MTT及MTTp的微机处理
作者：曾碧新 陈式苏 黄 敏
单位：温州医学院 物理教研室，温州 325003
关键词：MTT；MTTp；常规肺功能指标
生物医学工程学杂志990331 摘要 介绍了Fleisch流量换能器、压力换能器、486微机组成用力呼气肺量图指标自动测试系统。该系统不仅能自动测试、打印用力呼气肺量图平均通过时间和部分平均通过时间，还能测试、打印常规的肺功能指标。
Computer-assisted Measurement of Mean Transit Time and
Partial Mean Transit Time
Zeng Bixin Chen Shisu Huang Min
, http://www.100md.com
(Department of Physic, Wenzhou Medical College,Wenzhou 325003)
Abstract A pulmonary function measurement system was developed. This system was made up by Fleisch flow transducer, the pressure transducer and 486 computer. It can calculate and print out the mean transmitted time (MTT) the partial mean transmitted time (MTTp) and the routine pulmonary function automatically.
Key words Mean transit time Partial mean transit time Routine indices of pulmonary function
, 百拇医药
1 引 言
用力呼气肺量图平均通过时间(Mean transit time,MTT)表示在整个呼吸过程中，气体分子自气道排出到口腔的平均时间。用力呼气肺量图部分平均通过时间(Partial mean transit time,MTTp)，即将用力呼气肺量图(用力肺活量)分成十等份后每一等份的用力呼气肺活量平均排出时间。MTT和MTTp对大小气道阻塞均有敏感性，对探索慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘等慢性阻塞性呼吸疾病的早期诊断，具有重要临床意义，可作为单独的全面的肺功能指标[1]。
近年来在国外已有将MTT及MTTp测定作为一种新的肺功能指标的报道。在国内由于MTT及MTTp计算繁杂，而未能推广应用。本文报告将常规肺功能指标MTT、MTTp等指标结合一起在486微机上用C语言和汇编语言实现的测试系统。
2 装置结构与原理
, 百拇医药
MTT可根据用力呼气肺量图(MEFV曲线)下的面积除以用力肺活量FVC求得，即：
其中：C为当前时间肺活量。
MTTpi是将用力呼气肺活量分为十等份，每一个FVC×10%用力呼气肺量图下的面积再除以FVC×10%所得的商，即：
式中：Ci为十分之i等份的肺活量；ti为i等份的肺活量所对应的时间；i为1～10，MTTpi则分别MTTp1、MTTp2……MTTp10。
另外，在此系统中我们还设计了常规肺功能指标的测试，如用力肺活量(FVC)、50%、75%肺活量最大呼气流量
50、75，1 s用力呼气容积FEV1，最大呼气流量PEF，最大呼气中段流量MMF，流量-容积曲线(MEFV)，容积-时间曲线(FVC-t)。
, 百拇医药
系统整个装置的总框图见图1。
图1 系统装置框图
Fig 1 Schematic diagram of system
Fleisch流量换能器籍面罩和受试者的口鼻部相连，使受试者的全部呼吸气流都通过Fleisch流量管，转换成压差信号，再由压力换能器转换成电信号，经放大器、A/D转换后输入微机，由微机进行采样、积分等其它运算。具体步骤如下：
(1)用汇编语言对A/D口地址进行采样，存贮当前流量；
(2)将当前流量累加(对流量求积分)，得当前时间肺活量并存贮；
(3)判别流量是否为最大值，是则存(计算PEF)，不是则继续；
, http://www.100md.com
(4)判别时间是否为1 s，是则存贮当前的肺活量(计算FEV1)，不是则继续；
(5)判别呼气结束否，没结束转(1)，结束则存当前时间、当前肺活量(Tm、FVC)继续；
(6)用C语言计算50、25、MMF等常规肺功能指标；
(7)用C语言计算MTT、MTTp；
(8)结束。
3 结果与讨论
3.1 结果
, http://www.100md.com
MTTpi与i等分的肺活量的关系见表1。常规的肺功能指标及MTT测试见表2。
表1 MTTpi与i等分的FVC的关系
Table 1 Relation of MTTpi and i×FVC% i×FVC%
10
20
30
40
50
60
70
80
, 百拇医药
90
100
MTTpi(s)
0.1
0.01
0.02
0.03
0.02
0.03
0.04
0.07
0.14
0.27
, http://www.100md.com
表2 常规的肺功能指标及MTT
Table 2 Routine indices of pulmonary function and MTT Tm=2.1s
FVC=2.80L
PEF=5.40L/s
MMF=2.9L/s
FEV1=2.50L
50=4.41L/s75=2.37L/s
MTT=0.42s
, http://www.100md.com
微机输出的FVC-t、MEFV曲线见图2。
图2 微机输出的FVC-t、MEFV曲线
Fig 2 Printed out FVC-t,MEFV curves by computer
3.2 讨论
(1)流量换能器为Fleisch型，压力换能器为差动变压器型，经测试，在整个量程内，非线性误差不大于2%[2]。该肺量计与浮筒式肺量计比较具有体积小，操作方便等优点易于推广使用。
(2)用DH-140型动物人工呼吸机作为测试对象，得容量测定回归式为Y(本系统读数)=1.83+0.97X(呼吸机读数)，r=0.985。
, 百拇医药
(3)MTT、MTTp的积分是利用梯形面积积分公式和梯形面积截断误差公式计算。计算所得的面积与实际面积误差为0.1%。
微机化的肺量计，不仅能测试常规肺功能指标，而且能测试呼气肺量图平均通过时间和部分平均通过时间，具有准确、省时、省力使用方便特点。还可对各种呼吸系统疾病的肺量图形态进行测试和分析。可在临床上进行推广应用，并具有一定的社会效益和经济效益。
参考文献
1 陆蔚宣.用力呼气肺量图平均排出时间和部分排出时间测定的临床意义.国外医学呼吸系统分册，1982；2(1)∶22
2 许 群，陈式苏，黄 敏.强迫震荡法中的流量和口腔压测量.温州医学院学报，1995；4(25)∶203
(收稿：1998-01-25 修回：1998-09-15), 百拇医药
单位：温州医学院 物理教研室，温州 325003
关键词：MTT；MTTp；常规肺功能指标
生物医学工程学杂志990331 摘要 介绍了Fleisch流量换能器、压力换能器、486微机组成用力呼气肺量图指标自动测试系统。该系统不仅能自动测试、打印用力呼气肺量图平均通过时间和部分平均通过时间，还能测试、打印常规的肺功能指标。
Computer-assisted Measurement of Mean Transit Time and
Partial Mean Transit Time
Zeng Bixin Chen Shisu Huang Min
, http://www.100md.com
(Department of Physic, Wenzhou Medical College,Wenzhou 325003)
Abstract A pulmonary function measurement system was developed. This system was made up by Fleisch flow transducer, the pressure transducer and 486 computer. It can calculate and print out the mean transmitted time (MTT) the partial mean transmitted time (MTTp) and the routine pulmonary function automatically.
Key words Mean transit time Partial mean transit time Routine indices of pulmonary function
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1 引 言
用力呼气肺量图平均通过时间(Mean transit time,MTT)表示在整个呼吸过程中，气体分子自气道排出到口腔的平均时间。用力呼气肺量图部分平均通过时间(Partial mean transit time,MTTp)，即将用力呼气肺量图(用力肺活量)分成十等份后每一等份的用力呼气肺活量平均排出时间。MTT和MTTp对大小气道阻塞均有敏感性，对探索慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘等慢性阻塞性呼吸疾病的早期诊断，具有重要临床意义，可作为单独的全面的肺功能指标[1]。
近年来在国外已有将MTT及MTTp测定作为一种新的肺功能指标的报道。在国内由于MTT及MTTp计算繁杂，而未能推广应用。本文报告将常规肺功能指标MTT、MTTp等指标结合一起在486微机上用C语言和汇编语言实现的测试系统。
2 装置结构与原理
, 百拇医药
MTT可根据用力呼气肺量图(MEFV曲线)下的面积除以用力肺活量FVC求得，即：
其中：C为当前时间肺活量。
MTTpi是将用力呼气肺活量分为十等份，每一个FVC×10%用力呼气肺量图下的面积再除以FVC×10%所得的商，即：
式中：Ci为十分之i等份的肺活量；ti为i等份的肺活量所对应的时间；i为1～10，MTTpi则分别MTTp1、MTTp2……MTTp10。
另外，在此系统中我们还设计了常规肺功能指标的测试，如用力肺活量(FVC)、50%、75%肺活量最大呼气流量
50、75，1 s用力呼气容积FEV1，最大呼气流量PEF，最大呼气中段流量MMF，流量-容积曲线(MEFV)，容积-时间曲线(FVC-t)。, 百拇医药
系统整个装置的总框图见图1。
图1 系统装置框图
Fig 1 Schematic diagram of system
Fleisch流量换能器籍面罩和受试者的口鼻部相连，使受试者的全部呼吸气流都通过Fleisch流量管，转换成压差信号，再由压力换能器转换成电信号，经放大器、A/D转换后输入微机，由微机进行采样、积分等其它运算。具体步骤如下：
(1)用汇编语言对A/D口地址进行采样，存贮当前流量；
(2)将当前流量累加(对流量求积分)，得当前时间肺活量并存贮；
(3)判别流量是否为最大值，是则存(计算PEF)，不是则继续；
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(4)判别时间是否为1 s，是则存贮当前的肺活量(计算FEV1)，不是则继续；
(5)判别呼气结束否，没结束转(1)，结束则存当前时间、当前肺活量(Tm、FVC)继续；
(6)用C语言计算
50、25、MMF等常规肺功能指标；(7)用C语言计算MTT、MTTp；
(8)结束。
3 结果与讨论
3.1 结果
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MTTpi与i等分的肺活量的关系见表1。常规的肺功能指标及MTT测试见表2。
表1 MTTpi与i等分的FVC的关系
Table 1 Relation of MTTpi and i×FVC% i×FVC%
10
20
30
40
50
60
70
80
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90
100
MTTpi(s)
0.1
0.01
0.02
0.03
0.02
0.03
0.04
0.07
0.14
0.27
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表2 常规的肺功能指标及MTT
Table 2 Routine indices of pulmonary function and MTT Tm=2.1s
FVC=2.80L
PEF=5.40L/s
MMF=2.9L/s
FEV1=2.50L
50=4.41L/s75=2.37L/sMTT=0.42s
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微机输出的FVC-t、MEFV曲线见图2。
图2 微机输出的FVC-t、MEFV曲线
Fig 2 Printed out FVC-t,MEFV curves by computer
3.2 讨论
(1)流量换能器为Fleisch型，压力换能器为差动变压器型，经测试，在整个量程内，非线性误差不大于2%[2]。该肺量计与浮筒式肺量计比较具有体积小，操作方便等优点易于推广使用。
(2)用DH-140型动物人工呼吸机作为测试对象，得容量测定回归式为Y(本系统读数)=1.83+0.97X(呼吸机读数)，r=0.985。
, 百拇医药
(3)MTT、MTTp的积分是利用梯形面积积分公式和梯形面积截断误差公式计算。计算所得的面积与实际面积误差为0.1%。
微机化的肺量计，不仅能测试常规肺功能指标，而且能测试呼气肺量图平均通过时间和部分平均通过时间，具有准确、省时、省力使用方便特点。还可对各种呼吸系统疾病的肺量图形态进行测试和分析。可在临床上进行推广应用，并具有一定的社会效益和经济效益。
参考文献
1 陆蔚宣.用力呼气肺量图平均排出时间和部分排出时间测定的临床意义.国外医学呼吸系统分册，1982；2(1)∶22
2 许 群，陈式苏，黄 敏.强迫震荡法中的流量和口腔压测量.温州医学院学报，1995；4(25)∶203
(收稿：1998-01-25 修回：1998-09-15), 百拇医药