[發(fā)明專利]一種肺笛的噪聲測量方法及測量裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112556836A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高申平;陳儉;吳德林;姚磊;王蕭博;余崇皓;俞醒言;張亨達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省計量科學(xué)研究院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發(fā)明公開了一種肺笛的噪聲測量方法及測量裝置。本發(fā)明可對一種呼吸振動排痰器的不同位置處的噪聲進(jìn)行計量校準(zhǔn)，即在測量裝置管腔內(nèi)，利用可調(diào)節(jié)氣閥實現(xiàn)對肺笛的吹氣功能，通過調(diào)節(jié)不同氣壓的檔位實現(xiàn)不同氣量的排放。在測量裝置管內(nèi)附著有聲學(xué)傳感器，管內(nèi)壁附有聲學(xué)吸聲材料，聲學(xué)傳感器可以在腔內(nèi)不同位置處測量噪聲參數(shù)，分析噪聲頻段，實現(xiàn)對肺笛不同氣壓和氣量的情況下噪聲參數(shù)計量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療、理療器械領(lǐng)域，具體為一種肺笛的噪聲測量方法及測量裝置。

背景技術(shù)

肺笛，學(xué)名呼吸振動排痰器，是一款用來獲取人體肺部深部痰液、純物理性進(jìn)行人體肺部深度清潔的全球范圍內(nèi)唯一一個受到美國和中國藥監(jiān)局批準(zhǔn)的醫(yī)療、理療器械。通過聲波的振動幫助慢性阻塞性肺病(COPD)等肺病患者將凝滯在肺部深處的痰液較為輕松地咳出來，其設(shè)計原理模仿健康人體肺部的自然黏液清除系統(tǒng)，口腔吹動肺笛產(chǎn)生的16Hz-25Hz的低頻振動，來松動氣道內(nèi)的粘液，使其易于咳出。

吸煙以及霧霾等會導(dǎo)致體內(nèi)有害顆粒的吸入增加，而該種有害顆粒由于過于微小而難以排出，繼而形成痰液導(dǎo)致其他疾病。通過使用肺笛低頻聲波共振可以松動這些痰液，使痰液變得稀薄，隨著纖毛擺動將其排出。從而達(dá)到純物理性地深度清潔人體肺部的功效。

采用肺笛時除輕微短暫的咽喉刺激外，肺笛一般不會引發(fā)支氣管痙攣等嚴(yán)重癥候，即使在極其嚴(yán)重的COPD患者中，吸痰操作也是安全的。作為診斷性用途，肺笛可以用于協(xié)助肺部健康情況的常規(guī)檢查、確定感染源、確定炎性標(biāo)志物、肺結(jié)核的基因型分型、通過DNA標(biāo)志物檢測早期肺癌等等；用于治療性用途時，肺笛可以改善慢阻病人的治療，幫助囊性纖維化、流行性感冒和哮喘病人在家減輕病狀。

肺笛是一種小型的手持設(shè)備，可以通過更換哨片進(jìn)行重復(fù)使用，噪聲參數(shù)是評價肺笛計量性能的主要參數(shù)。然而由于肺笛的噪聲分布不均勻，噪聲量級不穩(wěn)定，測量需配置氣量控制模塊，目前尚無相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和裝置來衡量肺笛的技術(shù)指標(biāo)，這對醫(yī)療機(jī)構(gòu)及使用用戶來說造成了很大的困擾。因此，為保障醫(yī)療器械產(chǎn)品的性能及功效，非常有必要對肺笛的噪聲測量方法進(jìn)行研究及測量裝置的研制。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種肺笛的噪聲測量方法及測量裝置。

本發(fā)明的一方面提供了一種肺笛噪聲測量方法，該方法可對肺笛不同氣體工況情況下不同位置處的噪聲參數(shù)進(jìn)行測量分析。

在肺笛噪聲測試腔管內(nèi)，布置若干個聲學(xué)傳感器，各聲學(xué)傳感器校準(zhǔn)后插入在測試腔管中并固定密封，傳感器間距為固定為d。

為了準(zhǔn)確的模擬肺笛的工作狀態(tài)，正常成人肺活量的平均值，男性約為3500mL，女性約為2500mL。最大通氣量是指人體在用力深呼吸后一分鐘內(nèi)呼出的最大通氣量，男性的最大通氣量為100升，女性80升。

將肺笛噪聲測試腔氣孔接口連接氣閥，調(diào)整供氣罐氣量L，為肺笛噪聲測量提供穩(wěn)定的氣量輸入，其氣量輸入可參考最大通氣量。

得到測試腔管不同位置處噪聲值N_i，通過計算得到肺笛的總噪聲N和聲功率級Q。

改變供氣罐氣量L，待供氣氣壓穩(wěn)定為1bar，測量得到不同位置處的噪聲，獲得不同工況下肺笛的總噪聲N和聲功率級Q。

本發(fā)明的另一方面提供了一種肺笛的噪聲測量裝置，包括供氣裝置、測試腔管、聲學(xué)傳感器、聲信號采集分析系統(tǒng)。

所述供氣裝置包括供氣罐、氣壓顯示裝置、氣量調(diào)節(jié)裝置、供氣閥門接口和測試腔連接裝置，可產(chǎn)生氣壓穩(wěn)定、氣量穩(wěn)定的氣流，實現(xiàn)對測試腔穩(wěn)定供氣。氣壓和氣量可根據(jù)需求量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述測試腔管為長方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)四周填充有發(fā)泡三聚氰胺棉；測試腔管頂端有橡膠夾持機(jī)構(gòu)用于固定肺笛的吹嘴；在測試腔管兩側(cè)分別開有多個測試孔，測試腔管尾端設(shè)置有分流三角頭，分流三角頭頂端為防風(fēng)罩。