家用手持肺功能儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種肺功能儀，尤其涉及一種家用手持肺功能儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)約有3000萬哮喘患者，目前只有不到5%的患者能實現(xiàn)哮喘的有效控制?；?者長期測量患者呼氣峰值流速（peak expiratory flow，PEF)簡稱峰流速和一秒用力呼氣 流量（Forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EVl)簡稱一秒率，能判斷哮喘患者目 前的病情波動，及時知道近期的急性發(fā)作風(fēng)險。及時干預(yù)可降低患者急性發(fā)作概率，同時長 期的肺功能監(jiān)測也能讓醫(yī)生更好評估患者病情。
[0003] 目前傳統(tǒng)的肺功能儀一般分為以下幾類：
[0004] ①壓差式：
[0005] 原理：氣流引起氣壓的變化，通過壓力傳感器測得氣壓計算出氣流速并轉(zhuǎn)變?yōu)橄?應(yīng)的肺參數(shù)。
[0006] 特點：體積小、精度高、成本高、需要耗材、傳感器供貨有一定困難。
[0007] ②熱敏式：
[0008] 原理：氣流引起傳感器溫度變化，通過溫度的變化計算出氣體流速并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng) 的肺參數(shù)。
[0009] 特點：體積小、精度高、成本高、壽命短、技術(shù)復(fù)雜、主要用在國外進口高檔儀器上。 [0010] ③體積式：
[0011] 原理：收集所有呼出氣體，通過體積變化與時間的關(guān)系換算出相應(yīng)的肺參數(shù)。
[0012] 特點：體積大、測量與容量相關(guān)的參數(shù)時精度高、易造成患者相互感染。
[0013] 以上這些測量肺功能的方法在不同肺參數(shù)（肺功能參數(shù)有數(shù)十種之多，不同參數(shù) 反應(yīng)不同疾病）測量精度上各有優(yōu)勢，但是普遍成本偏高，一般為幾千到數(shù)十萬不等；體積 偏大，不適合家庭使用。 【實用新型內(nèi)容】
[0014] 本實用新型的目的：提供一種家用手持肺功能儀，是一種家用的針對PEF和FEVl 兩個肺參數(shù)的低成本、迷你型的測量儀器。
[0015] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：
[0016] -種家用手持肺功能儀，包括功能儀本體、渦輪傳感器、中央處理裝置、電源、蜂鳴 器、通信裝置、顯示屏、開關(guān)及實時時鐘；所述的功能儀本體的上端兩側(cè)分別設(shè)進氣口及出 氣口，所述的渦輪傳感器設(shè)置在所述的功能儀本體的進氣口及出氣口之間；所述的中央處 理裝置、電源、蜂鳴器、通信裝置及實時時鐘分別設(shè)置在所述的功能儀本體內(nèi)；所述的顯示 屏嵌裝在所述的功能儀本體上，位于所述的功能儀本體的中部一側(cè)；所述的開關(guān)嵌裝在所 述的功能儀本體上，位于所述的功能儀本體的中部另一側(cè)。
[0017] 上述的家用手持肺功能儀，其中，所述的渦輪傳感器包括導(dǎo)流槽、旋轉(zhuǎn)葉片、紅外 發(fā)射燈、紅外接收燈及呼氣筒；所述的導(dǎo)流槽設(shè)置在所述的呼氣筒的兩端，所述的導(dǎo)流槽位 于所述的進氣口及出氣口處；所述的旋轉(zhuǎn)葉片、紅外發(fā)射燈及紅外接收燈分別設(shè)置在所述 的呼氣筒內(nèi)；所述的旋轉(zhuǎn)葉片設(shè)置在所述的呼氣筒的中部，位于所述的進氣口與所述的出 氣口之間；所述的旋轉(zhuǎn)葉片遮擋設(shè)置在所述的紅外發(fā)射燈及紅外接收燈之間。
[0018] 上述的家用手持肺功能儀，其中，所述的導(dǎo)流槽呈漩渦結(jié)構(gòu)，所述的導(dǎo)流槽由所述 的呼氣筒的端口的中心向周圍分散延伸。
[0019] 上述的家用手持肺功能儀，其中，所述的渦輪傳感器及開關(guān)的輸出端分別與所述 的中央處理裝置的輸入端連接，所述的通信裝置及實時時鐘分別與所述的中央處理裝置雙 向連接，所述的中央處理裝置的輸出端分別與所述的蜂鳴器及顯示屏連接，所述的電源與 所述的中央處理裝置的電源端連接。
[0020] 上述的家用手持肺功能儀，其中，所述的紅外發(fā)射燈與紅外發(fā)射控制電路連接，所 述的紅外發(fā)射控制電路包括第一控制端口、晶體三極管、第一電阻及第二電阻；所述的第一 控制端口與所述的第二電阻的一端連接，所述的第二電阻的另一端與所述的晶體三極管基 極連接，所述的晶體三極管的集電極與所述的第一電阻的一端連接，所述的第一電阻的另 一端與所述的電源連接，所述的晶體三極管的發(fā)射極與所述的紅外發(fā)射燈的陽極連接，所 述的紅外發(fā)射燈的陰極接地。
[0021] 上述的家用手持肺功能儀，其中，所述的紅外接收燈與紅外接收控制電路連接，所 述的紅外接收控制電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、電流放大電路、比較 電路、第三電阻、第四電阻、第五電阻及第二控制端口；所述的第一電容與所述的第二電容 并聯(lián)連接，且所述的第一電容及第二電容的一端與所述的電流放大電路的第三端口連接并 接地，所述的第一電容及第二電容的另一端與所述的電源及電流放大電路的第四端口連 接；所述的電流放大電路的第二端口與所述的紅外接收燈的陰極連接，所述的紅外接收燈 的陽極接地；所述的電流放大電路的第十一端口接地，所述的第三電阻及第四電容并聯(lián)在 所述的電流放大電路的第一端口與第二端口之間；所述的電流放大電路的第一端口與所述 的比較電路的第五端口連接，所述的比較電路的第六端口通過所述的第五電阻接地，所述 的第三電容及第四電阻聯(lián)在所述的比較電路的第六端口與第七端口之間，所述的比較電路 的第七端口與所述的第二控制端口連接。
[0022] 本實用新型通過渦輪傳感器的方式測量PEF和FEVl兩個與哮喘病情波動最為相 關(guān)的參數(shù)，可通過藍牙、近場通信（NFC)等無線通信技術(shù)與智能手機、平板電腦等通信；可 由移動應(yīng)用設(shè)置相關(guān)信息，如測量提醒、測量預(yù)警等；體積小、成本低、無需耗材、壽命長。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本實用新型家用手持肺功能儀的主視圖。
[0024] 圖2是本實用新型家用手持肺功能儀的渦輪傳感器的透視圖。
[0025] 圖3是本實用新型家用手持肺功能儀的渦輪傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
[0026] 圖4是本實用新型家用手持肺功能儀的渦輪傳感器的進氣口主視圖。
[0027] 圖5是本實用新型家用手持肺功能儀的連接框圖。
[0028] 圖6是本實用新型家用手持肺功能儀的紅外發(fā)射控制電路的電路連接圖。
[0029] 圖7是本實用新型家用手持肺功能儀的紅外接收控制電路的電路連接圖。
[0030] 圖8是本實用新型家用手持肺功能儀的測量方法流程圖。
[0031] 圖9是本實用新型家用手持肺功能儀的測量方法中旋轉(zhuǎn)葉片的轉(zhuǎn)速與呼氣的流 速關(guān)系圖。
[0032] 圖10是本實用新型家用手持肺功能儀的測量方法中人體呼氣流速圖。
【具體實施方式】
[0033] 以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的實施例。
[0034] 請參見附圖1及附圖5所示，一種家用手持肺功能儀，包括功能儀本體1、渦輪傳感 器2、中央處理裝置3、電源4、蜂鳴器5、通信裝置6、顯示屏7、開關(guān)8及實時時鐘9 ;所述的 功能儀本體1的上端兩側(cè)分別設(shè)進氣口 11及出氣口 12,所述的渦輪傳感器2設(shè)置在所述的 功能儀本體1的進氣口 11及出氣口 12之間；所述的中央處理裝置3、電源4、蜂鳴器5、通 信裝置6及實時時鐘9分別設(shè)置在所述的功能儀本體1內(nèi)；所述的顯示屏7嵌裝在所述的 功能儀本體1上，位于所述的功能儀本體1的中部一側(cè)；所述的開關(guān)8嵌裝在所述的功能儀 本體1上，位于所述的功能儀本體1的中部另一側(cè)。
[0035] 請參見附圖2及附圖3所示，所述的渦輪傳感器2包括導(dǎo)流槽21、旋轉(zhuǎn)葉片22、紅 外發(fā)射燈23、紅外接收燈24及呼氣筒25 ;所述的導(dǎo)流槽21設(shè)置在所述的呼氣筒25的兩 端，所述的導(dǎo)流槽21位于所述的進氣口 11及出氣口 12處；所述的旋轉(zhuǎn)葉片22、紅外發(fā)射 燈23及紅外接收燈24分別設(shè)置在所述的呼氣筒25內(nèi)；所述的旋轉(zhuǎn)葉片22設(shè)置在所述的 呼氣筒25的中部，位于所述的進氣口 11與所述的出氣口 12之間；所述的旋轉(zhuǎn)葉片22遮擋 設(shè)置在所述的紅外發(fā)射燈23及紅外接收燈24之間。
[0036] 請參見附圖4所示，所述的導(dǎo)流槽21呈漩渦結(jié)構(gòu)，所述的導(dǎo)流槽21由所述的呼氣 筒25的端口的中心向周圍分散延伸。
[0037] 本實用新型的原理：氣流變化引起渦輪傳感器2的旋轉(zhuǎn)葉片22的轉(zhuǎn)速變化，測量 旋轉(zhuǎn)葉片22轉(zhuǎn)速并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)肺參數(shù)，呼氣筒25收集人嘴呼出的氣體，通過導(dǎo)流槽21將 氣流方向改變，使氣流