[发明专利]用于肺活量计的流量感测装置及其方法

说明书

本主题描述了一种肺活量计(100)内的流量感测装置。该装置包括管状构件(202)，用于允许空气沿其纵向轴线通过。至少两个盘形空气阻力元件(204)可拆卸地布置在管状构件(202)内以抵抗气流。每个所述阻力元件包括多个穿孔，以允许空气通过阻力元件。至少两个端口(206)径向向外延伸穿过所述管状部件(202)的壁，使得所述两个端口(206)中的每一个都位于管状部件(202)内于阻力元件(204)附近，以便至少确定它们之间的压差。

技术领域

本公开涉及肺活量计，尤其涉及肺活量计的组装和功能。

背景技术

在患者/健康个体的强制呼气试验期间，已广泛用于呼吸器官研究的呼吸速度描记法可以用作测量流速的测量方法。它涉及在一个以上的点处测量流动路径两端的压差，并根据压差值计算流速。

肺活量计是一种基于呼吸速度描记法的设备，具有多种类型并且采用了多种技术来测量患者的呼吸参数。在频谱的一端，是基于气动和机械体积的肺活量计，其给出用户的整个呼吸周期的完整图。然而，这种肺活量计通常非常昂贵，并且不可能每个患者都在家中拥有个人肺活量计。另一方面，有基于低成本流量传感器的峰值流量计，其允许轻松测量呼吸参数。然而，许多这样的装置缺乏制作详细和完整的吸气和呼出曲线的能力。

电子肺活量计在生产成本和产量上都处于两个极端之间。电子肺活量计通常比专业肺活量计生产要更便宜，并且可以电子方式记录读数，从而使患者和临床医生可以轻松地随时间比较结果。

就电子肺活量计而言，市场上有几种选择。他们采用了大量技术，并且在成本和易用性方面差异很大。在一示例中，已经构造了具有设置在空气管的排气端处的非金属合成织物阻力元件的多个肺活量计。然而，这些设备或结构复杂或读数不可靠。Puritan-Bennett公司的设备“FS200流量传感器”具有细长的中空塑料管和一端处的圆形空气入口。塑料管像喇叭一样在排气端向外张开。排气开口覆盖有耐空气织物和穿过用于连接传感器的塑料管壁的径向延伸的压力传感器开口或端口。

波兰产品肺活量计是一种采用热感测技术的数字肺活量计，并连接到专用的移动应用程序以收集数据、报告测试结果以及记录测试数据。

另一肺活量计“哮喘监测仪AM3 BT”是一种支持蓝牙的设备，用于以与临床级肺活量计相当的精度测量关键的肺功能。该设备会将数据发送到智能手机或平板电脑。这采用超声波传感方法来预测流速，从而生成完整的呼气和吸气曲线。

美国专利号4905709涉及包含阻力元件的另一肺活量计装置，其中阻力元件设置在空气管的密封端附近，并且三个矩形的空气出口开口穿过管的侧壁形成。尽管它试图产生线性结果，但它具有复杂的构造，并且清洗过程对于重复使用极为困难。

涵盖基于改进的气压计的肺活量计的国际公开号WO01/42744描述了一次性阻力元件，其可以容易地生产并以筛网的形式设置。此外，空气管的设计使得织物放置在相对于空气管内的流动轴线倾斜的位置。

美国专利号6090049公开了一种具有改进的气压计的屏幕型肺活量计，具有：中空壳体，其具有环形环；与该环形的环一体形成的第一呼吸管；以及第二呼吸管，其可以与壳体接合。第一和第二呼吸管都可以插入要检查的人的口中。此外，第一和第二呼吸管具有锥形部分，其分别倾斜10度，以便稳定通过其中的流体流。

虽然包含集成金属化管束以提供毛细气流的常规气压计或流量传感器或吹口可提供准确而可靠的读数，但仍存在一个问题，即包含这种性质的阻力元件—仅是金属化管束—的流量传感器非常昂贵。第二，这种性质的传感器通常被重复使用，并且必须在使用之间进行消毒，从而影响流量传感器向与之配合使用的仪器的校准。因此，需要定期重新校准。

使用织物或过滤器类型元件的另一个问题是，由于通过织物(例如Puritan-Bennett公司的设备)的气流通常在整个气流的范围内是不均匀的，因此经常造成气流和空气压力之间存在不希望的非线性关系。