可产生模拟呼吸曲线的智能肺功能仪检校系统

发布时间：2021-08-18 16:46

　　目的:为适应肺功能检测仪检测校正的要求,设计并制作一款可产生模拟人体呼吸标准曲线并自动对肺功能仪作检测分析的智能肺功能仪检测校正系统。方法:系统的建立采用计算机智能操控伺服电机驱动的活塞气缸方式。结果:有关执行和应用检测结果表明,此系统可精准输出美国胸科协会推荐的24条标准用力肺活量及26条最大呼气流量波形曲线,还可提供被检测肺功能仪的详细数据。结论:本研究的智能肺功能仪检测校正系统可适用于智能测定分析被检测校正的肺功能仪的准确度和频率速度响应等情况,并可有助于医生对肺功能仪所测定的病人肺功能状况的数据指标作情况分析。 

【文章来源】：中国医学物理学杂志. 2020,37(02)CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

肺功能标准波形曲线智能产生与检测分析系统显示界面及推出的ATS PEF 25号曲线

整个肺功能标准呼吸曲线智能产生与检测分析系统的结构如图1所示，其工作原理是由计算机控制的驱动板卡，以之驱动控制伺服电机。电机通过丝杆推动气缸活塞，从而在其出口产生呼气流量给待测肺功能仪。计算机通过给板卡输入不同频率与个数的脉冲，可以产生不同的电机转速、转动圈数与转动方向，使得伺服电机按有关要求以设定的速度和进度推动气缸活塞产生所需的呼气体积与流量，以模拟人体呼吸状态输出呼吸波形。1.2 硬件设计

式中，O值为泵出值，S为理论标准值，k取值为1～N（即ATS为各推荐曲线给出的每隔2 ms的各个数值点），N为取值总数。如图4所示的本系统泵出的第1号PEF波形曲线，全条曲线整体上与理论标准值的误差率仅为0.005（即0.5%）。而即使是像图5所示的第25号PEF波形曲线这样有最高峰速（14.2 L/s）且升速快（约240.6 L/s2）的情况下，泵出曲线与理论曲线的误差率也仅为0.008（即0.8%），比德国Thor Medical Systems-Pulmonary Waveform Generator（绿色曲线）要好，后者泵出同样的两个波形曲线的误差率约2%。图5 肺功能标准波形曲线智能产生与检测分析系统显示界面及推出的ATS PEF 25号曲线

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于压差式流量传感器的便携式肺功能仪效度和重复性研究[D]. 邹坤.安徽医科大学 2013



本文编号：3350254