個(gè)人肺活量計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于關(guān)聯(lián)測(cè)試結(jié)果與其他使用者數(shù)據(jù)以指示關(guān)系的肺活量計(jì)，所述肺活量計(jì)包括：(a)處理器；(b)存儲(chǔ)器，其可操作地連接到所述處理器且配置有指示處理器執(zhí)行下列步驟的指令：(i)記錄使用者的肺活量計(jì)結(jié)果；(ii)關(guān)聯(lián)所述結(jié)果與使用者數(shù)據(jù)，所述使用者數(shù)據(jù)包括用藥日志、醫(yī)療日記、由醫(yī)療保健提供者為所述使用者提供的基準(zhǔn)表現(xiàn)或來自其他測(cè)試裝置的其他結(jié)果；和(iii)指示所述結(jié)果和所述使用者數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。
【專利說明】個(gè)人肺活量計(jì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及肺活量計(jì)。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于在測(cè)試肺和氣道容量或病 人的官能中使用和/或用于測(cè)量可以由病人吸入和/或呼出的空氣的數(shù)量或容量和/或 速度或流量中的肺活量計(jì)或類似的呼吸測(cè)試裝置。更具體地，本發(fā)明涉及便攜式輕的手持 肺活量計(jì)，其特別適合于家庭和個(gè)人使用，但是同樣地能夠用于醫(yī)院、醫(yī)生的診室和類似機(jī) 構(gòu)。本發(fā)明也針對(duì)一種用于獲得、存儲(chǔ)和顯示肺活量計(jì)測(cè)試結(jié)果的系統(tǒng)、軟件和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 通常，肺活量計(jì)測(cè)試測(cè)量進(jìn)入和離開肺和氣道的空氣，且經(jīng)常用作用于評(píng)估病人 的肺和氣道的健康狀況的初步測(cè)試以及用于定期地跟蹤疾病治療進(jìn)程和用藥效果的手段。 通常使用被稱為肺活量計(jì)的裝置進(jìn)行肺活量計(jì)測(cè)試，并且由測(cè)試提供的數(shù)據(jù)經(jīng)常以"容 量-時(shí)間曲線"的形式和/或以"流量-容量回路"的形式圖形化地提供，在"容量-時(shí)間 曲線"中沿Y軸示出以升為單位的容量且沿X軸示出以秒為單位的時(shí)間，在"流量-容量回 路"中在γ軸上示出氣流速率且在X軸上示出總吸氣或呼氣容量。
[0003] 通過示例的方式，可在呼吸測(cè)試過程中測(cè)量的幾個(gè)共同參數(shù)包括：用力肺活 量（FVC)，其是可在充分吸氣之后被用力吹出的空氣的總?cè)萘浚欢〞r(shí)間隔（例如，1.0秒 (FEV1))的用力呼氣容量（FEV);用力呼氣流量（FEF)，其是在指定的呼氣時(shí)間段期間從肺 和氣道出來的平均空氣流量（速度）；以及呼氣峰流量（PEF)，其是在充分吸氣之后開始的 最大呼氣過程中的最大空氣流量（速度）。經(jīng)常以原始數(shù)據(jù)形式（即以升、升/秒、升/分 鐘等為單位）并且作為預(yù)測(cè)值的百分比（即用于類似年齡、身高、體重、性別和民族的病人 的預(yù)測(cè)值百分比）提供這些參數(shù)。
[0004] 通常重復(fù)每個(gè)測(cè)試三次，以確?？芍噩F(xiàn)性。所獲得的測(cè)試結(jié)果高度依賴病人的配 合和嘗試。為了要獲得的有意義且有效的測(cè)試結(jié)果，病人必須為充分呼氣和/或吸氣提供 有力且最大的呼吸嘗試。通常，如果在診室看病期間或在醫(yī)院或類似地方給出測(cè)試，將由隨 訪護(hù)士、醫(yī)生或技師指導(dǎo)和激勵(lì)病人，以盡量保持困難呼氣預(yù)定的時(shí)間段（即"保持住，不 要停")。然而，在肺活量計(jì)的家用期間通常不會(huì)提供這樣的幫助。因此，如果未在整個(gè)充分 呼氣或吸氣期間提供最大力氣，則所獲得的家庭測(cè)試結(jié)果不一定是有效的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種便攜式的手持肺活量計(jì)，其包括用于視覺地將 有用信息呈現(xiàn)給裝置的使用者的電子顯示屏。肺活量計(jì)還包括用于將有用的可聽信息呈現(xiàn) 給使用者的揚(yáng)聲器。顯示屏可以是彩色觸摸屏LCD顯示器。因此，由顯示在屏幕上的觸摸 圖標(biāo)、測(cè)試列表或其他選項(xiàng)提供肺活量計(jì)的數(shù)據(jù)錄入和使用者控制。另外，彩色顯示器能夠 將測(cè)試結(jié)果和圖形進(jìn)行顏色編碼，從而允許被認(rèn)為是"高"嚴(yán)重性結(jié)果清楚地突出顯示在顯 示器上。
[0006] 肺活量計(jì)可包括在氣流管內(nèi)的渦輪部件。渦輪部件包括被安裝用于在氣流管中旋 轉(zhuǎn)的葉片。穿過氣流管的氣流引起葉片旋轉(zhuǎn)，并且葉片的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)于在任何時(shí)間情況 下穿過氣流管的氣流速度。一對(duì)傳感器裝置可以被布置在與葉片鄰近的氣流管的相對(duì)側(cè) 上。這對(duì)傳感器裝置中的一個(gè)是發(fā)射器，其用于引導(dǎo)電磁輻射束橫向穿過且通過氣流管，使 得束通過葉片的旋轉(zhuǎn)是可中斷的。相對(duì)的傳感器裝置是接收器，其用于檢測(cè)束是繞過葉片， 還是在任何時(shí)間點(diǎn)處由旋轉(zhuǎn)葉片中斷。接收器生成并輸出電子數(shù)字信號(hào)給微處理器，并且 信號(hào)貫穿呼吸測(cè)試的持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于束被接收的時(shí)候和束被中斷的時(shí)候。為了確定渦輪的 旋轉(zhuǎn)速度，可以計(jì)算通過渦輪的氣流速率和容量，觸發(fā)累加器，從而在由于葉片中斷束導(dǎo)致 在接收器處束未被檢測(cè)到時(shí)開始計(jì)數(shù)振蕩器脈沖，并且在接收器處檢測(cè)到束時(shí)停止計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)指示葉片的旋轉(zhuǎn)速度，葉片的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)而被轉(zhuǎn)換成氣流速率。為了生成使用者的相 關(guān)肺功能，可以進(jìn)一步整合氣流的速率，以確定速率曲線下方的區(qū)域，從而計(jì)算總?cè)萘俊?br> [0007] 在一個(gè)實(shí)施例中，處理器使用獨(dú)特的算法來補(bǔ)充渦輪的慣性、溫度和濕度，以提供 更精確的測(cè)試結(jié)果。
[0008] 在一個(gè)實(shí)施例中，微控制器單元自動(dòng)引起肺活量計(jì)發(fā)布警報(bào)，以提醒使用者預(yù)定 的呼吸測(cè)試和服藥次數(shù)。這些警報(bào)可以包括在觸摸屏上的視覺顯示和可聽聲音。根據(jù)本發(fā) 明的其他方面，提供了具體地用戶友好的采集、相互關(guān)聯(lián)、顯示和可聽見地呈現(xiàn)信息在便攜 式手持肺活量計(jì)上的信息的各種方法，這些方法包括：例如（1)具有使用算法的休眠功能 的用藥、測(cè)試和其他事件提醒，其中該算法平衡節(jié)省電池電源的需要與確保通知使用者此 類事件的需要，（2)相互關(guān)聯(lián)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)、用藥時(shí)間表數(shù)據(jù)、醫(yī)療日記數(shù)據(jù)，以證明用藥的 有效性或預(yù)測(cè)諸如哮喘發(fā)作的醫(yī)療事件，以及（3)提供方便且用戶友好的圖形用戶界面用 于各種任務(wù)，這些任務(wù)包括從裝置檢索時(shí)間表信息、通過測(cè)試過程引導(dǎo)和指導(dǎo)使用者、輸入 數(shù)據(jù)、為了清楚起見顏色編碼數(shù)據(jù)。
[0009] 本發(fā)明的其他方面包括具有中央處理模塊的模塊化設(shè)計(jì)，其中各種測(cè)試模塊（肺 活量測(cè)定、血糖計(jì)量、血壓計(jì)量）可以無線地耦合到中央處理模塊來通信，以便使用者可以 購(gòu)買一個(gè)可以與多個(gè)測(cè)試模塊結(jié)合使用的中央處理單元，從而降低整體成本。另外，中央模 塊可以經(jīng)由有線或無線與家用網(wǎng)絡(luò)和/或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信，以便上傳測(cè)試和其他數(shù)據(jù)到家用 計(jì)算機(jī)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。此類通過網(wǎng)頁(yè)的數(shù)據(jù)通信可以用于為診斷目的提供更好的統(tǒng)計(jì)收集； 將游戲方面添加到裝置的用途；以及在照顧者或支持組的成員之間共享信息。
[0010] 裝置可進(jìn)一步經(jīng)由有線或無線耦合，以控制另一用藥定量裝置的劑量，或者耦合 到芯片上實(shí)驗(yàn)室（lab-on-a-chip)裝置用于處理在芯片上實(shí)驗(yàn)室上生成的測(cè)試數(shù)據(jù)、連通 測(cè)試結(jié)果到照顧者等。
[0011] 此外，裝置可以存儲(chǔ)互聯(lián)網(wǎng)教育或鍛煉信息或替代地獲取互聯(lián)網(wǎng)教育或鍛煉信 息，可以通過使用顯示屏和/或揚(yáng)聲器在視覺和/或聽覺上將包括文字內(nèi)容和多媒體內(nèi)容 的互聯(lián)網(wǎng)教育或鍛煉信息呈現(xiàn)給裝置的使用者。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于補(bǔ)償在包括渦輪的肺活量計(jì)中的渦輪慣性 的方法，且包括：（a)記錄渦輪的旋轉(zhuǎn)的速度；(b)確定使用者停止吸氣/呼氣之后的旋轉(zhuǎn) 的殘余速度；和（c)基于速度考慮殘余速度來計(jì)算氣流速率。
[0013] 在另一實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種肺活量計(jì)，其包括：(a)渦輪；(b)處理器；和 (c)存儲(chǔ)器，其配置有用于指示處理器執(zhí)行下列步驟的指令：（i)記錄渦輪的旋轉(zhuǎn)的速度； (ii)確定使用者停止吸氣/呼氣之后的旋轉(zhuǎn)的殘余速度；（iii)基于速度考慮殘余速度來 計(jì)算氣流速率。
[0014] 在又一實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于導(dǎo)致在肺活量計(jì)上的顯示的圖形用戶界面 (⑶I)，⑶I經(jīng)配置執(zhí)行下列步驟：（a)生成具有主屏幕的顯示，該主屏幕示出對(duì)應(yīng)于肺活量 計(jì)的不同操作模式的主對(duì)象，主對(duì)象對(duì)應(yīng)于運(yùn)行對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象、醫(yī)療管理對(duì)象和警報(bào)對(duì)象 中的至少一個(gè)，其中運(yùn)行對(duì)象對(duì)應(yīng)于運(yùn)行測(cè)試，數(shù)據(jù)對(duì)象對(duì)應(yīng)于顯示一個(gè)或多個(gè)測(cè)試的結(jié) 果，醫(yī)療管理對(duì)象對(duì)應(yīng)于管理用藥，警報(bào)對(duì)象對(duì)應(yīng)于設(shè)置警報(bào)；(b)接收主對(duì)象的選擇；和 (c)顯示對(duì)應(yīng)于主對(duì)象的主對(duì)象屏幕。在特定的實(shí)施例中，GUI進(jìn)一步包括彈出式屏幕，其 在使用者的表現(xiàn)低于由醫(yī)療保健提供者為使用者提供的基準(zhǔn)表現(xiàn)的一定數(shù)量時(shí)指示警報(bào)。 在一個(gè)實(shí)施例中，警報(bào)包括就醫(yī)或進(jìn)行用藥的警告。
[0015] 在另一實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于相互關(guān)聯(lián)測(cè)試結(jié)果與醫(yī)療狀況的肺活量計(jì)，肺 活量計(jì)包括：（a)處理器；(b)存儲(chǔ)器，其可操作地連接到處理器且配置有指示處理器執(zhí)行 下列步驟的指令：（i)記錄使用者的肺活量計(jì)結(jié)果，（ii)相互關(guān)聯(lián)結(jié)果與使用者數(shù)據(jù)，使用 者數(shù)據(jù)包括用藥日志、醫(yī)療日記、由醫(yī)療保健提供者為使用者提供的基準(zhǔn)表現(xiàn)或來自其他 測(cè)試裝置的其他結(jié)果；以及（iii)指示結(jié)果和使用者數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。在特定的實(shí)施例中， 指示包括立即就醫(yī)或進(jìn)行用藥的警告。
[0016] 又一實(shí)施例涉及一種激勵(lì)使用者優(yōu)化在肺活量計(jì)上的表現(xiàn)的方法，方法包括：(a) 指示使用者呼氣到肺活量計(jì)中或通過肺活量計(jì)吸氣；(b)測(cè)量吸氣/呼氣；(c)確定使用者 的表現(xiàn)是否滿足預(yù)測(cè)的表現(xiàn)；和（d)如果使用者的表現(xiàn)不滿足預(yù)測(cè)的表現(xiàn)，推薦使用者的 表現(xiàn)中的具體改變，以滿足預(yù)測(cè)的表現(xiàn)。
[0017] 又一實(shí)施例是一種用于管理來自一個(gè)或多個(gè)醫(yī)療裝置的數(shù)據(jù)的控制器，控制器包 括：(a)到一個(gè)或多個(gè)醫(yī)療裝置的第一接口；(b)用于存儲(chǔ)來自醫(yī)療裝置的測(cè)試結(jié)果和事件 信息的數(shù)據(jù)庫(kù)；（c)用于與使用者通信的使用者接口；（d)用于連接到醫(yī)療保健服務(wù)且提供 測(cè)試結(jié)果或事件信息的至少一部分給醫(yī)療保健服務(wù)的第二接口；（e)處理器；和（f)存儲(chǔ) 器，其可操作地連接到處理器且經(jīng)配置指示處理器執(zhí)行下列步驟：（i)通過第二接口定期 傳送基于測(cè)試結(jié)果或事件信息的信息給醫(yī)療保健服務(wù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是平面圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的肺活量計(jì)的前面板。
[0019] 圖2是圖1的肺活量計(jì)的近側(cè)頂吸口端的正視圖。
[0020] 圖3是圖1的肺活量計(jì)的側(cè)視圖。
[0021] 圖4是與吸口端相對(duì)的圖1的肺活量計(jì)的遠(yuǎn)偵彳底端的正視圖。
[0022] 圖5是與前面板相對(duì)的圖1的肺活量計(jì)的后面板的視圖。
[0023] 圖6是圖1的沿線6-6的橫斷面視圖。
[0024] 圖7是圖1的沿線7-7的橫斷面視圖。
[0025] 圖8是放大視圖，其示出檢測(cè)轉(zhuǎn)子在圖1的肺活量計(jì)的氣流管內(nèi)的旋轉(zhuǎn)的一對(duì)渦 輪旋轉(zhuǎn)傳感器。
[0026] 圖9是示出圖8的一對(duì)渦輪旋轉(zhuǎn)傳感器的視圖，其中轉(zhuǎn)子的葉片阻擋從接收傳感 器接收的電磁輻射的束，如紅外輻射束。
[0027] 圖10是示出圖8的一對(duì)渦輪旋轉(zhuǎn)傳感器的視圖，其中電磁輻射的束如紅外輻射的 束繞過轉(zhuǎn)子的葉片并且由接收傳感器接收。
[0028] 圖11是圖形，其示出用于FVC肺功能測(cè)試的示例性氣流圖形。
[0029] 圖12是脈沖圖，其根據(jù)本發(fā)明的原理示出渦輪轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的一種形式。
[0030] 圖13是轉(zhuǎn)換成氣流速率圖形的示出如圖中所示的脈沖數(shù)據(jù)的圖形。
[0031] 圖14是方框圖，其根據(jù)本發(fā)明的原理示出渦輪數(shù)據(jù)收集中涉及的組件。
[0032] 圖15是示出示例性主屏幕的由肺活量計(jì)的顯示屏提供的截屏圖像。
[0033] 圖16是根據(jù)本發(fā)明原理的對(duì)應(yīng)于肺活量計(jì)的用藥警報(bào)的由顯示屏提供的截屏圖 像。
[0034] 圖17是針對(duì)使用裝置用于肺功能測(cè)試運(yùn)行而由肺活量計(jì)的顯示屏提供視覺指令 所提供的截屏圖像。
[0035] 圖18是針對(duì)使用裝置用于肺功能測(cè)試運(yùn)行而由肺活量計(jì)的顯示屏提供進(jìn)一步視 覺指令所提供的截屏圖像。
[0036] 圖19是由肺活量計(jì)的顯示屏以列表形式提供用藥歷史數(shù)據(jù)提供的截屏圖像。
[0037] 圖20是肺活量計(jì)的顯示屏以一個(gè)圖形形式提供測(cè)試趨勢(shì)數(shù)據(jù)所提供的截屏圖 像。
[0038] 圖21是圖1的肺活量計(jì)的顯示屏以表格形式提供測(cè)試趨勢(shì)數(shù)據(jù)的顯示所提供的 截屏圖像。
[0039] 圖22是肺活量計(jì)的顯示屏以第二圖形形式提供測(cè)試趨勢(shì)數(shù)據(jù)所提供的截屏圖 像。
[0040] 圖23是示出本發(fā)明的模塊化實(shí)施例的方框圖。
[0041] 圖24是示出處理器和存儲(chǔ)器的肺活量計(jì)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 2010年7月28日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)12/844, 980公開了一種主要適于家庭使用 的個(gè)人肺活量計(jì)，其通過充分引用的方式并入本文，并且由與本申請(qǐng)受讓人相同的受讓人 擁有。
[0043] 圖1至圖5中很好地示出了根據(jù)本發(fā)明的肺活量計(jì)10的基本外部結(jié)構(gòu)。從附圖 看，肺活量計(jì)10可以具有相對(duì)薄、細(xì)長(zhǎng)的矩形外殼或殼體12,其可以由例如塑料、金屬、復(fù) 合材料等制成。當(dāng)然，可以利用其他形狀和材料用于外殼殼體12。所示的實(shí)施例提供一種 適合于家庭或個(gè)人使用的手持式電池供電裝置，并且其經(jīng)設(shè)計(jì)使得該裝置便攜、重量輕且 緊湊（盡管并不局限于此類使用）。肺活量計(jì)10的整體尺寸是這樣的使得其可以容易被存 儲(chǔ)在手袋、抽屜等中并且/或者病人可以按需要攜帶或拿取肺活量計(jì)。
[0044] 肺活量計(jì)的前面板14包括顯示屏16,并且也可以具有指導(dǎo)機(jī)構(gòu)/指示器18,并且 后面板20限定氣流管22的位置，氣流管22在穿過肺活量計(jì)10的中心位置處從近側(cè)頂端 24延伸至遠(yuǎn)側(cè)底端26。吹口 28位于氣流管22的一端上，且在肺活量計(jì)10的近側(cè)頂端24 的前方延伸。吹口 28可以透明材料制成，以便于清潔，并且吹口具有在使用過程中提供舒 適性的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)。肺活量計(jì)10也可以包括近側(cè)頂端22上的電源按鈕30和連接端 口 32如微型USB端口，以及后面板20上的揚(yáng)聲器/格柵（grill) 34和可拆卸電池室面板 門36。電池（未示出）可以是可充電的，并且也可以通過AC使用電源適配器來供電肺活量 計(jì)10。
[0045] 外殼殼體12包括一對(duì)相對(duì)放置的手柄38,其在肺活量計(jì)10的相對(duì)側(cè)40上延伸 且形成肺活量計(jì)10的側(cè)邊緣。另外，外殼殼體12包括與每個(gè)手柄34鄰近的手指接收通孔 42。每個(gè)通孔42允許人的手指抓緊肺活量計(jì)10,以完全圍繞手柄38延伸，這樣可以緊緊地 在使用者的手中抓緊和緊握每個(gè)手柄38。如圖5很好地示出，每個(gè)手柄38通常是細(xì)長(zhǎng)的并 且基本沿與氣流管22相同的方向/取向以及在與氣流管22相同的方向/取向上延伸，并 且每個(gè)手柄38可以從位于中心的氣流管22相等間隔。此外，如圖3很好地示出，每個(gè)手柄 38的中心縱向延伸軸線和氣流管22的中心縱向延伸軸線本質(zhì)上是對(duì)齊的且共面的（S卩，基 本在同一虛平面內(nèi)延伸）。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)手柄38的外表面層被紋理化來提供防滑 表面，并且其由至少略微可變形和彈性的橡膠、彈性體材料等制成，以便手柄38可以在使 用者的握力中被緊握。
[0046] 肺活量計(jì)10的手柄38的構(gòu)型對(duì)于合適地定位使用者以確保在呼吸測(cè)試過程中最 大呼吸嘗試和結(jié)果提供重要的作用。在使用中，優(yōu)選地使用者以良好的姿勢(shì)坐著或站著，其 背處于大體上直立位置，且其肩向后拱起（即，不處于下垂的向前位置）。如圖18中很好地 示出，使用者緊緊地用雙手抓緊肺活量計(jì)10。因此，使用者的一只手通過使用者的手指完全 延伸穿過相鄰?fù)?2,以便使用者的手完全環(huán)繞和包圍手柄38抓緊其中一個(gè)手柄38,并且 使用者的另一只手抓緊另一手柄38,其中使用者的手指完全延伸穿過相鄰?fù)?6,以便使 用者的手完全環(huán)繞和包圍手柄38。在此位置中，使用者的肩向后彎曲，并且使用者的臂通過 使用者的橫向且向外指出的彎曲肘而橫向并大體水平地延伸。在此平衡且正確的姿勢(shì)位置 中，使用者的胸部一般是"敞開的"，并且準(zhǔn)備好進(jìn)行最大的吸氣和/或呼氣。
[0047] 因此，例如，使用者在深呼吸的同時(shí)，在上述位置中將他/她的嘴放在吹口 28周 圍，且在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)盡可能努力地呼氣到肺活量計(jì)10的氣流管22中，以生成由肺活 量計(jì)10測(cè)量和存儲(chǔ)的有意義且有效的測(cè)試結(jié)果。
[0048] 肺活量計(jì)10的另一方面是，肺活量計(jì)包括一種相對(duì)于預(yù)期的完全呼氣和/或吸氣 的持續(xù)時(shí)間向使用者提供實(shí)時(shí)、自動(dòng)指導(dǎo)和幫助的機(jī)構(gòu)。因此，該機(jī)構(gòu)設(shè)置進(jìn)一步的構(gòu)件來 確保通過實(shí)時(shí)地（例如，在使用者在測(cè)試過程中呼氣到肺活量計(jì)10中時(shí)）向使用者提供有 意義信息來獲得最好的測(cè)試結(jié)果。更具體地，肺活量計(jì)10包括在前面板14上的指導(dǎo)機(jī)構(gòu) /指示器18,其在使用者呼氣到肺活量計(jì)10中或通過肺活量計(jì)10吸氣時(shí)由使用者全部看 到。
[0049] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，指示器18是以如由光管、發(fā)光二極管（LED)系列或陣列或類似 的視覺指示器提供的細(xì)長(zhǎng)的連續(xù)或不連續(xù)線或光的序列的形式。也可以使用其他視覺效 果，如圖像等，并且顯示屏16可以用于此目的。聽覺指示器（如從揚(yáng)聲器/格柵34發(fā)出的 聲音）可以結(jié)合指導(dǎo)指示器18或代替指導(dǎo)指示器18同時(shí)使用，用于提供相同的通用目的。
[0050] 指導(dǎo)指示器18可以具體地用來反映病人的預(yù)期用力肺活量（FVC)或其他的測(cè)量 值（即，可以在完全吸氣之后被強(qiáng)制吹出的總的空氣容量）或預(yù)期吸氣肺活量（IVC)(即， 可以在完全呼氣之后吸入的總的空氣容量）。例如，使用者的年齡、身高、體重、性別和民族 通過顯示屏16的使用顯示屏16 (例如可以是彩色觸摸屏IXD顯示器）輸入到肺活量計(jì)10， 并且這些條目可以被存儲(chǔ)在微處理器和/或設(shè)置在肺活量計(jì)10內(nèi)的其他電子存儲(chǔ)器中?？?替代地，這些數(shù)據(jù)條目可以經(jīng)由外部計(jì)算機(jī)輸入到肺活量計(jì)10中，該外部計(jì)算機(jī)經(jīng)由可以 是微型USB端口的連接端口 32連接到肺活量計(jì)10。根據(jù)這些信息，肺活量計(jì)10的微處理 器計(jì)算針對(duì)所輸入的年齡、身高、體重、性別和民族的人預(yù)期的預(yù)測(cè)用力肺活量（PFVC)和/ 或預(yù)測(cè)吸氣肺活量（PIVC)，且設(shè)置此預(yù)測(cè)值作為指導(dǎo)指示器18完全發(fā)亮所需要的值，從而 在足以生成有效測(cè)試結(jié)果的呼氣或吸氣持續(xù)時(shí)間的實(shí)時(shí)內(nèi)向使用者提供指示。
[0051] 在使用中，在使用者呼氣到肺活量計(jì)10中或通過肺活量計(jì)10吸氣之前，如圖7很 好地示出，細(xì)長(zhǎng)的視覺指示器18完全不發(fā)亮或"關(guān)閉"。然而，當(dāng)使用者開始呼氣到肺活量 計(jì)10的氣流管22或通過肺活量計(jì)10的氣流管22吸氣時(shí)，在測(cè)試過程中實(shí)時(shí)地連續(xù)測(cè)量 流過管的總的空氣容量，并且通過指導(dǎo)指示器18發(fā)亮或"打開"的程度確定并反映基于實(shí) 時(shí)計(jì)算測(cè)量的預(yù)測(cè)用力肺活量（或預(yù)測(cè)呼氣肺活量）的比例。因此，視覺指示器18的一端 將變得發(fā)亮，并且隨著使用者繼續(xù)呼氣到肺活量計(jì)10中或通過肺活量計(jì)10吸氣時(shí)，視覺指 示器18將逐漸更多地發(fā)亮，如圖8中最好地所示，直到整個(gè)指示器18被點(diǎn)亮或"打開"。以 這種方式，指示器18指導(dǎo)使用者且向其提供激勵(lì)，以繼續(xù)呼氣到氣流管22中或通過氣流管 22吸氣，至少直到全長(zhǎng)度或預(yù)定長(zhǎng)度的視覺指示器18被點(diǎn)亮，這反映在特定病人的完全呼 氣（或完全吸氣）過程中預(yù)期的預(yù)測(cè)空氣容量。因此，病人由指導(dǎo)機(jī)構(gòu)18指導(dǎo)"不要停下， 繼續(xù)堅(jiān)持"，并且使用者可以在測(cè)試過程中查看指示器18,以便可以獲得有意義且可重現(xiàn)的 結(jié)果。
[0052] 在另一實(shí)施例中，由圖形用戶界面中所示的虛擬激勵(lì)肺活量計(jì)提供呼氣或吸氣的 激勵(lì)。激勵(lì)肺活量計(jì)是給予使用者以鍛煉其肺部的常規(guī)機(jī)械裝置。其包括順次管中的球。 通過裝置來吸氣/排氣，該球浮在管中，球浮動(dòng)的越高，氣流就越大。為了進(jìn)行鍛煉，指示使 用者呼氣/吸氣，以使球浮動(dòng)并保持在一定水平。本發(fā)明的家用肺活量計(jì)裝置將激勵(lì)肺活 量計(jì)和傳統(tǒng)肺活量計(jì)組合成一體，這是獨(dú)特的，因?yàn)榧?lì)肺活量計(jì)（其以機(jī)械的方式是可 用的）和診室肺活量計(jì)（其不是個(gè)人裝置）都不能將這兩個(gè)完全不同的應(yīng)用組合在一起。
[0053] 根據(jù)如圖6很好示出的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的肺活量計(jì)10測(cè)量穿過氣流管22的 空氣流量，氣流管22具有渦輪部件44和至少一對(duì)相對(duì)放置的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器裝置46。
[0054] 氣流管22 -般包括吹口 28和渦輪管48,吹口 28和渦輪管48由具有網(wǎng)狀保護(hù)屏 50的外殼12或設(shè)置在吹口和渦輪管之間的類似物端至端地連接。網(wǎng)狀屏幕50防止異物進(jìn) 入并可能損壞渦輪部件。吹口 28可以從肺活量計(jì)10拆卸，用于清潔和/或更換目的。
[0055] 安裝葉片52用于在靜止氣流偏轉(zhuǎn)器68系列之間的渦輪管48內(nèi)的主軸54上旋 轉(zhuǎn)。主軸54的相對(duì)端定位并安放在V型寶石部件70內(nèi)，V型寶石部件70使主軸54繞其 縱向軸在渦輪管48內(nèi)旋轉(zhuǎn)。V型寶石部件70是高精度彈簧加載的套管，該套管大大地減少 摩擦，從而允許要由葉片52和主軸54實(shí)現(xiàn)的高的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（RPM)。因此，當(dāng)使用者呼氣 (呼出）到氣流管22或從氣流管22吸氣（吸入）時(shí)，穿過渦輪管48的空氣流量將導(dǎo)致葉 片52和主軸54旋轉(zhuǎn)。葉片52在氣流的速度較大時(shí)將更快地旋轉(zhuǎn)，并且葉片52在氣流的 速度減小時(shí)將較慢旋轉(zhuǎn)。另外，可以監(jiān)視葉片52和主軸54的旋轉(zhuǎn)方向，以確定病人是否呼 氣到肺活量計(jì)10中或通過肺活量計(jì)10吸氣。
[0056] 葉片52的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器裝置46進(jìn)行監(jiān)視，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器裝置46安裝 在相對(duì)于渦輪管48的相對(duì)位置中。在圖7至圖10中很好地示出傳感器裝置46。傳感器裝 置46中的一個(gè)可以包括用于發(fā)送可見光束或不可見光束或電磁輻射束的發(fā)送器，并且其 他傳感器裝置可以包括用于在接收器位置處接收/檢測(cè)束存在或不存在的接收器。通過示 例的方式，傳感器裝置46可以包括用于發(fā)射紅外輻射束或光束（對(duì)于人眼是不可見的）的 二極管和檢測(cè)存在或不存在紅外光束的光電晶體管。
[0057] 如圖10中很好地示出，傳感器裝置46可以安裝在渦輪管48周圍的相對(duì)位置處。 在此位置中，紅外輻射束或光束，或其他電磁輻射束可以橫向穿過在葉片52的位置處的管 且在該管內(nèi)發(fā)射。以這種方式，葉片52的旋轉(zhuǎn)可以中斷束（見圖9)或允許束通過（見圖 10)，這取決于旋轉(zhuǎn)葉片52在任何時(shí)間情況時(shí)的相對(duì)角度位置。
[0058] 可以在定時(shí)的基礎(chǔ)上測(cè)量流量，并且微處理器可以基于編程到微處理器固件中的 公知公式將此信息轉(zhuǎn)換成累積容量。例如，當(dāng)病人呼氣到肺活量計(jì)10中時(shí)，所累積的容量 測(cè)量值等同于用力肺活量（FVC)的測(cè)量值，或者當(dāng)病人通過肺活量計(jì)10吸氣時(shí)，所累積的 容量測(cè)量值等同于呼氣肺活量（IVC)的測(cè)量值。
[0059] 盡管當(dāng)氣流速率低且相對(duì)緩慢減小時(shí)，而渦輪由于來自最近在較快旋轉(zhuǎn)的慣性仍 然比將由氣流速率所指示的旋轉(zhuǎn)的更快，渦輪的慣性可以引入小誤差，特別是朝向呼氣的 一端，但是渦輪的旋轉(zhuǎn)速度可以被直接轉(zhuǎn)換成具有相對(duì)高精度的氣流速率。當(dāng)使用者首先 開始呼氣時(shí)，存在慣性誤差，靜止渦輪必須克服其非移動(dòng)慣性來追上氣流。然而，由于呼吸 的開始通常非常有力，使得渦輪相當(dāng)迅速地追上氣流并且慣性誤差通常小到可以忽略不 計(jì)。然而，在呼吸結(jié)束時(shí)，當(dāng)氣流非常低時(shí)，迅速旋轉(zhuǎn)的渦輪慣性引入仍然小但卻更顯著的 誤差。
[0060] 整合隨時(shí)間的氣流速率提供呼出的（或吸入的，如果是吸氣測(cè)試）空氣容量。因 此，通過確定其中渦輪的每個(gè)葉片中斷發(fā)送器和接收器之間的束的持續(xù)時(shí)間，從而根據(jù)本 發(fā)明的一個(gè)方面確定渦輪的速度，渦輪的速度可被直接轉(zhuǎn)換成渦輪的旋轉(zhuǎn)速度，并且進(jìn)而 渦輪的速度可被轉(zhuǎn)換成通過渦輪的氣流速度。當(dāng)然，應(yīng)該理解的是，交替地，其中的一個(gè)可 以測(cè)量期間束未被中斷的時(shí)間段或者甚至中斷之間的整占空比，以獲得相同的數(shù)據(jù)。
[0061] 中斷（以下稱為"中斷脈沖"）越短，渦輪旋轉(zhuǎn)就越快，因此氣流速率就越高。因 此，通過由合適的轉(zhuǎn)換因數(shù)Y乘以持續(xù)時(shí)間的倒數(shù)（即1/X，其中X是持續(xù)時(shí)間），中斷脈沖 的持續(xù)時(shí)間可被直接轉(zhuǎn)換成氣流速率。圖11是圖形，其中線111針對(duì)典型FVC測(cè)試示出作 為時(shí)間的函數(shù)的流動(dòng)速率。特別地，當(dāng)一個(gè)人開始盡可能迅速地呼氣時(shí)流動(dòng)速率迅速?gòu)牧?增加，達(dá)到持續(xù)相對(duì)短時(shí)間段的峰值流動(dòng)速率，然后緊接著隨著人耗盡他或她的肺部中的 空氣，流動(dòng)速率更加逐漸減小。線113示出上面所討論的慣性誤差。具體地，如所指出的， 隨著使用者緩慢減小呼氣流動(dòng)速率，渦輪的慣性將導(dǎo)致渦輪稍微比由呼吸管內(nèi)實(shí)際的空氣 的流動(dòng)速率所指示的旋轉(zhuǎn)更快。線111和線113之間的差異是由于慣性的誤差。
[0062] 在任何事件中，圖12示出說明圖11中所示FVC測(cè)試結(jié)果的中斷脈沖串，其中流動(dòng) 速率在開始時(shí)迅速增加，達(dá)到峰值速率，然后流動(dòng)速率比對(duì)應(yīng)于束的中斷的脈沖的高部分 的初始上升的持續(xù)時(shí)間，更加逐漸地減小。具體地，每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間與在該脈沖的持續(xù) 時(shí)間期間渦輪的旋轉(zhuǎn)速度成反比。因此，如在圖12中可以看出，脈沖開始相對(duì)短且初始變 得更短，因?yàn)闇u輪在強(qiáng)的呼氣初始力下更迅速地加速，然后隨著氣流速率逐漸減小，脈沖更 加逐漸地變得越來越長(zhǎng)。需要注意，當(dāng)渦輪停止時(shí)，最后的脈沖是無限的，因?yàn)殡S著渦輪停 止，束被中斷或未被中斷（任何一種都是可能的），但是如果渦輪不再旋轉(zhuǎn)，脈沖不會(huì)改變。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖持續(xù)時(shí)間數(shù)據(jù)是通過自由運(yùn)行1. 5MHz計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)中斷 的持續(xù)時(shí)間（或交替地，非中斷或者交替地，計(jì)算無論上升或下降時(shí)相應(yīng)地邊緣之間的整 占空比）來收集的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，脈沖信號(hào)線上的上升沿表示束已經(jīng)被中斷， 且下降沿表示束已經(jīng)被恢復(fù)。因此，上升沿用于重置計(jì)數(shù)器為零且繼續(xù)計(jì)數(shù)，直到由渦輪信 號(hào)的下一個(gè)上升沿再重置。為了確定脈沖一端，脈沖信號(hào)線上的下降沿導(dǎo)致計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù) 在該情況下被記錄。這連續(xù)發(fā)生，直到渦輪停止旋轉(zhuǎn)（或者如果渦輪仍然在旋轉(zhuǎn)，在預(yù)定的 時(shí)間段，例如，直到自第一上升沿已經(jīng)過去20秒）。測(cè)試集中每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換成氣 流速率。因此，本質(zhì)上，脈沖串的每個(gè)完整占空比（即上升沿，接著高水平，接著下降沿，接 著低水平，直到檢測(cè)到下一個(gè)上升沿）對(duì)應(yīng)于一個(gè)氣流速率數(shù)據(jù)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，平滑 FVC曲線可以通過在其之間內(nèi)插這些數(shù)據(jù)點(diǎn)來構(gòu)造。然而，在如圖13中所示的另一實(shí)施例 中，數(shù)據(jù)點(diǎn)可以用于建立階梯函數(shù)114的氣流速率圖形，其中每個(gè)階梯對(duì)應(yīng)于中斷脈沖的 氣流速率值，其水平被維持直到下一個(gè)脈沖開始。如可以看出的，這些階梯在渦輪更迅速旋 轉(zhuǎn)時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)更短，且在渦輪更緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)更長(zhǎng)。當(dāng)渦輪最終停止使得 該光束被永久地中斷（或未被中斷）時(shí)，最后的階梯是無限的，且因此不被記錄或使用。因 此，階梯波形式從未下降到零，在與傳感器信號(hào)的最后全占空比對(duì)應(yīng)的水平處停止。
[0064] 最后數(shù)據(jù)點(diǎn)/階梯從未達(dá)到零這一事實(shí)實(shí)際上是有利的，因?yàn)槠淇梢杂糜谘a(bǔ)償前 述慣性誤差。系統(tǒng)通過重置最后階梯115的值為零且從每個(gè)前一階梯減去原始最后階梯步 驟值直到（但不排除）最高氣流速率階梯116,來補(bǔ)充渦輪在氣流逐漸減小（接近呼吸結(jié) 束）時(shí)的時(shí)間段期間的慣性。這是由圖13中的虛線117示出的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種調(diào)整基本 校正了在數(shù)據(jù)中將以其他方式存在的慣性誤差。
[0065] 圖14是方框圖，其示出用于記錄脈沖持續(xù)時(shí)間的部件的一個(gè)實(shí)施例。渦輪信號(hào) 90(即，對(duì)應(yīng)于束的中斷和非中斷的脈沖串）被饋送到1.5兆赫茲自由運(yùn)行的16位計(jì)數(shù)器 91。渦輪信號(hào)90中的上升沿重置計(jì)數(shù)器91到零，且渦輪信號(hào)90上的下降沿使計(jì)數(shù)器值在 下降沿處被保存。計(jì)數(shù)器91將其計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)寫入16位保持寄存器93。例如，每10ms生成輪 詢中斷信號(hào)92,這導(dǎo)致計(jì)數(shù)器91采取一些行動(dòng)，如將計(jì)數(shù)寫入保持寄存器，重置計(jì)數(shù)到零， 設(shè)置或重置進(jìn)位標(biāo)志等。如將在下面更詳細(xì)地描述，在任何給定輪詢情況下的具體行動(dòng)將 取決于系統(tǒng)中各種信號(hào)的狀況。此外，輪詢信號(hào)92總是使保持寄存器93將其內(nèi)容（計(jì)數(shù)） 寫入消息隊(duì)列94。消息隊(duì)列連續(xù)地存儲(chǔ)所有計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。
[0066] 當(dāng)消息隊(duì)列94中已經(jīng)捕獲且存儲(chǔ)了具體肺功能測(cè)試的所有計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，傳感器 捕獲軟件線程可以然后處理計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，以將計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一系列實(shí)際氣流值，可從系列 實(shí)際氣流值中生成數(shù)據(jù)的圖形。應(yīng)該注意，當(dāng)渦輪正在非常迅速地旋轉(zhuǎn)時(shí)，多個(gè)脈沖可以 出現(xiàn)在單個(gè)l〇ms輪詢間隔內(nèi)是可能的，并且當(dāng)渦輪正在緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，單個(gè)脈沖可持續(xù)幾個(gè) l〇ms間隔。因此，傳感器捕獲線程95必須分析消息隊(duì)列94中的數(shù)據(jù)，以確定這樣的事情： 何時(shí)消息隊(duì)列94中存儲(chǔ)的連續(xù)值需要彼此求和，以便得出完整的脈沖持續(xù)時(shí)間，何時(shí)不需 要這樣。傳感器捕獲線程如上所述也將脈沖持續(xù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成氣流速率數(shù)據(jù)，并且也可校正 在呼氣結(jié)束時(shí)的渦輪慣性，并且/或者也如上所述補(bǔ)償溫度和/或濕度差異。
[0067] 下面是一個(gè)表格，表格公開了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于確定并存儲(chǔ)中斷脈 沖長(zhǎng)度的圖14中所示的硬件的操作。
[0068] 注意用于下面表格的下列附注。在表格中，中斷脈沖信號(hào)是指示束是否被中斷 (高水平或"脈沖"）或未被中斷（低水平）的傳感器的輸出。如下面將變得清楚的是，在 每個(gè)輪詢間隔結(jié)束時(shí)，如果傳感器信號(hào)是有源的，設(shè)置進(jìn)位標(biāo)志，指示脈沖在間隔結(jié)束時(shí)正 在進(jìn)行且繼續(xù)到下一個(gè)間隔，否則重置。
[0069] 進(jìn)位標(biāo)志是在計(jì)數(shù)器內(nèi)部的標(biāo)志，并且其連同計(jì)數(shù)被寫入保持寄存器和消息隊(duì) 列。傳感器捕獲線程將使用此進(jìn)位標(biāo)志來確定是否需要對(duì)消息隊(duì)列上存儲(chǔ)的連續(xù)計(jì)數(shù)求 和，以得出脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間。事實(shí)上，由于1. 5MHz計(jì)數(shù)器可以10ms間隔內(nèi)計(jì)數(shù)高達(dá)最 大15, 000次，所以僅14位的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)可以在任何時(shí)間存在。者在16位計(jì)數(shù)器91和保持 寄存器93中留下額外2位，其中一位可以用作與計(jì)數(shù)中獨(dú)立的進(jìn)位標(biāo)志。
[0070] 表格中下降沿檢測(cè)欄是指例如在前一 10ms輪詢間隔期間是否出現(xiàn)下降沿，這將 指示中斷的光束在前一輪詢間隔期間變得不中斷。應(yīng)注意，事實(shí)上，束可以在輪詢間隔內(nèi)不 止一次成為未被中斷，但如果發(fā)生至少一次，下降沿檢測(cè)的位將進(jìn)行設(shè)置。在中斷脈沖的上 升沿上，硬件總是將計(jì)數(shù)器重置為零，并且在下降沿上，硬件總是將在下降沿的情況下的計(jì) 數(shù)存儲(chǔ)到保持寄存器中。
[0071] 在圖14的計(jì)數(shù)部分中僅由軟件執(zhí)行的任務(wù)（除了傳感器捕獲線程95的每個(gè)任 務(wù)）是，當(dāng)連續(xù)輪詢間隔之間有一個(gè)以上的下降沿（即，一個(gè)l〇ms間隔內(nèi)發(fā)生至少一個(gè)整 占空比）時(shí)，該任務(wù)存儲(chǔ)間隔內(nèi)在第一下降沿處的計(jì)數(shù)和在最后下降沿處的計(jì)數(shù)。任何額 外下降沿被忽略，并且假設(shè)任何所忽略的脈沖在間隔內(nèi)的持續(xù)時(shí)間與最后脈沖在間隔內(nèi)的 持續(xù)時(shí)間相同，這在這些脈沖足夠短從而多個(gè)脈沖出現(xiàn)在一個(gè)l〇ms輪詢間隔內(nèi)（即，渦輪 正在非常快地旋轉(zhuǎn)）時(shí)是合理安全的假設(shè)。
[0072] 最后應(yīng)該注意，本質(zhì)上，在如本文所述系統(tǒng)中，在每個(gè)輪詢情況下，寫入消息隊(duì)列 的保持寄存器的內(nèi)容反映在前一輪詢間隔而非當(dāng)前輪詢間隔期間收集的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。
[0073]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于在包括渦輪的肺活量計(jì)中補(bǔ)償渦輪慣性的方法，所述方法包括： 記錄所述渦輪的旋轉(zhuǎn)的速度； 確定使用者停止吸氣/呼氣之后旋轉(zhuǎn)的殘余速度； 基于所述速度考慮所述殘余速度來計(jì)算氣流速率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述肺活量計(jì)包括光發(fā)射器、光接收器，所述渦輪 被設(shè)置在所述發(fā)射器和所述接收器之間，使得當(dāng)所述渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述發(fā)射器和接收器之 間的所述光由所述渦輪的至少一個(gè)葉片中斷，所述肺活量計(jì)記錄脈沖作為所述光被中斷的 結(jié)果，每個(gè)脈沖具有的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于正在旋轉(zhuǎn)的所述渦輪所處的速度，其中所述脈沖的長(zhǎng)度 在所述渦輪旋轉(zhuǎn)較快時(shí)減小；其中記錄所述渦輪的旋轉(zhuǎn)的速度包括記錄當(dāng)所述渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí) 的脈沖；其中確定使用者停止吸氣/呼氣之后的旋轉(zhuǎn)的殘余速度包括確定在一時(shí)間段上具 有一長(zhǎng)度的最后脈沖；以及其中基于所述速度考慮所述殘余速度來計(jì)算氣流速率包括： 針對(duì)每個(gè)脈沖計(jì)算氣流速率； 確定峰值氣流速率； 針對(duì)所述最后脈沖計(jì)算所述最后氣流速率；以及 從在所述峰值氣流速率之后的每個(gè)氣流速率中減去所述最后氣流速率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括將隨時(shí)間的氣流速率轉(zhuǎn)換成氣流容量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中脈沖的長(zhǎng)度是基于所述束被所述葉片中斷的持續(xù) 時(shí)間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中脈沖的長(zhǎng)度是基于所述束未被所述葉片中斷的持 續(xù)時(shí)間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述脈沖通過初始的縮短脈沖和然后通過隨后的 延長(zhǎng)脈沖來表征。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述一時(shí)間段是至少10秒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述每個(gè)脈沖具有上升沿和下降沿，其中所述上 升沿將計(jì)數(shù)器重置為零并且初始化計(jì)數(shù)，并且所述下降沿使所述計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，所述脈 沖的所述長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于所述上升沿和所述下降沿之間的計(jì)數(shù)。
9. 一種肺活量計(jì)，其包括： 渦輪； 處理器；以及 存儲(chǔ)器，其被配置有用于指示所述處理器執(zhí)行下列步驟的指令： 記錄所述渦輪的旋轉(zhuǎn)的速度； 確定使用者停止吸氣/呼氣之后的旋轉(zhuǎn)的殘余速度； 基于所述速度考慮所述殘余速度來計(jì)算氣流速率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的肺活量計(jì)，其中所述肺活量計(jì)進(jìn)一步包括： 光發(fā)射器； 光接收器； 其中所述渦輪設(shè)置在所述發(fā)射器和所述接收器之間，以便當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述發(fā)射器 和所述接收器之間的所述光由所述渦輪的至少一個(gè)葉片中斷，所述肺活量計(jì)記錄脈沖作為 所述光被中斷的結(jié)果，每個(gè)脈沖具有的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于正在旋轉(zhuǎn)的所述渦輪所處的速度，其中 所述脈沖的長(zhǎng)度在所述渦輪旋轉(zhuǎn)較快時(shí)減小；其中記錄所述渦輪的旋轉(zhuǎn)的速度包括記錄當(dāng) 所述渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的脈沖；其中確定使用者停止吸氣/呼氣之后的旋轉(zhuǎn)的殘余速度包括確定 在一時(shí)間段上具有一長(zhǎng)度的最后脈沖；以及其中基于所述速度考慮所述殘余速度來計(jì)算氣 流速率包括： 針對(duì)每個(gè)脈沖計(jì)算氣流速率； 確定峰值氣流速率； 針對(duì)所述最后脈沖計(jì)算所述最后氣流速率；以及 從在所述峰值氣流速率之后的每個(gè)氣流速率中減去所述最后氣流速率。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的肺活量計(jì)，其中所述存儲(chǔ)器進(jìn)一步指示所述處理器將隨時(shí) 間的氣流速率轉(zhuǎn)換成氣流容量。
12. -種用于導(dǎo)致在家用醫(yī)療裝置上的顯示的圖形用戶界面即⑶I，所述⑶I經(jīng)配置執(zhí) 行下列步驟： (a) 產(chǎn)生具有主屏幕的顯示，其示出對(duì)應(yīng)于所述家用醫(yī)療裝置的不同操作模式的主圖 標(biāo)，所述主圖標(biāo)對(duì)應(yīng)于運(yùn)行圖標(biāo)、數(shù)據(jù)圖標(biāo)、醫(yī)療管理圖標(biāo)和警報(bào)圖標(biāo)中的至少一個(gè)，其中 所述運(yùn)行圖標(biāo)對(duì)應(yīng)于運(yùn)行測(cè)試，所述數(shù)據(jù)圖標(biāo)對(duì)應(yīng)于顯示一個(gè)或多個(gè)測(cè)試的結(jié)果，所述醫(yī) 療管理圖標(biāo)對(duì)應(yīng)于管理用藥，所述警報(bào)圖標(biāo)對(duì)應(yīng)于設(shè)置警報(bào)； (b) 接收對(duì)主圖標(biāo)的選擇；和 (c) 顯示對(duì)應(yīng)于所述主圖標(biāo)的主圖標(biāo)屏幕。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的GUI，其中所述家用醫(yī)療裝置是肺活量計(jì)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的GUI，其中所述主圖標(biāo)屏幕顯示所述主圖標(biāo)的較小版本。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的⑶I，其中步驟（a)還包括所述顯示顯示比所述主屏幕更 小的次級(jí)屏幕，所述次級(jí)屏幕顯示事件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的GUI，其中所述次級(jí)屏幕是滾動(dòng)屏幕。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的GUI，其中所述次級(jí)屏幕在所述主屏幕下面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的GUI，其中所述事件對(duì)應(yīng)于預(yù)定事件，其按順序布置在所 述次級(jí)屏幕中，其中將所述次級(jí)屏幕滾動(dòng)到右邊按時(shí)間向前移動(dòng)以及滾動(dòng)到左邊按時(shí)間返 回。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的GUI，其中所述次級(jí)屏幕最初并排地顯示有兩個(gè)事件，左邊 是最近發(fā)生過的事件，右邊是下一個(gè)未來事件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的⑶I，其中所述運(yùn)行圖標(biāo)對(duì)應(yīng)于運(yùn)行屏幕，在其中以一系列 圖形表示示出使用所述肺活量計(jì)的正確技術(shù)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的GUI，其中示出一系列測(cè)試的圖形表示，并且其中，在所述 系列中的每個(gè)測(cè)試之后，向執(zhí)行測(cè)試的所述使用者指示是否滿意，如果不滿意，則提供重復(fù) 所述系列中的測(cè)試的圖形表示。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的GUI，其進(jìn)一步包括顯示彈出式屏幕，其指示使用者的測(cè)試 表現(xiàn)中存在的問題并推薦補(bǔ)救所述問題的行動(dòng)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的GUI，其進(jìn)一步包括顯示彈出式屏幕，其在所述使用者的表 現(xiàn)低于由醫(yī)療保健提供者為所述使用者提供的基準(zhǔn)表現(xiàn)一定數(shù)量時(shí)指示警報(bào)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的GUI，其中所述警報(bào)包括有關(guān)就醫(yī)或用藥的警報(bào)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的GUI，其進(jìn)一步包括在預(yù)定的時(shí)間顯示警報(bào)屏幕，其中所述 警報(bào)屏幕顯示休眠按鈕。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的GUI，其進(jìn)一步包括在選擇所述休眠按鈕之后的顏色編碼 提示，其中不同的顏色對(duì)應(yīng)于不同的緊迫性水平。
27. -種用于關(guān)聯(lián)測(cè)試結(jié)果與醫(yī)療狀況的肺活量計(jì)，所述肺活量計(jì)包括： 處理器； 存儲(chǔ)器，其可操作地連接到所述處理器并且配置有指示所述處理器執(zhí)行下列步驟的指 令： 記錄使用者的肺活量計(jì)結(jié)果； 關(guān)聯(lián)所述結(jié)果與使用者數(shù)據(jù)，所述使用者數(shù)據(jù)包括用藥日志、醫(yī)療日記、由醫(yī)療保健提 供者為所述使用者提供的基準(zhǔn)表現(xiàn)、或來自其他測(cè)試裝置的其他結(jié)果中的至少一個(gè)；以及 指示所述結(jié)果和所述使用者數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的肺活量計(jì)，其中所述使用者數(shù)據(jù)包括所述基準(zhǔn)并且所述關(guān) 系是在所述結(jié)果低于所述基準(zhǔn)表現(xiàn)的某一點(diǎn)時(shí)的警報(bào)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的肺活量計(jì)，其中所述警報(bào)包括就醫(yī)的推薦或進(jìn)行某種用藥 的推薦。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的肺活量計(jì)，其中所述使用者數(shù)據(jù)包括所述用藥日志并且所 述關(guān)系指示肺功能和所進(jìn)行的用藥之間的關(guān)系。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的肺活量計(jì)，其中所述存儲(chǔ)器還包括用于所述處理器確定是 否在醫(yī)療日志中存在任何藥物沖突的指令，如果存在沖突，警告所述使用者所述沖突。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的肺活量計(jì)，其中所述使用者數(shù)據(jù)包括所述用藥日志或所述 醫(yī)療日記，并且所述關(guān)系指示醫(yī)療狀況的潛在性。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的肺活量計(jì)，其中所述醫(yī)療日記涉及使用者健康的數(shù)值等 級(jí)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的肺活量計(jì)，其中所述表示包括同時(shí)顯示所述數(shù)值等級(jí)、所 述結(jié)果和醫(yī)療日志依從性的曲線，以指示相互關(guān)系。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的肺活量計(jì)，其中所述醫(yī)療狀況包括發(fā)作、發(fā)病、意識(shí)喪失、 突發(fā)或哮喘發(fā)作中的一個(gè)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的肺活量計(jì)，其中所述指示包括立即就醫(yī)或用藥的警報(bào)。
37. -種激勵(lì)使用者優(yōu)化在肺活量計(jì)上的表現(xiàn)的方法，所述方法包括： 指示所述使用者呼氣到所述肺活量計(jì)中或通過該肺活量計(jì)吸氣； 測(cè)量所述吸氣/呼氣； 確定使用者的表現(xiàn)是否滿足預(yù)測(cè)的所述使用者的表現(xiàn)；以及 如果所述使用者的表現(xiàn)不滿足預(yù)測(cè)的表現(xiàn)，推薦所述使用者的表現(xiàn)的具體改變，以滿 足所述預(yù)測(cè)的表現(xiàn)。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述具體改變包括較長(zhǎng)的吸氣/呼氣、吸氣/呼 氣之前的等待信號(hào)、在呼氣之前進(jìn)行較深的呼吸、在吸氣之前更完全呼氣、更完全地吸氣或 呼氣、更有力地吸氣/呼氣、更艱難的吸氣或呼氣和避免咳嗽中的至少一個(gè)。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述推薦包括顯示彈出窗口和/或傳送音頻消 肩、。
40. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其進(jìn)一步包括為達(dá)到最大表現(xiàn)提供激勵(lì)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述激勵(lì)是一種游戲。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述激勵(lì)包括針對(duì)成功的測(cè)試和治療依從性給 分?jǐn)?shù)。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述游戲是家用醫(yī)療裝置的其他使用者之間的 競(jìng)爭(zhēng)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中所述其他使用者相互連接在網(wǎng)絡(luò)上，使得單個(gè) 使用者的分?jǐn)?shù)通過所述網(wǎng)絡(luò)傳送到其他使用者。
45. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述激勵(lì)包括在所述肺活量計(jì)上的用于促進(jìn)使 用者鍛煉的激勵(lì)肺活量計(jì)的可視化。
46. -種用于管理來自一個(gè)或多個(gè)醫(yī)療裝置的數(shù)據(jù)的控制器，所述控制器包括： 到所述醫(yī)療裝置中的一個(gè)或多個(gè)的第一接口； 用于存儲(chǔ)來自所述醫(yī)療裝置的測(cè)試結(jié)果和事件信息的數(shù)據(jù)庫(kù)； 用于與使用者通信的使用者接口； 用于連接到授權(quán)組且向所述授權(quán)組提供所述測(cè)試結(jié)果或事件信息中的至少一部分的 第二接口； 處理器；以及 存儲(chǔ)器，其可操作地連接到所述處理器且經(jīng)配置用于指示所述處理器執(zhí)行下列步驟： 通過所述第二接口定期向所述醫(yī)療保健服務(wù)傳送基于所述測(cè)試結(jié)果或所述事件信息 的信息。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述處理器也分析測(cè)試結(jié)果和/或事件信息， 并確定醫(yī)療問題是否有可能出現(xiàn)，如果可能出現(xiàn)該醫(yī)療問題，則通過所述使用者接口警告 所述使用者。
48. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述醫(yī)療問題是發(fā)作、發(fā)病或其他嚴(yán)重醫(yī)療 狀況。
49. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述第一接口是無線的。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的控制器，其中所述無線是藍(lán)牙、Wi-Fi或云。
51. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述第二接口是通過所述互聯(lián)網(wǎng)的。
52. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述控制器包括筆記本、觸控平板電腦或智 能手機(jī)中的一個(gè)。
53. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述控制器被并入所述醫(yī)療裝置中的一個(gè)。
54. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述醫(yī)療裝置是家用醫(yī)療裝置。
55. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的控制器，其中所述授權(quán)組是醫(yī)療保健提供者或支持組。
【文檔編號(hào)】A63B23/18GK104093356SQ201280065998
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月3日
【發(fā)明者】W·孟, G·A·斯特勞布, W·J·勒納, P·M·克拉瓦尼 申請(qǐng)人:Pmd醫(yī)療保健公司