[發明專利]用于肺功能測定的流量傳感器、肺功能測試儀及應用

在審

• 申請號: 201710381495.0
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107242874A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 胡錫江;方俊標;陳志敏;劉金玲;王天星
• 申請（專利權）人: 臺州億聯健醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/087
• 分類號: A61B5/087
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別涉及用于肺功能測定的流量傳感器、肺功能測試儀及其應用和測定方法。

背景技術

人體各器官的機能只有在氧供應充足的情況下才能正常工作。人體的氧供給全靠肺的呼吸來獲得，在呼吸過程中，肺攝入氧氣并排出代謝產物二氧化碳。利用肺功能測定可判斷測試者的呼吸機能，對鑒別氣道梗阻類型、胸腹部外科手術前的肺功能評估等方面具有實際的臨床意義。

隨著技術的進步，肺功能測定儀已從傳統的浮筒式、回轉式，逐步發展出現了便于攜帶的電子測定儀。在這類電子肺功能測試儀中，呼吸流量傳感器是其關鍵的部件之一。

如圖1所示，采用文丘里管原理設計的壓差式流量傳感器，在流量傳感器上包括兩個取壓口（雙孔流量傳感器），低壓取壓口1001設置在喉口部1003，高壓取壓口1002設置在呼氣進氣部1004。檢測呼氣參數時，氣流先經過高壓取壓口，再進入喉口部的低壓取壓口，由于喉口部孔徑小，氣流被壓縮加速，壓力損失比較大，流量下降，但是高壓取壓口在喉口部前，所以不會影響流量測試精度。如果所述流量傳感器用于檢測吸氣參數，氣流會先經過喉口部的低壓取壓口，氣流壓力損失，流量下降，再進入高壓取壓口，檢測到的流量會明顯偏小，因此基于文丘里管原理的壓差式流量傳感器用兩個取壓孔不能同時檢測呼氣和吸氣雙向流量。

為了能同時檢測呼氣和吸氣雙向流量，如圖2所示采用文丘里管原理設計壓差式流量傳感器采用四個取壓口的設計，需分別在吸氣進氣部1005增加一個高壓取壓口1002，在喉口部再增加一個低壓取壓口1001，必然會增加喉口部1003的長度，整個流量傳感器的長度隨之增加，取壓口多，結構復雜，不利于檢測儀器的小型化。

如圖3所示采用孔板原理設計的氣體流量傳感器，由于孔板1006厚度小于0.02D(管子直徑)，氣流壓力損失小，不影響呼氣和吸氣雙向流量檢測精度。但是由于人體吸氣流量相對于呼氣流量小很多，采用兩組取壓口來同時檢測呼氣和吸氣流量，吸氣檢測的靈敏度不夠，因此采用四個取壓口1007，兩個壓差傳感器1008，包括高量程壓差傳感器和低量程壓差傳感器，高量程壓差傳感器用來檢測呼氣流量，低量程壓差傳感器用來檢測吸氣流量，以提高吸氣流量檢測靈敏度。不過由于采用了兩組不同量程的壓差傳感器，在流量傳感器定標時，需采用兩組定標體系，這不但會增加儀器的復雜度，降低可靠性，而且會增加生產工序、制造成本以及售后維護的復雜度。

發明內容

為了克服上述缺點，本發明的目的在于提供一種用于肺功能測定的流量傳感器，為中空管結構，主要由呼氣進氣部、第一錐部、喉口部和第二錐部依次相連而成，低壓取壓口開設在喉口部的管壁上，第一高壓取壓口和第二高壓取壓口分別開設在非喉口部兩側的管壁上。

進一步的，呼氣進氣部和喉口部呈圓柱形，呼氣進氣部的直徑大于喉口部的直徑，第一錐部和第二錐部呈圓臺形，第一錐部和第二錐部直徑較小的一端分別朝向喉口部。

進一步的，第一取壓口開設在第一錐部或呼氣進氣部，第二高壓取壓口開設在第二錐部。

優選的，第一高壓取壓口與低壓取壓口之間的距離小于第二高壓取壓口與低壓取壓口之間的距離。

本發明還提供了一種肺功能測定儀，包括壓差傳感器和流量傳感器，所述流量傳感器，為中空管結構，主要由呼氣進氣部、第一錐部、喉口部和第二錐部依次相連而成，低壓取壓口開設在喉口部的管壁上，第一高壓取壓口和第二高壓取壓口分別開設在非喉口部兩側的管壁上；所述壓差傳感器包括第一壓差傳感器和第二壓差傳感器。

進一步的，呼氣進氣部和喉口部呈圓柱形，呼氣進氣部的直徑大于喉口部的直徑，第一錐部和第二錐部呈圓臺形，第一錐部和第二錐部直徑較小的一端分別朝向喉口部。

進一步的，流量傳感器第一高壓取壓口與第一壓差傳感器的正壓端連接，第二高壓取壓口與第二壓差傳感器的正壓端連接，兩個壓差傳感器的低壓端通過三通管分別與喉口部的低壓取壓口連接。

進一步的，所述肺功能測定儀還包括微處理器。所述壓差傳感器的數據由微處理器控制采集、處理。

優選的，所述肺功能測定儀還包括呼氣檢測和吸氣檢測兩種檢測模式的自動判斷系統。

本發明還提供了一種肺功能測定的方法，包括以下步驟：

（1）提供本發明所述的肺功能測定儀；

（2）測試者口含流量傳感器的呼氣進氣部的前端，并呼氣或吸氣；

（3）讀取第一和第二壓差傳感器數據；

（4）判斷是否開始呼氣或吸氣；