便携式哮喘监测系统的实用与前景

【摘要】为了满足哮喘病患者日常家用监测需求，以及将来为智慧、远程监护哮喘病患者提供关键节点监测技术，提出了一种小型化、便携式、智能哮喘监测系统。基于目前庞大的哮喘病患者受众人群，便携式哮喘监测系统具有非常宽广的前景，该系统设计了Big-Little双传感器前置放大结构结合分量程16 bit采样技术，实现宽范围、高精度监测目的;基于Mallat以及神经网络算法完成信号去噪，并构建电压与气流标定曲线，最终通过生理指标处理算法得到呼气峰值流速（PEF）、一秒钟用力呼气量（FEV1）以及FEV1与用力肺活量比值（FEV1%）关键生理指标。测试结果表明，系统稳定性好，PEF最大相对级差低于5%，PEF最大相对示指误差低于10%。该监测系统具有移动便携、智能、低功耗等应用优势，对哮喘病患者病情管控与监护具有重要价值，极大消减了哮喘突发造成的危机状况。

【关键词】哮喘监测;移动;便携;智能;实用性大

世界哮喘日即世界哮喘防治日，定为每年五月的第一个周二，使人们意识到哮喘是一个全球性的健康问题，宣传已经取得的科技进步，并促使公众和有关当局参与实施有效的管理方法

哮喘 是全球最常见的慢性疾病之一，据估计，全球每20个人中就有1个患有哮喘，约计3亿人。估计中国哮喘患者近2000万。哮喘是一直以来十分引人关注的全球公共健康问题，也是儿童期最常见的慢性疾病，如不积极治疗，儿童哮喘中约1/3-1/2的人可迁延至成人。现今很多国家哮喘发病率超过10%，我国哮喘近年来持续增长，发病情况也不容乐观。 中国儿科哮喘协作组于1988-1990年抽样调查中国0-14岁儿童哮喘的患病率为0.11-2.03%，平均0.91%。时隔10年后2000年再次进行同样调查，初步摸清了我国城市儿童哮喘“二年患病率”（近两年有哮喘发作的比例）为0.5-3.34%，全国平均为1.54%。全球多国参加的国际儿童哮喘和过敏性疾病研究（ISAAC）对13-14岁儿童的调查结果显示中国情况为：香港哮喘患病率为10.1%，内地平均为2.0%。特应性（过敏性疾病）发生率也是香港（41.2%）高于北京（23.9%）或广州（30.8%）。虽遗传背景相同，而环境因素可能是导致同一种族中不同人群患病率不同的重要原因。由于中国幅员广大、地域辽阔、地势高低、人口密度、生活环境等相差较大，所以全国不同地区城市儿童哮喘患病率不同是符合客观规律的。据对北京、广州、上海等城市的调查显示，哮喘患者获得正规治疗的仅占1%。在一年内，有33%病人看过急诊，16%曾住院，25%（20%）仍有缺勤（缺课），42%从未做过肺功能监测，哮喘控制情况不能令人满意。各地成人及儿科的呼吸及哮喘专家、医务人员一起，正在为哮喘患者的康复努力艰苦地工作，病人只要通过及时正确的诊断，进行以吸入糖皮质激素为主的长期规范化治疗和管理，哮喘是完全可以控制的，哮喘患者完全可以拥有一个健康和丰富多彩的生活。

目前，哮喘的监测方法主要依靠歐美等国生产的医用肺功能监测设备和便携式肺功能仪。医疗设备体积大，操作困难。适用于医疗场合，不利于家庭使用，特别是难以不受约束地获取患者实时生理数据;进口便携式仪器价格昂贵，监测数据依赖人工记录，没有哮喘健康智能管理系统。针对上述问题，本文提出一种便携式监测仪，实时获取患者每日的关键生理指标PEF、FEV1和FEV1%。它集监控、无线传输、云处理等技术于一体，可以在医患之间搭建可靠的桥梁，为未来的智能医疗提供关键技术支持。

而便捷式的哮喘监测仪为患者提供一种可以随时随地监控哮喘的条件，受众人群可以不必总是往返于医院，也不用耗费大量金钱购置昂贵的进口便携仪器，可以获得真正利于家用的便携监测系统，可以不受约束的获得患者实时生理数据。便携哮喘监测系统拥有健康智能管理系统，不需要依赖人工记录。

在硬件方面，以MSP430为主控芯片，设计了基于大大小小的双压差传感器相结合的数据采集前端、人机界面、显示报警和蓝牙无线通信电路;在软件方面，设计了移动客户端软件和云管理平台软件，构建了便携式哮喘监测系统。该系统具有移动便携、智能化、低功耗、高精度等特点。通过各种测试和Bland Altman与国外进口产品的一致性分析，表明该功能正确可靠。可广泛应用于哮喘患者的日常监测和智能远程医疗等领域，具有广阔的市场价值和社会价值。

便携式哮喘监测系统目的是为每一个哮喘患者提供智能便捷的监测服务，将哮喘监控真正智能化简捷化，从而真正将哮喘防治达成现实。

参考文献

[1] 基于MSP430的便携式哮喘智能监测系统赵明剑，郭珊山

[2] World Health Organization.Global initiative for asthma： global strategy for asthma management and prevention[R].GINA Executive Committee，2010：69-72.作者简介：余辰一 2000年4月29日 男 汉族 安徽省黄山 本科 职称无 医学影像技术