CN110251136A - 应用于肺功能检测的音频信号采集装置及检测肺功能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种应用于肺功能检测的音频信号采集装置及检测肺功能的方法，包括一个中空的内壳体，内壳体上设置有进气口和出气口，内壳体内部设置有至少一条气路，各条气路均连通进气口和出气口，其中一条气路为主气路，其他气路为侧气路，主气路上设置有挡块，挡块朝向进气口的一端上游的内壳体一侧侧壁上开设有一个声波传导孔，声波传导孔紧邻挡块，所述内壳体外部设置有一个与声波传导孔正对的音频采集器。本发明采集测试者对检测仪吹气所发出的声波，因此在数据采集方面不需要使用到热式流量计，从而极大地降低了检测仪的生产成本，以便于本发明所述检测仪的推广普及。
Description
技术领域：
本发明涉及一种应用于肺功能检测的音频信号采集装置及检测肺功能的方法。
背景技术：
肺功能检测是呼吸系统疾病的必要检查之一，主要用于检测呼吸道的通畅程度、肺容量的大小，对于早期检出肺、气道病变，评估疾病的病情严重程度及预后评定药物或其他治疗方法的疗效，鉴别呼吸困难的原因，诊断病变部位、评估肺功能对手术的耐受力或劳动强度耐受力及对危重病人的监护等方面有重要的临床价值。
肺功能检测通常在医院采用热式流量计对测试者呼出气体的流量、流速进行检测，采集测试者呼出气体的流量、流速数据，然后通过计算机对该数据进行分析，得出肺功能参数，这种医院采用的热式流量计价格再较为昂贵，不可能按家庭普及，而伴随着大气污染引发的呼吸系统疾病高发，如果能够提供一种价格亲民，功能类同于热式流量计的肺功能检测仪，则能够推广普及，使广大人群能够随时监控自身肺功能，发现肺功能参数异样，及时就诊，避免呼吸系统疾病恶化。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种应用于肺功能检测的音频信号采集装置，该装置结构简单，生产成本低，可推广普及，便于广大人群对自身肺功能数据进行采集，以供基于音频信号的肺功能分析装置进行分析得出肺功能参数。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：应用于肺功能检测的音频信号采集装置，包括一个中空的内壳体，内壳体上设置有进气口和出气口，内壳体内部设置有至少一条气路，各条气路均连通进气口和出气口，其中一条气路为主气路，其他气路为侧气路，主气路上设置有挡块，挡块上游的内壳体一侧侧壁上开设有一个连通主气路的声波传导孔，声波传导孔紧邻挡块，所述内壳体外部设置有一个与声波传导孔正对的音频采集器。
作为一种优选方案，所述主气路上游段为逐渐收窄的压缩段，下游段为一个宽度不小于压缩段的气腔，主气路的压缩段和气腔连接处形成一个高压喷嘴，所述挡块设置在气腔内且与高压喷嘴正对。
作为一种优选方案，所述内壳体内部由两块隔板隔离成三条气路，两隔板之间的气路为主气路，所述主气路末端与侧气路汇聚后，与出气口连通。
作为一种优选方案，所述内壳体内部由沿气流方向设置的隔离管以及周向均布在隔离管外壁上的连接板分隔成多条气路，连接板远离隔离管的一端与内壳体内壁连接，其中，位于隔离管内部的气路为主气路，位于隔离管外部的气路为侧气路，所述隔离管包括位于上游的锥形管和套接在锥形管下游端外部的直管，锥形管上游端开口面积大于下游端开口面积，直管从锥形管下游端向上游端套接至直管上游端与锥形管外壁抵接，直管下游端外壁上径向向外延伸形成支撑板，支撑板远离直管的一端与内壳体连接且与声波传导孔正对，直管下游端位于锥形管下游端的下游，锥形管内形成压缩段，锥形管下游的直管内部形成气腔，锥形管下游端为高压喷嘴，挡块位于气腔内且与直管内壁连接，所述直管位于挡块上游侧的管壁上开设有穿过支撑板并与内壳体侧壁的声波传导孔连通的延长孔。
作为一种优选方案，所述挡块正对高压喷嘴的一面设置有凹槽，凹槽与高压喷嘴正对，所述声波传导孔紧邻凹槽底部。
作为一种优选方案，所述挡块将气腔分隔成两条支气路，两条支气路最窄处的流通面积之和小于主气路位于进气口一端的开口面积。
作为一种优选方案，位于高压喷嘴两侧的隔板成尖端凸起状。
作为一种优选方案，挡块成环状，其内孔由位于上游的直孔段和位于下游的锥孔段连接而成，锥孔段下游开口小于上游开口，挡块上游端端面成朝向挡块外部的圆锥面，挡块的上游端端面与其内侧面相交形成尖锐的环形边棱，环形边棱与高压喷嘴正对或位于高压喷嘴喷出的气流的扩散区内。
作为一种优选方案，所述内壳体外部还设置有用于发送音频采集器采集的音频信号的信号发送组件。
作为一种优选方案，所述音频采集器包括相互连接的拾音器、电路板和输出数据线，所述信号发送组件为与输出数据线连接的处理器，与处理器连接的电源和无线信号发射模块。
本发明的有益效果是：本发明采集测试者对检测仪吹气所发出的声波，以声波频率和振幅作为检测数据源，提供给基于音频信号的肺功能分析装置进行分析得出肺功能参数，因此在数据采集方面不需要使用到热式流量计，从而极大地降低了检测仪的生产成本，以便于本发明所述检测仪的推广普及。
本发明进一步通过将主气路设置成压缩段、气腔以及高压喷嘴，使进入主气路的气体在冲击挡块之前被压缩行程高压气体，高压气体冲击挡块能发出更大的声波，从而使得采集到的音频信号更明显。
本发明进一步在挡块上设置凹槽，从而使气体在凹槽内震荡，进一步提高采集到的音频信号，同时阻隔凹槽外产生的噪声。
本发明进一步通过控制支气路的流通面积，使气腔内部保持一定气压，避免声波信号过快流失，增强音频信号的采集饱满度。
本发明进一步通过设置侧气路，以确保多余气流顺畅排出，减少呼气阻力，避免产生气堵。
本发明进一步通过将位于高压喷嘴两侧的隔板设计成尖端凸起状，以消除隔板对脱离高压喷嘴的气流的引流作用，降低高压喷嘴喷出的气流的损耗，进一步增强声波信号。
本发明进一步通过设置信号发送组件(电源、处理器以及无线信号发射模块)，可实现与分析装置的无线通讯连接。
本发明进一步采用环形的挡板，利用挡板上游端的边棱发出声音，使采集装置采集的气体最高流速(PEF)的音频信号更清晰。
本发明进一步要解决的技术问题是：提供一种基于上述音频信号采集装置所采集到的音频信号检测肺功能的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：首先将音频采集器采集到的音频信号发送给音频分析装置，由音频分析装置将该音频信号形成声音功率与时间的图谱，并进一步根据声音功率与时间的关系计算基于音频的肺功能测试项目FEV1’、PEF’和FEV1’/FVC’的值，然后根据比例系数将基于音频的肺功能测试项目FEV1’、PEF’和FEV1’/FVC’的值转化成基于气体流量的肺功能测试项目FEV1、PEF和FEV1/FVC的值，最终获得检测者的肺功能数据
本发明的有益效果是：通过音频来检测肺功能，能够极大地降低用于采集肺功能检测的数据源的成本，使使用者能够以极低的投入，对自身肺功能进行常态化的检测，做到及时发现问题及时治疗。
附图说明：
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是本发明的半剖结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是采用有线通讯方式的音频信号采集装置的机构示意图；
图4为图3中的B-B剖视图；
图5是本发明另一种具体实施方式的结构示意图；
图6是在图5的基础上采用环状挡块的采集装置的结构示意图。
图1～图6中：1、内壳体，2、进气口，3、出气口，4、主气路，4-1、压缩段，4-2、气腔，4-3、高压喷嘴，5、侧气路，6、挡块，6-1、凹槽，7、声波传导孔，8、支气路，9、音频采集器，9-1、拾音器，9-2、电路板、9-3、输出数据线，10、电源，11、处理器，12、无线信号发射模块，13、隔板，14、固定外壳体，15、安装腔，16、装配孔，17、绕线柱，18、存储室，19、活动罩壳，20、音频分析装置，21、过线孔，22、信号发送组件，23、隔离管，23-1、锥形管，23-2、直管，24、连接板，25、支撑板，26、延长孔，27、直孔段，28、锥孔段，29、圆锥面，30、边棱。
具体实施方式：
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
实施例1：
如图1和图2所示，应用于肺功能检测的音频信号采集装置包括一个中空的内壳体1，内壳体1上设置有进气口2和出气口3，内壳体1内部由两块隔板13隔离成三条气路，两隔板13之间的气路为主气路4，其他气路为侧气路5，各条气路均连通进气口2和出气口3，主气路4末端(即下游端)与侧气路5汇聚后与出气口3连通，三条气路也可不在下游端汇聚而各自与出气口3连通；所述主气路4上游段为逐渐收窄的压缩段4-1，下游段为一个宽度大于压缩段4-1的气腔4-2，主气路4的压缩段4-1和气腔4-2连接处形成一个高压喷嘴4-3，气腔4-2内设置有一个挡块6，挡块6与高压喷嘴4-3正对。挡块6与内壳体1两侧壁固定连接，挡块6两侧形成支气路8，挡块6朝向进气口2的一端上游的内壳体1一侧侧壁上开设有一个声波传导孔7，声波传导孔紧邻挡块6，如图2所示，内壳体1外部设置有一个与声波传导孔7正对的音频采集器9，音频采集器9与音频分析装置20通讯连接。
在具体实施过程中，气腔4-2的宽度可根据实际需要进行调整，其宽度也可与压缩段4-1的宽度一致。
所述挡块6正对高压喷嘴4-3的一面设置有凹槽6-1，凹槽6-1与高压喷嘴4-3正对，所述声波传导孔7紧邻凹槽6-1底部。
虽然本实施例中，挡块6采用面与高压喷嘴4-3正对来实现发声，但也可以采用环形挡块6来实现发声。
所述挡块6将气腔4-2分隔成两条支气路8，两条支气路8最窄处的流通面积之和小于主气路4位于进气口2一端的开口面积。
如图2所示，内壳体1外部还设置用于将音频采集器9采集的音频信号以无线形式发送到音频分析装置20的信号发送组件22，该信号发送组件由一个电源10、一个处理器11、以及一个无线信号发射模块12构成，所述音频采集器9、无线信号发射模块12分别与处理器11电性连接，所述电源10用于向处理器11、音频采集器9、无线信号发射模块12提供电能，所述处理器11通过无线信号发射模块12将音频信号发送给音频分析装置20。
如图1所示，位于高压喷嘴4-3两侧的隔板13成尖端凸起状。
如图2所示，所述内壳体1开设有声波传导孔7的一侧外壁上连接有固定外壳体14，固定外壳体14内部具有安装腔15，所述音频采集器9设置在安装腔15内，所述固定外壳体14与内壳体1正对的一侧侧壁上开设有与声波传导孔7正对的装配孔16，所述音频采集器9的拾音器9-1固定安装在该装配孔16内，所述内壳体1上设置有存储室18，固定外壳体14上设置有与存储室18相通的过线孔21，所述电源10、处理器11、无线信号发射模块12均安装在存储室18内。
音频采集器9为麦克风，由拾音器9-1、电路板9-2和输出数据线9-3构成，输出数据线9-3连接在电路板9-2上，如图2所示，电路板9-2固定连接在安装腔15内，拾音器9-1与电路板电性连接的同时，一端插入装配孔16内，输出数据线9-3穿过过线孔21与处理器11电性连接。
位于内壳体1另一侧外壁上设置有一个可覆盖存储室18的活动罩壳19，该活动罩壳19的一端与内壳体1或固定外壳体14铰接。
在本实施例中，隔板13为中空结构，该结构能够提高高压气流冲击隔板13时所产生的声波强度，同时能够对隔板13下游的声波形成阻隔，降低噪声。
上述实施例中，音频采集器9通过信号发送组件22以无线通讯的方式即通过电源10、处理器11和无线信号发射模块12与音频分析装置20实现通讯连接，在具体实施过程中，还可以通过有线连接方式实现通讯连接，具体连接结构为：如图3和图4所示，内壳体1开设有声波传导孔7的一侧外壁上连接有固定外壳体14，固定外壳体14内部具有安装腔15，音频采集器9设置在安装腔15内，所述固定外壳体14与内壳体1正对的一侧侧壁上开设有与声波传导孔7正对的装配孔16，所述音频采集器9的拾音器9-1固定安装在该装配孔16内，所述固定外壳体14朝向内壳体1的一侧外壁上还连接有一根绕线柱17，所述内壳体1上设置有与绕线柱17对应的存储室18，绕线柱17插入存储室18内，绕线柱17与存储室18之间形成环形的绕线空间，固定外壳体14上设置有与存储室18相通的过线孔21，所述音频采集器9的输出数据线9-3通过过线孔21进入存储室18并卷绕在绕线柱17上，存储于绕线空间内。
本发明工作原理是：如图1和图2所示，测试者口对信号采集装置的进气口2吹气，吹出的气体分为三路，两路从侧气路5向出气口3流动，一路从主气路4向出气口3流动，其中，侧气路5的气流不予考虑，主气路4中的气流经压缩段4-1加压形成高压气流，高压气流从高压喷嘴4-3喷入气腔4-2，与设置在气腔4-2内的挡块6碰撞发出声波，声波通过声波传导孔7向外传播，由音频采集器9对传播出来的声波进行采集，当信号采集装置未安装无线信号发射模块12时，音频采集器9直接与音频分析装置20通过输出数据线9-3对接，音频信号直接通过输出数据线9-3输入音频分析装置20，音频分析装置20接收音频信号后，根据音频信号进行数据处理分析，得出测试者的肺功能参数，比如FEV1(FEV1是最大深吸气后做最大呼气，最大呼气第一秒呼出的气量的容积)、PEF(最大呼气流量，是指用力肺活量测定过程中，呼气流速最快时的瞬间流速，也称峰值呼气流速，主要反应呼吸肌的力量及气道有无阻塞。)、FEV1/FVC(FVC:用力肺活量(forced vital capacity,FVC)过去称时间肺活量，是指尽力最大吸气后，尽力尽快呼气所能呼出的最大气量。
当信号采集装置安装了无线信号发射模块时，音频信号首先发送给处理器11，由处理器11再控制无线信号发射模块12将音频信号通过无线通讯方式发送给音频分析装置20。
在本实施例中，音频分析装置20是安装有分析软件的计算器、手机、平板电脑等可用于软件安装和数据处理分析的设备，分析软件能基于音频信号计算出测试者的肺功能参数。
实施例2：
如图5所示的应用于肺功能检测的音频信号采集装置，该装置包括一个中空的内壳体1，内壳体1上设置有进气口2和出气口3，内壳体1内部由沿气流方向设置的隔离管23以及周向均布在隔离管23外壁上的连接板24分隔成多条气路，连接板24远离隔离管23的一端与内壳体1内壁连接，其中，位于隔离管23内部的气路为主气路4，位于隔离管23外部的气路为侧气路5，所述隔离管23由位于上游的锥形管23-1和套接在锥形管23-1下游端外部的直管23-2，锥形管23-1上游端开口面积大于下游端开口面积，直管23-2从锥形管23-1下游端向上游端套接至直管23-2上游端与锥形管23-1外壁抵接，直管23-2下游端外壁上径向向外延伸形成支撑板25，支撑板25远离直管23-2的一端与内壳体1连接，直管23-2下游端位于锥形管23-1下游端的下游，锥形管23-1内形成压缩段4-1，锥形管23-1下游的直管23-2内部形成气腔4-2，锥形管23-1下游端为高压喷嘴4-3，挡块6位于气腔4-2内且与直管23-2内壁连接，所述直管23-2位于挡块6上游侧的管壁上开设有穿过支撑板25并与内壳体1侧壁的声波传导孔7连通的延长孔26。
如图5所示，该挡块6固定连接在直管23-2顶壁上，挡块6下端悬空，挡块6与直管23-2之间形成支气路8，挡块6与高压喷嘴4-3正对，位于挡块6上游侧的直管23-2顶壁上开设有延长孔26，该延长孔26穿过直管23-2外顶面上的支撑板25并一直延伸至内壳体1顶壁上的声波传导孔7，所述内壳体1外部连接有覆盖声音传导孔7的固定外壳体14，固定外壳体14内设置有与声音传导孔7正对的音频采集器9。
在本实施例中，挡块6正对高压喷嘴4-3的一侧是一个平面，而在具体实施过程中，该挡块朝向高压喷嘴4-3的一侧还可以是棱或棱与面的结合，如图6所示的应用于肺功能检测的音频信号采集装置就采用了以边棱发声的结构。
如图6所示，在本技术方案中，挡块6成环状，其内孔为支气路8，内孔由位于上游的直孔段27和位于下游的锥孔段28连接而成，锥孔段28下游开口小于上游开口，以避免声波过快流失。挡块6上游端端面成朝向挡块6外部的圆锥面29，圆锥面29与直管23-2内壁以圆弧面过渡，挡块6的上游端端面与其内侧面相交形成尖锐的环形边棱30，环形边棱30与高压喷嘴4-3正对或位于高压喷嘴4-3喷出的气流的扩散区内。
本实施例2中，对于音频采集器9采集到的声波信号向音频分析装置20的传输方式与实施例1相同，此处不再赘述，而对于音频采集器9、信号发送组件22的具体安装方式，可根据信号采集装置的具体结构确定。
在本实施例2中，内壳体1与直管23-2、支撑板25可制成一体的，以简化连接结构。
本实施例2的工作原理与实施例1类似，使用者从进气口2向内壳体1内部吹气，一部分气体进入主气路4，在压缩段4-1被压缩成高压气体，经高压喷嘴4-3喷出进入气腔4-2，冲击在挡块6的阻挡面上或边棱上，发出声音，声音通过延长孔26和声波传导孔7向内壳体1外传播，被位于固定外壳体14内的音频采集器9的拾音器9-1采集，音频采集器9通过信号发送组件22将音频信号发送给音频分析装置。
实施例3：
基于音频信号采集装置检测肺功能的方法，首先将音频采集器采集到的音频信号发送给音频分析装置20，由音频分析装置20将该音频信号形成声音功率与时间的图谱，并进一步根据声音功率与时间的关系计算基于音频的肺功能测试项目FEV1’、PEF’和FEV1’/FVC’的值，然后根据比例系数将基于音频的肺功能测试项目FEV1’、PEF’和FEV1’/FVC’的值转化成基于气体流量的肺功能测试项目FEV1、PEF和FEV1/FVC的值，最终获得检测者的肺功能数据。
上述每个基于音频的肺功能测试项目均对应有一个比例系数，每个测试项目对应的比例系数的确定方法相同，下面以PEF’与PEF之间的比例系数k为例，详细描述比例系数k的确定方法。
首先将热式流量计肺功能检测装置与音频信号采集装置进行串联，然后对多人进行测试，同时收集多人由热式流量计肺功能检测装置检测得到的呼气流量与时间的图谱、由音频采集设备检测得到的声音功率与时间的图谱，并分别计算出每个人的PEF和PEF’，然后通过PEF/PEF’计算出每人的PEF和PEF’之间的比例系数k1、k2、k3……kn，每个人计算出的PEF和PEF’的比例系数可能不同，因此再计算出平均比例系数k0作为最终PEF和PEF’之间的比例系数，在使用该比例系数时，PEF＝PEF’*k0。
另外两种测试项目对应的比例系数的计算方法同上，此处不再赘述。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.应用于肺功能检测的音频信号采集装置，其特征在于，包括一个中空的内壳体(1)，内壳体(1)上设置有进气口(2)和出气口(3)，内壳体(1)内部设置有至少一条气路，各条气路均连通进气口(2)和出气口(3)，其中一条气路为主气路(4)，其他气路为侧气路(5)，主气路(4)上设置有挡块(6)，挡块(6)上游的内壳体(1)一侧侧壁上开设有一个连通主气路(4)的声波传导孔(7)，声波传导孔(7)紧邻挡块(6)，所述内壳体(1)外部设置有一个与声波传导孔(7)正对的音频采集器(9)。
2.根据权利要求1所述的音频信号采集装置，其特征在于，所述主气路(4)上游段为逐渐收窄的压缩段(4-1)，下游段为一个宽度不小于压缩段(4-1)的气腔(4-2)，主气路(4)的压缩段(4-1)和气腔(4-2)连接处形成一个高压喷嘴(4-3)，所述挡块(6)设置在气腔(4-2)内且与高压喷嘴(4-3)正对。
3.根据权利要求2所述的音频信号采集装置，其特征在于，所述内壳体(1)内部由两块隔板(13)隔离成三条气路，两隔板(13)之间的气路为主气路(4)，所述主气路(4)末端与侧气路(5)汇聚后，与出气口(3)连通。
4.根据权利要求2所述的音频信号采集装置，其特征在于，所述内壳体(1)内部由沿气流方向设置的隔离管(23)以及周向均布在隔离管(23)外壁上的连接板(24)分隔成多条气路，连接板(24)远离隔离管(23)的一端与内壳体(1)内壁连接，其中，位于隔离管(23)内部的气路为主气路(4)，位于隔离管(23)外部的气路为侧气路(5)，所述隔离管(23)包括位于上游的锥形管(23-1)和套接在锥形管(23-1)下游端外部的直管(23-2)，锥形管(23-1)上游端开口面积大于下游端开口面积，直管(23-2)从锥形管(23-1)下游端向上游端套接至直管(23-2)上游端与锥形管(23-1)外壁抵接，直管(23-2)下游端外壁上径向向外延伸形成支撑板(25)，支撑板(25)远离直管(23-2)的一端与内壳体(1)连接且与声波传导孔(7)正对，直管(23-2)下游端位于锥形管(23-1)下游端的下游，锥形管(23-1)内形成压缩段(4-1)，锥形管(23-1)下游的直管(23-2)内部形成气腔(4-2)，锥形管(23-1)下游端为高压喷嘴(4-3)，挡块(6)位于气腔(4-2)内且与直管(23-2)内壁连接，所述直管(23-2)位于挡块(6)上游侧的管壁上开设有穿过支撑板(25)并与内壳体(1)侧壁的声波传导孔(7)连通的延长孔(26)。
5.根据权利要求3或4所述的音频信号采集装置，其特征在于，所述挡块(6)正对高压喷嘴(4-3)的一面设置有凹槽(6-1)，凹槽(6-1)与高压喷嘴(4-3)正对，所述声波传导孔(7)紧邻凹槽(6-1)底部。
6.根据权利要求5所述的音频信号采集装置仪，其特征在于，所述挡块(6)将气腔(4-2)分隔成两条支气路(8)，两条支气路(8)最窄处的流通面积之和小于主气路(4)位于进气口(2)一端的开口面积。
7.根据权利要求3所述的音频信号采集装置，其特征在于，位于高压喷嘴(4-3)两侧的隔板(13)成尖端凸起状。
8.根据权利要求3或4所述的音频信号采集装置，其特征在于，挡块(6)成环状，其内孔由位于上游的直孔段(27)和位于下游的锥孔段(28)连接而成，锥孔段(28)下游开口小于上游开口，挡块(6)上游端端面成朝向挡块(6)外部的圆锥面(29)，挡块(6)的上游端端面与其内侧面相交形成尖锐的环形边棱(30)，环形边棱(30)与高压喷嘴(4-3)正对或位于高压喷嘴(4-3)喷出的气流的扩散区内。
9.根据权利要求1所述的音频信号采集装置，其特征在于，所述内壳体(1)外部还设置有用于发送音频采集器(9)采集的音频信号的信号发送组件(22)，所述音频采集器(9)包括相互连接的拾音器(9-1)、电路板(9-2)和输出数据线(9-3)，所述信号发送组件(22)为与输出数据线(9-3)连接的处理器(11)，与处理器(11)连接的电源(10)和无线信号发射模块(12)。
10.基于权利要求1所述音频信号采集装置检测肺功能的方法，其特征在于，首先将音频采集器采集到的音频信号发送给音频分析装置(20)，由音频分析装置(20)将该音频信号形成声音功率与时间的图谱，并进一步根据声音功率与时间的关系计算基于音频的肺功能测试项目FEV1’、PEF’和FEV1’/FVC’的值，然后根据比例系数将基于音频的肺功能测试项目FEV1’、PEF’和FEV1’/FVC’的值转化成基于气体流量的肺功能测试项目FEV1、PEF和FEV1/FVC的值，最终获得检测者的肺功能数据。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08145745A (ja) * | 1994-11-15 | 1996-06-07 | Tokyo Gas Co Ltd | フルイディック流量計 |
| CN1130939A (zh) * | 1993-07-13 | 1996-09-11 | 施蓝姆伯格工业公司 | 宽程流量的流体振荡器及具有这种振荡器的流体流量计 |
| US20030191407A1 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-09 | Williams David R. | Spirometer |
| CN1527029A (zh) * | 2003-03-03 | 2004-09-08 | 财团法人工业技术研究院 | 射流流量计 |
| CN101802564A (zh) * | 2007-03-13 | 2010-08-11 | 埃尔斯特计量有限公司 | 双向振荡射流流量计 |
| CN104519795A (zh) * | 2012-05-22 | 2015-04-15 | 斯帕罗实验室 | 肺量计系统和数据分析方法 |
| US20150126888A1 (en) * | 2012-05-10 | 2015-05-07 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Sound-based spirometric devices, systems and methods |
| CN105395201A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-16 | 上海朔茂网络科技有限公司 | 一种肺功能测量仪及其测量方法 |
| US20170319106A1 (en) * | 2014-11-20 | 2017-11-09 | Digidoc Technologies As | Measurement of respiratory function |
| JP2019088392A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 江 鐘偉 | 肺機能検査装置 |
| CN210843053U (zh) * | 2019-07-17 | 2020-06-26 | 苏州博锐智医疗科技有限公司 | 应用于肺功能检测的音频信号采集装置 |
-
2019
- 2019-07-17 CN CN201910645548.4A patent/CN110251136A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1130939A (zh) * | 1993-07-13 | 1996-09-11 | 施蓝姆伯格工业公司 | 宽程流量的流体振荡器及具有这种振荡器的流体流量计 |
| JPH08145745A (ja) * | 1994-11-15 | 1996-06-07 | Tokyo Gas Co Ltd | フルイディック流量計 |
| US20030191407A1 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-09 | Williams David R. | Spirometer |
| CN1527029A (zh) * | 2003-03-03 | 2004-09-08 | 财团法人工业技术研究院 | 射流流量计 |
| CN101802564A (zh) * | 2007-03-13 | 2010-08-11 | 埃尔斯特计量有限公司 | 双向振荡射流流量计 |
| US20150126888A1 (en) * | 2012-05-10 | 2015-05-07 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Sound-based spirometric devices, systems and methods |
| CN104519795A (zh) * | 2012-05-22 | 2015-04-15 | 斯帕罗实验室 | 肺量计系统和数据分析方法 |
| US20170319106A1 (en) * | 2014-11-20 | 2017-11-09 | Digidoc Technologies As | Measurement of respiratory function |
| CN105395201A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-16 | 上海朔茂网络科技有限公司 | 一种肺功能测量仪及其测量方法 |
| JP2019088392A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 江 鐘偉 | 肺機能検査装置 |
| CN210843053U (zh) * | 2019-07-17 | 2020-06-26 | 苏州博锐智医疗科技有限公司 | 应用于肺功能检测的音频信号采集装置 |
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