基于流量传感器的肺活量采集系统

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肺功能检查是临床上常用的检查项目,通过肺功能检查可以很好的对人体肺的功能进行评估,在现代医学上有着重要的意义。但在国内却面临一种尴尬的情况,市场上的肺功能仪基本上都是依靠国外进口,一方面价格比较昂贵,另一方面国外肺功能仪的内置参数都是参考西方人而设定,所以该类肺功能仪在国内难于普及使用。市场上急需一种价格低同时又适合国人使用的肺功能仪。 本文论述了一种结构简易、操作方便但又能够保证测试精度的肺活量测试系统的构建方法,主要工作包括三个方面: (1)硬件系统硬件系统基于FS1022CL流量传感器搭建,包括空气压缩机,截流阀,流量传感器,信号采集监控电路。工作流程为:由受试者或空气压缩机提供的气源输入到流量传感器,信号采样监控电路对传感器输出的数字和模拟信号进行实时采样和控制,并将采样数据发送到上位机。 (2)软件部分软件部分包括系统软件的实现和算法的改进。 系统软件分成上位机数据管理系统和下位机控制系统。上位机数据管理系统采用Delphi和SqlSever2000开发,主要包括用户管理、数字信号采集、模拟信号采集、病人信息检索、病人信息修改五个功能模块。下位机控制系统采用C语言开发,用于驱动信号采集监控电路,实现对信号的实时采样。 积分算法分别采用梯形积分法和抛物线积分法对采集数据进行数值积分,实验证明经优化后的抛物线积分法比梯形积分法有更好的补偿效果,系统的测试精度得到提高。 (3)系统实验系统构建完成后,分别采用空气压缩机气体输入和受试者呼气输入两个实验对系统进行标定和测试,结果显示系统可以达到一定的精度要求,但由于测试条件的限制,受试者呼气输入测试结果存在一定的误差。 经过多次的改进和调试建立起一套完整的肺活量测试系统,实验结果表明该系统可稳定运行,测量精度可控制在±5%以内,对国内肺功能仪的发展具有一定的参考价值。
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