一种自主肺功能测量仪及肺功能测量方法技术

本发明专利技术公开了一种自主肺功能测量仪，包括壳体、显示屏、气流管道及控制电路，显示屏设于壳体外侧，气流管道及控制电路封装于壳体内部；控制电路包括微控制器、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块，显示屏、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块分别与微控制器电连接，超声波传感器设于气流管道的两端。本发明专利技术还公开了一种基于自主肺功能测量仪的肺功能测量方法。本发明专利技术通过引入传感器，实现肺活量信息的准确测量，达到小巧便携、操作简单，测量精确度高的效果，适合个人和家庭使用，同时通过对肺活量信息的处理、分型，可方便专业医护人员分析，让医生在远程准确判断状况，使用户了解自己的身体状况，适合个人和家庭使用。

An Autonomous Lung Function Measuring Instrument and Method of Lung Function Measuring

The invention discloses an autonomous pulmonary function measuring instrument, which comprises a shell, a display screen, an airflow pipeline and a control circuit. The display screen is arranged outside the shell, and the airflow pipeline and control circuit are encapsulated inside the shell. The control circuit includes a microcontroller, a power supply, an ultrasonic sensor, a memory chip and a wireless communication module, and a display screen. The power supply, the ultrasonic sensor, the memory chip and the wireless communication module are electrically connected with the microcontroller respectively, and the ultrasonic sensor is located at both ends of the airflow pipeline. The invention also discloses a pulmonary function measurement method based on an autonomous pulmonary function measuring instrument. By introducing sensors, the invention realizes accurate measurement of vital capacity information, achieves the effect of compact, portable, simple operation and high measurement accuracy, and is suitable for personal and family use. At the same time, through processing and typing of vital capacity information, it can facilitate the analysis of professional medical personnel, and enable doctors to accurately judge the situation remotely. Users understand their physical condition, suitable for personal and family use.

【技术实现步骤摘要】
一种自主肺功能测量仪及肺功能测量方法
本专利技术涉及医疗
，尤其涉及一种自主肺功能测量仪及一种基于自主肺功能测量仪的肺功能测量方法。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对自己的身体健康也更加重视，其中，肺活量与人的呼吸密切相关。具体地，肺是机体气体交换的中转站，这个中转站的容积大小直接决定着每次呼吸气体交换的量，这是检测肺功能的最直观、也是最客观的指标。因此，我们有必要定期地测量自己的肺活量，作为衡量自己身体的重要参考数据之一。目前，市面上常用的肺活量测量仪主要存在以下问题：一、现有的测试肺活量的装置大多需要借助密闭的容器来精确测试在特定气压下的人体肺部所能够容纳的气体量，这种测试手段往往需要体积较为庞大的设备，携带不便，很多时候需要到医院或体检中心去检测。而且在测试过程中，往往由于容器内存在一定压力，使得被测试者最后残留在肺部的气体无法完全呼出，这样就使得测试存在一定的误差，而且被测试者也会感觉较为疲惫，这样影响了肺活量测试的应用范围和效果，给人们的工作和生活带来了一定的不便。二、学校等集体单位体检使用的肺活量测量设备具备有主、从机；工作时，由从机测得数据，并传递给主机，主机通过手动录入或者IC卡录入测试者信息，显示并保存肺活量数值。但这样的设备不够小巧，价格较高，对于人数较少的家庭而言是一种浪费，个人信息的录入也不适合，而且数据的上传不够及时和自动化，相当繁琐。三、现有的电子式测量仪虽然体积小，但只是将数据显示在仪器显示界面上，没办法查看之前的肺活量测量数值，也不能进行数据对比和分析，即不注重于数据的进一步开发。在如今强调大数据开发和物联网的时代，明显不能满足实际需求。另外，现阶段医疗资源仍不够普及，人们不可能总是前往医院进行检测，但又希望便捷地获取到这些数据，甚至希望能交由专业医护人员分析，以了解自己的身体状况。因此，需要研发一种小巧便携、操作简单，数据准确、能够实现数据传送给手机和医院数据库以实现数据分析的肺活量测量仪，以满足个人和家庭的日常使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种小巧便携、操作简单，测量精确度高的自主肺功能测量仪，适合个人和家庭使用。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种基于自主肺功能测量仪的肺功能测量方法，可通过对肺活量信息的处理、分型，可方便专业医护人员分析。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自主肺功能测量仪，包括壳体、显示屏、气流管道及控制电路，所述显示屏设于壳体外侧，所述气流管道及控制电路封装于壳体内部；所述控制电路包括微控制器、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块，所述显示屏、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块分别与微控制器电连接，所述超声波传感器设于气流管道的两端。作为上述方案的改进，所述微控制器内设有定时器，所述定时器与超声波传感器相连。作为上述方案的改进，所述微控制器与存储芯片及显示屏之间均通过I2C总线方式进行通讯。作为上述方案的改进，所述无线通讯模块的输入端通过异步收发传输器或同步异步收发传输器与微控制器连接。作为上述方案的改进，所述自主肺功能测量仪作为上述方案的改进，还包括与微控制器电连接的温度传感器。作为上述方案的改进，所述控制电路还包括AD转换电路，所述微控制器通过AD转换电路与温度传感器连接。作为上述方案的改进，所述自主肺功能测量仪还包括设于壳体上的手柄，所述手柄内设有用于装载药物的腔体。相应地，本专利技术还提供了一种基于自主肺功能测量仪的肺功能测量方法，包括：通过自主肺功能测量仪采集被测量者的肺活量信息，所述肺活量信息包括FVC及FEV1，所述FVC为用力肺活量，所述FEV1为用力呼气时，第一秒呼出的气量容积；服务器获取上传的肺活量信息及预设参数，所述预设参数包括气流阻塞预警值α、模糊范围γ、程度划分系数δ1，δ2，δ3；服务器根据所述肺活量信息及预设参数判断被测量者是否存在气流阻塞；若被测量者存在气流阻塞，则服务器根据所述肺活量信息及预设参数划分肺功能等级，所述肺功能等级包括：肺功能Ⅰ级，FEV1/FVC<α％，且FEV1<δ1％×预计值；肺功能Ⅱ级，FEV1/FVC<α％，且δ2％×预计值<FEV1<δ1％×预计值；肺功能III级，FEV1/FVC<α％，且δ3％×预计值<FEV1<δ2％×预计值；肺功能Ⅵ级，FEV1/FVC<α％，且FEV1<δ3％×预计值。作为上述方案的改进，所述根据所述肺活量信息及预设参数判断被测量者是否存在气流阻塞的方法包括：若FEV1/FVC<(α-γ)％，则被测量者存在气流阻塞。作为上述方案的改进，所述根据所述肺活量信息及预设参数判断被测量者是否存在气流阻塞的方法包括：若(α-γ)％<FEV1/FVC<(α+γ)％，且连续出现FEV1/FVC<α％的情况，则被测量者存在气流阻塞。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术自主肺功能测量仪结合传感技术，实现肺活量信息的准确测量，达到小巧便携、操作简单，测量精确度高的效果，适合个人和家庭使用。具体地：本专利技术通过超声波传感器实现气流速度的精确采集，响应速度快，测量范围大，稳定性好，精度高，更加适用于小管径测量，可以使测量仪的体积大大减少，使产品更加便携。本专利技术通过温度传感器实现温度实时检测，并根据实时温度对检测到的实际速度进行补偿，可有效避免温度造成的误差，提高测量精确度。本专利技术引入无线技术，实现了肺活量信息在自主肺功能测量仪、客户端、数据库服务器之间的无线传输，灵活性强，方便查看，同时，也方便专业医护人员分析，让医生在远程准确判断状况，使用户了解自己的身体状况。本专利技术将自主肺功能测量仪与肺功能分型相结合，通过对采集到的肺活量信息与预设参数进行比对处理，将FEV1/FVC<α％且FEV1<δ1％×预计值的情况划分为肺功能Ⅰ级、FEV1/FVC<α％且δ2％×预计值<FEV1<δ1％×预计值的情况划分为肺功能Ⅱ级、FEV1/FVC<α％且δ3％×预计值<FEV1<δ2％×预计值的情况划分为肺功能III级、FEV1/FVC<α％且FEV1<δ3％×预计值的情况划分为肺功能Ⅵ级，使得肺活量的分析更为细致、具体，丰富肺活量领域的研究，为慢阻肺的诊断提供科学依据。附图说明图1是本专利技术自主肺功能测量仪的结构示意图；图2是本专利技术自主肺功能测量仪的剖视图；图3是本专利技术自主肺功能测量仪中控制电路的第一实施例结构示意图；图4是本专利技术自主肺功能测量仪中控制电路的第二实施例结构示意图；图5是本专利技术基于自主肺功能测量仪的肺功能测量方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。仅此声明，本专利技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本专利技术的附图为基准，其并不是对本专利技术的具体限定。参见图1～3，图1～3显示了本专利技术自主肺功能测量仪的具体结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主肺功能测量仪，其特征在于，包括壳体、显示屏、气流管道及控制电路，所述显示屏设于壳体外侧，所述气流管道及控制电路封装于壳体内部；所述控制电路包括微控制器、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块，所述显示屏、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块分别与微控制器电连接，所述超声波传感器设于气流管道的两端。

【技术特征摘要】
1.一种自主肺功能测量仪，其特征在于，包括壳体、显示屏、气流管道及控制电路，所述显示屏设于壳体外侧，所述气流管道及控制电路封装于壳体内部；所述控制电路包括微控制器、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块，所述显示屏、电源、超声波传感器、存储芯片及无线通讯模块分别与微控制器电连接，所述超声波传感器设于气流管道的两端。2.如权利要求1所述的自主肺功能测量仪，其特征在于，所述微控制器内设有定时器，所述定时器与超声波传感器相连。3.如权利要求1所述的自主肺功能测量仪，其特征在于，所述微控制器与存储芯片及显示屏之间均通过I2C总线方式进行通讯。4.如权利要求1所述的自主肺功能测量仪，其特征在于，所述无线通讯模块的输入端通过异步收发传输器或同步异步收发传输器与微控制器连接。5.如权利要求1所述的自主肺功能测量仪，其特征在于，还包括与微控制器电连接的温度传感器。6.如权利要求5所述的自主肺功能测量仪，其特征在于，所述控制电路还包括AD转换电路，所述微控制器通过AD转换电路与温度传感器连接。7.如权利要求1所述的自主肺功能测量仪，其特征在于，还包括设于壳体上的手柄，所述手柄内设有用于装载药物的腔体。8.一种基于自主肺功能测量仪的肺功能测量方法，其特征在于，包括：通过自主肺功能测量仪采集被测量者的肺活量信息，所述肺活量信息包括FVC及FEV1，所述FVC为用力肺活量，所述FEV1为用力呼气时，第一秒呼出的气量容积；...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛正一，曾景华，林洪鑫，谢洪建，邓梦儒，陈桪，王晗，邓庆华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44