或受试者的生物特征传感器。生物特征传感器可以是例如指纹传感器(125)。生物特征传感器例如指纹传感器(125)可以允许方便的误差鉴定和校正；例如由特定测试管理员或用户收集的肺活量测定数据可以相对于所收集的数据的其余部分进行分析，以确定测试管理员或用户是否适当地进行肺活量测定测试。在一些实施方案中，用于减小误差的机械装置还可以包括改进的传感器，例如在测试期间检测受试者的位置以确定受试者是否前倾的传感器，所述前倾可能导致肺坍缩和不正确的读数。附加的传感器可被包括在内以用于检测环境因素，例如温度、湿度和空气浊度。在一些实施方案中，可以在用户或测试管理员可以监视的屏幕上实时地进行和显示测试。在一些情况下，系统或设备可以被配置为免校准的，以避免由用户或受试者错误造成的误差。系统或设备可以包含部件，所述部件通过包含可以检测吹口(135)或检测单元(130)的位置的移动、定向或变化的加速度计、陀螺仪或其他传感器来提高用户训练的质量。可以直接从检测器单元到专用的基站(105)或系统进行数据传送，其中所述数据传送可以在没有额外的易于出错的传送步骤的情况下进行处理。设备或系统可以被配置为易于与用户界面交互，这可以减小操作者误差。设备或系统可以被配置为包含基站(105)和无线检测单元(130)，以减小在肺活量测定测试期间由受到线缆限制或限定在受限位置的受试者所造成的测试误差。为了鉴定误差源，基站(105)可以被配置为通过给定变量，例如通过日期、用户/测试管理员、环境条件或其他潜在变量来分析数据或取数据的平均值。
本文提供的设备或系统可以将误差减小部件集成到用于分析临床试验或医疗保健数据的易于使用的平台中。用户界面可以易于使用，使得用户、临床医生或临床试验专业人员可以使用变量进行严格的误差分析。在一些实施方案中，可以由个体例如临床医生或临床试验专业人员手动进行误差分析。在进一步的实施方案中，系统可以包含用于对例如在不同环境条件下或从特定用户采集的结果的误差分析或交叉相关分析的用户友好或自动化机械装置。系统或设备可以被配置用于在不同变量之间或跨越不同测试自动进行误差分析或交叉相关分析，例如可以由所有用户的结果计算统计分布，并与从特定用户或测试管理员收集的结果的分布进行比较。集成多个变量例如用户身份、环境条件和测试有效性的输入的设备或系统可以促进更有效的方法和机械装置，以用于促进误差鉴定，提高在临床试验中、在不同的人口统计数据中以及跨越不同的气候条件的再现性。用于与集成检测和用户质量机理一起使用的改进的设备和系统可以通过减少噪声影响并允许在更清洁和更标准化的数据组之间进行比较来提高结果的诊断质量；一组可能对基于健康的研究至关重要的改进，这些研究可能会与结果的再现性相悖。
在由本文所述的肺活量计的功能障碍引起误差的情况下，肺活量计可以具有可允许技术支持人员调整工作流状态的功能。
测试的类型
不同类型的肺活量计可以根据进行的测试的类型单独或组合使用。如上所述，本文提供的设备和系统允许多个检测单元(130)与单个基站 (105)集成，这可以允许使用多个肺活量计。在一些实施方案中，肺活量计可以是用于测量气体穿过细筛孔的速率的呼吸速度计。在其他的实施方案中，肺活量计可以是全身体积描记仪，其中在测量期间受试者可被封闭在小空间中。在其他的实施方案中，肺活量计可以是完全电子的，而不需要细筛孔来检测压力差。肺活量计可以是用于训练或改善肺功能的激励式肺活量计。在其他的实施方案中，肺活量计可以是用于测量受试者呼气能力的峰值流量计。在其他的实施方案中，肺活量计可以是利用转盘来测量肺功能的风车类型。肺活量计可以是倾斜补偿的肺活量计，其在肺活量测定法测量期间评估并且/或者补偿受试者的位置。肺活量计可以包含能够测量呼吸样品中乙醇的量的燃料电池传感器，其可以用来计算个体的血液乙醇含量。在一些情况下，本文描述的肺活量计可以测量和生成患有或不患有疾病或病况的用户的基线。
肺功能变量
本文描述的肺活量计可以按照美国胸腔学会(American Thoracic Society(ATS))和/或欧洲呼吸学会(European Respiratory Society(ERS)) 指南进行操作。本文提供的肺活量计可以测量多个肺功能变量，其包括本文公开的肺功能变量的非限制性列表。肺活量计可以测量用力肺活量 (FVC)，其可以在受试者尽可能深地吸气之后测量受试者可以用力呼出的空气量。肺活量计还可以测量用力呼气量(FEV)，其可以是受试者在一次呼吸中用力呼出的空气量的量度。可以在1秒(FEV1)、2秒(FEV2) 或3秒(FEV3)下测量受试者呼出的空气量。在一些实施方案中，可以根据进行的肺活量测定测试的情况而测量受试者持续至少1秒、至少2 秒、至少3秒、至少4秒或至少5秒呼出的空气量。FEV1/FVC也可以通过肺活量计来测定。肺活量计可以被配备为测量部分通过呼气的空气流，其可利用用力呼气流量测量为25％至75％。肺活量计可以测量峰值呼气流量(PEF)，其可以是受试者尽最大努力时可以呼出的空气多少的量度。PEF可以与用力肺活量(FVC)同时测量。也可以通过肺活量计测量最大自主换气量(MVV)，其可以是受试者在1分钟内可吸入和呼出的最大空气量的量度。在一些实施方案中，可以根据进行的肺活量测定测试的情况而测量至少15秒，至少30秒、至少45秒、至少1分钟、至少2分钟、至少3分钟、至少4分钟或至少5分钟的MVV。肺活量计还可以测量缓慢肺活量(SVC)，其可以是在受试者尽可能深地吸气之后受试者可以缓慢呼出的空气量的量度。肺活量计可以测量总肺活量 (TLC)，其可以是在受试者尽可能深地吸气之后在受试者的肺中的空气量的量度。在附加的实施方案中，肺活量计可以测量功能残气量(FRC)，其可以是在正常呼出气体结束时受试者的肺中的空气量的量度。肺活量计可以进一步被配备为测量残气量(RV)，其可以是受试者完全呼气后在受试者的肺中的空气量的量度；该测试可以通过吸入氦气或氮气并查看呼出多少来完成。肺活量计可以被配置为进一步测量呼气储备容量 (ERV)，其可以是正常呼气后受试者肺中的空气量(FRC)与受试者用力呼气之后的量(RV)之间差的量度。还可以测量吸气量(IVC)，它提供了在最大呼气到残气量与完全吸气到总肺活量之间肺体积变化的输入。缓慢肺活量(SVC)可以是利用在尽可能深地吸气后受试者可以呼出的空气量的量度。
在一些实施方案中，肺活量测定数据可以绘制为肺活量图。在一些实施方案中，肺活量图可被描绘为体积-时间描摹图。在其他的实施方案中，肺活量图可被描绘为空气流速-体积描摹图。在一些实施方案中，肺活量图可以用来取得关于肺的机械性能的数值数据。在一些实施方案中，空气流参数可由肺活量图得到。在一些实施方案中，空气流参数可以是个体的FEV1、FEV2或FEV3。在其他的实施方案中，呼出的肺体积参数可由肺活量图得到。在一些实施方案中，呼出的肺体积参数可以是个体的FVC或SVC。在一些实施方案中，可针对随后的测量之间的环境温度或湿度的变化来校正这些得到的值。
肺活量图可以在视觉显示器中视觉显示。在一些情况下，肺活量图可在完成肺活量测定法实验后显示。在一些情况下，当受试者正在执行肺活量法操作时，可以实时显示肺活量图。肺活量图可以传送到本文所述的存储设备，和/或可以使用与肺活量计通信的打印机来打印。在一些实施方案中，跨设备的数据传送可以是安全传送。在一些实施方案中，所传送的数据可被加密。在一些情况下，数据可以单独传输和/或打印。在一些情况下，数据可以批量传输和/或打印。在一些情况下，数据可以通过电子邮件从肺活量计发送。肺活量计可以将数据转换为计算机可读格式，如png、pdf、jpeg等。肺活量计能够捕获、保存和/或打印截图。
肺活量计可以支持动作序列或工作流的分支。此外，肺活量计可以编译已被收集数据的所有患者的列表。肺活量计可以在收集的患者数据之间切换。在一些情况下，肺活量计可以采用候诊室功能在访问工作流中活跃的患者之间切换。肺活量计可以允许从活跃的工作流中去除患者的数据。
肺活量图可以显示已经施用于患者的药物和/或药物的剂量。一旦完成肺活量测定法操作，肺活量计便可显示从前剂量至后剂量的可逆性变化。在一些情况下，可逆性变化可以以百分比测定。在一些情况下，可逆性变化可以以绝对值测定。在一些情况下，肺活量计可以显示空气流参数的预测值。在一些情况下，肺活量计可以显示与预测值的百分比偏差。肺活量计可以允许作者选择特定患者的预测值。肺活量计可以显示错误，如不符合ATS或ERS指南。
一旦完成肺活量测定法操作，用户便可以处理肺活量测定法数据。在一些情况下，用户可以选择或取消选择特定的肺活量图。在一些情况下，用户可以添加或删除数据。在一些情况下，用户可以作注解或提供意见。在一些情况下，用户可以修改患者的人口统计数据，如患者的出生日期、年龄、药物剂量、位置信息等。在一些情况下，肺活量计可以根据患者人口统计数据的任何变化重新计算空气流参数。基于用户的处理，肺活量计可以生成定制的报告。在一些情况下，报告可具有标题部分、显示定义的报告的特定数据的正文部分、页脚部分或其组合。
在一些情况下，用户可以配置格式或单元，其中显示患者的数据。在一些情况下，患者的数据可以是可过滤的。
预校准
在一些实施方案中，可能需要在有规律的时间间隔下对肺活量计校准，并且校准可以由特别经过针对这种校准的人员来执行。校准可能需要将肺活量计单元装运到第三方校准器或制造商进行常规校准，这可能导致仪器停机以及成本增加。本文提供了预校准的传感器，其可以在校准状态下运送，并且因此不需要初始校准。因为常规使用各传感器可能导致需要重新校准，所以将各传感器替换为新的预校准传感器可以消除对常规校准的需要。
在一些实施方案中，本文所述的检测单元(130)中的空气流量传感器和/或乙醇传感器可以针对设定的标准予以标准化。在此类实施方案中，每个传感器可以在个体初次使用之前进行预校准。可以用多个预校准传感器将需要重新校准的传感器换掉，从而消除对于常规校准的需要。在一些实施方案中，可以针对某个个体特定地校准个体传感器，例如，可以在个体之间换掉传感器，使得每个个体具有其自己的一组传感器。在被同一个体后续使用之前，可以将先前针对该个体校准的传感器换到检测单元(130)中，从而可以不需要对于该个体进行重新校准。
相关联的生物特征和肺活量测定数据
在一些实施方案中，个体可以在操作本文提供的肺活量计之前进行生物特征认证。在一些实施方案中，生物特征认证可以用来创建个体的生物特征简档。在此类实施方案中，个体的生物特征数据(例如，指纹、视网膜扫描等)可以与操作肺活量计之后的个体的肺活量测定数据相关联。随后可以使用后续的生物特征认证会话来建立个体的肺活量测定数据的简档，其可以由例如医疗保健提供者或执法代理很容易地访问。过程可以允许在同一仪器上连续监测随时间的个体的肺活量测定数据，所述连续监测可以用来评估给定治疗的有效性或肺阻塞性病况的进展。
尽管参考本实用新型的优选实施方案进行了描述，但是应当容易理解，在不脱离本实用新型的精神的情况下，可以对本实用新型做出各种改变和/或修改。
IV.实施例
实施例1-指纹生物特征登记
在初次使用肺活量计之前，可从患者收集指纹生物特征数据。患者可将他或她的指尖刷过或将其置于基站上方或之上的光学指纹传感器。在刷过后，可发出可听的提示音，表明成功捕获患者的指纹。该过程可重复3至5次以产生精确的指纹登记数据，其可存储在基于云的服务器上以用于将来的生物特征认证。
实施例2-视网膜生物特征登记
在初次使用肺活量计之前，可从患者收集视网膜生物特征数据。患者或医疗专业人员可以握持可包含视网膜传感器的检测单元，使得红外光可集中在患者眼球上。患者或医疗专业人员可以将检测单元握持在以眼睛为中心的适当位置，直到发出表明成功捕获患者的视网膜图像的可听的提示音。该过程可重复3至5次以产生精确的视网膜登记数据，其可存储在基于云的服务器上以用于将来的生物特征认证。
实施例3-语音识别生物特征登记
在初次使用肺活量计之前，可从患者收集语音识别生物特征数据。患者可被给定独特的通行短语，患者可将该通行短语朗诵至被附接至基站的传声器中。可听的提示音可表明成功捕获患者的声音。该过程可重复3至5次以产生精确的语音识别登记数据，其可存储在基于云的服务器上以用于将来的生物特征认证。
实施例4-肺活量计基站的激活
在患者使用之前，医生或医疗保健专业人员可将他或她的手指刷过或置于热学或光学指纹扫描器。生物特征认证成功可以允许在患者使用之前激活肺活量计基站。生物特征认证连续不成功的尝试则可导致肺活量计基站被锁定，在这种情况下，可以使用其他形式的认证来解锁基站。
实施例5-肺活量计检测单元的激活
在患者使用之前，肺活量计检测单元可无线连接到肺活量计基站。基站可由患者的生物特征认证来激活。患者可以握住检测单元，使得手指与沿着检测单元的外圆筒面安置的光学指纹扫描器相接触。认证成功可导致从检测单元上的扬声器发出可听的提示音，然后在视觉显示器上出现患者的图片，以允许医疗保健提供者进行附加的身体检查以确保适当的认证。认证不成功则可导致从扬声器发出蜂鸣声，表明需要重新尝试认证。
实施例6-呼气数据的收集
在进行生物特征认证激活肺活量计检测单元之后，检测单元上的绿色LED可提示患者将检测单元的吹口放置在他或她的嘴中并通过吹口向检测单元中呼气。全部空气可流过检测单元，其中呼出的空气与检测单元中的超声流速传感器接触。在呼气5秒后，红色LED可取代绿色 LED亮起，提示患者停止呼气。随后可将流速绘制为时间的函数，以构建肺活量图，其可随后出现在视觉显示器上。
实施例7-吸气数据的收集
在进行生物特征认证激活肺活量计检测单元之后，检测单元上的绿色LED可提示患者将检测单元的吹口放置在他或她的嘴中并通过吹口呼气到检测单元中。全部空气可流过检测单元，其中吸入的空气与检测单元中的超声流速传感器和皮托管接触。在呼气5秒后，红色LED将取代绿色LED亮起，提示患者停止吸气。随后可以将流速绘制为时间的函数，以构建肺活量图，其可随后出现在视觉显示器上。
实施8-患者肺活量测定数据的处理
在从患者中收集肺活量测定数据之后，医疗保健提供者可以通过与基站上的触摸屏视觉显示器直接交互来审核患者的数据。医疗保健提供者可做出关于当前肺活量测定数据的适当注释，将数据与先前通过同一个体收集的肺活量测定数据进行比较，并将患者数据输出到基于云的存储服务，其中可将患者数据链接到登记期间从该患者中收集的生物特征数据。
实施例9-血液乙醇含量(BAC)的肺活量测定检测
使用之前执法人员可通过生物特征激活肺活量计的基站。随后将可无线连接到基站的检测单元拿给个体以测定该个体的BAC。个体可呼气到检测单元的吹口中，其中全部呼出的空气与检测单元内的双铂燃料电池相接触。呼出空气中的乙醇(如果有的话)的氧化产生电流。该电流可随后被转换成血液乙醇含量，其可被无线传送到基站并可显示在基站的视觉显示器上。可将BAC数据输出并保存到基于云的服务器，或者可存储在被包含在基站上的集成硬盘驱动器上以供后期检索。
实施例10-误差减小
在用于临床试验环境之前，可以控制各种参数以便将误差减小到适当水平。在收集肺活量测定数据之前，可通过利用肺活量计检测单元上的环境温度传感器来记录温度和/或湿度和/或气压。恒温器和/或加湿器可用来保持整个临床试验中的水平一致。
参加临床试验的每个患者可以使用单独的、预校准的空气流量传感器。在使用肺活量计之前，可将合适的传感器安装到检测单元中。至少2种形式的生物特征认证包括可用于确定地鉴定患者并消除错误鉴定患者的可能性的视网膜扫描和指纹扫描。在肺活量测定数据收集期间，可通过利用检测单元上的陀螺仪和加速度计来监测检测单元的适当取向。可将肺活量测定数据实时地无线传送到基站，其中肺活量测定数据可显示在视觉显示器上。如果在将数据输出到基于云的服务器之前发生错误读数或仪器故障，则医疗保健提供者可以承认或不承认肺活量图。可移除空气流量传感器并储存以供同一患者后期使用，从而传感器差异的影响降至最低。
实施例11-监测限制性呼吸器损伤的进展
可利用肺活量测定法检查怀疑患有限制性呼吸器损害如哮喘或肺气肿的患者。在进行生物特征认证后，患者可通过出现绿色LED的提示向吹口中呼气至少6秒，并且在通过红色LED的提示持续1秒体积无变化时停止。用力肺活量(FVC)，它是在最大呼气努力期间呼出的空气总体积，和一秒内用力呼气量(FEV1)，它是在第一秒内在最大吸入力下呼出的空气体积，两者可基于肺活量图计算。如果FVC和FEV1二者值均减小，但FEV1与FVC的比值正常，则可能存在限制性呼吸器损伤如哮喘、支气管炎或肺气肿。随后可继续经时监测患者，并且医疗保健提供者可以对连续的肺活量图进行比较，以通过FVC和FEV1值的减小来监测限制性呼吸器损伤的进展，或者通过FVC和FEV1值的增加来监测治疗的有效性。
虽然本文已经示出和描述了示例性实施方案，但是对于本领域技术人员来说仅以示例的方式证明此类实施方案是显而易见的。本领域技术人员将想到许多变化、改变和替换。应当理解，可以采用本文所述的实施方案的各种替代方案。旨在由以下权利要求限定本公开内容的范围，并且旨在由此涵盖这些权利要求的范围内的方法和结构及其等同物。

Claims (102)

1.一种用于评估肺功能的系统，其特征在于，包括：
(a)无线检测单元，所述无线检测单元包含管状通道，所述管状通道包含第一开口和第二开口，所述第一开口在所述第二开口的对侧；
(b)吹口，所述吹口包含管状细长主体，所述管状细长主体包含第一端和第二端，所述第一端在所述第二端的对侧，所述第一端包含开口并被配置为允许受试者向所述吹口内吹气，并且所述第二端放置在所述检测单元的所述管状通道内；以及
(c)基站，所述基站被配置为与所述检测单元进行通信，其中所述基站包含集成生物特征传感器，其中所述集成生物特征传感器为指纹传感器，其中所述基站进一步包含环境传感器和对接支架，该对接支架的尺寸被设计为适合于存储所述检测单元。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测单元进一步包含电源。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电源为电池。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电池为锂离子电池组。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述检测单元进一步包含充电接收器线圈。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述充电接收器线圈为无线充电接收器线圈。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测单元进一步包含陀螺仪或加速度计。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述陀螺仪或加速度计检测轴向变化，该轴向变化包括定向、旋转和振动。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吹口包含传感器。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述传感器为乙醇传感器。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述传感器为流量传感器。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述流量传感器是预校准的。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述流量传感器为一次性流量传感器。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述流量传感器为呼吸流量管。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述呼吸流量管为lilly型呼吸流量管。
16.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测单元或所述基站进一步包含一个或多个指示元件。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述一个或多个指示元件包含一个或多个声源。
18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述一个或多个指示元件包含一个或多个发光二极管。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导受试者或用户。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。
22.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测单元通过网络将数据传输至所述基站。
23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述检测单元经由蓝牙连接将数据传输至所述基站。
24.根据权利要求22或23所述的系统，其特征在于，所述网络为无线网络。
25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述基站采用蓝牙、ZigBee、红外传输或短程无线通信与所述检测单元进行通信。
26.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述基站与两个或多个检测单元进行通信。
27.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述检测单元和所述基站以一定距离相分离。
28.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基站进一步包含视觉显示器。
29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，所述视觉显示器实时显示肺活量测定数据。
30.根据权利要求29所述的系统，其特征在于，所述视觉显示器包含实时指示数据有效性的动画图标。
31.根据权利要求29所述的系统，其特征在于，所述视觉显示器显示用户图标或受试者图标，该用户图标或受试者图标提供关于成功通过所述检测单元收集所述数据的反馈。
32.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基站进一步包含电源。
33.根据权利要求32所述的系统，其特征在于，所述电源为电池。
34.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述电池为锂离子电池组。
35.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述基站进一步包含充电发射器线圈。
36.根据权利要求35所述的系统，其特征在于，所述充电发射器线圈为无线充电发射器线圈。
37.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境传感器为湿度传感器。
38.一种用于评估肺功能的系统，其特征在于，包括：
(a)无线检测单元，所述无线检测单元包含管状通道，所述管状通道包含第一开口和第二开口，所述第一开口在所述第二开口的对侧，所述检测单元进一步包含充电接收器线圈；
(b)吹口，所述吹口包含细长管状主体，所述细长管状主体包含第一端和第二端，所述第一端在所述第二端的对侧，所述第一端包含开口并被配置为允许受试者向所述吹口内吹气，并且所述第二端放置在所述检测单元的所述管状通道内；以及
(c)基站，所述基站被配置为与所述检测单元进行通信，其中所述基站包含触摸视觉显示器和对接支架，其中所述对接支架包含充电发射器线圈，并且所述对接支架的尺寸被设计为使其适合于存储所述检测单元并使所述检测单元无线充电。
39.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述检测单元进一步包含电源。
40.根据权利要求39所述的系统，其特征在于，所述电源为电池。
41.根据权利要求40所述的系统，其特征在于，所述电池为锂离子电池组。
42.根据权利要求38-41中任一项所述的系统，其特征在于，所述充电接收器线圈为无线充电接收器线圈。
43.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述检测单元进一步包含陀螺仪或加速度计。
44.根据权利要求43所述的系统，其特征在于，所述陀螺仪或加速度计检测轴向变化，所述轴向变化包括定向、旋转和振动。
45.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述吹口包含传感器。
46.根据权利要求45所述的系统，其特征在于，所述传感器为乙醇传感器。
47.根据权利要求45所述的系统，其特征在于，所述传感器为流量传感器。
48.根据权利要求47所述的系统，其特征在于，所述流量传感器是预校准的。
49.根据权利要求47所述的系统，其特征在于，所述流量传感器为一次性流量传感器。
50.根据权利要求47-49中任一项所述的系统，其特征在于，所述流量传感器为呼吸流量管。
51.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述呼吸流量管为lilly型呼吸流量管。
52.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述检测单元或所述基站进一步包含一个或多个指示元件。
53.根据权利要求52所述的系统，其特征在于，所述一个或多个指示元件包含一个或多个声源。
54.根据权利要求52所述的系统，其特征在于，所述一个或多个指示元件包含一个或多个发光二极管。
55.根据权利要求54所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导受试者或用户。
56.根据权利要求55所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。
57.根据权利要求56所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。
58.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述检测单元通过网络将数据传输至所述基站。
59.根据权利要求58所述的系统，其特征在于，所述检测单元经由蓝牙连接将数据传输至所述基站。
60.根据权利要求58或59所述的系统，其特征在于，所述网络为无线网络。
61.根据权利要求60所述的系统，其特征在于，所述基站采用蓝牙、ZigBee、红外传输或短程无线通信与所述检测单元进行通信。
62.根据权利要求60所述的系统，其特征在于，所述基站与两个或多个检测单元进行通信。
63.根据权利要求60所述的系统，其特征在于，所述检测单元和所述基站以一定距离相分离。
64.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述触摸视觉显示器实时显示肺活量测定数据。
65.根据权利要求64所述的系统，其特征在于，所述触摸视觉显示器包含实时指示数据有效性的动画图标。
66.根据权利要求64所述的系统，其特征在于，所述触摸视觉显示器显示用户图标或受试者图标，该用户图标或受试者图标提供关于成功通过所述检测单元收集所述数据的反馈。
67.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述基站进一步包含电源。
68.根据权利要求67所述的系统，其特征在于，所述电源为电池。
69.根据权利要求68所述的系统，其特征在于，所述电池为锂离子电池组。
70.根据权利要求45所述的系统，其特征在于，所述充电发射器线圈为无线充电发射器线圈。
71.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述基站进一步包含生物特征传感器。
72.根据权利要求71所述的系统，其特征在于，所述生物特征传感器为指纹传感器。
73.一种用于评估肺功能的系统，其特征在于，包括：
(a)无线检测单元，所述无线检测单元包含电源和充电接收器线圈，所述检测单元包含具有第一开口和第二开口的管状通道，所述第一开口在所述第二开口的对侧；
(b)吹口，所述吹口包含细长管状主体，所述细长管状主体包含第一端和第二端，所述第一端在所述第二端的对侧，所述第一端包含开口并被配置为允许受试者向所述吹口内吹气，并且所述第二端设置在所述检测单元的所述管状通道内；以及
(c)基站，所述基站被配置为通过蓝牙连接与所述检测单元进行通信，其中所述基站包含环境传感器和集成生物特征传感器，其中所述集成生物特征传感器为指纹传感器，其中所述指纹传感器位于对接支架和触摸视觉显示器之间，其中所述对接支架包含充电发射器线圈，并且所述对接支架的尺寸被设计为适合于存储所述检测单元并使所述检测单元进行无线充电。
74.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述充电接收器线圈为无线充电接收器线圈。
75.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述检测单元进一步包含陀螺仪或加速度计。
76.根据权利要求75所述的系统，其特征在于，所述陀螺仪或加速度计检测轴向变化，所述轴向变化包括定向、旋转和振动。
77.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述吹口包含传感器。
78.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述传感器为乙醇传感器。
79.根据权利要求77所述的系统，其特征在于，所述传感器为流量传感器。
80.根据权利要求79所述的系统，其特征在于，所述流量传感器是预校准的。
81.根据权利要求79所述的系统，其特征在于，所述流量传感器为一次性流量传感器。
82.根据权利要求79-81中任一项所述的系统，其特征在于，所述流量传感器为呼吸流量管。
83.根据权利要求82所述的系统，其特征在于，所述呼吸流量管为lilly型呼吸流量管。
84.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述检测单元或所述基站进一步包含一个或多个指示元件。
85.根据权利要求84所述的系统，其特征在于，所述一个或多个指示元件包含一个或多个声源。
86.根据权利要求84所述的系统，其特征在于，所述一个或多个指示元件包含一个或多个发光二极管。
87.根据权利要求86所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导受试者或用户。
88.根据权利要求87所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气。
89.根据权利要求88所述的系统，其特征在于，所述一个或多个发光二极管引导所述受试者吸气、屏气于肺中或呼气至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20秒。
90.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述检测单元通过网络将数据传输至所述基站。
91.根据权利要求90所述的系统，其特征在于，所述网络为无线网络。
92.根据权利要求91所述的系统，其特征在于，所述基站采用ZigBee、红外传输或短程无线通信与所述检测单元进行通信。
93.根据权利要求91所述的系统，其特征在于，所述基站与两个或多个检测单元进行通信。
94.根据权利要求91所述的系统，其特征在于，所述检测单元和所述基站以一定距离相分离。
95.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述触摸视觉显示器实时显示肺活量测定数据。
96.根据权利要求95所述的系统，其特征在于，所述触摸视觉显示器包含实时指示数据有效性的动画图标。
97.根据权利要求95所述的系统，其特征在于，所述触摸视觉显示器显示用户图标或受试者图标，所述用户图标或受试者图标提供关于成功通过所述检测单元收集所述数据的反馈。
98.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述基站进一步包含电源。
99.根据权利要求98所述的系统，其特征在于，所述电源为电池。
100.根据权利要求99所述的系统，其特征在于，所述电池为锂离子电池组。
101.根据权利要求74所述的系统，其特征在于，所述充电发射器线圈为无线充电发射器线圈。
102.根据权利要求73所述的系统，其特征在于，所述环境传感器为湿度传感器。
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