[发明专利]多参数数字式全自动哮喘检测系统

说明书

技术领域

本发明主要对哮喘病人的患病情况进行检测，属于医疗设备与仪器设计领域。

背景技术

支气管哮喘(简称：哮喘)是一种常见病、多发病，目前，全球哮喘患者约3亿人，中国哮喘患者约3000万。哮喘是东北地区一种常见的慢性疾病，属于心因性疾病，病人因气道阻塞表现为发作性的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症状，少数患者还可能以胸痛为主要表现。目前，在国内，基本上都是传统的哮喘检测仪，传统的检测仪采用机械指针，并在检测仪上设有红、黄、绿指示标志，工作时机械指针指向不同的区域，医生可以据此定性的判断出气道阻塞程度，目前临床上应用的较少。在国外，应用较多的是美国蓝头哮喘检测仪，它也是传统的机械指针式的，测量结果不直观，需要在医生的指导下使用，不适合家庭使用。其次是日本的型号为SH238PK-8的诊断仪与美国型号为SJ39P-1的诊断仪，它们可可同时测定最大用力呼气流速(PEF)和第一秒用力呼气量(FEV1)，可以让医生由定性到定量地客观评价哮喘病的等级和药物效果，但不懂得哮喘病机理的人，无法从PEF和FEV1值判断病情，故不适合家庭使用。本发明在传统哮喘检测仪的基础上，加入了数据分析处理模块，能够直接的将检测结果以汉字形式显示在LCD上，方便了患者的自我诊断，同时，储存每次诊断结果，在就诊时让医生很好的了解病情的波动过程，为医生判断病情、调整用药方案提供重要客观依据。

发明内容

多参数数字式全自动哮喘检测系统由精密机械系统(A)、生理信号采集系统(B)、信号调理系统(C)、监控电路(D)、数据分析与处理系统(E)、电源模块(F)、液晶显示系统(G)组成。其结构如图1所示。

数据分析与处理系统由参数相关性模型(1)、参数与哮喘程度关系模型(2)、CPUAtmega128(3)、数据存储芯片24C01(4)、与计算机通信接口(5)组成。其结构如图2所示。

哮喘的检测首先是采用流速传感器与压力传感器来采集人体的最大用力呼气流速(PEFR)信号和用力呼气量(FEV)信号。两个模拟信号通过信号调理电路后，由ATMEGA128采集对应数字信号，并对多个PEFR参数做相关运算，得到设定时间内的PEFR变异率值，实现PEFR的变异率的测定。建立PEFR、PEFR的变异率和FEV三个参数之间的数学模型。然后，系统再对PEFR、PEFR的变异率和FEV三个参数的测试值及其数学模型进行分析，建立检测结果和气道堵塞程度关系模型。根据建立的关系模型，由LCD直接给出患者的病情分析结果。同时存储动态数据，为医生用药、分析病情提供客观指标。

该系统测量范围为PEF：0～999L／min；FEV：0.15-9.99L，检测精度为PEF：±10L／min；FEV1：±0.05L，体积小，适合农村中小型医院和家庭监护使用。

附图说明

图1系统组成框图

(A)精密机械系统

(B)生理信号采集系统

(C)信号调理系统

(D)监控电路

(E)数据分析与处理系统

(F)电源模块

(G)液晶显示

图2数据分析与处理系统

(1)参数相关性模型

(2)参数与哮喘程度关系模型

(3)CPU

(4)数据存储芯片24C01

(5)与计算机通信接口

具体实施方式

生理信号采集系统(B)采集人体的最大用力呼气流速(PEFR)信号和用力呼气量(FEV)信号，经过传感器将气体差压量转变为电信号进入信号调理系统(C)，输出给仪表放大器，放大之后经由采样保持器送至A／D转换器，两个模拟信号经过信号调理电路(包括放大电路、滤波电路、整形电路和峰值检测电路)进行处理后，信号处理结果送至CPU(3)，CPU采集到数字信号，采用VC编程，对多个PEFR参数做相关运算，得到设定时间内的PEFR变异率值，实现PEFR的变异率的测定。PEFR变异率计算公式如下：

通过VC编程建立PEFR、PEFR的变异率和FEV三个参数之间的数学模型即参数相关性模型(1)，系统再根据相关模型进行分析，建立参数与哮喘程度关系模型(2)，最后根据建立的参数与哮喘程度关系模型，由液晶显示系统(G)直接给出患者的病情分析结果，同时芯片24C01(4)存储三个参数，患者可以根据醒目的汉字提示了解自己的病情，同时也可以把该系统记录的三个参数的动态数据通过与计算机通信接口(5)提供给医生，为医生用药、分析病情提供客观指标。