一种心肺功能测评系统的制作方法

本技术一般地涉及医疗器械。更具体地，本技术涉及一种心肺功能测评系统。

背景技术：

1、心肺功能状况与人们的生活质量甚至于生命密切相关。心肺功能障碍因为其高发病率正日益受到医学界的关注。如何准确判断病人心肺功能状态已经成为保障和贴近民生的重大科技需求。心肺功能测试装置通常是通过设置一些传感器来测量用户呼出的气体中的氧气含量、二氧化碳含量以及呼出气体的总量，从而实现心肺功能的测量，但是现有的大部分心肺功能测试装置内的传感器在长时间工作后其检测结果会出现误差，导致对用户的心肺功能测试不准确。此外，对于心脏或肺部不好的用户，在进行心肺功能测试时由于需要长时间呼气，可能会出现缺氧等意外情况，因此需要开发一种当用户出现缺氧时能够及时发现的心肺功能测试仪器。

技术实现思路

1、为解决上述一个或多个技术问题，本实用新型提出通过设置气体成分定标盒对气体成分分析盒的氧气传感器和二氧化碳传感器进行校准，设置定标筒对气体成分分析盒的流速传感器进行校准。为此，本实用新型在如下方面中提供方案。

2、在第一方面中，本实用新型提供了一种心肺功能测评系统，包括：供电电路、气体成分定标盒、气体成分分析盒、流量阀、定标筒、采集控制装置、上位机以及用于向气体成分分析盒内部吹入气体的面罩接口；其中，供电电路用于为心肺功能测评系统的各个电子器件供电；气体成分分析盒用于测量用户呼出的气体内的氧气浓度、二氧化碳浓度以及呼出的气体的流速；气体成分定标盒的出气口用于与气体成分分析盒的进气口连通，以对气体成分分析盒内的氧气传感器和二氧化碳传感器进行校准；面罩接口通过呼出气体采集管道连接至气体成分分析盒的进气口，流量阀设置在呼出气体采集管道内以对呼气管道的流量进行控制；定标筒用于与面罩接口连接，以对气体成分分析盒内的流速传感器进行校准；采集控制装置采集连接至氧气传感器、二氧化碳传感器以及流速传感器采集的数据并控制连接至气体成分定标盒和气体成分分析盒；上位机与采集控制装置连接，通过采集控制装置控制气体成分定标盒和气体成分分析盒的工作状态，并接收氧气传感器、二氧化碳传感器以及流速传感器采集的数据，对用户的心肺功能进行评测。

3、进一步地，所述气体成分定标盒包括用于连接气体成分分析盒的进气口的定标接口、用于连接氧气气源的氧气接口以及用于连接二氧化碳气源的二氧化碳接口，氧气接口通过第一气体管道连接至第一三通的第一端，二氧化碳接口通过第一气体管道连接至第一三通的第二端，第一三通的第三端通过第三气体管道连接至第二三通的第一端，第二三通的第二端连接至溢流口，第二三通的第三端通过第四气体管道连接至定标接口；在第一气体管道上设置有第一电磁阀，在第二气体管道上设置有第二电磁阀，第一电磁阀的受控端以及第二电磁阀的受控端均连接至采集控制装置。

4、进一步地，所述气体成分分析盒包括进气管道、出气口、所述二氧化碳传感器、所述氧气传感器以及所述流速传感器；流速传感器设置在进气管道，进气管道的一端为气体成分分析盒的进气口，进气管道的另一端连接至第三三通的第一端，第三三通的第二端通过二氧化碳采样管连接至二氧化碳传感器的进气口，第三三通的第三端通过氧气采样管连接至氧气传感器的进气口，氧气传感器的出气口连接至第四三通的第一端，第四三通的第二端连接至气泵的进气口，第四三通的第三端连接至气容，气泵的出气口以及二氧化碳传感器的出气口均连接至气体成分分析盒的出气口。

5、进一步地，所述气体成分分析盒还包括压力传感器、第五三通以及设置在进气管道的第三电磁阀，第三三通的第三端连接至第五三通的第一端，第五三通的第二端通过氧气采样管连接至氧气传感器的进气口，第五三通的第三端连接至压力传感器的测量端；第三电磁阀的受控端以及压力传感器的信号输出端均连接至采集控制装置。

6、进一步地，还包括设置在气体成分信息盒内部的温度传感器以及设置在气体成分信息盒外部的温湿度传感器。

7、进一步地，所述采集控制装置采用单片机，单片机通过rj45连接器连接至rs232线路收发器的输入端，rs232线路收发器的输出端连接至第一数字隔离器的输入端，第一数字隔离器的输出端通过第一usb接口芯片连接至集线器控制器的下游端口，集线器控制器的上游端口连接至上位机。

8、进一步地，所述单片机通过第一控制电路连接至第一电磁阀的供电端和第二电磁阀的供电端，所述第一控制电路包括第一双反向施密特触发器、第二双反向施密特触发器、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关以及第四控制开关；其中，第二控制开关串联在第一电磁阀的供电端和第一供电电压之间，第二控制开关的受控端通过第一控制开关接地，单片机的第一io管脚连接至第一双反向施密特触发器的第一输入端、第一双反向施密特触发器的第一输出端连接至第二双反向施密特触发器的第一输入端，第二双反向施密特触发器的第一输出端连接至第一控制开关的受控端；第四控制开关串联在第二电磁阀的供电端和第一供电电压之间，第四控制开关的受控端通过第三控制开关接地，单片机的第二io管脚连接至第一双反向施密特触发器的第二输入端，第一双反向施密特触发器的第二输出端连接至第二双反向施密特触发器的第二输入端，第二双反向施密特触发器的第二输出端连接至第三控制开关的受控端。

9、进一步地，所述第一控制开关的受控端和所述第三控制开关的受控端分别通过第一接地电阻和第二接地电阻接地。

10、进一步地，所述单片机通过第二控制电路连接至第三电磁阀的供电端，第二控制电路包括第五控制开关以及第六控制开关，其中第六控制开关串联在第三电磁阀的供电端与第一供电电压之间，第六控制开关的受控端通过第五控制开关接地，第五控制开关的受控端通过限流电阻连接至单片机的第三io管脚，并通过接地电阻接地。

11、进一步地，还包括耳夹式血氧模块以及指夹式血氧模块，耳夹式血氧模块的信号输出端通过以太网连接器连接至反相器的输入端，反相器的输出端连接至第二数字隔离器的输入端，第二数字隔离器的输出端通过第二usb接口芯片连接至集线器控制器的下游端口；指夹式血氧模块的信号输出端通过第三usb接口芯片连接至第三数字隔离器的输入端，第二数字隔离器的输出端连接至集线器控制器的下游端口；集线器控制器的上游端口连接至所述上位机。

12、本实用新型的有益效果为：现有的心肺功能测试仪结构复杂且生产成本高，本实用新型的心肺功能测评系统仅需要采集用户呼出的气体的氧气浓度、二氧化碳浓度以及呼出的气体的流速即可对用户的心肺功能进行测试，结构简单，成本较低且工作可靠性高；此外，由于设置有气体成分定标盒和定标筒，可以对气体成分分析盒的氧气传感器、二氧化碳传感器以及流速传感器进行校准，使得对用户的心肺功能评测更加准确，科学。

13、进一步地，通过设置溢流孔，可以防止气体成分定标盒内的气体管道气压过高，导致气体管道破裂；当需要对气体成分分析盒的氧气传感器进行校正时，可通过采集控制装置控制第一电磁阀开启，控制第二电磁阀关闭，当需要对气体成分分析盒的氧气传感器进行校正时，可通过采集控制装置控制第二电磁阀开启，控制第一电磁阀关闭，从而方便地控制气体成分定标盒的工作。

14、进一步地，通过设置气容，可以避免气体成分分析盒内部气体管道压力过大，造成气体管道破裂，通过设置气泵，产生压差，使得气体管道的气体流动更加顺畅，从而提高了本实用新型的心肺功能测评系统的工作可靠性。

15、进一步地，通过设置耳夹式血氧模块和指夹式血氧模块，以便对用户的血氧情况进行显示，避免用户在心肺功能测量过程中出现晕厥等意外情况。