CN213046880U

CN213046880U - 一种新型手持式鼻阻力测试装置

Info

Publication number: CN213046880U
Application number: CN202021314440.1U
Authority: CN
Inventors: 魏柯君; 潘劲松; 田超; 宋仁成; 赵益; 王征; 汪银凤; 李焰
Original assignee: Anhui Zhongke Medical Equipment Co ltd
Current assignee: Anhui Zhongke Medical Equipment Co ltd
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2030-07-07

Abstract

本实用新型公开了一种新型手持式鼻阻力测试装置，鼻橄榄头一、鼻橄榄头二分别通气管一、通气管二与电磁转换装置连接，所述电磁转换装置通过通气管三连接入呼吸流量传感器的输入端，所述差压传感器一的差压传感器测压口一和差压传感器测压口二分别连接至通气管的通气测压口一和通气测压口二；所述差压传感器二的差压传感器测压口三和差压传感器测压口四分别连接至流量传感器通气口一和流量传感器通气口二；所述数据处理装置与差压传感器一和差压传感器二通过数据传输线电连接。本实用新型解决了检测过程复杂、卫生安全隐患、测量数据不准确、检测儿童鼻腔通气情况困难的问题。

Description

一种新型手持式鼻阻力测试装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械设备技术领域，具体涉及一种新型手持式鼻阻力测试装置。

背景技术

在目前的应用中，解剖参考文献有以下含义：

鼻孔:鼻子的两个开口中的每一个都朝向周围的环境，以及紧靠在这些开口里面的部分鼻腔；

鼻腔:鼻中隔与鼻后缘之间的两个腔；

鼻分离(鼻中隔):分隔两个鼻腔的分离；

鼻分离后缘后腔(咽上腔):位于鼻分离后缘后的腔，构成鼻腔与喉腔之间的过渡；

口咽:从软板到开口(气管)和食道的分支的腔(食道)；

鼻测法是一种检测鼻内流动阻力的方法，通过鼻测术，当吸气和呼气时，测量每个鼻孔和相关的鼻腔(上咽部)的压降。这些测试可以是主动的，也可以是被动的。为了确定具有相关鼻腔的鼻孔的雾化阻力，有必要确定在吸气或呼气时，与相应的气流同时从鼻孔开口到鼻上缘(鼻中隔)所产生的压力差。

呼吸系统疾病约占全身疾病的1/3，鼻又是呼吸系统十分重要的器官之一，对鼻病的诊断愈来愈引起人们的关注，同时引发讨论。人的鼻气道阻力(nasal airwayresistance，NAR)在正常情况下，约占呼吸道总阻力的50-53％，NAR在维持鼻腔和整个呼吸道功能方面均具有重要作用。近年，NAR研究已受到许多学者的高度重视，NAR是鼻呼吸生理参数的重要组成部分，其对维持肺泡压和胸腔负压以及鼻腔诸多重要而复杂的生理功能都具有重要作用。

长期以来，在鼻病诊断方面主要依赖于人工检查分析和鼻内窥镜检查，这些检查复杂，检测结果不够精准，随着电子技术的发展，现已有鼻阻力的仪器，鼻阻力仪可以客观测量鼻呼吸阻力，提示鼻阻塞部位及其严重程度，对诊断鼻阈病变有很大帮助，可在鼾症和鼻腔刺激实验、鼻通气研究中运用，可对手术及药物治疗疗效进行有效的评估，是用来测量鼻通气的最佳仪器。

通过国外鼻腔对气流阻力的测量等专利并结合实际，发现目前的鼻阻力检测仪器，存在着诸多问题，如检测复杂，患者进行检测都必须将传感器探头放入口腔或者鼻腔内，此操作存在安全隐患，在测量过程中传感器探头容易与口腔内的舌、唾液等接触，口腔闭合不紧密等因素都会造成测量数据不准确，而且儿童不能很好地配合医生，检测儿童鼻腔通气情况有些困难。

因此，研制出一种检测简单、数据可靠、适合所有年龄段的鼻阻力装置成为当务之急。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种新型手持式鼻阻力测试装置，以解决上述背景技术中提出的检测过程复杂、卫生安全隐患、测量数据不准确、检测儿童鼻腔通气情况困难的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型手持式鼻阻力测试装置，它包含气路连接装置、电磁控制装置、呼吸流量检测装置、压力检测装置和数据处理装置，气路连接装置分别与呼吸流量检测装置和压力检测装置相连接，压力检测装置与数据处理装置连接，其中，

所述气路连接装置包括鼻橄榄头一、鼻橄榄头二和通气管一、通气管二和通气管三；所述呼吸流量检测装置包括呼吸流量传感器；所述压力检测装置包括差压传感器一和差压传感器二；所述数据处理装置包括依次连接的放大器、A/D转换器和计算机；

所述鼻橄榄头一、鼻橄榄头二分别通气管一、通气管二与电磁转换装置连接，所述电磁转换装置通过通气管三连接入呼吸流量传感器的输入端，所述差压传感器一的差压传感器测压口一和差压传感器测压口二分别连接至通气管的通气测压口一和通气测压口二；所述差压传感器二的差压传感器测压口三和差压传感器测压口四分别连接至流量传感器通气口一和流量传感器通气口二；所述数据处理装置与差压传感器一和差压传感器二通过数据传输线电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的流量传感器通气口一和流量传感器通气口二分别设置在呼吸流量传感器的前后两端。

作为本实用新型的进一步改进，所述的电磁控制装置、呼吸流量检测装置和压力检测装置均安装在手持式外壳内。

(三)有益效果

与现有技术相比，采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：

1.患者直接通过手持装置上的鼻橄榄头进行鼻腔阻力检测，无需传感器探头、鼻贴等器材，节省材料、无风险、检测过程简单、检测时间短、且能够实时检测、检测数据可靠、稳定，同时极其内部时序控制无需人工干预整个测试过程；

2.解决了口腔闭合不紧密以及传感器探头会与口腔内的舌、唾液等接触而导致测量数据不准确的问题。仅仅使用上册鼻腔进行测试，配备了不同尺寸的鼻塞头适合所有年龄阶段的人使用，为儿童鼻腔检测提供了便利，解决了漏气而导致检测数据不准确的问题；

3.解决了因测试气管过长，在测试过程中因测试环境变化，通气管道内压力变化引起的测试误差。将差压传感器集成在手持式测试装置中，避免了外接测试环境对于实验结果的干扰；

4.采用新四相鼻阻力测试方法，避免了传统的定点测试不准确的弊端，同时计算顶点鼻阻力VR和有效鼻阻力Reff更加准确的显示鼻腔阻力值。

附图说明

图1为本实用新型所提供的实施例装置结构示意图；

图2为本实用新型所提供的实施例鼻腔内流速V、压差ΔP与时间t曲线测试顶点阻力方法图；

图3为本实用新型所提供的实施例鼻腔流速V、压差ΔP与时间t曲线测试有效阻力方法图；

图4为本实用新型所提供的实施例四相鼻阻力测试显示曲线图；

附图标记说明：

1、鼻橄榄头一；2、鼻橄榄头二；3、通气管一；4、通气管二；5、通气测压口一；6、通气测压口二；7、差压传感器测压口一；8、差压传感器测压口二；9、差压传感器一；10、差压传感器二；11、差压传感器测压口三；12、差压传感器测压口四；13、电磁转换装置；14、通气管三；15、流量传感器通气口一；16、流量传感器通气口二；17、呼吸流量传感器；18、数据传输线；19、数字信号处理装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图4，本实用新型提供的一种实施例：一种新型手持式鼻阻力测试装置，它包含鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2、通气管一3、通气管二4、通气测压口一5、通气测压口二6、差压传感器测压口一7、差压传感器测压口二8、差压传感器一9、差压传感器二10、差压传感器测压口三11、差压传感器测压口四12、电磁转换装置13、通气管三14、流量传感器通气口一15、流量传感器通气口二16、呼吸流量传感器17、数据传输线18和数字信号处理装置19；

其中，鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2和通气管一3、通气管二4和通气管三14组成气路连接装置；呼吸流量传感器17为呼吸流量检测装置；差压传感器一9和差压传感器二10组成压力检测装置；数据处理装置19包括依次连接的放大器、A/D转换器和计算机；本实施例中，呼吸流量传感器17采用A+K平衡流量计，差压传感器采用SM9541-140C-S-C-3-S 13.7KPA，数字信号处理装置19的控制芯片采用STM32。

鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2分别通气管一3、通气管二4与电磁转换装置13连接，电磁转换装置13通过通气管三14连接入呼吸流量传感器17的输入端，差压传感器一9的差压传感器测压口一7和差压传感器测压口二8分别连接至通气管的通气测压口一5和通气测压口二6；差压传感器二10的差压传感器测压口三11和差压传感器测压口四12分别连接至流量传感器通气口一15和流量传感器通气口二16，流量传感器通气口一15和流量传感器通气口二16分别设置在呼吸流量传感器17的前后两端；数据处理装置19与差压传感器一9和差压传感器二10通过数据传输线18电连接。

鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2导通人体呼吸过程两侧鼻腔产生的气体，经通气管一3、通气管二4运送至电磁转换装置13，经通气管三14输送到呼吸流量传感器17，促使流量传感器通气口一15和流量传感器通气口二16形成压强差，流量传感器通气口一15和流量传感器通气口二16与差压传感器二10连接，通过计算得到流速V。通气管一3、通气管二4侧边的通气测压口一5、通气测压口二6，由伯努利方程原理，出气口处形成压强同时作用差压传感器产生压力差。

用孔板节流法测流量，流量V和差压ΔP的关系(其中原理为标定内容)；前鼻腔压力、后鼻腔压力差和气体流速的测量是该鼻阻力检测装置的重要参数，鼻阻力R由前后鼻腔压差ΔP和鼻呼吸流量V的比值来决定，即R＝ΔP/V。

在本实施例中，测量左测鼻腔阻力值：

(1)当测量左鼻腔阻力时，电路控制电磁转换装置13阻塞右鼻腔；

(2)左鼻腔内气流经鼻橄榄头一1，顺着通气管一3，经通气测压口一5与差压传感器一9的差压传感器测压口一7相连测得压力压力P₁；

(3)右鼻腔内气流经鼻橄榄头二2，顺着通气管二4，经通气测压口二6与差压传感器二10的差压传感器测压口二8相连测得压力P₂；

(4)由(2)和(3)测得的P₁和P₂值，根据ΔP＝P₁-P₂；

(5)单侧气流经电磁转换装置管道流入流量传感器，气流通过流量传感器通气口一15、流量传感器通气口二16流出，差压传感器计算压力差值ΔP，从而计算鼻腔呼吸气流量，右侧鼻腔测试方法与左侧类似。

数据信号处理装置19对所测得数据进行加工处理，整理计算得出鼻通气的总鼻阻力值。

鼻阻力由前后鼻腔压差△P和鼻呼吸流量V的比值来决定，即

R＝ΔP/V (1)

其中：ΔP＝|P₁-P₂|

P₁表示前鼻腔压力

P₂表示后鼻腔压力

V表示后鼻呼吸流量

本实施例中采用的一种新型手持式鼻阻力测试方法，包括以下步骤：

(1)在工作之前，测试患者需静坐20min后才能进行诊断，诊断测试过程中患者只能用鼻进行呼吸；

(2)将鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2分别置于左右鼻孔之中，同时鼻阻力测试装置开始工作；

(3)鼻橄榄头一1、鼻橄榄头二2导通人体呼吸过程两侧鼻腔产生的气体，经通气管一3、通气管二4运送至电磁转换装置13，经通气管三14输送到流量传感器，促使流量传感器通气口一15和流量传感器通气口二16形成压强差，流量传感器通气口一15和流量传感器通气口二16与差压传感器二10连接，通过计算得到流速V。通气管一3、通气管二4侧边通气测压口一5、通气测压口二6，由伯努利方程原理，出气口处形成压强同时作用差压传感器产生压力差。差压传感器二10测呼吸流量传感器两侧气体压差ΔP，利用公式，得到鼻腔内流速V，患者嘴巴闭合口腔内没有气体流动，堵塞测鼻腔压力等于后鼻腔压力，差压传感器一9来测出前鼻腔压力P₁和后鼻腔压力P₂。

(4)根据所得到鼻腔压力P₁和后鼻腔压力P₂，利用ΔP＝|P₁-P₂|，得到前后鼻腔压力差ΔP；

(5)根据所得到的鼻腔内流速V和前后鼻腔压力差ΔP，利用公式R＝ΔP/V，就得到总鼻阻力R，通过顶点阻力VR和有效阻力Reff来判断患者鼻通气情况。

对上述步骤(5)中顶点鼻阻力VR和有效鼻阻力Reff以一次呼吸为例作进一步阐述：

(1)图4中以150Pa压差的鼻血流作为呼吸循环四个阶段的交点。标记为“！”的点是经典鼻测术中唯一用作诊断信息的点，是1983年之后计算机鼻测术引入之前使用的图形评估的残余。在此之前，无法用图形方法来评价曲线上的所有信息。

(2)吸气和呼气时的顶点阻力(VR)(图2)和对数顶点阻力(LVR)。VR是差压与流量在鼻气流最高处的线性商。在肺功能测试中，VR与血流阻力峰值有关，它是在吸气流量最大时确定的，而4PR中的VR是在正常的安静呼吸活动时测量的。在一个呼吸循环的这一点上，气流根据定义是稳定的，由于没有加减速的影响，阻力由线性定义关系式R＝ΔP/V。曲线的顶点是这个线性关系在数学上唯一正确的点。相比之下，“150Pa阻力”这一仍被一些研究人员使用的参数必须被反对，因为它在物理和数学上是错误的，所以在非定常的加速或减速气流中是不可接受的计算。

(3)吸气、呼气和整个呼吸周期的有效阻力(Reff)(图3)和对数有效阻力(LER)。在电气工程中长期使用的电阻率，可以由任何一台计算机通过计算给定时间内所有测量值的总和来计算，这与压力和流量曲线下积分的计算是一致的。Reff是在平均3-5呼吸曲线之后计算出来的。信息可以获得吸气、呼气阶段或整个呼吸。与VR一样Reff是一个测量参数，代表整个呼吸的能量；它代替了在一个测量点之后的粗略估计和不充分的结论，此外，测量点并不总是可以测量的。

下面给出顶点鼻阻力和有效鼻阻力的计算方法：

以顶点阻力顶点阻力VR是指吸气(VRin)或呼气(VRex)时，在呼吸长度或深度正常的情况下，鼻气流在最大流量点处的阻力(压差除以流量)。顶点阻力的优点是它是在鼻气流的稳定阶段测量的，在这里没有加速度。正如Cole已经指出的，这是呼吸周期中最长的部分。这是当压力和流量曲线相互平行运行，反映出一个线性关系。由此可见，在这一地区以线性商的形式计算电阻在物理上和数学上都是正确的。它可以在吸气和呼气时测量，但不代表整个呼吸。

顶点阻力计算公式：顶点鼻阻力＝压力差/最大流速(平静呼吸)

以有效阻力引入了“有效阻力(Reff)”一词1993年Vogt和Hoffrichter进行的临床鼻测量。在电气工程中，“有效值”是用计算交流电能量的公式来计算的。有效值是测量值在感兴趣的时间间隔内的积分:

在这个方程中，W可以是压差ΔP，也可以是流量v。通过将这些有效值相互除以，得到有效阻力:

例如:在四相鼻测术中，每一次平均呼吸包含2000次流量和压差测量。这些值相加再相除。有效阻力的计算可以在呼吸循环的吸气部分进行，也可以在呼出部分和总呼吸部分进行。(直接对测量数据求平均值，即可得到有效鼻阻力)

通过将时间间隔内的测量值进行整合，将需要将必要的空气送入肺部的时间元素包括在内，作为一个必要的诊断。国际资本流动的因素。这不仅是重要的感觉受损的鼻子呼吸，鼻子的阻力是不是在一个舒适的水平之外，而且呼吸的时间是在一个可听到的范围内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种新型手持式鼻阻力测试装置，它包含气路连接装置、电磁控制装置、呼吸流量检测装置、压力检测装置和数据处理装置，气路连接装置分别与呼吸流量检测装置和压力检测装置相连接，压力检测装置与数据处理装置连接，其特征在于，所述气路连接装置包括鼻橄榄头一、鼻橄榄头二和通气管一、通气管二和通气管三；所述呼吸流量检测装置包括呼吸流量传感器；所述压力检测装置包括差压传感器一和差压传感器二；所述数据处理装置包括依次连接的放大器、A/D转换器和计算机；

2.根据权利要求1所述的一种新型手持式鼻阻力测试装置，其特征在于，所述的流量传感器通气口一和流量传感器通气口二分别设置在呼吸流量传感器的前后两端。

3.根据权利要求1所述的一种新型手持式鼻阻力测试装置，其特征在于，所述的电磁控制装置、呼吸流量检测装置和压力检测装置均安装在手持式外壳内。