測量肺性能的裝置和方法
2023-06-11 01:31:46 1
專利名稱：測量肺性能的裝置和方法
技術領域：
本發明總的涉及測量氣流參數特別是測量氣流參數以便診斷肺性能的裝置和方法。
背景技術：
機械和電子峰值氣流量計用來監控具有呼吸疾病例如哮喘的病人的肺性能。機械峰值氣流量計特別是由病人使用以便自監控肺性能。在這種應用中，肺性能參數，例如峰值氣流在每日記錄中周期性記錄。如果肺性能低於一定水平，或者如果每日記錄顯示肺性能惡化，病人將尋求醫療救助。
機械峰值氣流量計通常是受彈簧力作用的裝置，它具有與板狀彈簧連接的峰流指示器，該指示器在病人呼出的氣體作用下可移動或橫向滑動，以便指示最高氣流速度。儘管這種裝置很便宜，但該裝置僅提供最大呼氣流速(PEFR)測量，並且不能測量其它理想的和重要的參數，例如在一秒中的最大呼出體積(FEV1)(在一秒間隔中病人呼出的氣體的總體積)，或者在六秒中的最大呼出體積(FEV6)(在六秒間隔中病人呼出的氣體的總體積)。這種裝置的精度一般很差，並通常隨時間流逝而降低。機械裝置還不能通過在電子存儲器中寫入測量值來跟蹤進行峰流測量。因此，測量必須手工記錄在每日記錄中。
電子裝置通常具有固定孔或可變孔，以及位於孔的一側或兩側的壓力傳感器。固定孔是具有不依賴氣流速度的固定橫截面積的直徑減小的通道(可具有任何形狀)。可變孔是具有依賴氣流速度的橫截面積(例如橫截面積隨流速增加而增加)的直徑減小的通道(可具有任何形狀)。在任一種情況下，響應通過孔的氣流，孔在其前面通常產生反壓力。通過測量反壓力並確定孔下遊的壓力(通常是環境壓力)，從而可獲得貫穿孔的壓差。該壓差不僅允許確定峰流，而且允許確定FEV1和FEV6(壓差作為時間的函數來測量)。由於使用貴重的壓力傳感器和相關的電子儀器，對於自監控應用的病人個人來說，電子裝置通常成本太高。結果，病人不能監控重要的肺性能參數，例如FEV1和FEV6。
發明內容
這些和其它需要由本發明的裝置和方法實現。本發明總的涉及一種便宜的裝置和方法，它用於測量(呼出)氣流參數，例如PEFR，FEV1，FEV6，最大肺活量(FVC)，和中等呼氣流速(FEF 25-75)。該裝置使用簡單，便於攜帶和/或手握。
在第一實施例中，提供的裝置包括(a)具有呼出空氣的入口(或口承)和呼出空氣的出口(或氣流室)的管道；(b)可移動地布置在入口和出口之間的管道內的一個板(或者孔板或者擋板或傳感)部件(或葉片)，該板部件至少部分阻塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動；和(c)在多個個時間點，用於測量下列至少其中之一併產生多個測量信號的測量裝置，即(i)板部件的位置，(ii)由呼出空氣作用在板部件上的壓力或力，和/或(iii)一個氣流參數(例如，流量速度)。板部件通常成形為使得來自入口端經過部件的氣流導致部件例如轉動地或直線地移動離開一個靜止或初始位置，從而到達一系列其它打開位置，並在部件和管道或通道的部分或壁之間形成不斷加寬的間隙。從板部件的位置或作用在板部件上的力，可確定在板部件之前作用在板上的壓力(例如，由氣流作用的反壓力或壓力或力)。
在一種構造中，裝置測量由接觸板的空氣的重量作用在板上的力(即使不存在反壓力)。該力與氣流的流速或動能成正比例。
在另一種構造中，出口處於環境(大氣)壓力下，因此，可確定貫穿板部件的壓差。這樣，使用位移測量裝置就不再需要貴重的壓力傳感器和相關的電子儀器。該裝置可設計成滿足美國胸協會的嚴格的最大反壓力要求(其要求反壓力小於在14升/秒氣流下測量的約2.5cm H2O/升秒(為監控使用)和在14升/秒氣流下測量的1.5cm H2O/升秒(為診斷應用))。而且，通過選擇位移部件和管道的出口之間的距離，可預先確定裝置的壓力和氣流之間的關係(例如，壓力與流速的曲線形狀可受到控制)。以這種方式可精確地測量極低的流速。
為了允許確定基於時間的參數，例如，FEV1，或FEV6，裝置可進一步包括用於接收多個測量信號的處理單元，和與該處理單元聯繫的電子存儲器，以便記錄在多個時間點板部件的位置或作用在板部件上的壓力或力。這允許在不同時間點確定流速，和在一個選定的時間間隔的體積流量。電子存儲器的內容由使用者通過一個視覺顯示器讀出和/或上載到一個計算機中，以便形成病人的每日電子記錄，和/或通過數據機向醫生發送信息。醫生可給裝置編程，以便利用計算機(PC)設置目標或目的，計算機通過接口與裝置或裝置上的鍵互連。在一種構造中，存儲器是可防止竄改的，因此消除了與手記錄結果有關的頻繁產生的誤差。
測量裝置可以是任何適當的裝置，以便監控作為時間函數的作用在板部件上的壓力或力和/或板部件的位置，例如應變片(例如，單、半或全電阻橋應變片)，與輻射能源探測器聯繫的輻射能源(例如，光源或聲能源)。在一種構造中，裝置是任何形狀的應變片，例如壓敏電阻、薄膜、半導體等，用於測量板的變形。一種特別優選的應變片具有一個有源電路和一個無源電路。通過使應變片構造成半或全電阻橋，由於板部件等熱膨脹或收縮產生的雜波可消除。相對於呼出的氣流的方向，應變片通常位於板部件的上遊(前)表面或下遊(後)表面上。
在另一種構造中，提供一種測定呼出的氣流的方法。該方法的步驟包括(a)將空氣呼出到管道的入口內；(b)使可移動地布置在入口的管道下遊內的傳感部件移動，該傳感部件至少部分堵塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣的通過而移動；和(c)測量在多個時間點的傳感部件的位置並產生多個位置信號。多個位置信號經處理以確定期望的氣流參數。
在另一個實施例中，提供測量呼吸的氣流的可攜式裝置，以抵消板部件的慣性效應。該裝置包括阻止傳感部件移動的自激振蕩阻尼器(或阻尼裝置)。在一種構造中，阻尼器位於後面並可移動地(例如，摩擦地)與傳感部件接合。自激振蕩阻尼器響應與傳感部件接觸的呼出的空氣對傳感部件的振幅提供阻尼。自激振蕩阻尼器還增加傳感部件的共振頻率，因此，該共振頻率超出由氣流賦予系統的任何振蕩頻率。在一種構造中，自激振蕩阻尼器位於傳感部件的下遊側。在另一種構造中，自激振蕩阻尼器向傳感部件施加不超過約10gm的壓力，或不超過由氣流作用到傳感部件上的壓力的約10％的壓力。
在另一個實施例中，提供用於測量呼吸的氣流的裝置，它包括(a)具有呼出空氣的入口和呼出空氣的出口的管道；(b)可移動地布置在入口和出口之間的管道內的一個板部件，該板部件至少部分阻塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動；和(c)用於測量由呼出的空氣作用在板部件上的壓力或力的至少其中之一併產生測量信號的一個測量裝置。該測量裝置定位在板部件上(例如，與板部件粘接或連接或蝕刻於其上等)，或者與板部件接合。在一個特別優選的構造中，測量裝置是應變片。
在又一個實施例中，由於上述原因，可攜式裝置可增加板部件的共振頻率。該裝置包括(採用)或接合一個或多個增強部件，以便給板部件賦予剛性，同時不顯著增加部件的質量。增強部件可位於板部件上的任何位置，例如在板部件的一個或多個周邊和/或板部件的中部。通過增加板部件的剛性，增強部件還響應氣流而消除或使部件的振顫最小。
在另一個實施例中，提供的用於測量呼吸的氣流的可攜式裝置基本上消除了氣流測量時的重力的影響。該裝置包括(a)具有呼出空氣的入口和呼出空氣的出口的管道；和(b)用於測量氣流參數(例如，壓力傳感器，可移動的板)的一個測量裝置。通過入口的氣流的方向橫過在傳感部件處的氣流的方向。在一種構造中，通過入口的氣流的方向基本上垂直於在傳感部件處的氣流的方向。在該設計中，當病人向管道中呼氣時，裝置的定位基本上不影響氣流測量。在一種構造中，在利用裝置進行呼吸試驗時，傳感部件移動的軸線基本上垂直於或正交病人的可能移動的軸線。
在另一個實施例中，該裝置包括一個可拆卸或可移走的頭組件，該頭組件包括輸入管道、傳感部件和輸出管道。頭組件可拆下以便清潔。以這種方式，裝置不需要細菌濾器。
上述實施例和構造既不完整也不詳盡。可以理解，本發明的其它實施例有可能單獨或結合地利用上面指出的或下面詳細描述的一個或多個特徵。
圖1是使用者操作根據本發明的一個實施例的峰值氣流量計的透視圖；圖2是處於未展開狀態的具有入口的流量計的透視圖；圖3是與流量計的主體脫離接合或拆下的頭組件的透視圖；圖4是已拆下頭組件的流量計的主體的透視圖；圖5是拆下的頭組件的底視圖；圖6是處於未展開狀態的具有入口的流量計的側視圖；圖7是處於未展開狀態的具有入口的拆下的頭組件的側視圖；圖8是沿圖2的線8-8截取的橫截面視圖；圖9是表示去掉外殼的一部分以顯示流量計內部的流量計的端視圖；圖10是表示去掉外殼的一部分以顯示流量計內部的流量計內部的側視圖；圖11是表示去掉外殼的一部分以顯示流量計內部的流量計的端視圖(與圖9的端視圖相對)；圖12是表示去掉外殼的一部分以顯示流量計內部的流量計的側視圖(與圖10的側視圖相對)；圖13是沿圖3的線13-13截取的橫截面視圖；圖14是在不同位置的入口和板部件的示意圖；圖15是圖14的示意圖的頂視圖；圖16是峰值氣流量計的電流示意圖；圖17A是分段顯示器的平面圖；圖17B-K是操作流量計的軟體的流程圖；圖18A和B分別是測量裝置的電阻橋構造和裝置的電流程示意圖；圖19-22表示不同的板部件的構造；圖23表示確定板部件的位置的一個替代的構造；圖24表示確定板部件的位置的又一個替代的構造；圖25-26表示根據另一個替代的構造的板部件和板部件定位系統，圖25是板部件的前視圖，圖26是系統部件的平面圖；圖27是用於確定板部件的位置和/或由氣流作用到板部件上的力的系統的另一個構造；圖28表示根據本發明的另一個實施例的板部件和自激振蕩阻尼器；圖29-30表示板部件和自激振蕩阻尼器的又一個實施例，圖29是系統部件的平面圖，圖30是板部件的側視圖；圖31是根據另一個實施例的板部件的平面圖；和圖32是圖31的板部件的前視圖。
具體實施例方式
圖1-12顯示了根據本發明的一個實施例的峰值氣流量計100。峰值氣流量計100包括一個主體組件104和一個可拆離的頭組件108。參考圖4，藉助前彈鍵112a可將頭組件108與主體組件104拆離，該前彈鍵112a是通過按壓位於主體組件104前部120上的釋放按鈕116而被觸動。釋放按鈕不會觸動後彈鍵112b，後彈鍵112b僅僅固定在頭組件的後部。
參考圖4和9-12，主體組件104通常包括一個信號處理電路，一個處理器，和一個顯示器，所有這些都封裝在主體外殼中。主體外殼通常由重量輕的剛性材料例如塑料形成。
參考圖3，5，8-10和16，頭組件108通常包括一個可旋轉(或可調節的)入口管道124，一個出口管道128，靠近孔口136的一個板部件132，和與板部件132接合的一個自激振蕩阻尼器140，所有這些部件都封裝在頭部外殼144中，該頭部外殼通常由與主體外殼相同的材料形成。
參考圖14和15，板部件132與頭部外殼144可移動或可旋轉地接合，以允許呼出的空氣148能經過入口管道124和孔口136，以使板部件132移動離開孔口136。當板部件132移動離開孔口136時，呼出的空氣148可進入出口管道或流體室128，並且經過出口或排氣管152到外部環境。板部件的曲邊和相鄰的頭部外殼內表面之間的間隔通常較小(例如，不超過約0.5mm以提高測量精度)。
當板部件132從初始位置156a移動到新位置156b時(圖14和15)，布置或者蝕刻在板部件132上的應變片160產生一個電信號，該電信號可由公知技術處理，以便測定由流經入口管道124的空氣148施加在板部件132上的力。人們認識到，隨著應變片中電阻的長度響應板部件132的變形而變化時，電信號將變化。如果應變片160位於板部件132的前表面164上，當板部件132移動時電阻長度增加。如果應變片160位於板部件132的後表面168上，在板部件132移動時電阻長度減少。如下所述，電信號可用來直接測定由氣流施加到板部件上的作為時間函數的壓力或力，和在合適的時間間隔上完整的生成波形，以提供FEV1或FEV6。
圖18A和18B顯示了在許多應用中特別有用的應變片160的結構。應變片160是具有電阻R1和R2的全電阻橋設計。電阻R1定向為與電阻R2正交，以便允許由於熱效應產生的背景變化或電信號中的雜波(信號「T」)消除。換句話說，電阻R1和R2並聯電連接，以致由於板部件321的熱膨脹和收縮，每個電阻長度的變化抵消(因為板部件132在所有方向上均勻地膨脹或收縮)。當經過入口管道124的氣流使板部件132移動時，電阻R2的長度基本保持恆定，而電阻R1的長度將變化以產生信號「MS」測量。
利用公知技術，應變片160可粘合或連接到板部件132上，或者蝕刻到板部件132(該板部件通常為金屬結構)中。通常，出於成本的原因，應變片將單獨製造，然後連接到板部件132上。
參考圖8，板部件132的上遊或前表面164和孔出口172的平面(當板部件位於初始位置156a(圖14))(即，在沒有氣流經入口管道124時)之間的距離Δx，可以確定系統響應流經入口管道124的氣流的線性和靈敏度。例如，如果Δx為零，在氣流148首先接觸板部件時，會實現極高的增益(或在低流速時極靈敏)。但是，在流速增加時測量的精度會迅速降低。當Δx變大時，相反的效應產生了。雖然在較高的Δx下可實現較大的線性響應，但在低流速時系統會具有非常低的靈敏度。最好，Δx不大於約5mm，更好在約0至約2.5mm的範圍內。
板部件132可由任何最好是輕質、無腐蝕、高強度、基本上剛性或剛性材料，金屬構造，例如由較大的供應商出售的任何3XX不鏽鋼合金15-5，15-7，17-4和17-7會更好。
降低板部件132的質量是重要的，以便降低通過氣流148對板部件132的移動的重力衝擊，並且降低板部件振動的激烈性(頻率和幅度)。如果板部件132太薄，板部件132的振顫可負面地影響測量的精度。最好，板部件132具有厚度「T」(圖14)，該厚度「T」的範圍從約0.05至約0.5mm，並且更好是從約0.05至約0.25mm的範圍內。通常，板部件132的重量不超過約0.6gms，更特別是在約0.3至約2gms的範圍內。
為了吸收氣流148給予板部件132的能量(並因此降低板部件132的振幅)，自激振蕩阻尼器140阻止(通常是通過摩擦)板部件132的移動。可以認識到，振動可導致測量精度的損失，尤其是在峰值時，這轉變為不精確的計算期望的呼吸參數。
參考圖8，它顯示了自激振蕩阻尼器140的許多設計參數。通常，接觸角θ範圍是約0至約75°，更通常範圍是從約15至約65°。阻尼器140和板部件148之間的接觸點「CP」的高度HCP通常範圍是在相同的基準面上的板部件132高度HPM的約25％至約95％。從接觸點到基準面的阻尼器140的長度「LSOD」的典型範圍是約佔板部件132的高度HPM的10％至約150％。可以認識到，基準面是包括板部件132和阻尼器140的旋轉軸的平面。板部件132和阻尼器140經過同一個孔176以允許自由地旋轉。阻尼器140通常具有厚度「T0」(圖15)，該厚度在從約0.05至約1mm的範圍內，並且由金屬例如上述不鏽鋼合金構成。通常，自激振蕩阻尼器140給板部件132施加了壓力，該壓力不超過約10gm，並且最好範圍是從約2.5至約8gm，或者不超過由氣流148施加到板部件132前表面164的壓力的約10％，並且通常不超過約1％至約7.5％。
板部件132最好這樣設計，即板部件132的固有或自共振頻率比氣流148施予板部件132的振動頻率高。通常，基於氣流148施予板部件132達到25Hz的最大頻率的假設，將板部件132設計成板部件132具有至少約70Hz，並且通常至少約75Hz的固有頻率。以這種方式，板部件132的振動導致的測量不精確保持在可接收水平。
為了提供這種高的固有頻率並且顯著地減少板部件132的振顫，板部件132可具有一個或多個增強部件180a，b(圖14)。增強部件可以是任何形狀，並且在板部件132的任何位置，並且可以與板部件132整體形成，或非整體形成，並且以某種方式連接到板部件132上。增強部件180a，b的寬度「W」(圖15)通常範圍是從約0.1至約1.0mm，並且通常形成為板部件132的一個整體部分。
圖8顯示了支撐板部件132和自激振蕩阻尼器140的各種互連元件。這些元件包括內部和外部零件184a，b(他們最好是重量輕的材料例如塑料)，和內部元件188a，b(他們最好是高強度材料例如金屬(例如，不鏽鋼))。緊固件，例如螺絲192和墊圈或螺帽196，用來將各元件固定在一起。設置密封劑200a，b，例如矽密封劑，以阻止溼氣滲入頭組件108的內部，防止其中包含的電子元件損壞。通過合適的技術將頭組件108中頭部外殼的各個零件連接在一起以防潮。特別優選的技術是超聲焊接。
為了基本消除重力對氣流測量的影響，入口管道124提供了在板部件132上遊氣流148方向的變化。參考圖13，氣流經過入口206的進入方向204橫過(通常是正交)在孔口136的出口處的氣流148的方向208。如圖1中可見，在病人向入口呼氣時，流量計100的定位對於氣流的測量基本上沒有影響。用另一種方式來講，在呼吸試驗過程中，板移動的方向220(圖15)基本垂直於或者正交使用者可能移動的方向224(圖1)。如圖13所示，通過使在入口206處的氣流方向204基本正交在孔口136處的氣流方向208，並且使氣流方向208基本垂直於板部件132的前表面156a的平面，這可以實現。
為方便使用者，入口管道124可在方便持拿的未展開狀態(圖2)和展開狀態(圖7)之間自由旋轉。
現在參考圖4-5，8-12和16討論流量計的電子線路。來自測量裝置160的信號由放大器(該放大器通常具有約1000的增益)(並且在某些情況下是濾波器)250接收、放大(並且在某些情況下被濾波以便去除雜波)，並且從頭組件108經三個觸點254a-c和158a-c傳輸到模-數轉換器262。通過轉換器262將信號從模擬信號轉換成數位訊號，並且如下所述(參考圖17)由微處理器266處理。微處理器266存取固定存儲器270，例如電可擦除可編程只讀存儲器或EEPROM。存儲器可存儲各種包括校準和操作信息的信息。該信息可在製造時編程到晶片中。
微處理器266通常連接到各個元件上。例如在一個實施例中，微處理器266連接音頻裝置274，例如蜂鳴器，以便例如當氣流速度和/或體積低於預定水平時提供警告信號。微處理器連接提供計時信息的系統時鐘267。時鐘可存取固定存儲器270，以便保護數據和信息。微處理器經過位於顯示器任一邊的多個觸點282連接顯示模塊278，例如液晶顯示器或LCD或許多發光二極體或LEDs。微處理器連接用於顯示模塊278的顯示激勵器279。在一種構造中，顯示器是分段式顯示器。該顯示器由透鏡286覆蓋。微處理器連接紅外通訊或IR埠290，以將信息從存儲器270上載到外圍計算機設備，例如PC(未示出)。微處理器連接多個鍵294a-b。這些鍵應用在顯示模塊中。這些鍵在後文稱作操作鍵294a，滾動鍵294b，和設置或選擇鍵294c。
普通的印刷電路274板通常包括模-數轉換器262、微處理器266、存儲器270、顯示激勵器279和系統時鐘267。PCB位於主體組件104中。
電源300，該電源通常是小尺寸的電池，例如具有3伏電容量的2032鋰電池，以便給各種電子元件提供動力。
開關304a，b觸發和不觸發各種元件。開關304a，b由下述微處理器266觸發。
顯示模塊278顯示在圖17A中。每個分段指示器301a-d對應於區域指示器302a(紅色區)，302b(橘色區)，392c(黃色區)和302d(綠色區)。分段指示器301a-d被觸發以指示PEF讀數對應於哪個顏色區。報警段303包括三個子段305a-c，每個子段對應於一個獨立的警報設定。當觸發警報時，對應的子段305a-c和中心390與感嘆號段306一起發光。在吹氣試驗開始時，吹氣段307發光。PEF段308受觸發以便顯示吹氣試驗的結果。參考段309發光以顯示吹氣試驗對應的測量的PEF與參考PEF的百分比。在症狀記錄模式期間，當微處理器滾過每天問題時，觸發問題段310。問題段311a-f對應藥療頻率(吸氣器段311a)；咳嗽嚴重性(咳嗽段311b)；哮喘嚴重性(哮喘段311c)；胸緊等級(胸夾緊段311d)；有夜間驚醒(真/假)(哈欠段311e)；和附帶的問題(醫用包段311f)。下顯示器312用來顯示時間，FEV1，FEV6，和FEV1FEV6之比。M段313發光以指示全部內存270。傳送段314在信息上載或下載期間發光。檢查段315在傳送成功完成時發光。下感嘆號段316在傳遞未成功完成時發光。最後，在電平低於預定水平時，下電池段317發光。
參考圖17A-K，現在將描述本發明裝置的操作。參考圖17B，本發明裝置通常處於備用模式301。在備用模式下，微處理器不觸發開關304a，b，以保存能量和等待使用者的指示。
如果按下操作鍵(見判斷菱形414)，微處理器進入操作鍵模式或圖17C所示子程序。參考圖17C，微處理器在判斷菱形415中判定是否操作鍵194被按下並且壓住保持3秒鐘以上。如果是這樣，微處理器進入圖17D中的判斷菱形319。
在圖17D中，裝置處於症狀記錄模式中或者使用者可建立和/或修改每日記錄的子程序。參考圖17D，微處理器通過在十秒鐘內等待擊鍵，判定是否打算進入症狀記錄模式。如果是這樣，微處理器進入判斷菱形321。如果系統記錄是零(指問題是無效的)，微處理器進入判斷菱形322。在判斷菱形322中，微處理器判定是否問題數大於十六(每日問題的最大數)。如果是這樣，邏輯框323中的微處理器保存加入的系統記錄。如果不是這樣，邏輯框324中的微處理器增量運算到下一個問題，並且返回判斷菱形321。如果判斷菱形321中的最大值超過零，則微處理器判定在判斷菱形325中是否操作鍵294a被使用者按下超過2秒。如果是這樣，微處理器進入邏輯框323。如果不是這樣，微處理器進入判斷菱形326，在此微處理器判定在判斷菱形325的2秒鐘間隔(即，使用者增量運算症狀記錄)後，操作鍵294a是否再次被按下。如果是這樣，微處理器進入邏輯框322。如果不是這樣，微處理器進入判斷菱形328，其中微處理器判定在按鈕或鍵的最後按壓的兩秒內是否操作鍵被按壓。如果不是這樣，微處理器在邏輯框329中存儲症狀記錄，並且進入判斷菱形330，在此微處理器判定在對於相同問題的前一症狀記錄5分鐘內是否加入症狀記錄。如果不是，微處理器返回判斷菱形322。如果是，微處理器替換邏輯框331中的舊症狀記錄，然後進入判斷菱形322。再次返回判斷菱形328，如果在壓住先前的鍵2秒鐘內壓下操作鍵294a，微處理器進入判斷菱形332。在判斷菱形322中，微處理器判定是否加入的症狀記錄超過最大症狀記錄。如果是，邏輯框333中的微處理器將加入的症狀記錄設置為零，顯示靠近問題數(冒號的左邊)段312中的新記錄(冒號的右邊)，並且返回到判斷菱形328。如果不是，邏輯框336中的微處理器增量運算到下一個數或者症狀記錄，並且顯示段312中的新記錄和段310中的問題數，並且返回到判斷菱形328。
回到圖17C，如果操作鍵194a保持按下小於3秒，微處理器進入判斷菱形425。如果在微處理器進入圖17C的循環中時再次按壓操作鍵194a，則微處理器返回到判斷菱形425。或者，如果鍵的按壓之間有10秒，微處理器返回備用模式301。
在判斷菱形425中，微處理器判定是否傳感器成功地無效。在該操作中，微處理器蜂鳴；觸發開關304a，b；延遲特定的期間而不讀取模-數輸入，以使直流電源能操作放大器使其穩定；並且檢查有效的傳感器信號。有效信號通常是在60mv至140mv的範圍內的模-數計數。如果有效信號沒有被檢測到，微處理器進入判斷菱形426，在此它判定是否經過5秒。如果不是，微處理器循環到判斷菱形425。如果經過5秒，微處理器觸發段306以顯示「！」並且返回到備用模式301。回到判斷菱形425，如果傳感器成功地無效，則微處理器對來自模-數轉換器262的最後十六個計數取平均，並且將它們存為絕對零基線。邏輯框426中的微處理器觸發段307，並且將段308，309和312歸零，並且提供試驗初始的聽得見模式的音調。在判斷菱形427中，如果已過去十秒，微處理器返回備用模式301。如果過了不到十秒，則菱形428中微處理器判定是否檢測出呼出的努力。如果不是，微處理器循環到判斷菱形427。如果是，微處理器進入邏輯框429(圖17F)並且收集數據。當流量信號超過絕對零基線至少30個計數時，段307不被觸發，並且時間標記為「TIME ZERO」。從「TIME ZERO」數據點開始，數據被收集到存儲器270中。在邏輯框430中，通過計算反推時間點，80毫秒的峰流或PEF80、不正確的FEV1和FEV6，反推體積(BEV)，以及最後校正的PEF80、FEV1和FEV6，來處理數據。對本領域的普通技術人員來說，顯然可使用任何公知的數學校正技術和觀察的數據進行校正，以校正一個或多個呼吸參數、環境參數、或其它參數。
在判斷菱形431中，微處理器判定在試驗期間是否發生咳嗽。這是通過分析從PEF到第一秒(首先的100個採樣)的相鄰採樣之間的流量變化來確定。如果變化超過預定水平(通常大於先前採樣的流量的約50％)，則假定發生了咳嗽。如果不是，判斷菱形432中的微處理器判定FEV1的時間間隔是否小於一秒。如果不是，微處理器判定在菱形433中是否有一個反推誤差。當反推(BE)誤差等於或大於0.15升時，相信存在這種誤差。如果不是，判斷菱形434中的微處理器判定是否PEF小於參考PEF的30％或多於參考PEF的150％。如果判斷菱形432，433和434的任何詢問都是真，則邏輯框435中微處理器觸發段306以指示誤差。執行邏輯框435後或者如果判斷菱形434中的詢問是假的話，微處理器進入判斷菱形436，並且判定是否在5分鐘內做先前的試驗。如果在邏輯框437中是的話，若未識別出誤差，在存儲器270中用新的試驗結果替換參數。如果不，邏輯框438中的新試驗結果存儲在存儲器270中。
試驗後在邏輯框439中為使用者顯示結果。可以認識到，在試驗前顯示下面的結果(a)段308中前面試驗的PEF80的結果；(b)段309中參考PEF百分比；和(c)對應於參考PEF百分比的區域指示器301a-d。在完成試驗後，這些變量的新值與段312中的FEV1和FEV1的符號的值一起顯示。在三秒後或者壓下操作鍵194a時，通過在段312中用FEV1值替代FEV6值，並且用FEV1符號替代FEV6符號，來改變顯示。三秒後或者當再次壓住操作鍵194a時，在段312中通過用FEV1/FEV6值替代FEV6值，並且用FEV1/FEV6符號替代FEV6符號，改變顯示。三秒後以所描述的順序重複這些步驟，然後微處理器進入備用模式301。
圖17G示出了用於在段301a-d中顯示合適的區域指示器的過程。在判斷菱形440中，微處理器判定是否設置了絕對標誌。如果是，邏輯框441中的微處理器將測量的PEF直接與在區域中輸入的值比較。可以認識到，參考值不僅可以是絕對的，也可以是最佳PEF百分比或預定標準PEF的百分比。如果未設置絕對標誌，則微處理器在邏輯框442中寫入百分比值，而不是絕對值。在邏輯框443中，微處理器比較(a)測量出的PEF與參考區域值，或者(b)PEF與基準PEF值的比率，對每個區域百分率。然後，微處理器在觸發正確的區域指示器時，執行判斷菱形444a-h和操作邏輯框445a-d中提出的操作。在完成相關的操作邏輯框445a-d後，微處理器完成上述顯示順序並且最終返回備用模式301。
再次參考圖17B，微處理器接著判定在判斷菱形446中是否已經壓住設置鍵194c超過3秒。如果是，微處理器進入手動設置模式或者圖17H描述的子程序。在圖17H中，微處理器判定在判斷菱形337中是否使用者已經按下滾動鍵294b。如果是，邏輯框341中的微處理器增量運算所選的順序值(例如，增加到下一小時)。如果按住滾動鍵294b比如果間歇地按壓滾動鍵，顯示滾動較快。判斷菱形338中的微處理器判定是否滾動鍵294b鬆開了。如果不是，微處理器循環回菱形338。如果是，微處理器判定是否在判斷菱形339中已過了5秒。如果是，當前順序的結果保存在邏輯框340中，並且微處理器進入邏輯框341中。如果不是，微處理器判定在判斷菱形342中是否已按壓設置鍵294c。如果是，邏輯框343a中的微處理器存儲當前順序的結果，並且在邏輯框343b中增量運算到下一個順序數。如果不是，微處理器返回判斷菱形337。使用者使用該子程序設置時鐘的小時和分鐘；第一、第二、和第三報警小時和分鐘；和參考PEF。
返回圖17B，使用者進入滾動模式或者子程序，以便使存儲器270的內容滾動。當微處理器確定在判斷菱形447中滾動鍵194b已經被使用者壓下時，微處理器進入圖17I中的判斷菱形448。如果使用者沒有壓住操作鍵294a，則微處理器判定自從按下最後的鍵是否已經過了10秒。如果是，微處理器進入備用模式301。如果不是，微處理器循環回判斷菱形448。如果使用者按下操作鍵294a，邏輯框449中的微處理器減量運算一個存儲器位置，並且判定在判斷菱形450中是否滾動鍵194b已經被按住。如果是，微處理器返回備用模式301。如果不是，微處理器判定在判斷菱形451中是否已過了10秒。如果是，微處理器進入圖17B的邏輯框301。如果不是，微處理器返回判斷菱形448。
在判斷菱形416中，它判定是否設置鍵94c被壓住不到3秒。如果是，微處理器進入判斷菱形417，在此微處理器判定是否裝置處於託架(未表示)中，以便從或向另一臺計算機(未示出)上載或下載信息。如果裝置不在託架中，邏輯框302中的微處理器觸發段316，以便表示一個誤差並且返回備用模式301。
如果裝置在託架中，微處理器進入圖17E中的數據傳輸子程序。在圖17E中，邏輯框418中的微處理器觸發IR放大器，並且在判斷菱形419中檢查正確的脈衝。如果未檢測到正確的脈衝，邏輯框420中的微處理器沒有觸發IR放大器並且返回備用模式301。如果檢測到了正確的脈衝，在邏輯框421中開始信息傳遞，並且在邏輯框422中觸發傳遞段314。在判斷菱形423中，微處理器判定是否完成傳遞。如果不是，微處理器循環回判斷菱形423。如果是，微處理器進入判斷菱形424，在此使用校驗和或其它途徑，微處理器判定是否傳遞良好。如果傳遞良好，校驗標記段315被觸發並且微處理器返回備用模式301。如果傳遞不好，段308和306被觸發以顯示ERR！。然後微處理器返回備用模式301。
如果設置鍵沒有壓住不到3秒，微處理器進入圖17B中的判斷菱形470，並且判定是否觸發報警。參考圖17K，當在邏輯框471中三個報警的其中之一被觸發，邏輯框472中的微處理器觸發對應於觸發了的報警和中央390的閃爍報警段305a-c。在邏輯框473中，微處理器觸發了來自蜂鳴器274的可聽得見的聲音。在判斷菱形474中，微處理器判定是否使用者已壓下操作鍵194a。如果是，微處理器返回備用模式301。如果不是，判斷菱形475中的微處理器判定是否已過了20秒。如果不是，微處理器循環回判斷菱形474。如果是，微處理器進入備用模式301。
最後，微處理器判定在判斷菱形460中是否電量很低(即，電平是2.7伏或更少)。如果是，邏輯框476中的低電量段317被觸發。如果不是，微處理器返回備用模式301。
參考圖17J，描述了在更換電池時微處理器進行的處理。在安裝或替換電池時，邏輯框344中的微處理器蜂鳴並且打開開關304a，b兩秒。然後，判斷菱形345中的微處理器判定是否傳感器無效。對16個數據點而言，當微處理器在兩個模-數計數中檢測到有效信號時，傳感器無效。在讀取模-數輸出前，微處理器通常等待預定的時間段，以使供應到放大器250的電源穩定。如果傳感器的趨零不成功(例如，傳感器沒連接，傳感器讀數是可接受的，並且讀數穩定)，微處理器進入邏輯框346，觸發段308和306以顯示ERR！，並且返回判斷菱形345。如果傳感器趨零，微處理器進入判斷菱形347，在此微處理器判定電量是否很低。如果是，在邏輯框348中段308(顯示ERR)和317被觸發5秒，並且微處理器進入判斷菱形349。段317保持觸發直到重置電量。在判斷菱形349中，微處理器判定是否存儲器是滿的。如果是，M段313在邏輯框350中觸發。在另外的事件中，微處理器進入邏輯框301，它是備用模式。
已經出於解釋和描述的目的，提出本發明前面的描述。而且，說明書不打算將本發明限制在這裡所公開的形式。結果，與現有技術的教導、技能或知識相當的變化和修改均包括在本發明的範圍內。
通過舉例，板部件可具有任何數量的多種形狀。在圖19中，板部件400包括在一端上的直或平部分404，和另一端上的曲線部分408，該曲線部分在方向412上移動。圖20顯示出在方向504上移動的曲線板部件500。在圖21中，顯示了板部件600，該板部件600具有彎曲部分604和平坦部分608，這兩部分都響應氣流614在方向612上移動。虛線所示的氣流還可使彎曲部分604彈性變形。在圖22中描述了該板部件的結構，該板部件與氣流616交互作用，以與圖21中所描述的不同角度接觸板部件600。
板部件不僅可旋轉移動而且可線性移動。圖27顯示出一種結構，其中板部件700在方向704上線性移動。板部件700與彈簧部件708接合，該彈簧部件又與應變片712接合。當方向704上的氣流716使板部件700移動時，彈簧部件708導致施加給應變片一個增加的力，因此通過應變片改變電信號輸出。沿著管道724的壁定位出口720，這樣在板部件700向著應變片712移動時，空氣716具有面積不斷增加的出口，空氣從管道724逸出。可獲得其它技術以監控作為時間函數的板部件的位置。以這種方式，氣流在板部件上產生的力或壓力或者流率可作為時間函數來確定。例如，圖23顯示出超聲發射器800，例如一個或多個壓電晶體，和超聲接收器804，該接收器804可以是一個或多個壓電晶體。可以認識到，一個或多個壓電晶體可用作發射器或發射機和接收器或檢測器。超聲光束808，該超聲光束808可由公知技術調製，向著管道816中的板部件812傳送，並且從板部件812反射出去，並且反射光束820被接收器804接收。分析反射光束的特性和/或信號傳送和接收之間的時間期間，確定板部件812離超聲發射器800和/或接收器的距離(通常與普通板部件表面等距離)。圖24描述了一個系統，其中產生光束900，並且被發光器904導向板部件908。反射光束912被光檢測器或者在管道920的壁上的解碼器916接收。在超聲光束情況下，光束可被調製。接收反射光束的檢測器916的部分和/或反射光束本身的特性可用來確定從發光器904或檢測器(通常是相同的)到板部件908的距離。圖25和26描述了使用光束的另一個系統，它通常是紅外光束。條形或幹擾碼1000位於板部件1004上。代碼1000導致依賴於代碼與發光器1008之間的距離的獨特的、可檢測到的反射圖案。安裝在管道1014壁上的檢測器1012接收反射光束1016，並且，在反射光束圖案基礎上，能夠確定從發光器1008或檢測器(通常是相同的)到板部件1004的距離。另外，可使用U.S.5,277,195中所描述的磁性和霍爾效應裝置，該專利在此提供作為參考。
自激振蕩阻尼器可以是各種其它系統。圖28描述了一種板部件1100，該板部件包括經過板部件1100的多個孔1104。當板部件1100響應接觸板部件的前表面的呼出空氣而移動時，空氣從板部件後面的區域(在圖28的頁後面)流經孔1104，並且進入板部件1100前部的區域中(圖28的頁面的前面)。以這種方式，板部件1100振動的振幅減幅。孔通常具有約0.01至約5mm範圍的直徑。圖29和30描述了用電磁場1204使板部件1200的振幅減幅的方法。強電磁1208位於很靠近板部件1200(它是金屬的)的位置。場1204在板部件1200的側邊部件1212a，b誘發了渦流。可以認識到，渦流將在垂直於板部件1200的移動方向1216的平面中。磁場通過場抵抗渦流的運動。
增強部件可以具有各種構造。圖31和32表示增強部件可形成板本身。部件1300a，b是在板部件1304的平面內的槽狀凹陷。這些凹陷給板部件1304賦予硬度或剛度。可以理解，增強部件可以是在板表面的平面中不規則的任何其它形狀或深度。
上述實施例進一步解釋了實施本發明的公知的最佳方式，並能夠使本領域的普通技術人員在這些或其它實施例中利用本發明，並由於使用本發明及其特殊的應用而需要進行各種的修改。應指出，附後的權利要求書包括現有技術允許的範圍內的替代的實施例。
權利要求
1.一種用於測量呼吸的氣流的裝置，它包括(a)具有呼出空氣的入口和呼出空氣的出口的管道；(b)可移動地布置在入口和出口的至少一部分之間的管道內的傳感部件，該傳感部件至少部分地阻塞管道的至少一部分，並響應通過管道的呼出的空氣而移動；和(c)自激震蕩阻尼器它可移動地與傳感部件接合，其中該自激振蕩阻尼器響應與傳感部件接觸的呼出的空氣對傳感部件的振幅提供阻尼。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，自激振蕩阻尼器有摩擦地阻止傳感部件的移動。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，自激振蕩阻尼器相對於傳感部件以一個接觸角度傾斜，該角度為75°或更小。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，傳感部件具有一定長度，且自激振蕩阻尼器在距離傳感部件的下邊緣至少約25％和不超過約95％的點上與傳感部件接合。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，傳感部件包括一個或多個增強部件或與一個或多個增強部件接合，以便給傳感部件賦予剛性。
6.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，管道使呼出的空氣的流動方向改變，以便在入口處，流動方向基本上平行於傳感部件的表面，在傳感部件處，流動方向基本上垂直於傳感部件的表面。
7.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，自激振蕩阻尼器具有一定長度，該長度範圍在傳感部件的高度的約10％至約150％之間。
8.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括測量裝置，它用於測量作為時間函數的由呼出的空氣作用在傳感部件上的力和傳感部件的位置中的至少其中之一，測量裝置是應變片和與輻射能探測器聯繫的輻射能發射器中的至少其中之一。
9.一種測量呼吸的氣流的方法，該方法的步驟包括(a)將空氣呼出到管道的入口內；(b)使可移動的布置在入口的管道下遊內的傳感部件移動，該傳感部件至少部分地堵塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動；(c)用自激振蕩阻尼器阻止傳感部件的移動，從而給傳感部件的振幅提供阻尼；和(d)測量由呼出的空氣作用在傳感部件上的力和傳感部件的位置中的至少其中之一。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，測量步驟包括在多個時間點測量傳感部件的位置，並產生多個位置信號；和處理該多個位置信號以確定期望的氣流參數。
11.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，測量步驟包括使傳感部件與輻射光束接觸；和用探測器接收反射的輻射光束。
12.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，傳感部件包括用於對反射的輻射光束解碼的條形碼。
13.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，傳感部件包括一個或多個增強部件，以控制傳感部件的共振頻率。
14.一種用於測量呼吸的氣流的系統，它包括(a)用於接收呼出的空氣的管道的入口；(b)可移動地布置在入口的管道下遊內的板部件，該板部件至少部分地阻塞管道並響應通過管道的呼出的空氣而移動；(c)自激振蕩阻尼器，它用於阻止板部件的移動，以便對板部件的振幅提供阻尼；和(d)用於測量由呼出的空氣作用在板部件上的力和板部件的位置中的至少其中之一的裝置。
15.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，自激振蕩阻尼器有摩擦地阻止板的移動。
16.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，自激振蕩阻尼器相對於板以一個角度傾斜，該角度為75°或更小。
17.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，板部件具有一定長度，且自激振蕩阻尼器在距離板的下邊緣至少約25％和不超過約95％的點處與板接合。
18.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，板部件包括一個或多個增強部件或與一個或多個增強部件接合，以便給板部件賦予剛性。
19.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，管道使呼出的空氣的流動方向改變，以便在入口處，流動方向基本上平行於板部件的平面，在板部件處，流動方向基本上垂直於板部件的平面。
20.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，自激振蕩阻尼器具有一定長度，該長度範圍在板部件的高度的約10％至約150％之間。
21.如權利要求14所述的系統，其特徵在於，測量裝置是應變片和與輻射能探測器聯繫的輻射能發射器中的至少其中之一。
22.一種用於測量呼吸的氣流的裝置，它包括(a)具有呼出空氣的入口和呼出空氣的出口的管道；(b)可移動地布置在入口和出口之間的管道內的板部件，該板部件至少部分地阻塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動，該板部件開孔以在選定的水平上保持板部件的共振頻率；和(c)用於測量通過管道的氣流的氣流測量裝置。
23.如權利要求22所述的裝置，其特徵在於，一個或多個增強部件定位在板部件的一個或多個周邊上。
24.如權利要求22所述的裝置，其特徵在於，相對於呼出的氣流的方向；一個或多個增強部件定位在板部件的下遊表面上。
25.如權利要求22所述的裝置，其特徵在於，管道使呼出的空氣的流動方向改變，以便在入口處，流動方向基本上平行於板部件的平面，在板部件處，流動方向基本上垂直於板部件的平面。
26.如權利要求22所述的裝置，其特徵在於，還包括用於控制板部件的振幅的自激振蕩阻尼器。
27.一種測量呼吸的氣流的方法，該方法包括(a)將空氣呼出到管道的入口內；(b)使可移動地布置在入口的管道下遊內的板部件移動，該板部件至少部分地堵塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動，該板部件包括多個貫穿其中的孔；(c)使位於板部件的第一側的空氣穿過多個孔，以控制板部件的共振頻率，呼出的空氣接觸板部件的第二側，該第二側與板部件的第一側相對；和(d)測量由呼出的空氣作用在板部件上的力或壓力和板部件的位置中的至少其中之一。
28.如權利要求27所述的方法，其特徵在於，測量步驟包括在多個時間點測量板部件的位置，並產生多個位置信號；和處理該多個位置信號以確定期望的氣流參數。
29.如權利要求27所述的方法，其特徵在於，測量步驟包括使板部件與輻射光束接觸；和用探測器接收反射的輻射光束。
30.如權利要求29所述的方法，其特徵在於，板部件包括用於對反射的輻射光束解碼的條形碼。
31.如權利要求29所述的方法，其特徵在於，還包括用於控制板部件的振幅的自激振蕩阻尼器。
32.一種用於測量呼吸的氣流的裝置，它包括(a)具有呼出空氣的入口和呼出空氣的出口的管道；和(b)用於測量氣流參數的傳感部件，其中，穿過入口的氣流的方向橫過在傳感部件處氣流的方向，且該傳感部件可移動地布置在入口和出口之間的管道內，該傳感部件至少部分地阻塞管道並響應通過管道的呼出的空氣而移動。
33.如權利要求32所述的裝置，其特徵在於，由傳感部件的表面限定的平面基本上平行於在入口處的氣流的方向。
34.如權利要求32所述的裝置，其特徵在於，傳感部件的移動平面橫過在入口處的氣流的方向。
35.如權利要求32所述的裝置，其特徵在於，傳感部件包括一個或多個增強部件，以控制傳感部件的共振頻率。
36.如權利要求32所述的裝置，其特徵在於，還包括用於控制傳感部件的振幅的自激振蕩阻尼器。
37.如權利要求35所述的裝置，其特徵在於，增強部件包括至少一個與傳感部件接合的支撐部件，在傳感部件內的多個孔和在傳感部件的一部分內的多個渦流。
38.一種測量呼吸的氣流的方法，包括(a)使呼出的空氣穿過管道的入口，呼出的空氣在入口內具有第一流動方向；(b)使呼出的空氣與位於入口和出口之間的管道內的可移動的傳感部件接觸，呼出的空氣在靠近傳感部件處具有第二流動方向，且該傳感部件至少部分地堵塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動；和(c)利用響應在入口和出口之間的管道內的傳感部件的移動產生的信號來測量氣流參數，其中第一流動方向橫過第二流動方向。
39.如權利要求38所述的方法，其特徵在於，第一流動方向基本上垂直於第二流動方向。
40.如權利要求38所述的方法，其特徵在於，測量步驟包括在多個時間點測量傳感部件的位置，並產生多個位置信號；和處理該多個位置信號以確定期望的氣流參數。
41.如權利要求38所述的方法，其特徵在於，測量步驟包括使傳感部件與輻射光束接觸；和用探測器接收反射的輻射光束。
42.如權利要求41所述的方法，其特徵在於，傳感部件包括用於對反射的輻射光束解碼的條形碼。
43.如權利要求38所述的方法，其特徵在於，還包括自激振蕩阻尼器，以控制傳感部件的共振頻率。
44.一種用於測量呼吸的氣流的裝置，它包括(a)具有呼出空氣的入口和呼出空氣的出口的管道；(b)可移動地布置在入口和出口之間的管道內的板部件，該板部件至少部分地阻塞管道並響應通過管道的呼出的空氣而移動；和(c)用於測量由呼出的空氣作用在板部件上的壓力或力中的至少其中之一併產生測量信號的測量裝置，該測量裝置定位在板部件上。
45.如權利要求44所述的裝置，其特徵在於，孔口定位在板部件和管道壁之間，呼出的空氣在入口具有第一流動方向，且在孔口具有第二流動方向，且第一流動方向橫過第二流動方向。
46.如權利要求45所述的裝置，其特徵在於，由板部件的表面限定的平面基本上平行於在入口處氣流的第一方向。
47.如權利要求45所述的裝置，其特徵在於，板部件的移動平面橫過在入口處氣流的第一方向。
48.如權利要求44所述的裝置，其特徵在於，板部件包括一個或多個增強部件，以控制板部件的共振頻率。
49.如權利要求44所述的裝置，其特徵在於，還包括用於控制板部件的振幅的自激振蕩阻尼器。
50.如權利要求48所述的裝置，其特徵在於，增強部件包括至少一個與板部件接合的支撐部件，在板部件內的多個孔和在板部件的一部分內的多個渦流。
51.一種用於測量呼吸的氣流的裝置，它包括(a)具有呼出空氣的入口和呼出空氣的出口的管道；(b)可移動地布置在入口和出口之間的管道內的傳感部件，該傳感部件至少部分地阻塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動；(c)測量裝置，它用於測量在多個時間點傳感部件的位置，並產生多個位置信號，其中位移測量裝置包括與聲探測器聯繫的聲發射器；和(d)處理單元，它與測量裝置聯繫，用於接收多個位置信號，並確定對應於多個位置信號的板部件的多個位置。
52.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，還包括(e)電子存儲器，它與處理單元聯繫，以便在多個時間點記錄多個位置。
53.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，聲能是超聲能。
54.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，傳感部件包括一個或多個增強部件或者與一個或多個增強部件接合，以便給傳感部件賦予剛性。
55.如權利要求53所述的裝置，其特徵在於，一個或多個增強部件相對於呼出的氣流的方向定位在傳感部件的下遊表面上。
56.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，管道使呼出的空氣的流動方向改變，以便在入口處，流動方向基本上平行於傳感部件的表面，而在傳感部件處，流動方向基本上垂直於傳感部件的表面。
57.如權利要求51所述的裝置，其特徵在於，還包括用於阻止傳感部件移動的自激振蕩阻尼器。
58.一種測定呼出的氣流的方法，該方法的步驟包括(a)將空氣呼出到管道的入口內；(b)使可移動地布置在入口的管道下遊內的傳感部件移動，該傳感部件至少部分地堵塞管道，並響應通過管道的呼出的空氣而移動；(c)傳輸聲能；(d)接收由傳感部件反射的反射聲能(e)判定傳感部件的位置並產生位置信號；和(f)處理位置信號以判定期望的氣流參數。
59.如權利要求58所述的方法，其特徵在於，測量步驟包括使傳感部件與聲能接觸；和用探測器接收反射的聲能。
60.如權利要求59所述的方法，其特徵在於，傳感部件包括用於對反射的聲能光束解碼的條形碼。
61.如權利要求59所述的方法，其特徵在於，傳感部件包括一個或多個增強部件，以控制傳感部件的共振頻率。
62.如權利要求59所述的方法，其特徵在於，還包括控制板部件的振幅的自激振蕩阻尼器。
63.如權利要求59所述的系統，其特徵在於，一個或多個壓電晶體發射聲能。
64.如權利要求59所述的系統，其特徵在於，聲能接受調製。
65.如權利要求59所述的系統，其特徵在於，管道使呼出的空氣的流動方向改變，以便在入口處，流動方向基本上平行於傳感部件的表面，在傳感部件處，流動方向基本上垂直於傳感部件的表面。
全文摘要
本發明的流量測量裝置具備許多新穎的特徵。該裝置包括位移測量裝置(160)，以測量可移動的板部件(132)的位置；自激振蕩阻尼器(140)，以給板部件(132)的振動提供阻尼；一個或多個增強部件，該增強部件接合或用於板部件(132)內，以增加板部件(132)的共振頻率並降低振顫；和管道(124)，該管道沿其長度提供在不同點的不同方向(148，164)的氣流，以消除在流量測量時的重力影響。
文檔編號A61B5/091GK1486160SQ01809803
公開日2004年3月31日 申請日期2001年4月5日 優先權日2000年4月7日
發明者多夫·拉羅姆, 多夫 拉羅姆 申請人:Pds健康護理產品公司