自動化呼吸描記圖分析和解釋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供對呼吸描記圖的自動分析和解釋以評估受檢者的肺功能。如果呼吸描記曲線圖的形狀被認為是適當(dāng)?shù)乜煽康?，則接下來可以將呼吸描記圖用于診斷目的。呼吸描記圖的質(zhì)量控制和/或可靠呼吸描記圖的解釋可以使用與常用測試問題和/或典型肺病相對應(yīng)的形狀模板。
【專利說明】自動化呼吸描記圖分析和解釋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及呼吸描記圖的機器輔助分析和解釋。
【背景技術(shù)】
[0002]使用呼吸描記術(shù)作為評估肺功能的方法是眾所周知的。通過測量患者(也稱為受檢者)的最大用力呼氣體積，受過培訓(xùn)的醫(yī)療專業(yè)人員可以診斷影響受檢者呼吸的各種狀況。通常使用的肺活量計可以用于導(dǎo)出諸如用力肺活量(FVC:能一次呼吸用力呼出的空氣總體積)、一秒內(nèi)用力呼氣體積(FEV1:—口氣的第一秒呼出的氣體體積)和FEVl與FVC的比率的定量測量。要求受檢者盡可能深地吸氣，并且盡最大努力用力呼氣。一些肺活量計能夠產(chǎn)生描述受檢者呼氣的圖表(也稱為曲線圖)，例如體積-時間曲線圖和/或流量-體積曲線圖。兩種曲線圖都代表呼氣期間的呼氣體積，并且通常被稱為呼吸描記圖。
[0003]不恰當(dāng)?shù)厥┯杌驁?zhí)行測試可能導(dǎo)致測量和/或曲線圖較差，這反過來可能對任何依賴它們的診斷的質(zhì)量造成負面影響。需要相當(dāng)?shù)闹R以充分使用肺活量計和解釋所得的測量結(jié)果。因此，需要改進易用性，既用于施予呼吸描記術(shù)的測試，又用于解釋因施予呼吸描記術(shù)的測試不當(dāng)造成的測量結(jié)果，尤其是其呼吸描記圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的一個或多個實施例的目的是提供一種用于評估受檢者肺功能的方法，該方法實現(xiàn)于被配置 為執(zhí)行一個或多個計算機程序模塊的診斷設(shè)備中。在一個實施例中，該方法包括:在受檢者呼氣期間從受檢者的氣道接收呼氣氣流；從接收的呼氣氣流測量受檢者呼氣期間的呼氣體積；生成表示呼氣期間的呼氣體積的曲線圖，其中，所述曲線圖具有形狀；在呼氣期間確定用于評估受檢者的肺功能的測得的呼氣體積的可靠性；以及基于所述曲線圖的形狀來評估所述受檢者的肺功能特性。
[0005]本發(fā)明一個或多個實施例的又一方面是提供一種用于評估具有氣道的受檢者肺功能的系統(tǒng)。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括吹口、傳感器以及一個或多個處理器。吹口被配置為在受檢者呼氣期間從受檢者氣道接收呼氣氣流。傳感器被配置為從接收的呼氣氣流測量呼氣體積。一個或多個處理器被配置為執(zhí)行計算機程序模塊，所述計算機程序模塊包括繪制模塊、可靠性、分析模塊和評估模塊。繪制模塊被配置為生成表示呼氣期間呼氣體積的曲線圖，其中，所述曲線圖具有形狀?？煽啃阅K被配置為確定用于評估受檢者肺功能的測得的呼氣體積的可靠性量化符。分析模塊被配置為通過確定呼氣第一階段的初始呼氣體積或呼氣的總呼氣體積中的一個或多個來分析測得的呼氣體積。評估模塊被配置為基于從分析模塊接收的數(shù)據(jù)來評估受檢者的肺功能特性。
[0006]一個或多個實施例的又一方面是提供一種用于評估受檢者肺功能的系統(tǒng)。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括:用于在受檢者呼氣期間從受檢者的氣道接收呼氣氣流的裝置；用于從接收的呼氣氣流測量受檢者呼氣期間的呼氣體積的裝置；用于生成表示呼氣期間呼氣體積的曲線圖的裝置，其中，所述曲線圖具有形狀；用于基于呼氣期間的呼氣體積來確定用于評估受檢者肺功能的測得的呼氣期間的呼氣體積的可靠性的裝置；以及用于基于所述曲線圖的形狀來評估所述受檢者的肺功能特性的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]參考附圖，考慮以下描述和權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能，以及各部分的組合和制造的經(jīng)濟性，將變得更加顯而易見，所有附圖均構(gòu)成本說明的部分，其中，在各附圖中，類似的附圖標記表示相對應(yīng)部分。不過要明確理解，附圖僅僅為了例示和描述，并非旨在限制本發(fā)明的限度。
[0008]圖1示意性地圖示了被配置為評估對象、受檢者和用戶的肺功能的系統(tǒng)。
[0009]圖2A、2B和2C圖示了各種類別肺病的體積-時間曲線圖。
[0010]圖3A、3B和3C圖示了各種類別肺病的流量-體積曲線圖。
[0011]圖4A、4B、4C和4D示圖示與施予呼吸描記圖相關(guān)的各種測試問題的流量-體積曲線圖。
[0012]圖5A、5B、和5C圖示了各種類型的肺病的流量-體積曲線圖。
[0013]圖6圖示了用于評估受檢者肺功能的方法。
【具體實施方式】
[0014]本文中使用的單數(shù)形式“一”包括多個指示物，除非上下文中明確另行指出。本文中使用的兩個或更多部分或部件“耦合”在一起的陳述應(yīng)當(dāng)表示這些部分直接或間接(即，通過一個或多個中間部分或部件，只要發(fā)生連接即可)結(jié)合在一起或一起工作。本文中使用的“直接耦合”表示兩個元件直接彼此接觸。本文中使用的“固定地耦合”或“固定”表示兩個部件被耦合以作為一體運 動，同時保持相互之間的取向不變。
[0015]本文中使用的“整體的”一詞表示作為單個件或單元創(chuàng)建的部件。亦即，包括獨立創(chuàng)建并隨后耦合在一起作為單元的多個件的部件不是“整體的”部件或主體。本文中使用的兩個或更多部分或部件彼此“接合”的表述應(yīng)當(dāng)表示這些部分直接或通過一個或多個中間部分或部件彼此之間施加力。本文中使用的術(shù)語“數(shù)目”應(yīng)當(dāng)表示一或大于一的整數(shù)(即多個)。
[0016]本文中使用的方向性短語，例如，但不限于頂部、底部、左、右、上、下、前、后及其派生詞，涉及附圖中所示的元件的取向，并且不限制權(quán)利要求，除非其中明確記載。
[0017]圖1示意性示出了被配置為評估受檢者和用戶的肺功能的系統(tǒng)100。具體而言，系統(tǒng)100接收、測量和繪制在受檢者呼氣期間來自受檢者氣道的呼氣氣流?；跍y得的呼氣體積和/或曲線圖的形狀，在評估肺功能特性之前確定(呼吸描記圖)曲線圖的可靠性。在一個實施例中，系統(tǒng)100包括處理器110、用戶接口 120、電子存儲器130、傳感器140、吹口144和/或其他部件中的一個或多個。為施予測試，受檢者向系統(tǒng)100的吹口 144呼氣，造成傳感器140檢測并且測量氣流——非常像標準的肺活量計。處理器110內(nèi)的一個或多個模塊接著創(chuàng)建來自測得的氣流的曲線圖。隨后，確定產(chǎn)生的曲線圖的可靠性。然后，在認為曲線圖可靠之后，提供結(jié)果的自動化解釋和/或診斷。
[0018]吹口 144被配置為在受檢者呼氣期間接收來自受檢者106的氣道的呼氣氣流。傳感器140被配置為在受檢者呼氣期間測量來自接收的呼氣氣流的呼氣體積。吹口 144與傳感器140流體連通。繪制模塊111被配置為創(chuàng)建曲線圖，曲線圖表示在受檢者呼氣期間的測得的呼氣體積。接收的呼氣氣流的測量結(jié)果還可以包括流量、壓力、濕度、速度、加速度和/或與呼氣氣流相關(guān)的其他參數(shù)。此外，系統(tǒng)100可以被配置為針對與呼氣氣流的所給參數(shù)相似的一系列參數(shù)來測量并且繪制受檢者的吸氣氣流?？梢詫⒑魵鈿饬骱臀鼩鈿饬鞯那€圖相組合，例如，組合為流量-體積曲線圖。
[0019]電子存儲器130包括以電子方式存儲信息的電子存儲介質(zhì)。電子存儲器130的電子存儲介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)100集成地提供(即基本不可移除)的系統(tǒng)存儲器和/或可移除存儲器之一或兩者，可移除存儲器能夠經(jīng)由例如端口(例如USB端口、火線端口等)或驅(qū)動器(例如磁盤驅(qū)動器等)可移除地連接到系統(tǒng)100。電子存儲器130可以包括光學(xué)可讀存儲介質(zhì)(例如光盤等)、磁可讀存儲介質(zhì)(例如磁帶、磁硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器等)、基于電荷的存儲介質(zhì)(例如EEPR0M、RAM等)、固態(tài)存儲介質(zhì)(例如閃速驅(qū)動器等)中的一個或多個和/或其他電子可讀存儲介質(zhì)。電子存儲器130可以存儲軟件算法、處理器110確定的信息、經(jīng)由用戶接口 120接收的信息和/或使系統(tǒng)100能夠正常工作的信息。電子存儲器130可以是系統(tǒng)100之內(nèi)的獨立部件，或電子存儲器130可以與系統(tǒng)100的一個或多個其他部件(例如處理器110)集成地提供。
[0020]用戶接口 120被配置為在系統(tǒng)100和用戶(例如用戶108、受檢者106、護理人員、治療決策者等)之間提供接口，通過該接口用戶可以向系統(tǒng)100提供并從系統(tǒng)100接收信息。這使得能夠在用戶和系統(tǒng)100之間傳送統(tǒng)稱為“信息”的數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令和任何其他可傳送的項目。適于包括在用戶接口 120中的接口設(shè)備的范例包括小鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、操縱桿、顯示屏、觸摸屏、揚聲器、麥克風(fēng)、指示燈、聽覺報警器和打印機。注意，系統(tǒng)100的受檢者和用戶可以是同一個人。
[0021]要理解，本文中也考慮將其他傳輸技術(shù)，硬連線的或者無線的，作為用戶接口 120。例如，在一個實施例中，用戶接口 120可以與由電子存儲器130提供的可移除存儲接口結(jié)合。在本范例中，將信息從可移除存儲器(例如智能卡、閃速驅(qū)動器、可移除磁盤等)輸入系統(tǒng)100，使用戶能夠定制系統(tǒng)100的實現(xiàn)方式。適于作為用戶接口 120與系統(tǒng)100使用的其他示范性設(shè)備和技術(shù)包括，但是不限于，RS-232端口、RF鏈路、IP鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、電網(wǎng)、以太網(wǎng)、因特網(wǎng)或其他)。簡而言之，與系統(tǒng)100傳輸信息的任何技術(shù)都被考慮作為用戶接口 120。
[0022]圖1中傳感器140的例示包括單個構(gòu)件并非旨在限制。在一個實施例中，傳感器140包括多個如上所述地運行的傳感器?？梢韵蛱幚砥?10、用戶接口 120和/或電子存儲器130發(fā)送來自傳感器142的信號或信息。該發(fā)送可以是有線的和/或無線的。
[0023]處理器110被配置為給系統(tǒng)100提供信息處理能力。這樣一來，處理器110包括數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計為處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或其他用于以電子方式處理信息的其他機構(gòu)中的一種或多種。盡管處理器110在圖1中被示為單個實體，但這僅僅出于例示性目的。在一些實現(xiàn)方式中，處理器Iio包括多個處理單元。這些處理單元可以物理地位于同一設(shè)備之內(nèi)，或者處理器110可以表示協(xié)同工作的多個設(shè)備的處理功能。例如，在一些實施例中，由設(shè)置在手持設(shè)備內(nèi)的一個或多個處理器第一集合和定位于更魯棒的計算機平臺(例如，個人計算機、手持式計算機、智能電話、個人數(shù)字助理和/或其他計算機平臺)中的一個或多個處理器的第二集合來執(zhí)行本文歸屬于處理器Iio的功能，手持設(shè)備用于在受檢者106氣道處或附近接收氣流，所述魯棒的計算機平臺與手持設(shè)備至少間歇通信(例如，通過擴充口、通過無線通信介質(zhì)、通過電纜或通信端口等)。
[0024]如圖1中所示，處理器110被配置為執(zhí)行一個或多個計算機程序模塊。所述一個或多個計算機程序模塊包括繪制模塊111、可靠性模塊112、分析模塊113、評估模塊114和模板匹配模塊115和/或其他模塊中的一個或多個。處理器110可以被配置為通過軟件，硬件，固件，軟件、硬件和/或固件的某種組合和/或用于在處理器110上配置處理能力的其他機構(gòu)來執(zhí)行模塊111、112、113、114和/或115。
[0025]應(yīng)當(dāng)認識到，盡管圖1中將模塊111、112、113、114和115圖示為共同位于單個處理單元內(nèi)，但是在處理器Iio包括多個處理單元的實現(xiàn)方式中，模塊111、112、113、114和/或115中的一個或多個可以遠離其他模塊。因為任一模塊111、112、113、114和/或115提供的功能可以多于或少于所述功能，所以對由不同模塊111、112、113、114和/或下文所述的115提供的功能的描述是出于例示性目的，并非意在限制。例如，可以消除模塊111、112、113、114和/或115中的一個或多個，并且可以由111、112、113、114和/或115的其他模塊來提供它的一些或全部功能。注意，處理器110可以被配置為執(zhí)行一個或多個額外的模塊，所述一個或多個額外模塊可以執(zhí)行下文中歸屬于模塊111、112、113、114和/或115中的一個的一些或全部功能。
[0026]繪制模塊111被配置為在受檢者呼氣和/或吸氣期間創(chuàng)建表示呼氣和/或吸氣量的一個或多個曲線圖。(一個或多個)曲線圖可以示出隨時間的吸氣和/或呼氣體積。例如，如本文進一步論述，繪制模塊可以被配置為創(chuàng)建體積-時間曲線圖(參見僅使用呼氣氣流的圖2范例)、流量-體積曲線圖(參見僅使用呼氣氣流的圖3范例)和/或表示受檢者106呼氣和/或吸氣量的其他類型的曲線圖。繪制模塊111可以與其他計算機程序模塊和/或電子存儲器130分享曲線圖。經(jīng)由用戶接口 120向用戶傳達曲線圖和/或基于曲線圖的任何信息。
[0027]可靠性模塊112被 配置為確定呼氣和/或吸氣量的可靠性量化符，由傳感器140測量用于評估肺功能和/或診斷其他呼吸健康和/或功能的呼氣和/或吸氣量?？煽啃粤炕梢曰诒硎竞魵夂?或吸氣量的曲線圖，例如由繪制模塊111創(chuàng)建的曲線圖?？煽啃阅K112可以簡單地表明測量或曲線圖的質(zhì)量好或差。例如，如果受檢者在呼吸描記測試期間咳嗽，則任何測量結(jié)果——包括FVC和FEVl——或曲線圖明顯具有差的質(zhì)量，差在它的用于評估肺功能的和/或出于其他診斷的目的的可靠性會降低。因此，這樣的曲線圖不適于隨后的使用，包括診斷的目的。在一些實施例中，可靠性模塊112將受檢者106多次呼吸間獲取的一系列曲線圖分級別，例如用數(shù)字表示?？梢允褂眠@種曲線圖的系列的分級，從而隨后在系統(tǒng)100中和/或由用戶使用最可靠的曲線圖，即具有最高質(zhì)量的曲線圖。備選地和/或同時地，可靠性模塊112可以例如通過將其分級的可靠性與閾值比較，來判斷曲線圖是否適當(dāng)?shù)乜煽?。閾值可以由用?例如，由受檢者106、由護理人員、由治療決策者、由研究人員等)配置，可以在制造時預(yù)置，可以基于受檢者參數(shù)確定，和/或可以通過其他技術(shù)確定。
[0028]在一些實施例中，可靠性模塊112的運行基于逐點分析。例如，可靠性模塊112可以確定曲線圖內(nèi)呼氣流量峰值和/或其他測量值的25%、50%、75%標志的相對位置。其他的百分率可以作為備選使用。
[0029]在一些實施例中，可靠性模塊112的運行基于對繪制模塊111創(chuàng)建的曲線圖的形狀分析，例如通過將曲線圖的形狀與形狀模板的集合進行比較?？煽啃阅K112中和/或諸如模板匹配模塊115的專用模塊中可以包括這個功能。該形狀模板的集合可以包括用于不同類型的測試問題的模板，測試問題包括例如測試期間咳嗽。這樣的形狀模板對應(yīng)于不可靠的呼氣體積測量。如果曲線圖的形狀與一種類型的測試問題的形狀模板充分匹配，則通過用于(系統(tǒng)100中)隨后(診斷)使用的可靠性模塊112認為該曲線圖不可靠。施予呼吸描記術(shù)測試后，可以例如經(jīng)由通過用戶接口 120傳達的警報信號立即通知系統(tǒng)100的用戶該結(jié)果不適于診斷的目的。
[0030]通過例示，圖4A、4B、4C和4D示出了用于與施予呼吸描記測定的測試有關(guān)的各種類型的測試問題的流量-體積曲線圖。這些類型的測試問題表明曲線圖對系統(tǒng)100中的隨后使用不是適當(dāng)?shù)乜煽康?，尤其對于評估肺功能和/或診斷的目的。Y-軸示出了氣流，例如以升每秒為單位。虛線表明健康的受檢者(就肺病而言)的呼氣體積的期望曲線圖。圖4A示出了表明受檢者過早結(jié)束呼氣努力的流量-體積曲線圖。圖4B示出了表明受檢者呼氣努力期間猶豫的流量-體積曲線圖。圖4C示出了表明受檢者呼氣努力期間咳嗽的流量-體積曲線圖。圖4D示出了表明過早結(jié)束并且伴有重新開始的受檢者的呼氣努力的流量-體積曲線圖。因此，系統(tǒng)100實現(xiàn)了施予呼吸描測試的質(zhì)量控制自動化。
[0031]分析模塊113被配置為分析表示受檢者呼氣和/或吸氣量的曲線圖，受檢者呼氣和/或吸氣量由FEVl或FVC中的一個或多個確定。備選地和/或同時地，分析模塊113的運行基于從傳感器140接收的信息。
[0032]評估模塊114被配置為基于從分析模塊113接收的數(shù)據(jù)評估受檢者的肺功能特性。備選地和/或同時地，評估模塊114的運行基于對繪制模塊111創(chuàng)建的曲線圖的形狀分析，例如通過將曲線圖的 形狀與形狀模板的集合對比。該功能可以包含在評估模塊114中和/或諸如模板匹配模塊115的專用模塊中。評估模塊104可以響應(yīng)于一例如由可靠性模塊112執(zhí)行的一呼氣期間的測得的呼氣體積適當(dāng)?shù)乜煽康拇_定而執(zhí)行。評估的肺功能特性可以涉及阻塞性肺病，包括哮喘、哮喘性支氣管炎、慢性阻塞性肺病(C0PD)、慢性阻塞性支氣管炎、囊腫性纖維化、肺氣腫和/或其他阻塞性肺病。評估的肺功能特性還可以涉及限制性肺病，包括鈹中毒、充血性心力衰竭、特發(fā)性肺纖維化、感染性炎癥、間質(zhì)性肺炎、神經(jīng)肌肉疾病、結(jié)節(jié)病、胸部畸形和/或其他限制性肺病。
[0033]例如，評估模塊114可以指示模板匹配模塊115將由繪制模塊111創(chuàng)建的特定曲線圖的形狀(已由可靠性模塊112認為其適當(dāng)?shù)乜煽?與形狀模板的第二集合進行比較。該形狀模板的第二集合可以包括每種典型的肺病的形狀模板，典型的肺病包括阻塞性肺病、限制性肺病、組合的阻塞性-限制性肺病和/或其他肺病。通過例示，圖2A、2B和2C示出了各種類別肺病的體積-時間曲線圖。在每個圖中，虛線表明健康受檢者(就肺病而言)的呼氣體積的期望曲線圖，其可基于受檢者的性別、年齡、身高、體重、種族背景和/或其他個人特性中的一個或多個來調(diào)節(jié)。圖2A示出了阻塞性肺病的典型的體積-時間曲線圖，其特點是測試末時的總體積在期望總體積處，或更典型地，剛好低于期望總體積，但是斜率相對較緩。圖2B示出了限制性肺病的典型的體積-時間曲線圖，其特點是測試末時的總體積遠遠低于期望的總體積，但是斜率相對陡。圖2C示出了組合的阻塞性-限制性肺病的典型的體積-時間曲線圖，其特點是測試末時的總體積遠遠低于期望總體積，并且斜率相對較緩。在匹配具體曲線圖或評估具體曲線圖的形狀的過程中，模板匹配模塊115和/或評估模塊114可以有利地確定曲線圖的第一特定部分的角度、曲線圖第二特定部分的斜率和/或?qū)?shù)、曲線圖中第一特定曲線的凹度、曲線圖中第二特定曲線的凸度或曲線圖(特定部分)的平滑度的測量中的一個或多個。任一這些形狀特征可以，單獨地或組合地，用于識別肺功能特性。
[0034]模板匹配模塊115被配置為將具體曲線圖的形狀與形狀模板的集合相比較。例如，可以由可靠性模塊112和/或評估模塊114指示模板匹配模塊115，以執(zhí)行關(guān)于具體曲線圖的功能。模板匹配模塊115可以包括形狀模板的多個集合，它的使用取決于模板匹配模塊115正在執(zhí)行的功能。例如，模板匹配模塊115可以指示或返回與具體曲線圖的形狀最匹配的形狀模板。考慮到具體的形狀模板的集合，該形狀模板可以被稱作那個具體曲線圖的最佳形狀模板。在一些實施例中，可以指示模板匹配模塊115確定表明最佳形狀模板與具體曲線圖在多大程度上匹配的量化符，或者表明具體曲線圖與最佳形狀模板的一個或多個偏差的量化符。可以將這樣確定的量化符與閾值進行比較。
[0035]可以與可靠性模塊112 —起使用的形狀模板的集合包括用于每種呼吸描記測試問題的形狀模板，呼吸描記的測試問題包括低于最大呼氣或吸氣努力、呼氣或吸氣開始延遲、呼氣持續(xù)時間縮短、到達最大呼氣體積流量延遲、呼氣或吸氣期間咳嗽、呼氣體積的測量期間吸氣、吸氣量的測量期間呼氣、吹口聲門阻塞、吹口周圍漏氣和/或其他肺量測定的測試問題。
[0036]可以與評估模塊114 一起使用的形狀模板的集合可以包括用于每種類別肺病的形狀模板，肺病包括阻塞性和限制性肺病，和/或每種類型的肺病，包括肺氣腫和神經(jīng)肌肉衰弱。
[0037]通過例示，圖3A、3B和3C示出了各種類別的肺病的流量-體積曲線圖。如在圖2A、2B和2C中那樣，虛線表示健康受檢者的呼氣體積的期望曲線圖。模板匹配模塊115通過使用流量-體積形狀模板可以對流量-體積曲線圖進行操作。圖3A示出了阻塞性肺病的典型的流量-體積曲線圖，其特點是減少的呼氣流量峰值和特有的下沉(或凹)曲線。圖3B示出了限制性肺病的典型的流量-體積曲線圖，其特點是減少的體積，但是形狀通常與期望形狀相似。圖3C示出了組合的阻塞性-限制性肺病的典型的流量-體積曲線圖。模板匹配模塊115可以例如與評估模塊114 一起將圖3A、3B和3C的典型的流量-體積曲線圖用作形狀模板。在匹配具體曲線圖或評估具體曲線圖的形狀的過程中，模板匹配模塊115和/或評估模塊114可以確定曲線圖的第一指定區(qū)段的角度、曲線圖的第二指定區(qū)段的斜率、曲線圖中第一指定曲線的凹度或曲線圖中第二指定曲線的凸度中的一個或多個。
[0038]通過進一步例示，圖5A、5B和5C示出了各種類型的肺病的流量-體積曲線圖。X-軸示出了體積，例如以升為單位。X-軸下面的曲線表示吸氣，而X-軸上面的曲線，像之前一樣，表不呼氣。與圖2A、2B和2C相似,虛線表不健康受檢者的呼氣和/或吸氣量的期望曲線圖。圖5A示出了肺氣腫的典型的流量-體積曲線圖，其特點是特有的下沉(或凹)呼氣曲線。注意，圖5A中的吸氣曲線與期望曲線一致。圖5B示出了單側(cè)主支氣管阻塞的典型的流量-體積曲線圖。圖5C示出了神經(jīng)肌肉衰弱的典型的流量-體積曲線圖。模板匹配模塊115可以例如與評估模塊114 一起將圖5A、5B和5C中的典型的流量-體積曲線圖用作形狀模板。因此，系統(tǒng)100實現(xiàn)了呼吸描記圖的(診斷)解釋自動化。
[0039]模板匹配模塊115可以包括能基于受檢者的性別、年齡、身高、體重、種族背景和/或其他個人特性中的一個或多個調(diào)節(jié)的形狀模板?？梢酝ㄟ^每個呼吸描記測試問題或肺病使用多個形狀模板、近似具體形狀的導(dǎo)出的公式、查找表和/或?qū)崿F(xiàn)形狀模板調(diào)節(jié)的其他方式來實現(xiàn)該調(diào)節(jié)。
[0040]本公開還可以用于在一段時期內(nèi)評估單個受檢者的肺功能。這段時期可以跨越支氣管擴張劑使用前和使用后。備選地，這段時期可以跨越幾天、幾周、幾個月和/或追蹤(治療)療法的效果的其他持續(xù)時間，因為它們涉及如本公開論述的肺功能和/或肺功能特性。
[0041]圖6圖示了用于評估受檢者肺功能的方法600。下文提出的方法600的操作意在例示。在一些實施例中，方法600可以與未描述的一個或多個額外的操作一起完成，和/或在沒有所討論的操作中的一個或多個的情況下完成。此外，圖6圖出的以及下文所述的方法600的操作順序并非意在限制。
[0042]在一些實施例中，方法600可以在一種或多種處理設(shè)備中完成(例如，數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計為處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機和/或其他用于以電子方式處理信息的其他機構(gòu))。一個或多個處理設(shè)備可以包括響應(yīng)于以電子方式存儲于電子存儲介質(zhì)上的指令來執(zhí)行方法600的一些或全部操作的一個或多個設(shè)備。所述一個或多個處理設(shè)備可以包括通過硬件、固件和/或軟件配置的，專門設(shè)計用于執(zhí)行方法600的一個或多個操作的一個或多個設(shè)備。
[0043]在操作602，接收呼氣期間來自受檢者氣道的呼氣氣流。在一個實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)吹口 144相同或相似的吹口來執(zhí)行操作602。
[0044]在操作604，從接收的氣流測量呼氣體積。在一個實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)傳感器140相同或相似 的傳感器來執(zhí)行操作604。
[0045]在操作606，基于測得的的呼氣氣流生成表示呼氣體積的曲線圖。在一個實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)曲線圖模塊111相同或相似的曲線圖模塊來執(zhí)行操作606。
[0046]在操作608，確定用于評估受檢者肺功能的測得的呼氣體積的可靠性。在一個實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)可靠性模塊112相似或基本相同的可靠性模塊來執(zhí)行操作608。在一些實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)模板匹配模塊115相似或基本相同的模板匹配模塊來至少部分地執(zhí)行操作608。
[0047]在操作610，通過確定第一秒(或可能小于或大于一秒的一段時間)呼氣的初始呼氣體積和/或總呼氣體積來分析曲線圖。在一個實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)分析模塊113相同或相似的分析模塊執(zhí)行操作610。
[0048]在操作612，基于曲線圖的形狀評估肺功能特性和/或在操作610中執(zhí)行曲線圖分析。在一個實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)評估模塊114相同或相似的評估模塊執(zhí)行操作612。在一些實施例中，由與(圖1所示且上文所述的)模板-匹配模塊115相同或相似的模板-匹配模塊來至少部分地執(zhí)行操作612。
[0049]基于當(dāng)前認為是最實際和優(yōu)選的實施例出于例示的目的在本文中詳細描述了本發(fā)明，但要理解，這樣的細節(jié)僅僅是為了這樣的目的，本說明不限于所公開的實施例，而是相反，意在涵蓋在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的修改和等價布置。例如，要理解，本公開預(yù)期在可能的范圍內(nèi)，可以將任何實施例的一個或多個特征與任何其他實施例的一個或多個特征相組合。
[0050]在權(quán)利要求中，置于括號之間的任何附圖標記都不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求。詞語“包括”或“包含”不排除存在權(quán)利要求中列出的那些之外的其他元件或步驟；在枚舉了若干裝置的裝置型權(quán)利要求中，這些裝置中的一些可以由同一件硬件來實現(xiàn)。元件前面的詞語“一”不排除存在多個這樣的元件。在枚舉了若干裝置的裝置型權(quán)利要求中，這些裝置中的一些可以由同一件硬件來實現(xiàn)。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定元件的僅有事實并不表示不能有利地使用這些元件的組合。
[0051]盡管基于當(dāng)前認為是最實際和優(yōu)選的實施例出于例示的目的詳細描述了本發(fā)明，但要理解，這樣的細節(jié)僅僅是為了該目的，本發(fā)明不限于公開的實施例，而是相反，意在涵蓋在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的修改和等價布置。例如，要理解，本發(fā)明預(yù)期，可以將任何實施例的一個或多個特征在可能的范圍內(nèi)與任何其他實施例的一個或多個特征相組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于評估受檢者的肺功能的方法，所述方法實現(xiàn)于被配置為執(zhí)行一個或多個計算機程序模塊的診斷設(shè)備中，所述方法包括: 在所述受檢者呼氣期間從所述受檢者的氣道接收呼氣氣流； 從接收到的呼氣氣流測量所述受檢者的所述呼氣期間的呼氣體積； 創(chuàng)建表示所述呼氣期間的呼氣體積的曲線圖，其中，所述曲線圖具有形狀； 確定用于評估受檢者的肺功能的測得的所述呼氣期間的呼氣體積的可靠性；以及 基于所述曲線圖的所述形狀來評估所述受檢者的肺功能特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)于確定所述測得的所述呼氣期間的呼氣體積是適當(dāng)?shù)乜煽康?，而進行對所述受檢者的所述肺功能特性的評估。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對測得的呼氣體積的所述可靠性的確定是基于所述曲線圖的所述形狀的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，對所述測得的呼氣體積的所述可靠性的確定包括將所述曲線圖與形狀模板的集合進行比較，所述形狀模板的集合與呼氣體積的不可靠的測量結(jié)果相對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對所述測得的呼氣體積的所述可靠性的確定包括確定表示用于評估肺功能的所述測得的呼氣體積的所述可靠性的質(zhì)量量化符。
6.一種用于評估具有氣道的受檢者的肺功能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 吹口(144)，其被配置為在所述受檢者的呼氣期間從所述受檢者的氣道接收呼氣氣 流； 傳感器(140)，其被配置為從接收到的呼氣氣流測量呼氣體積；以及 一個或多個處理器(110)，其被配置為執(zhí)行計算機程序模塊，所述計算機程序模塊包括: 繪制模塊(111)，其被配置為創(chuàng)建表示所述呼氣期間的所述呼氣體積的曲線圖，其中，所述曲線圖具有形狀， 可靠性模塊(112)，其被配置為確定用于評估所述受檢者的肺功能的測得的呼氣體積的可靠性量化符， 分析模塊(113)，其被配置為通過確定所述呼氣的第一階段的初始呼氣體積或所述呼氣的總呼氣體積中的一個或多個來分析所述測得的呼氣體積，以及 評估模塊(114)，其被配置為基于從所述分析模塊接收的數(shù)據(jù)來評估所述受檢者的肺功能特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述評估模塊的操作響應(yīng)于由所述可靠性模塊確定所述可靠性量化符是適當(dāng)?shù)乜煽康摹?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述可靠性模塊的操作是基于所述曲線圖的所述形狀的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，由所述可靠性模塊確定用于評估受檢者肺功能的所述測得的呼氣體積的可靠性量化符包括將所述曲線圖與形狀模板的集合進行比較，所述形狀模板的集合與呼氣體積的不可靠的測量結(jié)果相對應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，由所述可靠性模塊確定所述測得的呼氣體積的可靠性量化符包括確定表示用于評估肺功能的所述測得的呼氣體積的可靠性的質(zhì)量量化符。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述呼氣的所述第一階段是所述呼氣的第一秒。
12.一種被配置為評估受檢者的肺功能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 用于在所述受檢者的呼氣期間從所述受檢者的氣道接收呼氣氣流的裝置(144); 用于從接收的呼氣氣流測量所述受檢者的所述呼氣期間的呼氣體積的裝置(140);用于創(chuàng)建表示所述呼氣期間的呼氣體積的曲線圖的裝置(111)，其中，所述曲線圖具有形狀； 用于基于所述呼氣期間的所述呼氣體積來確定用于評估所述受檢者的肺功能的測得的所述呼氣期間的呼氣體積的可靠性的裝置(112 );以及 用于基于所述曲線圖的所述形狀來評估所述受檢者的肺功能特性的裝置(114)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，用于評估所述受檢者肺功能特性的所述裝置的操作響應(yīng)于用于確定測得的所述呼氣期間的呼氣體積可靠性的所述裝置確定測得的呼氣體積是適當(dāng)?shù)乜煽康摹?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，對所述測得的呼氣體積的可靠性進行確定的所述裝置的操作是基于所述曲線圖的所述形狀的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，對所述測得的呼氣體積的所述可靠性進行確定的所述裝置的操作包括將所述曲線圖與形狀模板的集合進行比較，所述形狀模板的集合與呼氣體積的不可靠的測量結(jié)果相對應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，確定所述測得的呼氣體積的所述可靠性的裝置的操作包括確定表示用于評估肺功能的所述測得的呼氣體積的所述可靠性的質(zhì)量量化符。
【文檔編號】A61B5/091GK103458784SQ201280016254
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月31日
【發(fā)明者】E·黑爾芬拜因, S·H·周, M·梅森 申請人:皇家飛利浦有限公司