Abstract
Respiratory air flow rate is necessarily measured for the pulmonary function evaluation. The currently used devices are exposed to the problems of measurement reliability and cross-patient infection. The present study introduced a new technique which converted the bidirectional air flow rate into averaged dynamic pressure based on the famous Bernoulli's energy conservation principle. Single use plastic sensing element was assembled within the flow tube(mouth piece) made of paper, which was named "functional single use flow tube". Experiment demonstrated only ${\pm}1.5%$ relative error in the standard 3L volume measurement procedure well within the error limit suggested by the American Thoracic Society(ATS). Disposable use design completely eliminated cross-patient infection. The present device is best useful and safe for clinical respiratory air flow measurement such as spirometry.
호흡기류는 모든 호흡기능검사시 계측해야 하는 필수적인 생체신호이다. 기존에 사용되는 호흡기류 계측기들은 검사의 신뢰도와 위생상의 문제가 상존해 있는 바, 새로운 계측기술을 창안하였다 베르누이의 물리적 에너지 보존원리에 입각하여 양방향 호흡기류를 평균동압력으로 변환함으로써 호흡기류를 계측하는 기법을 도입하였다. 플라스틱 재질의 계측소자를 종이 재질의 호흡관에 체결한 기능성 일회용 호흡관을 설계 제작하였다. 미국 흉부학회의 표준 실험방법에 따라 계측의 정밀도를 평가한 결과 용적계측의 95% 신뢰구간이 약 ${\pm}1.5%$이었다. 미국 흉부학회의 오차기준이 ${\pm}3%$이고 상용센서들의 오차 측정치가 최대 ${\pm}8%$까지 도달함을 닥 때 월등히 정확한 계측이 가능하였다. 일회용으로 설계 제작한 결과 사공간과 위생상의 문제도 없으므로 기존의 호흡기류 계측기술들이 내포하는 문제점들을 모두 제거하였다. 따라서 본 연구의 기능성 일회용 호흡관은 폐활량계와 같은 임상검사를 위한 호흡기류 계측장치에 유용하게 적용될 수 있다.
