在持续呼吸气检测过程中判断呼气或吸气的方法技术

本发明专利技术提供了一种在持续呼吸气检测过程中判断呼气或吸气的方法，包括用于呼气测定时的第一压差传感器和用于吸气测定时的第二压差传感器；比较第一传压差感器和第二压差传感器的压差值；若第一压差传感器的压差值大于第二压差传感器的压差值时，判定为呼气状态；若第二压差传感器的压测值大于第一压差传感器的压差值时，判定为吸气状态。在持续呼吸气检测过程，所述方法能自动判断出呼吸状态，使肺功能检测仪能够迅速地在呼气检测模式和吸气检测模式之间自由切换，保证了检测的准确性，获得更多的肺功能参数。

Method of determining expiration or inhalation during continuous breath testing

The present invention provides a method to judge the breath or breathing in continuous breathing gas detection process, including for the first and second differential pressure sensor for the determination of the suction pressure difference sensor by comparing the first breath; pressure differential pressure sensor and the pressure sensor second; if the pressure difference pressure difference sensor the first pressure is greater than second of the pressure difference sensor, to determine if the expiratory state; second differential pressure sensor pressure measuring value is greater than the first pressure sensor pressure difference, to determine the state of inspiration. In the continuous breathing gas detection process, the method can automatically determine the breathing state quickly between breath detection mode and detection mode switching of the free inspiratory pulmonary function testing, to ensure the accuracy of detection, obtain more pulmonary function parameters.

【技术实现步骤摘要】
在持续呼吸气检测过程中判断呼气或吸气的方法
本专利技术涉及医疗器械领域，特别涉及肺功能测定过程中的呼气或吸气的判断方法。
技术介绍
人体各器官的机能只有在氧供应充足的情况下才能正常工作。人体的氧供给全靠肺的呼吸来获得，在呼吸过程中，肺摄入氧气并排出代谢产物二氧化碳。利用肺功能测定可判断测试者的呼吸机能，对鉴别气道梗阻类型、胸腹部外科手术前的肺功能评估等方面具有实际的临床意义。随着技术的进步，肺功能测定仪已从传统的浮筒式、回转式，逐步发展出现了便于携带的电子测定仪。在这类电子肺功能测试仪中，流量传感器是其关键的部件之一。如图1所示，采用文丘里管原理设计的压差式流量传感器，在流量传感器上包括两个取压口，低压取压口1001设置在喉口部1003，高压取压口1002设置在呼气进气部1004。检测呼气参数时，气流先经过高压取压口，再进入喉口部的低压取压口，由于喉口部孔径小，气流被压缩加速，压力损失比较大，流量下降，但是高压取压口在喉口部前，所以不会影响流量测试精度。如果所述流量传感器用于检测吸气参数，气流会先经过喉口部的低压取压口，气流压力损失，流量下降，再进入高压取压口，检测到的流量会明显偏小，因此基于文丘里管原理的压差式流量传感器用两个取压孔不能同时检测呼气和吸气双向流量。为了能同时检测呼气和吸气双向流量，如图2所示采用文丘里管原理设计压差式流量传感器采用四个取压口的设计，需分别在吸气进气部1005增加一个高压取压口1002，在喉口部增加一个低压取压口1001，必然会增加喉口部1003的长度，整个流量传感器的长度随之增加，取压口多，结构复杂，不利于检测仪器的小型化。如图3所示采用孔板原理设计的气体流量传感器，由于孔板1006厚度小于0.02D(管子直径)，气流压力损失小，不影响呼气和吸气双向流量检测精度。但是由于人体吸气流量相对于呼气流量小很多，采用两组取压口来同时检测呼气和吸气流量，吸气检测的灵敏度不够，因此采用四个取压口1007，两个压差传感器1008，包括高量程压差传感器和低量程压差传感器，高量程压差传感器用来检测呼气流量，低量程压差传感器用来检测吸气流量，以提高吸气流量检测灵敏度。不过由于采用了两组不同量程的压差传感器，在流量传感器定标时，需采用两组定标体系，这不但会增加仪器的复杂度，降低可靠性，而且会增加生产工序、制造成本以及售后维护的复杂度。肺功能检查包括通气功能、换气功能、呼吸调节功能及肺循环功能等，多项肺功能生理参数测定需要持续检测呼吸气流量。目前已有肺功能测定仪对于呼气状态或吸气状态的判断方法是通过与压差传感器的零点值进行比较，零点值需要定期校准，需要专业人员配合软件进行操作，较为繁琐。校准时，用标准3L定标筒多次匀速推拉来模拟人体呼气和吸气，由于定标筒的呼气体积等于吸气体积都为3L，因此可以通过计算得到总体积一半时刻对应的传感器输出值即为传感器的零点值，大于零点值为呼气，小于零点值为吸气。环境温湿度，大气压变化以及使用频次等都会使传感器的零点产生漂移，因此需要定期校准传感器的零点值，否则会产生较大误差。
技术实现思路
为了克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种在持续呼吸气检测过程中判断呼气或吸气的方法，包括用于呼气测定时的第一压差传感器和用于吸气测定时的第二压差传感器；比较第一传压差感器和第二压差传感器的压差值；若第一压差传感器的压差值始大于第二压差传感器的压差值时，判定为呼气状态；若第二压差传感器的压测值大于第一压差传感器的压差值时，判定为吸气状态。进一步的，还提供一种流量传感器，为中空管结构，主要由呼气进气部、第一锥部、喉口部和第二锥部依次相连而成，低压取压口开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口和第二高压取压口分别开设在非喉口部两侧的管壁上。进一步的，呼气进气部和喉口部呈圆柱形，呼气进气部的直径大于喉口部的直径，第一锥部和第二锥部呈圆台形，第一锥部和第二锥部直径较小的一端分别朝向喉口部。进一步的，第一取压口开设在第一锥部或呼气进气部，第二高压取压口开设在第二锥部。优选的，第一高压取压口与低压取压口之间的距离小于第二高压取压口与低压取压口之间的距离。本专利技术的有益效果是：可以实现连续检测吸气或呼气时，肺功能检测仪能够迅速地在呼气检测模式和吸气检测模式之间自由切换，呼气吸气的判断不依赖于传感器输出的零点值，因此不需要定期校准传感器呼气吸气转换的零点值，保证了检测的准确性。附图说明图1现有技术的双孔流量传感器结构示意图。图2现有技术的四孔流量传感器结构示意图。图3现有技术的孔板式流量传感器结构示意图。图4本专利技术所述的三孔流量传感器结构示意图。图5带有吸气进气部的三孔流量传感器结构示意图。图6三孔流量传感器与压差传感器连接的示意图。图7本专利技术所述肺功能测定仪的电路线框图。图8测定过程线框图。具体实施方式如图4所示，用于肺功能测定的流量传感器，为中空管结构，主要由呼气进气部1、第一锥部2、喉口部3和第二锥部4依次相连而成，低压取压口5开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口6和第二高压取压口7分别开设在非喉口部两侧的管壁上。呼气进气部1和喉口部3呈圆柱形，呼气进气部的直径大于喉口部的直径。第一锥部2和第二锥部4呈圆台形，第一锥部和第二锥部直径较小的一端分别朝向喉口部。第一取压口6可以开设在第一锥部2或呼气进气部1。第二高压取压口7可以开设在第二锥部4。如图5所示，在第二锥部直径较大的一端与吸气进气部8相连的实施例中，第二高压取压口7还可以开设在吸气进气部8。当测定呼气时的肺功能参数时，通过压差传感器测定第一高压取压口和低压取压口之间的压差。当测定吸气时的肺功能参数时，通过压差传感器测定第二高压取压口和低压取压口之间的压差。肺功能测定仪根据高、低压取压口之间的压差计算分析出测试者的肺部各种功能指标，提供给医生或测试者以便判断病情或确认疗效。在流量传感器的管体最大直径、管身长度、第一锥部锥角θ1和第二锥部锥角θ2等参数固定的实施例中，通过调整第一高压取压口与低压取压口之间的距离，获得呼气测定时需要的灵敏度，通过调整第二高压取压口与低压取压口之间的距离，获得吸气测定时需要的灵敏度。在压差传感器取压点位置是固定的，也即与之配合的流量传感器的高、低压取压口之间的距离是固定的实施例中，通过调整流量传感器的呼气进气部直径、喉口部直径、第一锥部锥角θ1及其长度，或第二锥部锥角θ2及其长度，获得呼吸测定时需要的检测量程。由于肺功能检测呼气最大流速比吸气最大流速大得多，为提高吸气流量检测的灵敏度，需要增大第二高压取压口的压力。根据流体动力学伯努利原理，流量与压差的关系满足公式（I），式中d为喉口部低压取压口处直径，D为吸气进气部第二高压取压口处直径，ρ为流体的密度。当D变大，一定的流量对应的压差Δp也会相应变大。(I)在一个具体的实施例中，通过加大第二高压取压口7与低压取压口5的距离，使第二高压取压口开设于第二锥部4的较大孔径处，以增大吸气流量对应的压差输出。通过调整第一高压取压口和第二高压取压口的位置，使呼气和吸气的流量检测满足量程和灵敏度要求，并可以使呼气压差传感器和吸气压差传感器的压差检测量程一致，即可用同一型号的压差传感器，压差传感器的定标和校正采用同一方法，校正系数的取值范围一致。因此方便肺功能测定仪的定本文档来自技高网...

【技术保护点】
在持续呼吸气检测过程中判断呼气或吸气的方法，包括用于呼气测定时的第一压差传感器和用于吸气测定时的第二压差传感器；比较第一传压差感器和第二压差传感器的压差值；若第一压差传感器的压差值大于第二压差传感器的压差值时，判定为呼气状态；若第二压差传感器的压测值大于第一压差传感器的压差值时，判定为吸气状态。

【技术特征摘要】
1.在持续呼吸气检测过程中判断呼气或吸气的方法，包括用于呼气测定时的第一压差传感器和用于吸气测定时的第二压差传感器；比较第一传压差感器和第二压差传感器的压差值；若第一压差传感器的压差值大于第二压差传感器的压差值时，判定为呼气状态；若第二压差传感器的压测值大于第一压差传感器的压差值时，判定为吸气状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供了一种流量传感器主要由呼气进气部、第一锥部、喉口部和第二锥部依次相连而成的中空管结构，低压取压口开设在喉口部的管壁上，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锡江，方俊标，陈志敏，刘金玲，王天星，
申请(专利权)人：台州亿联健医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33