폐 기능 검사는 임상에서 환자의 진단 및 치료 판단에 널리 이용되고 있을 뿐 아니라 폐의 연구, 특히 폐의 생리학 및 폐질환의 역학 연구에 일찍부터 사용되어 왔다. 여러 가지 폐 기능 검사 중 가장 쉽고 경제적으로 시행할 수 있는 기본적인 검사법으로 폐활량 검사법(Spirometer)이 있다. 폐활량 검사기는 호흡 기체의 용적 유량의 순간적인 변화량을 측정하는 의학 기기이다. 과거에는 기계식 폐활량기가 주로 사용되었으며, 현재까지도 많이 사용되는 방법은 유체 흐름의 "양" 변화를 유체의 압력 변화로 전환시키는 차압식 방식이다. 그러나 이러한 형태는 압력 손실과 유지 보수가 힘들고, 특성 검사 주기가 짧은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센싱 방식을 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기의 개발을 최종 목표로 하여, 호흡 기체 특성에 적합한 센서, 신호 측정 구현 회로를 포함한 유량 측정 단말부 개발과 측정신호를 이용한 호흡 측정 알고리즘과 진단 알고리즘 구현에 중점을 두었다.
Pulmonary function tests are widely used to diagnose and determine patients' therapy in clinic. And it was also applied in the research of the physiology and dynamics for lung disease. Among the pulmonary function tests, spirometry is the most easy and economic test. Spirometers are medical instruments that measure the instantaneous rate of volume flow of respired Bas. The mechanical spirometer was mostly used in the past. Up to the present, the most popular method of spirometer is the differential pressure technique with which change in the volume of flow are transferred to change in pressure. This kind of instrument suffers from several limitations, pressure drop, difficulty in maintenance and short period of calibration. Therefore, this study has begun to implement ultrasound spirometer, which is free of pressure loss and has wide range, focusing on the flow measurement technique and diagnostic algorithm.
