【作 者】方伟 ，陈焱焱，王远，张安琪 ，王沐，孙怡宁，马祖长，杨先军，徐玉兵

1 中国科学院合肥物质科学研究院，合肥市，230031

2 中国科学技术大学，合肥市，230026

0 引言

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）是最常见的慢性气道疾病，也是健康中国2030行动计划中重点防治的疾病[1]。早期筛查和精准诊断是有效防控COPD的前提，目前COPD诊断的“金标准”是肺功能检查，它除了常规的肺通气功能检测外，还包括容量和弥散功能测定[1-3]。

目前，国内市场上肺弥散功能检查设备主要依靠国外进口[4]，如德国耶格、美国麦加菲和意大利科时迈等厂商的设备。这些设备价格昂贵、维护维修成本高、操作不便、普及推广困难。《2021年慢性阻塞性肺疾病诊治指南（修订版）》将一氧化碳弥散量DlCO列为实验室检查监测指标之一，亟须研制拥有自主知识产权且易于推广应用的肺弥散检查设备。

针对COPD 防控迫切需求[5]，我们研制了一种基于一口气法的肺弥散功能检测系统，并对其准确性进行验证，为准确评估COPD病变部位和诊断病情严重程度提供装备支撑。

1 系统设计

1.1 肺弥散检测原理

肺弥散功能是指某种肺泡气通过肺泡-毛细血管膜从肺泡向毛细血管扩散到血液，并与红细胞中的血红蛋白结合的能力[6]。在肺泡-毛细血管膜中进行交换的气体主要是氧气（O2）和二氧化碳（CO2）。由于CO2易溶于水，一般不存在弥散障碍，而O2难溶于水，因此肺弥散功能的评价主要考虑O2的弥散情况。但是由于人体内固有的O2存留，直接计算O2的弥散量须测定肺毛细血管血氧平均分压，方法复杂。……