一種無線強迫振蕩肺阻抗測試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及醫(yī)療檢測儀器，特別是指一種無線強迫振蕩肺阻抗測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 振蕩肺阻抗測試儀在家用和小型診所中廣泛的運用于測量肺阻抗值，而現(xiàn)有的振 蕩肺阻抗測試儀在測量這塊只具有單純的單頻模式或者復(fù)頻模式，不能全面使用，使該振 蕩肺阻抗測試儀的使用范圍較狹窄；且現(xiàn)有的振蕩肺阻抗測試儀無法實現(xiàn)將測量數(shù)據(jù)與醫(yī) 生實現(xiàn)傳輸，患者必須得到特定的場所才能測量，增加了患者醫(yī)療和時間成本。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有單頻模式及復(fù)頻 模式、能將測量數(shù)據(jù)直接傳送至醫(yī)生的遠程上位機上、減少患者醫(yī)療和時間成本的無線強 迫振蕩肺阻抗測試儀。
[0004] 本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種無線強迫振蕩肺阻抗測試儀，包括單 片機、揚聲器、管道、壓力傳感器、流量傳感器、低通濾波器及無線傳輸單元，該單片機包括 DAC產(chǎn)生單元、ADC模塊轉(zhuǎn)換單元、單頻模式單元及復(fù)頻模式單元，DAC產(chǎn)生單元的輸出端與 揚聲器連接，揚聲器連接于管道上，所述的壓力傳感器的輸入端連接于管道上，流量傳感器 的輸入端連接于管道上，壓力傳感器的輸出端及流量傳感器的輸出端分別連接于低通濾波 器的輸入端，該低通濾波器的輸出端與ADC模塊轉(zhuǎn)換單元連接，無線傳輸單元與單片機連 接。
[0005] 優(yōu)選為，單頻模式單元包括提取單元及運算單元，復(fù)頻模式單元包括傅里葉變換 單元、提取單元及運算單元。
[0006] 優(yōu)選為，所述的單片機還連接有液晶觸摸顯示屏。
[0007] 通過采用上述技術(shù)方案，增加了兩組單頻模式和復(fù)頻模式進行測量，克服了現(xiàn)有 的儀器中只有單一模式進行測量的方式，使該振蕩肺阻抗測試儀的使用范圍較廣；且在儀 器上連接了無線傳輸模塊，可有效的將測試結(jié)果直接傳輸至醫(yī)生的上位機上，便于醫(yī)生查 詢，患者無需受到場地的限制，隨時隨地便可進行測量，大大減小了患者醫(yī)療和時間成本。
【附圖說明】
[0008] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0009] 圖1為本實用新型【具體實施方式】系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0010] 圖2為本實用新型【具體實施方式】中電源電路
[0011] 圖3為本實用新型【具體實施方式】儀器系統(tǒng)模型圖；
[0012] 圖4為本實用新型【具體實施方式】中振蕩壓力與振蕩流量的因果關(guān)系圖；
[0013] 圖5為本實用新型【具體實施方式】中有關(guān)移動平均濾波法用來濾除采集到的呼吸 信號以提取出強迫振蕩信號的流程圖；
[0014] 圖6為本實用新型【具體實施方式】中有關(guān)本實用新型實施的將提取到的強迫振蕩 信號進行互相干法的流程圖；
[0015] 圖7為本實用新型【具體實施方式】中有關(guān)本實用新型實施的將得到的頻譜信號中 過濾掉混入的呼吸高頻信號的一個算法示意圖；
[0016] 圖8為本實用新型【具體實施方式】中有關(guān)復(fù)頻正弦信號由1-20HZ間隔為IHz的正 弦波組成示意圖；
[0017] 圖9為本實用新型【具體實施方式】中有關(guān)單頻正弦信號由5Hz正弦波示意圖；
[0018] 圖10是表示由有關(guān)本實用新型的呼吸阻抗系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳到上位機后，復(fù)頻下 的參數(shù)顯示界面其中包含頻譜分析圖及其參數(shù)；
[0019] 圖11是表示由有關(guān)本實用新型的呼吸阻抗系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳到上位機后，單頻下 的參數(shù)顯示界面其中包含的Rrs-Time圖；
[0020] 圖12是表示由有關(guān)本實用新型的呼吸阻抗系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳到上位機后，單頻下 的參數(shù)顯示界面其中包含的Xrs-Time圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022] 如圖1-圖12所示，本實用新型公開了無線強迫振蕩肺阻抗測試儀，在本實用新 型具體實施例中，包括單片機1、揚聲器4、管道、壓力傳感器5、流量傳感器6、低通濾波器10 及無線傳輸單元16,該單片機1包括DAC產(chǎn)生單元2、ADC模塊轉(zhuǎn)換單元7、單頻模式單元9 及復(fù)頻模式單元8, DAC產(chǎn)生單元2的輸出端與揚聲器4連接，揚聲器4連接于管道上，所述 的壓力傳感器5的輸入端連接于管道上，流量傳感器6的輸入端連接于管道上，壓力傳感器 5的輸出端及流量傳感器6的輸出端分別連接于低通濾波器10的輸入端，該低通濾波器10 的輸出端與ADC模塊轉(zhuǎn)換單元7連接，無線傳輸單元16與單片機1連接，該無線傳輸單元 16可與上位機17實現(xiàn)無線傳輸。
[0023] 在本實用新型具體實施例中單頻模式單元9包括提取單元11及運算單元12,復(fù)頻 模式單元8包括傅里葉變換單元15、提取單元13及運算單元14。
[0024] 在本實用新型具體實施例中所述的單片機1還連接有液晶觸摸顯示屏18。
[0025] 單片機1，單片機的型號為STM32,以STM32單片機為主控芯片，控制呼吸流量信號 的采集、處理、顯示和無線傳輸；
[0026] DAC模塊單元2,產(chǎn)生特定頻率和振幅的振蕩信號；
[0027] 功率放大單元，振蕩信號經(jīng)功率放大電路3放大，激勵揚聲器4振動，揚聲器振動 推動氣體運動產(chǎn)生振動壓較大的振蕩氣流，進入受試者的口腔并疊加在呼吸氣流之上；
[0028] 壓力測量單元5,測量經(jīng)氣道和肺組織吸收并折射的振蕩壓力，產(chǎn)生振蕩壓力模擬 信號；
[0029] 流量測量單元6,測量經(jīng)氣道和肺組織吸收并折射的振蕩流量，產(chǎn)生振蕩流量模擬 信號；
[0030] 低通濾波器10,將受到外界干擾的振蕩壓力信號及振蕩流量信號過濾；
[0031] ADC模塊轉(zhuǎn)換單元7,將振蕩壓力模擬信號及振蕩流量模擬信號轉(zhuǎn)化成振蕩壓力 數(shù)字信號及振蕩流量數(shù)字信號；
[0032] 經(jīng)過上述步驟后，患者可選擇性的選擇單頻模式單元或者復(fù)頻模式單元進行測 試；
[0033] 單頻模式單元9 :在由上述DAC單元產(chǎn)生的頻率為5Hz單頻正弦振蕩信號通過功 率放大單元后驅(qū)動揚聲器后，測量得到由上述壓力檢測單元和上述流量檢測單元得到的信 號，提取單元11，對該得到的信號在一個振蕩周期內(nèi)進行移動濾波運算，求出呼吸成分，并 從通過原始信號減去呼吸成分提取出振蕩波成分；運算單元12,將提取出的振蕩波成分進 行互相干法運算，采用下述公式進行計算
【主權(quán)項】
1. 一種無線強迫振蕩肺阻抗測試儀，其特征在于：包括單片機（I)、揚聲器（4)、管道、 壓力傳感器（5)、流量傳感器（6)、低通濾波器（10)及無線傳輸單元（16)，該單片機（1)包 括DAC產(chǎn)生單元（2)、ADC模塊轉(zhuǎn)換單元（7)、單頻模式單元（9)及復(fù)頻模式單元（8)，DAC產(chǎn) 生單元⑵的輸出端與揚聲器⑷連接，揚聲器⑷連接于管道上，所述的壓力傳感器（5) 的輸入端連接于管道上，流量傳感器（6)的輸入端連接于管道上，壓力傳感器（5)的輸出端 及流量傳感器（6)的輸出端分別連接于低通濾波器（10)的輸入端，該低通濾波器（10)的 輸出端與ADC模塊轉(zhuǎn)換單元（7)連接，無線傳輸單元（16)與單片機（1)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線強迫振蕩肺阻抗測試儀，其特征在于：單頻模式單元（9) 包括提取單元（11)及運算單元（12)，復(fù)頻模式單元（8)包括傅里葉變換單元（15)、提取單 元（13)及運算單元（14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線強迫振蕩肺阻抗測試儀，其特征在于：所述的單片機（1) 還連接有液晶觸摸顯示屏（18)。
【專利摘要】本實用新型涉及醫(yī)療檢測儀器，特別是指一種無線強迫振蕩肺阻抗測試儀及其測試方法。本實用新型采用如下技術(shù)方案：包括單片機、DAC模塊單元、壓力測量單元、流量測量單元、低通濾波器、ADC模塊單元、單頻模式單元、復(fù)頻模式單元及無線傳輸單元；通過采用上述技術(shù)方案，增加了兩組單頻模式和復(fù)頻模式進行測量，克服了現(xiàn)有的儀器中只有單一模式進行測量的方式，使該振蕩肺阻抗測試儀的使用范圍較廣；且在儀器上連接了無線傳輸模塊，可有效的將測試結(jié)果直接傳輸至醫(yī)生的上位機上，便于醫(yī)生查詢，患者無需受到場地的限制，隨時隨地便可進行測量，大大減小了患者醫(yī)療和時間成本。
【IPC分類】A61B5-085
【公開號】CN204445891
【申請?zhí)枴緾N201420784416
【發(fā)明人】曾碧新, 周垂柳, 黃敏, 葉彬浩, 曹自立
【申請人】溫州醫(yī)科大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年12月12日