[发明专利]肺活量计

说明书

哮喘的慢性性质需要在易感个体中定期自我监测呼吸功能，然而用于执行必要测量的可用设备是不准确的或昂贵且笨重的。本发明提供了一种小型的、便宜的肺活量计，用于有效、准确和方便地测量呼吸特性。

发明领域

本发明涉及适于在测量呼吸功能时使用的肺活量计，并且更具体地，涉及包含电气网络的肺活量计设备，该电气网络在测量峰值呼气流量时向使用者提供功能优点。

发明背景

数以亿计的人患有慢性呼吸道疾病。根据最新的世界卫生组织(WHO)的估计(2011)，目前有2.35亿人患有哮喘，6400万人患有慢性阻塞性肺病(COPD)，并且数百万人患有其它常常未被诊断出的慢性呼吸道疾病。

准确测量呼吸能力对于管理哮喘和其它呼吸病症是重要的，并且特别是在预测(和控制)易感个体的哮喘发作时是重要的。在急性哮喘发作期间，上呼吸道的肌肉收缩，导致气道的部分或完全阻塞，并使肺部更难吸入和释放空气。然而，气道的变窄不限于发作的开始，而是随着时间逐渐加强。通常，导致气道变窄的支气管炎症可能在个体感觉到哮喘的第一症状之前已经开始一段时间。一系列有效的抗哮喘药物是可用的，其可以基本上限制或消除这种发作，但是这些必须适当地施用以避免与不合适的剂量相关联的负面作用。

因此，哮喘的慢性性质需要在易感个体中定期监测呼吸功能，以尽早地检测预示支气管炎症的症状，并且对于实际原因通常涉及临床医生的自我评估和周期性评估的组合。

已经确立的是，通常以升每分钟来测量的峰值呼气流速(PEF)的测量值(其指示空气从肺部吹出的速度)提供对呼吸功能的可靠指示(全球哮喘管理和预防策略。Bethesda(MD)：Global Initiative for Asthma，2012)。已知用作此目的的简单的机械设备，诸如峰值流量计(PFM)。这些设备被简单地构造并且典型地由在一端具有咬嘴的塑料管组成。

在使用中，当患者呼气到管的咬嘴中时，呼气流的力使相对的且摆动的板和外部可见的标记或指针(通常位于管内的通道或凹槽中)从可重置的起始位置(或零)被推动到对应于单次呼气的最大或峰值呼气流量的位置。通常，PFM将包含与标记相邻的校准刻度，使得个体可以可视化并手动记录该呼气的峰值呼气流量，如标记沿着刻度行进的距离所指示的。做这种重复测量是为了监测肺功能的变化，诸如可能由哮喘或其他呼吸系统疾病引起的变化。

PFM的一些示例包含弹性设备(诸如弹簧)，以便当呼气流的力从最大值下降并且变得不等于弹簧的弹性力时(弹簧的反作用力使可移动板朝向其起始位置返回)，将可移动地布置在管内的板返回到起始位置。然而，标记(不连接到可移动板)保持在距离起始位置的最大运动的位置处，指示在该呼气期间由板移动的最大距离，从而允许计算峰值呼气流量。

目前可用的PFM具有许多限制。首先，PFM的效用受其尺寸的限制，这使得不显眼的运输或使用困难。因此，可能危害在所需时间监测呼吸功能的能力。

其次，PFM设备通常需要由用户以周期性间隔手动地获取、记录和解释测试的结果，这导致呼吸特性的记录的不准确性以及在延长的周期内不能一致地记录结果。这能够不利地影响个体风险因素的诊断，其是确定患者的适当治疗方案的基本考虑。

第三，获取和记录读数的过程可以是耗时的，其与通常对于分析所需的笨重的设备组合，经常导致部分患者不愿意进行PEF的定期测量。产生散发性数据集的对监测方案的不良依从性是有效的哮喘管理的主要问题。

第四，除了PEF的测量，PFM不能实现呼吸功能的任何更高级的监测。

更先进的设备是已知的，诸如由MIR(http://www.spirometry.com/)销售的设备，其中一次性涡轮肺活量计与专用监测系统结合使用，当空气的通过使涡轮旋转时该专用监测系统光学地监测涡轮的旋转速率。然而，这些设备昂贵且体积庞大。结果是，上述系统不适合个体使用，并且因此通常由执业医师使用。