一种肺量计检查自动化质量控制的方法和装置与流程

本发明涉及医学和计算机科学，公开了基于计算机技术的医学辅助工具，帮助肺量计检查做质量控制。

背景技术：

肺功能检查是呼吸系统疾病的必要检查之一，对于早期检出肺、气道病变，评估疾病的病情严重程度，评定药物或其它治疗方法的疗效，鉴别呼吸困难的原因，诊断病变部位、评估肺功能对手术的耐受力或劳动强度耐受力等方面有重要的指导意义。

肺功能检查需要专门的肺量计仪器(也称为肺功能检查仪、肺功能检测仪等)完成。具体的检查过程为：

(1)医师(技师)启动肺量计，打开软件监控界面；

(2)受试者口含肺量计吹气口；

(3)受试者在医师的指导下进行间歇性的吸气和吹气动作；

(4)软件监控界面根据受试者的吹气和呼气情况给出本次肺功能检查的结果；

(5)医师判读结果是否符合肺功能检查规范，如果符合则提交本次肺功能检查的报告，否则指导受试者重新做肺功能检查。

以上的肺功能检查过程是否符合肺功能检查的规范依赖医师对本次肺功能检查的结果的主观判断来完成。该判断过程的正确性依赖于医师本人的专业技能、经验、专注度、情绪等因素。当肺功能检查的操作权和肺功能检查结果正确性的判读权集中于一身的时候，就可能发生医师把某些错误的(不符合规范)但是接近正确的结果判读为正确(符合规范)。

因此，有必要设计一种肺量计检查的自动化质量控制方法。

中国在审发明(申请号：201280016254.1)“自动化呼吸描记图分析和解释”提出了一种测量受检者肺功能的方法。该方法包括：在受检者呼气期间从受检者的气道接收呼气气流；从接收的呼气气流测量受检者呼气期间的呼气体积；生成表示呼气期间的呼气体积的曲线图。在呼气期间由专门的评估装置确定检测得到的用于评估受检者肺功能的呼气体积的可靠性。该评估装置可以动态生成的呼吸描记图，并依据描记图的形状，使用模式识别的方法确定生成曲线的可靠性，认定结果可靠后，提供结果的自动化解释和/或诊断。该发明中虽然包含了自动确定结果可靠性的模块，但是该发明中自动确定结果可靠性的模块是该发明所提出的肺量计装置的一部分，若肺量计装置本身存在问题，则其中的自动确定结果可靠性的模块也很有可能存在问题，从而使得该模块的判断结果不准确；并且该发明使用图形的模式识别的方法评估呼吸描记图的可靠性，由于模式识别方法具有一定的不确定性，模式识别方法确定的可靠性具有一定的误报率和漏报率；另外，该发明把可靠性模块评估的结果提交给该发明的自动化解释和/或诊断模块，自动化解释和/或诊断模块只有在可靠性模块输出的结果为可靠时，才来评估受检者的肺功能特性；由于前面提到的当肺量计装置本身存在问题时，自动确定结果可靠性的模块也很有可能存在问题，导致该模块的可靠性判断结果不准确，以至于影响基于可靠性判断的自动化解释和/或诊断模块的工作。

因此，有必要设计一种质量控制结果更加准确可靠的肺量计检查的自动化质量控制方法。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种肺量计检查自动化质量控制的方法和装置，能够自动化评测受试者肺功能检查结果质量，本发明方法和装置独立于肺量计，可以实现在一个计算机的硬件或软件模块中，结果更加准确可靠。

如图1所示，本发明的技术方案为：

一种肺量计检查自动化质量控制的方法，包括以下准备阶段和测试阶段：

在准备阶段，预先定义各种类型的肺功能测试所对应的肺量计结果质量控制标准列表；

在测试阶段，首选从肺量计中读入肺量计结果；然后根据具体的肺功能测试类型，选择对应的肺量计结果质量控制列表；最后，判断肺量计结果是否符合肺量计结果质量控制列表中的各个类目；如果肺量计结果符合该类型肺功能测试对应的肺量计结果质量控制标准列表中的所有类目，则输出肺量计结果符合质量控制标准；否则，输出肺量计结果不符合质量控制标准及其不符合的质量控制列表类目。

所述肺量计结果质量控制标准列表包括类目、各类目对应的质量控制标准的医学定义及其对应的计算机(数学)语言；计算机(数学)语言通过计算机软件或硬件对相应的质量控制标准的医学定义进行翻译实现。

从肺量计中读入肺量计结果有两种方法，对于大部分给第三方程序提供了独立的数据获取接口的肺量计，本发明可以从该数据获取接口中取得受试者的肺量计结果；对于少部分不提供数据获取接口的肺量计，本发明则通过肺量计打印出具有专门格式的电子版测试报告，并通过文字识别和图形识别的方法获取需要的参数。

所述测试阶段，若肺量计结果不符合质量控制标准，则还输出肺量计结果不符合质量控制标准的具体类目名称、对应参数、可能原因、改进建议。

本发明还提供一种肺量计检查自动化质量控制的装置，本装置独立于肺量计，包括存储模块、数据接口模块和处理模块；

所述存储模块用于存储各种类型的肺功能测试所对应的肺量计结果质量控制标准列表；

所述数据接口模块用于与外部设备连接，进行数据传输；

所述处理模块用于判断肺量计结果是否符合相应类型的肺功能测试对应的肺量计结果质量控制列表中的所有类目，并输出结果；

所述采用上述方法对肺量计检查进行自动化质量控制。

所述装置与肺量计的数据获取接口相连，用于获取肺量计结果。

所述装置包括文字识别和图形识别模块，用于从肺量计打印出具有专门格式的电子版测试报告中获取需要的参数。

所述装置包括翻译模块，用于将质量控制标准的医学定义翻译成计算机(数学)语言。

所述装置与显示器相连，用于将质量控制结果输出并显示给操作员。

有益效果：

本发明可以在一次肺功能检查结束后，根据预先定义的规则，自动判读本次检查结果的正确性(操作的规范性)，用于在肺功能检查过程中，辅助肺功能检查医师做出质量控制结果的判断，避免了肺功能检查过程中，执行肺功能检查医师的主观性过大的问题。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

首先，相对于现有技术中自动确定结果可靠性的模块是肺量计装置的一部分，本发明方法和装置独立于肺量计，质量评估结果不会受肺量计本身的问题和误差的影响，结果更加准确可靠；其次，相对于现有技术中使用图形的模式识别的方法评估呼吸描记图的可靠性，由于模式识别方法具有一定的不确定性，模式识别方法确定的可靠性具有一定的误报率和漏报率；而本发明使用基于质量控制标准列表的方法来评估肺功能测试结果的质量(可靠性)，避免了误报和漏报；第三，相对于现有技术中把可靠性模块评估的结果提交给相应的自动化解释和/或诊断模块，自动化解释和/或诊断模块只有在可靠性模块输出的结果为可靠时，才来评估受检者的肺功能特性；本发明把质量控制的判读结果交给医师(技师)，帮助医师和技师做质量控制，二者的可靠性评估目的不同，前者会直接影响装置中的自动化解释和/或诊断模块是否评估受检者的肺功能特性，若可靠性模块出现问题，则自动化解释和/或诊断模块也无法正常工作，无法得到受检者的肺功能特性检查结果；后者则是作为一项辅助手段，不会影响受检者的肺功能特性检查结果的获取。

因此，本发明的肺量计检查自动化质量控制的方法和装置效果上明显优于现有技术，具有更强的实用性。

附图说明

图1是本发明工作原理图；

图2是本发明流程图；

图3是本发明质量控制后合格的时间体积图

图4本发明质量控制后不合格的时间体积图

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步具体说明。

如图1和图2所示，本发明公开了一种肺量计检查自动化质量控制的方法，包括以下准备阶段和测试阶段：

在准备阶段，预先定义各种类型的肺功能测试所对应的肺量计结果质量控制标准列表；

在测试阶段，首选从肺量计中读入肺量计结果或识别肺量计打印的电子版测试报告；然后根据具体的肺功能测试类型，选择对应的肺量计结果质量控制列表；最后，判断肺量计结果是否符合肺量计结果质量控制列表中的各个类目；如果肺量计结果符合该类型肺功能测试对应的肺量计结果质量控制标准列表中的所有类目，则输出肺量计结果符合质量控制标准；否则，输出肺量计结果不符合质量控制标准。

所述肺量计结果质量控制标准列表包括类目、各类目对应的质量控制标准的医学定义及其对应的计算机(数学)语言；计算机(数学)语言通过计算机软件或硬件对相应的质量控制标准的医学定义进行翻译实现。

从肺量计中读入肺量计结果有两种方法，对于大部分给第三方程序提供了独立的数据获取接口的肺量计，本发明可以从该数据获取接口中取得受试者的肺量计结果；对于少部分不提供数据获取接口的肺量计，本发明则通过肺量计打印出具有专门格式的电子版测试报告，并通过文字识别和图形识别的方法获取需要的参数。

所述测试阶段，若肺量计结果不符合质量控制标准，则还输出肺量计结果不符合质量控制标准的具体类目名称、对应参数、可能原因、改进建议。

本发明还公开了一种肺量计检查自动化质量控制的装置，本装置独立于肺量计，包括存储模块、数据接口模块和处理模块；

所述存储模块用于存储各种类型的肺功能测试所对应的肺量计结果质量控制标准列表；

所述数据接口模块用于与外部设备连接，进行数据传输；

所述处理模块用于判断肺量计结果是否符合相应类型的肺功能测试对应的肺量计结果质量控制列表中的所有类目，并输出结果；

所述采用上述方法对肺量计检查进行自动化质量控制。

所述装置与肺量计的数据获取接口相连，用于获取肺量计结果。

所述装置包括文字识别和图形识别模块，用于从肺量计打印出具有专门格式的电子版测试报告中获取需要的参数。

所述装置包括翻译模块，用于将质量控制标准的医学定义翻译成计算机(数学)语言。

所述装置与显示器相连，用于将质量控制结果输出并显示给操作员。

图1是本发明工作原理图，利用本发明进行肺功能检测的具体步骤如下：

(1)医师(技师)启动肺量计，打开软件监控界面；

(2)受试者口含肺量计吹气口；

(3)受试者在医师的指导下进行间歇性的吸气和吹气动作；

(4)软件监控界面根据受试者的吹气和呼气情况给出本次肺功能检查的结果；

(5)质量控制系统根据测试项目的类型给出质量控制的结果；

(6)医师根据质量控制的结果判读检查过程是否符合肺功能检查规范，如果符合则提交本次肺功能检查的报告，否则按照质量控制结果中的改进建议指导受试者重新做肺功能检查。

实施例1：

为了检验本发明效果，中南大学湘雅医院在耶格肺量计上实验验证本发明。

(1)首先定义肺量计检查的自动化质量控制方法的质量控制标准列表，本实验测试受试者的肺通气功能，需要使用到的质量控制标准如表1所示，该列表不仅给出了医学上定义的质量控制标准，也给出其计算机(数学)语言的翻译，该翻译可以用计算机软件或硬件实现；

表1肺通气测试对应的肺量计结果质量控制标准列表

(2)请受试者按照标准的肺量计测试的步骤测试，得到如图3所示的结果，经过本发明的方法和装置的分析，认为结果符合质控标准；

(3)请受试者按照肺量计测试的步骤测试，但是测试期间咳嗽一次，得到如图4所示的结果，经过本发明的方法和装置的分析，认为结果不符合质控标准。违反了用力肺活量FVC标准中第四个条目：“呼气无咳嗽，呼气期间没有吸气”。此时，质控系统输出的结果为：不符合质控标准，违反了“呼气无咳嗽，呼气期间没有吸气”的质控标准。