用于肺功能测试的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于肺功能测试的方法和设备，其中，基于由呼吸参数表示的对象的肺活量和根据对象胸部的阻抗数据获得的胸部图像来诊断肺功能。相应地，本发明专利技术提出了“肺活量‑断层成像”，通过结合使用常规肺活量计和电阻抗断层成像(EIT)来处理和分析从对象口部获得的整体变量和通过对对象肺部内部进行成像获得的局部变量两者。

Methods and equipment for pulmonary function testing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于肺功能测试的方法和设备
本公开涉及用于肺功能测试的方法和设备，更具体地涉及基于根据对象的呼吸参数的肺活量和根据阻抗数据的胸部图像来诊断肺功能的用于肺功能测试的方法和设备。
技术介绍
诊断性肺活量计指的是用于通过测量吸入或呼出对象肺部的气体的量(呼吸参数)来诊断对象的肺功能的医疗设备。为了测试肺功能，诊断性肺活量计通过电气地直接集成来自在遮盖病人鼻子之后连接到病人口部的气流转换器的输出来测量肺活量。在该情况下，待通过对输出求积分而获得的诊断性变量包括用力肺活量(FVC)、1秒内用力肺活量(FEV)、呼气峰值流速(PEF)、用力呼气中段流速(FET)、FEV/FVC比值等。现有诊断性肺活量计通过测量基于在遮盖对象鼻子的同时口部呼吸的空气流量和体积来测量肺活量。这样的方法是非侵入性测量，但存在不能获悉通过口部的空气有多少被分到每个肺部中的局限。而且，存在不能获悉吸入对象的每个肺部中的空气在肺部中如何分布的局限。换句话说，常规肺活量计测量对象口部处的空气的整体体积和整体流量，不提供关于在肺部内的某个区域处的局部容积和局部流量的信息，由此具有难以做出关于对象的肺功能的更准确的诊断的问题。此外，简单肺活量计需要测量最大吸气和呼气之间的空气量变化，但年老和体弱和某些对象难以进行最大吸气和呼气。因此，存在降低测量和分析准确性的问题。
技术实现思路
【技术问题】本公开旨在提供一种用于肺功能测试的方法和设备，其中，使用常规肺活量计和电阻抗断层成像(EIT)两者来集合地处理和分析在对象口部获得的整体变量和根据肺部内部图像获得的局部变量，由此提出肺活量-断层成像(spirotomometry)。而且，本公开旨在提供一种用于肺功能测试的方法和设备，其中，基于肺活量-断层成像提供关于对象肺部内部的气流机制信息，由此改善肺活量测试的有用性。而且，本公开旨在提供一种用于肺功能测试的方法和设备，其中，通过应用使用附接到对象胸部的电极的EIT，基于胸部图像测量肺部内的空气分布，并通过电气地对安装到对象口部的气流转换器的输出求积分来测量肺活量，由此基于所测量的肺部内的空气分布和所测量的肺活量来诊断肺功能。而且，本公开旨在提供一种用于肺功能测试的方法和设备，其中，在监控器上一同显示由于对象呼吸造成的空气量实时变化的积分值和呼吸目标值，并且还基于阻抗图像测量肺部内的空气分布变化，由此提供关于肺部容积和肺功能的参数而不要求最大吸气和呼气的条件。【技术方案】一种用于肺功能测试的设备包括：设有用于注入电流和感测电压并且沿着待检查对象的胸围附接的多个电极的胸部电极元件；配置为接收根据对象呼吸的呼吸参数的呼吸测量器；配置为将电流选择性地提供给在多个电极中选择的至少一个电极对并通过由未选择的电极测量电压来基于阻抗数据生成胸部内部图像的控制器；配置为基于所输入的呼吸参数计算对象的肺活量的肺活量计算器；和，配置为结合由所计算的肺活量获得的整体变量和由所生成的胸部图像获得的局部变量对对象进行肺功能诊断的肺功能诊断器。控制器可控制预设目标呼吸设定值基于根据所计算的肺活量获得的整体变量随时间变化，肺活量计算器可获得对象的呼吸参数并相对于所变化的目标呼吸设定值计算对象的肺活量。肺活量计算器可通过基于与所输入的呼吸参数对应的空气流量对空气流量求积分来根据体积计算对象的肺活量。肺功能诊断器可根据所计算的对象的肺活量获得整体变量，并通过基于所生成的胸部图像测量肺部内在时间上的空气分布变化、程度和模式中的至少一种来获得局部变量。而且，肺功能诊断器可结合局部变量和整体变量进行肺功能诊断。控制器可包括：配置为通过在附接到对象的胸部的多个电极中选择的至少一个电极对注入具有多个频率范围的电流的电流注入模块；配置为测量由通过多个电极中未选择的电极注入的电流引起的电压的电压测量模块；和，配置为通过基于所测量的电压测量胸部中的阻抗数据来生成胸部内部图像的图像生成模块。电流注入模块可选择所选择的电极对和频率，生成电压并将其转换成对应于所选择频率的电流，并通过所选择的电极对将所转换的电流注入对象的胸部。而且，控制器可以还包括控制模块，其配置为控制从多个电极中选择至少一个电极对，控制选择未选择的电极，并控制基于由呼吸测量器输出的呼吸参数获得整体变量。该多个电极可包括简单电极或复合电极中的至少一个，并布置在由柔性弹性材料制成并且附接到胸部的基板的一侧。呼吸测量器可由一次性纸或塑料制成，成形为包括待与对象口部接触的入口和与入口相反的出口的管状，并根据对象从入口的呼吸来测量呼吸参数。根据本公开的一个实施例的用于肺功能测试的设备可以还包括配置为显示从肺功能诊断器实时获得的整体变量和根据胸部图像获得的肺部内的局部空气分布变化的图和图像的显示器。一种通过用于肺功能测试的设备来测试肺功能(例如对象的肺活量)的方法包括：通过测量根据对象呼吸的呼吸参数来计算对象的肺活量；将电流选择性地提供给在沿着对象胸围附接的多个电极中选择的至少一个电极对，和基于通过未选择的电极测量的电压的阻抗数据生成胸部内部图像；和结合根据所计算的肺活量获得的整体变量和根据所生成的胸部图像获得的局部变量来对对象进行肺功能诊断。所述计算肺活量可包括通过基于与所测量的呼吸参数对应的空气流量对空气流量求积分来根据体积计算对象的肺活量。所述进行肺功能诊断可包括根据所计算的对象的肺活量获得整体变量，和通过基于所生成的胸部图像测量肺部内在时间上的空气分布变化、程度和模式中的至少一种来获得局部变量。而且，所述进行肺功能诊断可包括结合局部变量和整体变量进行肺功能诊断。【有益效果】根据本公开的一个实施例，使用常规肺活量计和电阻抗断层成像(EIT)两者来集合地处理和分析在对象口部获得的整体变量和由肺部内部图像获得的局部变量，由此提出肺活量-断层成像。而且，根据本公开的一个实施例，基于肺活量-断层成像提供关于对象肺部内部的气流机制信息，由此改善肺活量测试的有用性。而且，根据本公开的一个实施例，通过应用使用附接到对象胸部的电极的EIT，基于胸部图像测量肺部内的空气分布的实时相对变化，并通过电气地对安装到对象口部的气流转换器的输出求积分来测量肺活量，由此基于所测量的肺部内的空气分布和所测量的肺活量来诊断肺功能。而且，根据本公开的一个实施例，在监控器上一同显示由于对象呼吸造成的空气量实时变化的积分值和呼吸目标值，并且还基于阻抗图像测量肺部内的空气分布的变化，由此提供关于肺部容积和肺功能的参数而不要求最大吸气和呼气的条件。而且，根据本公开的一个实施例，能够基于在包括口腔、支气管和肺部的呼吸器官中的口腔处获得的整体呼吸变量和在肺部内获得的呼吸指数来分析支气管和肺功能。而且，根据本公开的一个实施例，能够改善肺功能测试的准确性，该准确性因为例如老人和体弱者的某些对象不能做出最大吸气和呼气而已经降低。附图说明图1是根据本公开的一个实施例的用于肺功能测试的设备的框图。图2A图示出根据本公开的一个实施例的用于肺功能测试的设备，图2B示意性地图示出胸部电极元件。图3A和3B示意性地图示出在图2B中示出的用于肺功能测试的设备中使用的复合电极。图4A至4C示意性地图示出电极带，图4D图示出电极带附接到对象身体的一个示例。图5示出具有呼吸参数的肺呼吸曲线。图6A图示出基于对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于肺功能测试的设备，包括：设有多个电极的胸部电极元件，所述多个电极用于电流注入和电压检测，并且沿着待检查对象的胸围附接；呼吸测量器，配置为接收根据对象呼吸的呼吸参数；控制器，配置为将电流选择性地提供给在所述多个电极中选择的至少一个电极对，并且通过由未选择的电极测量电压来基于阻抗数据生成胸部内部图像；肺活量计算器，配置为基于输入的呼吸参数计算对象的肺活量；以及肺功能诊断器，配置为结合根据所计算的肺活量获得的整体变量和根据所生成的胸部图像获得的局部变量来对对象进行肺功能诊断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.18 KR 10-2016-01541421.一种用于肺功能测试的设备，包括：设有多个电极的胸部电极元件，所述多个电极用于电流注入和电压检测，并且沿着待检查对象的胸围附接；呼吸测量器，配置为接收根据对象呼吸的呼吸参数；控制器，配置为将电流选择性地提供给在所述多个电极中选择的至少一个电极对，并且通过由未选择的电极测量电压来基于阻抗数据生成胸部内部图像；肺活量计算器，配置为基于输入的呼吸参数计算对象的肺活量；以及肺功能诊断器，配置为结合根据所计算的肺活量获得的整体变量和根据所生成的胸部图像获得的局部变量来对对象进行肺功能诊断。2.根据权利要求1所述的用于肺功能测试的设备，其中所述控制器控制预设目标呼吸设定值基于根据所计算的肺活量获得的整体变量随时间变化，以及所述肺活量计算器获得对象的呼吸参数，并且相对于变化后的目标呼吸设定值来计算对象的肺活量。3.根据权利要求1所述的用于肺功能测试的设备，其中所述肺活量计算器通过基于与输入的呼吸参数对应的空气流量对空气流量求积分来根据体积计算对象的肺活量。4.根据权利要求3所述的用于肺功能测试的设备，其中所述肺功能诊断器根据所计算的对象的肺活量获得整体变量，并通过基于所生成的胸部图像测量肺部内在时间上的空气分布变化、程度和模式中的至少一种来获得局部变量。5.根据权利要求4所述的用于肺功能测试的设备，其中所述肺功能诊断器结合局部变量和整体变量进行肺功能诊断。6.根据权利要求1所述的用于肺功能测试的设备，其中所述控制器包括：电流注入模块，配置为通过在附接到对象胸部的多个电极中选择的至少一个电极对注入具有多个频率范围的电流；电压测量模块，配置为测量由通过所述多个电极中未选择的电极注入的电流引起的电压；以及图像生成模块，配置为通过基于所测量的电压测量胸部中的阻抗数据来生成胸部内部图像。7.根据权利要求6所述的用于肺功能测试的设备，其中所述电流注入模块选择所选择的电极对和频率，生成电压并将电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹应济，吴东仁，
申请(专利权)人：百来，
类型：发明
国别省市：韩国,KR