呼吸分析和训练用组件的制作方法_2

文档序号:9792805阅读:来源:国知局
0028]呼吸导管优选被体现为管。该管在靠近适配器的部位大致具有刚性,但在配置有用户进行呼吸所朝向的吹嘴的端部更具柔性。
[0029]有利地,检测器面保护部件22被配置为移动到非保护位置,使得所述检测器面可供测量用。这在使检测器面6可用于摄像以及使呼吸气体可以到达该检测器面这两个方面很重要。
[0030]并且更有利地,检测器面保护部件22被配置为在移动单元被对接部容纳的情况下,自动移动到非保护位置,使得所述检测器面可供测量用。该检测器面保护部件可以具有利用链结构自动促使该检测器面保护部件22进入非保护位置的铰链盖的形状。还可以利用适配器外部的简单按钮或杆来手动启动该链结构。该盖可以是弹簧致动的,使得在没有进行测量的情况下,促使该盖返回至保护位置。
[0031]在优选实施例中,移动单元是智能电话。在图4中通过示意性的立体图例示出本实施例。
[0032]移动单元还可以由所谓的智能照相机、平板计算机或具有相似功能的任何其它装置来体现。
[0033]在一个实施例中,摄像部件是例如通常可用在智能电话中的类型的照相机单元。
[0034]该组件还包括照明部件17,其中该照明部件17被配置为在测量期间对检测器面进行照明。根据一个实施例,照明部件由显示器的至少一部分来体现。
[0035]应当注意,用于对检测器面进行照明的光源17可以发出白色光或者具有一个或多个不同颜色的光,其中可以有利地选择这些光以优化测量的精度和可重复性。光源可以是移动单元(例如,智能电话)的一部分,诸如智能电话的闪烁所用的灯或实际显示器等。在图4中示出后者的配置。
[0036]然而,适配器还可装配有(例如,使用标准白色LED照明或者具有一个或多个不同颜色的多个LED的)简单的利用电池进行工作的照明部件,其中在附接了智能电话的情况下,可以手动地或自动地启动该照明部件。这样,实现了节省了电话的电池时间的传感器面的外部照明。
[0037]在一个测量步骤期间,利用摄像部件(例如,移动单元(智能电话)的照相机单元)对检测器面的至少一部分拍摄预定数量的连续图像、优选为产生至少每秒4?5个图像或者视频,其中,所述测量步骤具有用以记录至少一次呼吸的预定持续时间、优选在0.1?15秒的范围内。
[0038]然后,处理部件被配置为基于所拍摄图像信息来计算二氧化碳图,并且优选显示所计算出的二氧化碳图和/或etC02值(吸气开始之前的最后一个C02浓度值)。
[0039]为了解释所拍摄图像信息,处理部件被配置为使用检测器面的至少一个特性光学性质,诸如颜色或反射率等。将该特性光学性质存储在处理部件中。另外,处理部件被配置为存储检测器面的特性光学性质与C02的相应浓度之间的至少一个关系。
[0040]针对各图像或来自视频的所选择帧,处理部件对颜色(或任何其它具体的特性光学性质)进行编码,然后将该颜色与参考色标进行比较,其中该参考色标将编码后的颜色(或特性)转译成C02浓度百分比。如何将预打印的参考色标转译成C02浓度,这例如是通过使用校准后的C02气体浓度在工厂针对比色检测器所建立的。这样针对各图像所获得的浓度与特定时间点、即拍摄图像的时刻相对应,因此这些图像共同描绘成二氧化碳图。在图2中利用上部的曲线图示出该情况。利用点示出来自特定图像的值。示出该曲线的吸气部分和呼气部分以及呼气末C02浓度(etC02),其中在这种情况下该etC02为4.5%。
[0041]存在多个用以建立将彩色面图像转换成浓度所需的参考色标的替代方式。最简单的方法是确定与O?5.8%内的浓度步长为0.2%的⑶2相对应的一组颜色(作为示例,蓝色和黄色之间的30个色调)(在从蓝色到黄色的色标中)。
[0042]在图3a中以灰阶示出该情况,其中:纵向列表示百分比值,并且横向列表示十进制百分比值。将传感器面图像的颜色与这些预定颜色步长进行比较以发现最佳匹配,并由此发现即将发生的C02浓度。
[0043]另一方法是在指示传感器面附近打印参考色标,并且使得照相机始终将具有该指示面的参考色标包括在同一图像中。然后在各图像中进行比较,以求出检测器的颜色和所打印的参考色标之间的最佳对应关系,由此确定所讨论的C02浓度。图3b示出在将表示参考色标的一系列色条放置在指示剂的上方的情况下发生何种情况。任何时间的照相机图像均示出指示剂的颜色与色标在何处最匹配(在这种情况下示出为?1.9% ),并且处理部件确定相应的C02浓度。
[0044]第三个替代方法涉及在存储之前封装并且相对于外部环境密封的情况下将检测器面包围在特定已知的C02浓度的空气中。该密封件由透光材料制成并且可手动容易地去除。在将检测器安装到适配器时,摄像部件(例如,照相机)将对密封后的检测器面的颜色进行摄像并且以所选择的浓度校准该单元。之后,用户去除密封件,并且由于环境空气包含可以忽略的C02,因此检测器面变为周围环境的颜色(例如,蓝色)。这样,可以使用检测器面的零浓度颜色来校准该组件。然后,根据使两个校准点相连接的已知颜色/浓度关系来计算其余值。
[0045]在使用开始时与参考进行比较,这使得能够确定检测器的状况。由于检测器随时间经过的劣化所引起的相对于针对零浓度所预期的颜色的小偏差可以通过以预定方式调整参考色标来进行补偿,而大的偏差可以导致更换检测器的建议。
[0046]因而,根据一个实施例,测量会话包括检测器质量的检查。该检测器质量检查可以通过同时比较检测器面的图像的不同部分来进行,其中这些不同部分优选是以如下方式选择的:一个部分靠近检测器面的中央、即位于远离检测器面边缘的位置,并且另一部分靠近检测器面边缘,从而更有可能更快地劣化。如果这些不同部分展现出不同的性能,则给出是时候更换检测器的指示。可选地,这些差异可能使得对浓度计算进行校正。检测器质量检查还可以在测量会话开始时通过将检测器面的光学性质与不存在C02时的参考值进行比较来进行。其结果可以引导照明颜色的选择,这样使得对浓度计算进行校正或者再次更换检测器。
[0047]除确定C02浓度外,处理部件优选被配置为计算呼气末C02(etC02)浓度值和/或呼吸速率并且在显示器处进行显示。
[0048]此外,处理部件可以计算并显示与二氧化碳图、呼气末C02(etC02)值以及/或者呼吸速率有关的预定参数的平均值和/或趋势。这由图2的下部的曲线图示出,其中分别示出15分钟内的etC02趋势(左侧)和呼吸速率趋势(右侧)。
[0049]移动单元优选包括音频单元,其中,可以生成听觉指示,以例如响应于所获得的结果或者为了向用户提供训练指示,经由音频单元在测量会话期间指引和指示用户。
[0050]移动单元执行应用程序,从而使得能够进行组件的交互使用。移动单元可以向听得到的用户提供训练指示、例如指示用户在测量会话期间何时呼吸。用户训练指示例如可以是【背景技术】部分所引用的文章中所描述的种类,以供哮喘患者或患有焦虑症的患者使用。
[0051]移动单元(例如,智能电话)从本质上适合存储数据并且配备有用以将信息直接地或按需发送至外部用户以供评价的通信能力。可以使用无线方式、IR方式、蓝牙(Bluetooth)方式或线缆方式来进行这些结果的通信。
[0052]关于C02检测器,优选包括多孔材料,其中在该多孔材料的孔中包含相转移剂和pH敏感颜色指示剂。有利地,相转移剂是四丁基氢氧化铵,并且pH敏感颜色指示剂是百里酚蓝。
[0053]US 2012/0123
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