張子晗

新冠肺炎患者被治愈后，其肺功能的康復(fù)情況尚無(wú)數(shù)據(jù)顯示，但在一些對(duì)流感病毒性肺炎的長(zhǎng)期隨訪報(bào)道中，我發(fā)現(xiàn)多數(shù)流感病毒性肺炎患者被治愈后，肺功能存在一定程度的損害。主要表現(xiàn)在用力肺活量（FVC）與一秒用力呼氣量（FEV1）數(shù)據(jù)較正常值偏低，一秒用力呼氣量/用力肺活量比值（FVB）和每分鐘最大通氣量（MVV）偏低，表明多數(shù)治愈者有肺功能限制性障礙和嚴(yán)重阻塞性障礙，如果不采取積極有效的康復(fù)訓(xùn)練，就可能因繼發(fā)其他肺部疾病導(dǎo)致呼吸衰竭甚至死亡。

因此，定期檢測(cè)新冠肺炎被治愈者的肺功能指標(biāo)，對(duì)肺部異常者進(jìn)行相應(yīng)的治療和康復(fù)訓(xùn)練非常有必要。

一、設(shè)計(jì)思路

肺康復(fù)檢測(cè)訓(xùn)練儀包括檢測(cè)訓(xùn)練裝置和消毒裝置。檢測(cè)訓(xùn)練裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)、顯示使用者的肺功能指標(biāo)，如FVC、FEV1、FVB和MVV，自動(dòng)對(duì)比歷史記錄生成提升值，為用戶(hù)制訂訓(xùn)練計(jì)劃。

消毒裝置有自動(dòng)、手動(dòng)兩種模式，可定時(shí)進(jìn)行紫外線和臭氧消毒，不僅能為用戶(hù)的檢測(cè)訓(xùn)練用具如吹嘴、分流傳導(dǎo)管等消毒，也能對(duì)口罩、帽子和護(hù)目鏡等防疫用具進(jìn)行消毒。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

肺康復(fù)檢測(cè)訓(xùn)練儀為長(zhǎng)方體收納盒狀，如圖1、圖2所示，大小約為30cm×20cm×

20cm，內(nèi)部裝有檢測(cè)訓(xùn)練裝置和消毒裝置。

檢測(cè)訓(xùn)練裝置包括氣壓傳感器、單片機(jī)、液晶顯示器、LED指示燈、繼電器和電源模塊元件，消毒裝置包括紅外傳感器、紫外線臭氧消毒器和消毒倉(cāng)元件。所有元件通過(guò)電路板和連線相連，并被固定在訓(xùn)練儀內(nèi)部與消毒倉(cāng)外壁之間。

訓(xùn)練儀外部結(jié)構(gòu)材質(zhì)為環(huán)保塑料，前面上1/3處為固定的控制面板，裝有顯示屏、檢測(cè)鍵、消毒鍵和電源開(kāi)關(guān)鍵。前面下2/3處為可向下打開(kāi)的消毒倉(cāng)門(mén)，上方的扣手方便自由開(kāi)關(guān)倉(cāng)門(mén)。左側(cè)面上部的固定環(huán)用于取、放吹嘴和分流傳導(dǎo)管，分流傳導(dǎo)管遠(yuǎn)端與內(nèi)部氣壓傳感器相連。左側(cè)面下部有電源接口，可與外部電源連接。

三、工作原理

1.肺康復(fù)檢測(cè)訓(xùn)練

將吹嘴與分流傳導(dǎo)管相連，分流傳導(dǎo)管遠(yuǎn)端與氣壓傳感器相連，外接電源，長(zhǎng)按電源開(kāi)關(guān)鍵3秒，電源燈和紅外傳感器指示燈均被點(diǎn)亮，按一下檢測(cè)鍵，液晶顯示器顯示當(dāng)前值和目標(biāo)值（均為0），提升值為20ml（系統(tǒng)自動(dòng)默認(rèn)20ml，可按檢測(cè)鍵和消毒鍵切換更改數(shù)值）。

用戶(hù)最大程度吸氣后，用吹嘴扣住嘴，保證不漏氣后迅速用力吹氣，再按一下檢測(cè)鍵，讀取FEV1、FVC和FVB的當(dāng)前值和目標(biāo)值（目標(biāo)值為當(dāng)前值與提升值之和，F(xiàn)VB目標(biāo)值為FEV1目標(biāo)值與FVC目標(biāo)值的比值），然后短按電源開(kāi)關(guān)鍵歸位，液晶顯示器顯示當(dāng)前值和目標(biāo)值（均為0），提升值為20ml。用戶(hù)按每秒1次，以最大程度、最快速度連續(xù)吹氣12次，按一下檢測(cè)鍵，讀取MVV的當(dāng)前值和目標(biāo)值。

上述為用戶(hù)實(shí)測(cè)的肺功能指標(biāo)，自動(dòng)生成的目標(biāo)值為用戶(hù)提供了呼吸訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)度，用戶(hù)只需按照目標(biāo)值反復(fù)進(jìn)行深呼吸訓(xùn)練即可。如果顯示屏中4個(gè)LED指示燈同時(shí)被點(diǎn)亮，系統(tǒng)默認(rèn)為達(dá)標(biāo)，用戶(hù)可根據(jù)新生成的目標(biāo)值繼續(xù)訓(xùn)練。

2.為用具消毒

可用紫外線和臭氧同時(shí)消毒，按下消毒鍵，有自動(dòng)消毒、手動(dòng)消毒兩種模式可供選擇，系統(tǒng)光標(biāo)默認(rèn)為自動(dòng)消毒模式，消毒時(shí)間預(yù)設(shè)為10分鐘。

將用過(guò)的吹嘴和分流傳導(dǎo)管分別放入消毒倉(cāng)內(nèi)，關(guān)閉倉(cāng)門(mén)，倉(cāng)內(nèi)物體觸發(fā)紅外傳感器產(chǎn)生電學(xué)效應(yīng)，啟動(dòng)紫外線臭氧燈，同時(shí)通過(guò)電路板傳輸給單片機(jī)，在液晶顯示器上顯示消毒倒計(jì)時(shí)，完成消毒。

如需選擇手動(dòng)消毒模式，按消毒鍵后再按一下檢測(cè)鍵，系統(tǒng)光標(biāo)移至“手動(dòng)消毒模式”，再按一下消毒鍵，顯示消毒時(shí)間分別為5分鐘、10分鐘、30分鐘和60分鐘。按檢測(cè)鍵，移動(dòng)光標(biāo)選擇“消毒時(shí)間”，將用具放入消毒倉(cāng)內(nèi)后關(guān)閉倉(cāng)門(mén)，倉(cāng)內(nèi)物體觸發(fā)紅外傳感器，啟動(dòng)紫外線臭氧燈，同時(shí)顯示消毒倒計(jì)時(shí)，完成手動(dòng)消毒。（指導(dǎo)老師：劉 ?懿）