基于涡轮式气体流量传感器的用力呼气容量计算方法

作者：王辰硕; 何光强; 李玥琪; 赵荣建; 陈贤祥; 杜利东; 赵湛; 方震^*

来源：电子与信息学报, 2019, 41(10): 2396-2401.

• 用力肺功能测试
• 涡轮传感器
• 呼气信号处理
• 用力呼气容量
• 慢性阻塞性肺病

涡轮式气体流量传感器在用力肺功能测试中用于记录人体呼气信号,由于旋转惯性,对于相同用力呼气容量(FVC)值,测量结果因呼出气体流量而异,且差异值通常不可接受。针对该问题,该文通过在传统稳态涡轮流量计算模型的基础上引入速度惩罚项,构建一种FVC速度惩罚模型,与此同时,提出使用过幅降采样涡轮旋转周数算法,二者结合,提高了FVC测试结果的可接受性。利用国际通用的标准3 L定标桶,模拟真实用力肺功能测试过程,对算法的有效性进行验证。实验结果表明:所提方法能够有效降低前述差异,在一定程度上满足美国胸科协会(ATS)和欧洲呼吸学会(ERS)所提出的用力肺功能测试可接受标准和准确度要求。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院电子学研究所; 传感技术国家重点实验室