[发明专利]肺功能仪测试头、肺功能仪及肺通气测试单元

说明书

本申请提供一种肺功能仪测试头、肺功能仪及肺通气测试单元。所述肺功能仪测试头包括肺通气测试单元和肺换气测试单元。肺通气测试单元包括第一安装基座和可拆卸安装的第一呼吸管路；第一安装基座的内部、第一呼吸管路的外壁上设有超声波式流量传感器。肺换气测试单元包括第二安装基座和第二呼吸管路；第二安装基座内部开设有与测试气体连通的腔体，第二呼吸管路包括可与第一管口、用于与腔体连通的第二管口和可与空气连通的第三管口；第三管口处设置有可选择性地将第三管口封堵的阻断阀门。第二安装基座上还设有与第一管口和第三管口之间的管路连通并采集该管路内微量气体的采集通道。采集通道与用于测量气体成分和浓度的气体分析器测试装置连通。

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种肺功能仪测试头、肺功能仪及肺通气测试单元。

背景技术

呼吸为生命活动提供氧，外界的氧需要经历外呼吸和内呼吸两个过程才能和体内的血红蛋白结合。其中，外呼吸是指肺的物理性呼吸运动，将外界的新鲜空气带到肺泡里的过程。内呼吸是指肺泡里的氧通过肺泡-毛细血管膜从肺泡向毛细血管扩散到达血液内，并与红细胞中血红蛋白结合的过程。因此，临床上的呼吸功能测试包括外呼吸测定(即通气功能测试)和内呼吸测定(即弥散残气测试)。

肺的换气功能(即弥散能力)直接反映了测试者机体的氧合能力，临床上常见的间质性肺疾病(如肺纤维化)、结缔组织疾病、肺水肿、积液、胸廓畸形、贫血、先天性心脏病、左心衰等都会影响有效弥散面积和弥散距离，造成弥散能力的异常。因此，医院中通常需提供能够对肺换气功能进行测定的设备。

对于肺换气功能的测定，标准一口气法由于重复性好，测量精确可靠，被国际上推荐为标准测定方法。标准一口气法具体过程如下：

图1示出了弥散残气测试时在流量传感器上记录的呼吸曲线图。其中，纵坐标为容积，横坐标为时间。参见图1，受试者在1位置处开始平静呼吸，这时呼吸的是外界的新鲜空气，该过程可通过流量传感器对受试者的呼吸波进行测试。一旦呼吸波平稳后，就指挥受试者将气全部呼出到图1中所示的残气位。在此期间操作者需在2位置处及时按下给气按钮，从而保证仪器设备进入呼吸阀门切换状态，一旦受试者开始吸气，呼吸阀门就立刻从外界空气切换到装满弥散残气的特殊测试气体的吸气气袋里，这时受试者需要一口气吸饱这种特殊的测试气体(图1中2位置与3位置之间)，到达肺总量位后屏气10秒钟，这时呼吸阀门全部关闭，受试者不能向外呼气。屏气10秒钟结束后，即在4位置开始呼气，持续呼到残气位。在呼气过程中，先丢弃750毫升(图中vv段)，然后收集750毫升气体(图中sv段)，这样保证收集到的气体一定是肺泡混合气。最后将呼吸阀门切换到与外界连通的状态，把后续呼出的气体都排到空气里，在5位置，测试过程结束。

现在市面上的大部分测试机器都是按照这个工作原理设计的。现有测试头包括压差式流量传感器、呼吸阀门切换控制装置和弥散气体收集袋。其中，压差式流量传感器对受试者的呼吸波进行测试。呼吸阀门切换控制装置控制四个气动阀门，第一个气动阀门是与外界联通的阀门，在受试者呼吸平稳前打开、将气全部呼出到残气位时关闭；第二个气动阀门是控制弥散残气的测试气体开合的阀门，在受试者开始吸气时打开，在受试者屏气时关闭。第三个气动阀门是与外界联通的阀门，在受试者屏气10秒钟后开始呼气时打开，呼气的气体达到750毫升时关闭。第四个气动阀门是收集气袋开关，在受试者呼出750毫升气体后打开，完成750毫升的肺泡气后关闭。此后，第三个气动阀门打开，使受试者后续呼气的气体排放到空气中。

临床上呼吸功能测试都是在上述传统的弥散测试头上进行，即利用压差式流量传感器先让受试者进行外呼吸测定，然后开始内呼吸测定。而实际上外呼吸测定只需要流量传感器，但受试者却是在整个测试头上进行测试的，这样就不可避地出现如下弊端：

1)增加了系统死腔，系统死腔增大，受试者的正常呼吸效率降低，需要加大潮气量才能使肺泡获得同样的新鲜空气量；

2)内呼吸测定气路上的管路阀门较多，增大了呼吸阻力；