传统上，这只能在临床医疗机构才能进行，但是家庭用肺活量计也获得了医学界的认可，由于其能够检测出慢性肺部疾病的恶化和改善结果。然而，费用及其适用性往往成为其被广泛采用的显着障碍。

现在，由来自华盛顿大学（UW）计算机科学与工程以及电子工程研究人员组成的研究团队已经开发出一种新型健康检测工具，仅仅通过一个电话，就能够准确测量肺功能。

在发展中国家，大多数患有哮喘、囊性纤维化或其他慢性肺部疾病的人都无法在离开诊所或医生后测量他们的肺功能。

通过这项称为SpiroCall的新型服务设备，患者可以在任何一部手机上进行肺活量测定。患者深深吸入一口气，然后尽可能快速呼气直到再也呼不出气为止。

手机麦克风检测到呼气的声音和压力并将数据发送到中央处理器，利用机算法将数据转换成肺功能的标准测量值。服务器计算肺功能测量值并将其结果发送给患者。

“我们希望能够在世界各地你可能会遇到的任何一种类型的电话上都能够进行肺功能测试——包括智能手机、仅供接听的手机、座机、付费手机等，”华盛顿研究基金会资助的华盛顿大学计算机科学与工程以及电气工程学教授Shwetak Patel说。

“有了SpiroCall，你可以拨打1-800的号码，朝着电话吹气，利用电话网络来测试你的肺功能。”

能够满足在家就能够监测肺功能需要的设备

SpiroCall解决方案是建立在参与开发智能手机上一个被称为SpiroSmart应用程序的研究团队的早期工作之上。

2012年刚开始的时候，原始应用程序记录用户的呼气并将生成的音频数据发送到中央服务器。然后，该服务器应用声道的生理学模型和围绕用户头部声音混响模型计算呼气流速。

SpiroSmart技术的发展是迈向使肺活量计使用更便捷的重要一步，自推出以来，已经参与了大量临床研究，目前在世界各地多个地方被广泛应用，其中包括美国西雅图和塔科马、，孟加拉国库尔纳和浦那以及印度。

“人们不得不终生与慢性肺部疾病打交道。因此，真正需要有一种设备让患者能够足不出户就可以准确地监测他们的病情，而不必动辄就要上医院，有些地方需要几个小时或几天的行程才能够到达医院诊所。”主要开发者，华盛顿大学博士研究生Mayank Goel如是说。

在过去的4年里，研究团队已经从4,000多名患者身上收集到关于临床医生使用SpiroSmart和商业用肺量计测定肺功能的数据。

这种数据的比较改善了机算法的性能并奠定了团队最新通过食品和药物管理局（FDA）审批的基础。

新工具符合医学界的准确度标准

在最近一篇论文中，研究团队记录了这种新设备的测量结果，与来自医院和医生诊室使用的临床肺活量计的结果误差不超过6.2%，这意味着它可以满足医学界的准确度标准。

当将其用于世界上许多发展中国家时，使用智能手机应用程序就面临着许多挑战，虽然这些地区可以真正受益于此类技术。

缺乏应用智能手机技术的可行性以及需要重新校准不同手机和设备的软件算法，这就意味着广泛采用和调度都会成问题。

新的解决方案解决了这些难题。通过使用任何一种电话，从一部固定分机到一不已经使用了10年的手机，现在这项技术都可以使得每一位接入电话服务的人受益。

在开发接入解决方案时，研究团队需要克服声音质量的问题。但通过结合多元回归算法，尽管音频质量不佳，他们也能够提供可靠的肺功能估计值。

“我们不得不考虑你通过电话线声音质量会变差这个事实，”华盛顿大学电子工程系博士研究生，共同作者Elliot Saba如是说。“你可以想象，通过电话线与通过音乐应用程序听人弹奏一首曲子的声音有何不同——这就是肺功能测试存在的类似差异。”

研究人员希望，迄今为止该项目的成功，能使他们改善以家庭为基础的肺活量和肺功能监测，进而改善全世界患者的肺功能监测方式。

“我们的研究领域不仅仅是检测，而是以人为中心的检测，”Goel说。“因为这个项目已经历时4年之久，我们已经能够跟许多患者探讨他们能够如何去使用这一技术，并且来自他们的反馈真正能够帮助我们做出明智的改进。”