[實用新型]強迫振蕩肺功能測試裝置

有效

• 申請號: 201720336481.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN208065176U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 張政波;梁洪;劉曉莉;張楠;徐聲偉;王衛東
• 申請（專利權）人: 張政波
• 主分類號: A61B5/085
• 分類號: A61B5/085;A61B5/08
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司 11440
• 代理人: 齊曉靜

本申請提出一種強迫振蕩肺功能測試裝置，其中，裝置包括咬嘴、氣路通道、壓力傳感器、流量傳感器、揚聲器、揚聲器驅動電路、控制單元、振蕩源，在強迫振蕩開始之前，先采集3?5次使用者自主呼吸過程中的流量和壓力信號，基于該壓力和流量信號，做頻譜分析，獲得使用者個體化的呼吸運動的主頻，該主頻進一步處理后作為強迫振蕩的激勵信號的基頻；以所述激勵信號激勵揚聲器，使其對使用者的氣道進行強迫振蕩；在揚聲器對使用者的氣道進行強迫振蕩時，通過壓力傳感器和流量傳感測量氣路中的強迫振蕩壓力和流量信號，以此辨識呼吸系統的力學特性。

技術領域

本發明涉及呼吸系統力學分析技術，尤其涉及一種強迫振蕩肺功能測試裝置。

背景技術

近年來，老人、兒童等敏感人群的呼吸系統疾病發病率以及哮喘、慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者的疾病發作率有不斷增加的趨勢。肺功能測試是胸肺疾病及呼吸生理的重要檢查內容，對呼吸功能評價、呼吸系統疾病診斷及治療效果評估具有重要意義。傳統肺功能檢測需要患者理解醫生指令并給予配合，而老人、兒童、聽障和智障患者等人群難以做到；此外，傳統肺功能儀不能區分阻塞性通氣功能障礙患者阻塞發生的部位。

振蕩肺功能檢測是基于強迫振蕩技術的呼吸阻抗測量新方法，與傳統肺功能儀以使用者作為信號源的被動測試方法不同，它是一種主動測量方法，利用儀器產生激勵信號，檢測使用者的反應。它可以測出氣道、肺和胸壁的粘性阻力、彈性阻力和慣性阻力，能夠反映氣道和肺順應性的改變，分辨吸氣相和呼氣相的阻力變化，區分氣道阻塞部位、嚴重程度和呼吸動力學等特征，對于哮喘、COPD等阻塞性通氣功能障礙的檢測具有明顯的優勢。此外，這種測試方法在自然呼吸狀態下即可進行，不需要測試者的主動配合，非常適用于老人及幼兒等。FOT(Forced oscillatory technology，強迫振蕩技術)是一種無創技術，無需使用者主動配合，測量過程只需要使用者平靜地進行自主呼吸，即可非常靈敏地測試出呼吸系統力學特性參數，特別適合于老年人、兒童使用；它可以分辨吸氣相和呼氣相阻力變化，對于辨別慢性阻塞性肺疾病和哮喘具有重要意義；另外它有助于對吸煙患者呼吸系統病變的辨識，可以幫助臨床早期診斷由吸煙導致的呼吸功能改變。因而，FOT在呼吸系統疾病診斷和指導用藥方面具有廣闊的應用前景。

強迫振蕩技術最早由Dubois等于1956年提出，經過60年的發展，目前已由實驗室原型技術發展成為臨床呼吸系統疾病診斷的應用技術，國際上一些單位推出了相關產品，歐洲呼吸協會針對強迫振蕩技術的臨床應用也已提出了相應的技術規范。強迫振蕩技術是一種主動測量呼吸系統力學特性的技術，其核心思想是將人體的呼吸系統視為一個“黑箱”，利用系統辨識的原理，通過外界施加不同類型的壓力振蕩，測量呼吸系統的響應，即壓力、流量，進而辨識出呼吸系統阻抗。

FOT通過壓力振蕩源施加連續的激勵信號以檢測系統的響應，FOT常采用的激勵信號有三種，分別為單頻正弦信號、偽隨機信號(多正弦組合)、周期脈沖信號。單頻正弦信號因實現容易，信噪比高，對硬件部分要求較低，在FOT 的技術早期得到了廣泛使用，但單頻正弦信號若要實現多個頻率點的呼吸阻抗測量，需要依次掃頻，存在檢測時間偏長和時間分辨率較低的問題，后來相繼出現了偽隨機多正弦組合和周期性脈沖等激勵信號。偽隨機多正弦組合和周期性脈沖信號能夠在較短的時間內產生呼吸系統辨識所需的持續激勵信號，使呼吸系統在多個頻率點被充分激勵，因此能夠有效縮短檢測時間，并具有較高的時間分辨率，目前市場上的振蕩肺功能產品多以偽隨機正弦組合和周期性脈沖兩種方式來實現呼吸系統力學特性辨識，代表性的產品有德國JEAGER公司的 MasterScreen IOS、日本Chest公司的MostGraph以及美國的Resmon公司的PRO FULLFOT等產品。