KR20230164989A - Apparatus and method for measuring lung capacity and expiratory gas - Google Patents
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Abstract
폐활량 및 호기 가스 측정 장치가 제공된다. 폐활량 및 호기 가스 측정 장치는 내부에 호기통로를 형성하고 있는 본체, 상기 본체의 양끝에 각각 형성되어 있는 입구와 출구, 상기 호기통로 내 호기의 양을 측정하는 유량센서, 내부에 호기를 가두고, 상기 호기의 가스 성분을 검출하는 챔버, 개폐에 따라 상기 호기통로로부터 호기의 흐름을 상기 챔버로 유입 또는 차단시키는 입력밸브, 그리고 개폐에 따라 상기 챔버로부터 호기의 흐름을 상기 호기통로로 유입 또는 차단시키는 출력밸브를 포함한다. A device for measuring vital capacity and expired gas is provided. The lung capacity and expiratory gas measuring device includes a main body forming an expiratory passage inside, an inlet and an outlet formed at each end of the main body, a flow sensor that measures the amount of exhaled air in the expiratory passage, and trapping the exhaled air inside, A chamber that detects the gas component of the exhaled air, an input valve that introduces or blocks the flow of exhaled air from the expiratory passage into the chamber depending on opening and closing, and an input valve that introduces or blocks the flow of exhaled air from the chamber into the exhalation passage according to opening and closing. Includes output valve.
Description
본 기재는 폐활량 및 호기 가스 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐 기능 검사를 위한 폐활량 측정과 폐 염증 검사를 위한 호기 가스 측정을 동시에 수행하는 폐활량 및 호기 가스 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.This disclosure relates to a device and method for measuring lung capacity and expiratory gas, and more specifically, to a device and method for measuring lung capacity and expired gas that simultaneously performs spirometry for lung function testing and expiratory gas measurement for lung inflammation testing. .
비침습적으로 폐의 이상 여부를 검사하는 방법으로는 최대 노력성 호기 양을 측정하는 폐활량 검사 방법과 평상 시 호흡에서 호기의 가스 종류를 측정하는 호기 가스 검사를 통해서 검사하는 방법이 있다. There are two ways to non-invasively test for abnormalities in the lungs: a spirometry test that measures the maximum expiratory volume and an expiratory gas test that measures the type of gas exhaled during normal breathing.
최대 노력성 호기 양을 측정하는 방법이나 호기의 가스 종류를 측정하는 방법은 모두 입을 통해서 불어주는 방식이나 최대 노력성 호기 양을 측정하는 방법은 최대한 노력하여 강하고 길게 호기해야 하는 반면, 호기 가스 검사의 경우에는 평소 호흡하는 것처럼 중간 정도의 세기로 불면서 호기의 흐름을 통제하면서 측정해야 한다. 따라서, 똑같이 입으로 부는 방식임에도 불구하고 폐의 이상 여부를 검사하기 위해서는 각각 다른 장치를 통해 별도의 방식으로 검사해야 하는 불편함이 있다. The method of measuring the maximum effort expiratory volume or the type of exhaled gas is all done by blowing through the mouth. However, while the method of measuring the maximum effort expiratory volume requires exhalation as strong and long as possible, the expiratory gas test In this case, the measurement should be made while controlling the flow of exhalation by blowing at a medium intensity as if breathing normally. Therefore, even though it is the same mouth-blowing method, there is an inconvenience in that in order to check for abnormalities in the lungs, it must be tested in a separate way using different devices.
특히, 폐의 이상 징후가 있을 경우 호흡이 힘들 경욱 많아 한 번의 호흡으로 두 종류의 검사를 같이 시행할 경우, 사용 측면에서 효용성이 커서 한 번의 호흡 검사를 통해 호기의 양과 호기 가스의 종류를 동시에 검사할 수 있는 장치가 필요하다. In particular, when there are signs of abnormalities in the lungs, breathing is often difficult. Performing two types of tests together with one breath has great utility in terms of use, and simultaneously tests the amount of exhaled air and the type of exhaled gas through a single breathing test. You need a device that can do it.
본 기재가 해결하려는 과제는 하나의 장치를 통해 한 번의 호기로 폐활량 측정과 호기 가스 측정을 동시에 수행할 수 있는 폐활량 및 호기 가스 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The problem that the present disclosure aims to solve is to provide a spirometric and expiratory gas measurement device and method that can simultaneously perform spirometric measurement and expiratory gas measurement with one exhalation through a single device.
한 실시 예에 따르면, 폐활량 및 호기 가스 측정 장치가 제공된다. 폐활량 및 호기 가스 측정 장치는 내부에 호기통로를 형성하고 있는 본체, 상기 본체의 양끝에 각각 형성되어 있는 입구와 출구, 상기 호기통로 내 호기의 양을 측정하는 유량센서, 내부에 호기를 가두고, 상기 호기의 가스 성분을 검출하는 챔버, 개폐에 따라 상기 호기통로로부터 호기의 흐름을 상기 챔버로 유입 또는 차단시키는 입력밸브, 그리고 개폐에 따라 상기 챔버로부터 호기의 흐름을 상기 호기통로로 유입 또는 차단시키는 출력밸브를 포함한다. According to one embodiment, a device for measuring vital capacity and expired gas is provided. The lung capacity and expiratory gas measuring device includes a main body forming an expiratory passage inside, an inlet and an outlet formed at each end of the main body, a flow sensor that measures the amount of exhaled air in the expiratory passage, and trapping the exhaled air inside, A chamber that detects the gas component of the exhaled air, an input valve that introduces or blocks the flow of exhaled air from the expiratory passage into the chamber depending on opening and closing, and an input valve that introduces or blocks the flow of exhaled air from the chamber into the exhalation passage according to opening and closing. Includes output valve.
실시 예에 의하면, 폐 이상 여부 검사를 위해 하나의 장치로 한 번의 호흡만을 이용하여 호기의 양을 측정하면서 호기 가스 성분도 분석할 수 있다. According to an embodiment, in order to test for lung abnormalities, a single device can measure the amount of exhaled air using only one breath and also analyze exhaled gas components.
따라서, 호흡에 문제가 있어서 호흡 측정이 어려운 환자들도 손쉽게 폐 이상 여부를 검사할 수 있다. Therefore, even patients who have breathing problems and find it difficult to measure their breathing can easily be tested for lung abnormalities.
도 1 및 도 2는 실시 예에 따른 폐활량 및 호기 가스 측정 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 폐활량 및 호기 가스 측정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 실시 예에 따른 제어부에서 입력밸브와 출력밸브를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 and 2 are diagrams showing an example of a lung capacity and expiratory gas measuring device according to an embodiment.
Figure 3 is a flowchart explaining a method of measuring lung capacity and expired gas according to an embodiment.
Figure 4 is a flowchart showing a method of controlling an input valve and an output valve in a control unit according to an embodiment.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시 예에 대하여 본 기재가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present disclosure will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present disclosure. However, this description may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the description in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 ""포함""한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a part is said to ""include"" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary. do.
이제 본 기재의 실시 예에 따른 폐활량 및 호기 가스 측정 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. Now, the apparatus and method for measuring lung capacity and expired gas according to embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 2는 실시 예에 따른 폐활량 및 호기 가스 측정 장치의 일 예를 나타낸 도면이다. 1 and 2 are diagrams showing an example of a lung capacity and expiratory gas measuring device according to an embodiment.
도 1 및 도 2를 참고하면, 폐활량 및 호기 가스 측정 장치(100)는 입구(110), 본체(120), 유량센서(130), 출구(140), 입력밸브(150), 챔버(160), 출력밸브(170), 가스센서(180) 및 제어부(190)를 포함한다. Referring to Figures 1 and 2, the lung capacity and expiratory gas measuring device 100 includes an
본체(120)의 일측에는 입구(110)가 형성된다. 입구(110)는 피검사자가 입으로 물고 호기를 불어 넣는 마우스피스에 해당된다. An
본체(120)의 타측에는 입구(110)를 통해 불어 넣은 호기가 배출되는 출구(140)가 형성된다. An
본체(120)의 내부에는 입구(110)와 출구(140) 사이에 호기가 이동하기 위한 호기통로가 형성된다. Inside the
호기통로 내 호기의 양을 측정할 수 있는 유량센서(130)가 구비된다. 유량센서(130)는 호기통로 내의 호기의 양을 검출한다. A
또한 호기통로의 아래 쪽 방향으로 호기통로와 챔버(160)를 연결하는 입력밸브(150)와 출력밸브(170)가 형성된다. 이와 같이, 입력밸브(150)가 아래쪽으로 향하고 있는 경우, 입력밸브(150)가 열리면 중력에 의해 더 강한 압력으로 챔버(160) 내로 호기를 유입시킬 수 있는 효과를 가진다.Additionally, an
입력밸브(150)는 열리면 호기통로 내 호기의 흐름 중 일부를 챔버(160)로 통과시키고, 닫히면 호기통로 내 호기의 흐름을 챔버(160)와 차단시킨다. When the
출력밸브(170)는 열리면 챔버(160) 내 호기의 흐름을 호기통로로 통과시키고, 닫히면 챔버(160) 내 호기의 흐름을 호기통로와 차단시킨다. When the
입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 열려서 적당한 양의 호기가 챔버(160) 내로 유입되면, 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 닫힌다. When the
챔버(160)의 내부에 있는 가스센서(180)는 챔버(160)의 내부에 있는 호기로부터 호기 가스 성분을 분석한다. The
제어부(190)는 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양을 토대로 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)의 개폐를 결정하고, 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)의 개폐에 따라 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)를 열거나 닫는다. The
그러면, 도 1 및 도 2를 토대로 폐활량 및 호기 가스 측정 방법을 도 3을 참고로 하여 설명한다. 도 1은 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 닫힌 상태를 나타내고, 도 2는 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 열린 상태를 나타낸다. Then, the method of measuring lung capacity and expired gas based on FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG. 3. Figure 1 shows the
도 3은 실시 예에 따른 폐활량 및 호기 가스 측정 방법을 설명하는 흐름도이다. Figure 3 is a flowchart explaining a method of measuring lung capacity and expired gas according to an embodiment.
도 3을 참고하면, 도 1과 같이 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 닫힌 상태로 측정이 시작된다(S310). Referring to FIG. 3, measurement begins with the
피검사자는 입구(110)를 통해 호기를 불어 넣는다. The test subject blows exhaled air through the
피검사자가 입구(110)를 통해 호기를 불어 넣으면, 호기는 호기통로로 유입되고(S320), 유기통로로 유입된 호기는 출구(140)의 방향으로 흐르게 된다. When the test subject blows in exhalation through the
제어부(190)는 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양을 토대로 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)를 여는 것으로 결정한다. The
다음, 제어부(190)의 결정에 따라 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 열린다(S330). Next, the
그러면, 도 2와 같이 호기통로 내 호기의 흐름의 일부가 열린 입력밸브(150)를 통해 챔버(160) 내로 유입된다. 그리고 챔버(160) 내 유입되는 호기의 흐름은 열린 출력밸브(170)를 통해 다시 호기통로로 유입된다(S340). Then, as shown in FIG. 2, a portion of the exhaled air flow in the exhalation passage flows into the
입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 열린 후에, 제어부(190)는 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양이 안정화된 것으로 판단되면, 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)를 닫는 것으로 결정한다. 고 After the
다음, 제어부(190)의 결정에 따라 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 닫힌다(S350). Next, according to the decision of the
그러면, 도 1과 같이 챔버(160)는 호기통로와 분리되어 챔버(160)로는 호기가 유입되지 않으며, 챔버(160) 내의 호기 흐름이 통제된다. Then, as shown in FIG. 1, the
다음, 유량센서(130)는 호기통로 내의 호기의 양을 검출한다(S360). 이때, 입력밸브(150)를 통해 챔버(160)로 유입되는 호기의 양과 출력밸브(170)를 통해 챔버(160)로부터 출력되는 호기의 양이 일정하여 입력밸브(150)와 출력밸브(170)의 열림 여부와 관계없이 본체(120) 내 호기통로를 흐르는 호기의 양은 동일하다. 따라서, 유량센서(130)는 입력밸브(150)와 출력밸브(170)의 개폐 여부와 관계없이 호기통로 내의 호기의 양을 검출할 수 있다. Next, the
또한 가스센서(180)는 챔버(160) 내부에 존재하고 있는 호기 가스 성분을 분석한다(S370). Additionally, the
유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양 및 가스센서(180)에 의해 분석된 호기 가스 성분은 별도의 장치(도면으로 도시하지 않음)에 의해 수집될 수 있다. The amount of exhaled breath detected by the
이와 같이, 입력밸브(150)와 출력밸브(170)를 열어 호기통로로부터 챔버(160) 내부로 호기의 흐름이 유입되도록 하고, 챔버(160) 내부로 적절한 양의 호기가 유입되면 입력밸브(150)와 출력밸브(170)를 닫아 챔버(160)와 호기통로를 분리시킴으로써, 호기통로 내 호기의 양 측정과 함께 챔버(160) 내 호기 가스 성분 분석이 하나의 장치를 통해 수행될 수 있게 된다. In this way, the
도 4는 실시 예에 따른 제어부에서 입력밸브와 출력밸브를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다. Figure 4 is a flowchart showing a method of controlling an input valve and an output valve in a control unit according to an embodiment.
도 4를 참고하면, 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 닫힌 상태로 측정이 시작된다. Referring to FIG. 4, measurement begins with the
제어부(190)는 외부로부터 측정 시작 신호를 수신하면(S410), 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양을 실시간으로 분석한다(S420). When the
제어부(190)는 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양이 설정된 기준 이상이면(S430), 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)를 여는 것으로 결정하고(S440), 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)를 열기 위한 제1 제어 신호를 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)로 전달한다(S450). If the amount of exhaled air detected by the
입력밸브(150) 및 출력밸브(170)가 열린 후에, 제어부(190)는 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양이 안정화된 것으로 판단되면(S460), 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)를 닫는 것으로 결정하고(S470), 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)를 닫기 위한 제2 제어 신호를 입력밸브(150) 및 출력밸브(170)로 전달한다(S480). 즉, 적당한 양의 호기가 챔버(160) 내로 유입되면, 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양이 일정한 값을 유지하게 된다. 이로부터 제어부(190)는 유량센서(130)에 의해 검출된 호기의 양이 안정화된 것으로 판단할 수 있다. 이상에서 본 기재의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 기재의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 기재의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 기재의 권리 범위에 속하는 것이다. After the
Claims (1)
내부에 호기통로를 형성하고 있는 본체,
상기 본체의 양끝에 각각 형성되어 있는 입구와 출구,
상기 호기통로 내 호기의 양을 측정하는 유량센서,
내부에 호기를 가두고, 상기 호기의 가스 성분을 검출하는 챔버,
개폐에 따라 상기 호기통로로부터 호기의 흐름을 상기 챔버로 유입 또는 차단시키는 입력밸브, 그리고
개폐에 따라 상기 챔버로부터 호기의 흐름을 상기 호기통로로 유입 또는 차단시키는 출력밸브
를 포함하는 폐활량 및 호기 가스 측정 장치. In spirometric and expired gas measurement devices,
A body forming an exhalation passage inside,
An inlet and outlet formed at both ends of the main body,
A flow sensor that measures the amount of exhaled air in the exhalation passage,
A chamber that confines exhaled air therein and detects gas components of the exhaled air,
An input valve that introduces or blocks the flow of exhalation from the exhalation passage into the chamber depending on opening and closing, and
An output valve that introduces or blocks the flow of exhaled air from the chamber into the exhaled passage according to opening and closing.
A lung capacity and expired gas measuring device comprising a.
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