用于监视肺功能的方法和装置制造方法及图纸

一种测试受测者肺功能的方法，包括将呼吸测定器与受测者气道以串联方式联接，读取在固定于呼吸测定器上的阻力元件的上流与下流压力读数，读取在放置第二阻阻力元件时来取第二次压力读数，并将这批读数进行处理以计算出受测者气道的特性气流曲线。从气流曲线计算出第一和第二时间常数并用于计算肺顺应性和气道阻力的数值。本发明专利技术还扩展到一种带有固定的第一阻力元件和可取下的第二阻力元件的呼吸测定装置。本发明专利技术还扩展到一种用于监测肺功能的设备。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量受测者肺功能的方法以及用于实现该测量方法的设备。对人体和其它动物的肺功能进行测量有多种应用。对患者肺气肿或其它呼吸道疾病的患者，监测肺功能在诊断与研究这两方面都是有用的。它也可以用于监测运动员和妇女的肺活量的功能。这种测量还有各种其它的应用。在测量肺功能当中，两个有意义的参数是气道阻力(Raw)和肺与胸的顺应性(C1t)。这些参数类似于电阻和电容，并定义一个时间常数τ＝Raw×C1t。过去，用体积描记器测量气道阻力，而用吞咽气球测量肺与胸的顺应性。显然，这是一种既麻烦又笨拙的方法。本专利技术的目的在于提供一种测量肺功能的替代方法和设备。依照本专利技术监测受测者肺功能的方法包括以下步骤将呼吸测定器与受测者的气道以串联方式联接起来;读取呼吸测定器中第一阻力元件上流与下流的第一次气道压力读数;插入或取出呼吸测定器中的第二阻力元件，以便受测者气道的总阻力发生变化;读取呼吸测定器中第一阻力元件上流与下流的第二次气道压力读数;处理第一次与第二次压力读数，以便分别计算受测者气道的第一和第二特性气流曲线;由第一与第二气流曲线导出第一与第二时间常数;以及由第一与第二时间常数计算受测者肺顺应性和气道阻力的数值。为分别计算出第一与第二气道气流曲线，最好读取多个第一次与第二次气道压力读数。气道气流曲线最好是气流随时间变化的曲线，由此可导出肺时间常数。进一步依照本专利技术的用于监测受测者肺功能的呼吸测定设备包括一个用于以串联方式与受测者气道联接的确定机体内管路的机体;一个管路中的第一阻力元件;第一阻力元件两侧上与管路相通的在机体上的第一和第二气门;以及一个可在管路中的一个操作位置和一个非操作位置之间移动的第二阻力元件，在操作位置上，它增加对管路中气流的阻力，在非操作位置上实际不影响管路中的气流。第一和第二阻力元件可以是带有予定有效孔径尺寸的穿孔板。第二阻力元件最好能适合于在其非操作位置上从机体中移开。例如，第二阻力元件可释放地安置在机体与管路相交叉的切口中。机体内的各个气门适合于通过管道或管子与各自的压力敏感器相联接。机体还适合于气门内或气门附近放置压力敏感器。无论在哪种情况下，所布置的压力敏感器可以测量通过第一阻力元件的压力差，都可以计算出管路中气流的测量值。本专利技术扩展到用于监测受测者肺功能的设备，它包括如上所述的吸收测定设备，并进一步包括与机体中的第一和第二气门相通的第一和第二压力敏感器，并布置以便产生与各自的压力读数相应的各自的输出信号;以及处理装置，用于接收来自于敏感器的第一组和第二组输出的信号，这些信号是第二阻力装置处在非操作位置和操作位置时的压力读数;用于计算受测者气道的第一和第二特性气流曲线;用于从第一和第二气流曲线求出第一和第二时间常数;以及用于由此计算出肺功能顺应性和气道阻力的数值。本设备进一步可包括指示装置(如数字的或图形的)，用于显示一个或多个被测或被计算数值。处理装置包括用于放大第一和第二压力敏感器输出的放大器，至少一个模/数变换器，它用于将放大的输出信号变换成数字形式，以及一个用于实现所要求的计算并按要求产生输出或显示信号的微处理器。附图说明图1是按照本专利技术的呼吸测定设备的分解剖视图;图2是处于装配状态的图1所示设备的局部剖视图;图3是结合图1与图2的呼吸测定器的测试肺功能设备的简化示意方块图;图4是说明用图3的设备计算有关参数的简化图;图5是说明相对于强制呼气的气道参数的示意图;图6是说明图3所示设备的处理装置运行的简化流程图;图7是设备的前置放大器电路的电路图;图8是设备的微处理器与A/D变换器电路的电路图;以及图9为设备的触发器与定时器电路的电路图。附图1和附图2所示的设备是一个经改进的呼吸测定器，它适合于与顺受测者的气道连续的插入，并使两个不同的予定阻力元件顺受测者气道按顺序放置，以便使准确的测量得以进行，能由此计算出肺功能信息。呼吸测定器有一个机体10，它包括一个入口部分12，一个中央部分14和一个出口部分16，它们一段设计圆形，每一部分有一个圆形的中心孔，因而在机体总体上定义一个中心管状的管路18。机体10的入口部分12和出口部分16具有各自的用于把管道或软管连接到呼吸测定器的管状端20和22。在图2中一个挠性的软管24连接到入口部分12，并插入一个受测者26的口中(示于图3)。典型的是，本呼吸测定器10将形成麻醉回路或比图3所示意的更复杂的测试装置的一部分。重新参看图1与图2，机体10的入口部分12定义了一个与其内孔同心的圆形座28，它接受一个呈穿孔板形式的阻力元件30，阻力元件30典型地包括一个在其上予定数量与尺寸的穿孔的是金属盘，从而对穿过呼吸测定器管路18的空气流或气体流提供予定等级的阻力。当呼吸测定器的入口部分12与中央部分14如图2所示被紧固在一起时，阻力元件30被夹紧在底座28中的位置上。在机体的入口部分12和中央部分14中分别形成气门32和34，并终止于联接器36和38，它们具有用于保持挠性管子40和42扩大的头部。气门32和34径向地穿过机体部分12和14伸展到与中心管路18相通。所形成的呼吸测定器机体的出口部分16具有径向伸展的与管路18交叉的切口44。该切口接受第二阻力元件46，该阻力元件与阻力元件30相似，但在其一个边上有一个翼片48或其它的抓握装置，以便设备操作者能将其抓住并将其插入切口44或从中取出。在图2中展示出第二阻力元件46处在切口44的位置上，因而第一和第二阻力元件与受测者气道按顺序有效地被放置。当第二阻力元件46从切口44中被取出而只有第一阻力元件30保留在患者气道中时，可以看到，插入受测者气道中总的阻力可在相应于只有第一阻力元件30的数值R1与相应于两个阻力元件30和46时的第二数值R1+R2之间改变。本专利技术的典型范例中，阻力元件30具有阻力值约为每升、每秒0.35cm H2O，而阻力元件46的阻力值约为每升、每秒1.0cm H2O。现在参照图3，所示的与图1和图2中的呼吸测定器相联的管子40和42联接到差动压力传感器50。该压力传感器提供与通过呼吸测定器管路18中的第一阻力元件30的压力差成比例的电输出信号。压力传感器50的输出由前置放大器52放大，经过放大的输出信号送到一个模/数(A/D)变换器54上。A/D变换器对压力传感器给出的经放大的输出信号进行数字化，该数字输出信号被加到与只读存储器(ROM)58和随机存取存储器(RAM)60相连的微处理器56上。数字显示器62(或其它显示，如图形显示)被设置成由微处理器56的输出进行驱动或由相连的显示驱动器进行驱动。图3的电子电路更详细地展示在图7、8和9中，这些图是本专利技术典型范例中使用电路的电路图。在图7中，差动压力传感器50是一种型号为LT1014的器件，它连至各自的LM324型运放对U2A，U2B，U2C和U2D，它们相当于图3中的前置放大器52。前置放大器处自经放大的输出信号加到联接器64的1针和2针上，该联接器还用来把电源电路输出的电能馈给压力敏感器和放大器。图9的电路包括一个阀值检测器U5A，它通过包括电阻器R5和电容器C7的差分电路接收图7中前置放大器电路输出。差分电路的输出是一个快速上升的起始电流信号，该信号被阀值检测器U5A成形换相，并加到555型定时器电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测受测者肺功能的方法，包括的步骤有：以串联方式将呼吸测定器与受测者的气道相联接；读取呼吸测定器中第一阻力元件的上流和下流的第一次气道压力读数；在呼吸测定器中插入或取出第二阻力元件，致使受测者的气道中总的阻力发生变化；读 取呼吸测定器中第一阻力元件的上流和下流的第二次气道压力读数；处理第一次和第二次压力读数，以便分别计算出受测者气道的第一和第二特性气流曲线；从第一和第二气流曲线异出第一和第二时间常数；以及从第一和第二时间常数计算出受测者肺顺应性和 气道阻力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：扬克里斯蒂安弗马克，
申请(专利权)人：克里斯蒂安弗马克，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]