肺功能及呼吸力学综合检测系统研制

发布时间：2019-11-25 15:00

【摘要】：正常的呼吸功能是维持生命及机体内外环境稳定的重要生理活动之一。呼吸功能包括肺容量、肺通气、肺换气、呼吸动力、血液运输和呼吸调节等过程。肺功能检查是临床上胸肺疾病及呼吸生理的重要检查内容,通过无创的方法获取肺容量相关参数结果,有助于判断有无通气功能障碍,以及障碍的性质和程度,可作为某些肺疾患诊断的辅助手段,也可作为重要的疗效判断指标以指导和评价临床治疗。呼吸力学监测也是呼吸功能监测中的重要的组成部分,呼吸力学是以工程学的观点和方法研究呼吸系统中的力学问题,是评价肺功能以及人体状态的重要生理参数,在临床上具有重要的实际意义,是手术麻醉过程中对麻醉机状态评价的重要指标,也是急救和重症监护中针对呼吸机状态和患者通气状态有效评价的重要指标,从而保障了患者的通气质量和应用安全性。目前,国内用于测量呼吸功能的设备大多来自国外,价格昂贵,限制了国内呼吸功能检查的发展。因此,本文提出一款集肺功能检测与呼吸力学监测一体的测量模块。肺功能及呼吸力学测量模块依据文丘里测量原理,采用差压流量测量技术及数字化的方案完成模块的测量工作。主要包括系统关键原理、关键部件的调研选型,系统方案设计,硬件设计,软件设计,算法研究以及系统测试等工作。本文设计了一款新型基于高分子材料的流量传感器前端,与传统差压流量测量相比具有精度高,稳定性好的特点。采用高精度AD同步采集高质量的气道压和流量信号,用于肺功能与呼吸力学参数研究。本文以相关标准和规范为依据,制定了肺功能和呼吸力学测量模块验证方案。通过对硬件、测量信号和测量参数的系统测试,以及对测试数据的分析结果显示,本文所研制的呼吸功能测量模块具有良好的准确性、重复性及有效性,均高于标准和规范的要求,其中流量测量的精度高于市场上流量传感器的误差要求。本文最后总结了呼吸功能测量模块的研究工作,提出了后续工作的方向,和对呼吸功能测量的发展和完善的展望。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH776

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本文编号：2565761