一种智能呼吸训练监测器的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种智能呼吸训练监测器。


背景技术：

2.呼吸，是指机体与外界环境之间气体交换的过程，人的呼吸过程包括三个互相联系的环节：外呼吸，包括肺通气和肺换气；气体在血液中的运输；内呼吸，指组织细胞与血液间的气体交换，正常成人安静时呼吸一次为6.4秒为最佳，每次吸入和呼出的气体量大约为500毫升，称为潮气量，肺活量的降低使人到老年以后，较容易发生多种肺部健康的疾病，并且由于肺部手术或喉部手术亦可能造成肺活量降低。
3.目前常用的呼吸功能锻炼方法包括：缩唇式呼吸、腹式呼吸、吹气球、使用呼吸功能锻炼仪器；缩唇式和腹式呼吸、吹气球以及呼吸功能锻炼仪都需要由患者进行自主锻炼，患者的依从性是锻炼是否有效的关键。针对于大手术后患者，起初的呼吸时很难达到缩唇式及腹式的要求，呼吸的深度及频率也需要逐步训练，最终达到要求。
4.其次在进行上述各种锻炼方式时，常常存在以下缺点：1.不能带领患者按照正确的要求、频率等，进行呼吸锻炼；2.当患者的呼吸与正确的呼吸锻炼要求不符合时，不能被支出并纠正；3.针对患者的训练，不能做到持续性监测，为患者的锻炼康复提供连续性的客观指标；而目前现有的医疗器械中虽然有专门针对病人肺部训练辅助的医疗器械，但是结构复杂，体积较大不易携带，而且不便于日常的肺活量训练。
5.中国专利申请：cn104208845a公开了一种呼吸训练装置，所述呼吸训练装置包括吸气训练组件、呼气训练组件、气体引流组件以及呼吸终端，其中吸气浮动部件和呼气浮动部件上分别设有贯穿吸气浮动部件和呼气浮动部件的吸气通气管和呼气通气管，吸气通气管和呼气通气管内部还设有吸气指示浮子和呼气指示浮子，该呼吸训练装置不仅使吸气训练和呼气训练在健康的呼吸环境下同步进行，提高了肺活量，还具有指示肺活量恢复情况的功能，但该装置结构复杂，而且体积较大，不方便携带，同时对于患者的呼吸训练检测功能还不够完善，而且也缺少相对应的监测装置，所以使用起来还具有一定的弊端。
6.所以综上所述，现亟需要一种设计结构巧妙，方便携带，能够针对患者的呼吸训练进行持续性监测，并针对呼吸锻炼要求不符合给予修正，提高患者呼吸锻炼的准确性和依从性的智能呼吸训练监测器，但是关于这种新型的智能呼吸训练监测器，目前还未见报道。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是解决上述中所存在的问题，对此特提供一种智能呼吸训练监测器。
8.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
9.一种智能呼吸训练监测器，包括呼吸咬嘴、训练筒以及导线和电极片，且所述呼吸咬嘴的头端呈扁平状，所述的训练筒呈圆台式结构，其头端设置有螺纹，所述的呼吸咬嘴与训练筒螺纹可拆卸连接；所述训练筒的外侧壁上设置有进气孔和出气孔，且所述进气孔的
外侧上固定设置有一空气净化组件，其外部空气经所述空气净化组件进入到所述进气孔内，且在空气净化组件的下方还设置有条形出气孔；在所述训练筒的内部还设置有主控制系统、数据采集系统、数据分析系统、无线传输系统和报警系统，且所述的数据采集系统、数据分析系统、无线传输系统和报警系统均与主控制系统电性连接；所述的训练筒上还连接有多个电极片，且所述的电极片通过导线与训练筒内的主控制系统电性相接。
10.在上述所述的智能呼吸训练监测器中，作为一个优选方案，所述的数据采集系统包括声音传感器、空气流量传感器和秒计时传感器，所述声音传感器采集呼吸声音数据，所述空气流量传感器采集呼吸气体体积数据。
11.在上述所述的智能呼吸训练监测器中，作为一个优选方案，所述的声音传感器、空气流量传感器和秒计时传感器均与数据分析系统相连，并分别将采集的呼吸声音数据、呼吸气体体积数据以及呼吸气时间数据传递给数据分析系统。
12.在上述所述的智能呼吸训练监测器中，作为一个优选方案，所述的报警系统能够通过主控制系统与电极片相接，用于警示患者正确的腹式呼吸，且在训练筒的外侧壁上还设置有一报警指示灯，用于提示警报。
13.在上述所述的智能呼吸训练监测器中，作为一个优选方案，所述的空气净化组件包括箱体及净化棒，所述箱体设置于所述训练筒的侧壁上，所述箱体设有连通外界和箱内的进气口，所述净化棒设置于箱体内，所述净化棒和所述箱体的内壁形成净化空间。
14.在上述所述的智能呼吸训练监测器中，作为一个优选方案，所述训练筒的外壁上还设置有开关按钮，其内壁还包括电源，且所述的开关按钮与电源电性连接。
15.在上述所述的智能呼吸训练监测器中，作为一个优选方案，所述训练筒的外壁上还设置有usb充电接口。
16.在上述所述的智能呼吸训练监测器中，作为一个优选方案，还包括手持终端，所述的手持终端具有控制器、以及和控制器连接的显示器和无线接收模块，且所述的主控制系统与所述手持终端中的控制器无线连接，
17.本实用新型优点在于：
18.1、本实用新型结构设计巧妙，方便携带，可以居家进行呼吸训练，无需再到医院等指定地点训练，极大地方便了患者，同时也降低了医务人员的工作量。
19.2、本实用新型通过手持终端能够进行效果显示及效果比较，使其能够及时发现并纠正患者不准确的呼吸锻炼方式，增强患者坚持呼吸功能训练的信心，提高患者呼吸功能训练的依从性，从而改善患者的生活质量，保证患者独立进行有效的呼吸功能训练提升患者的生活质量。
附图说明
20.附图1是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器的结构示意图。
21.附图2是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器中呼吸咬嘴与训练筒局部连接示意图。
22.附图3是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器中训练筒与空气净化组件的局部结构示意图。
23.附图4是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器中的局部结构流程图。
具体实施方式
24.下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
25.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
[0026][0027][0028]
实施例一种智能呼吸训练监测器
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请参见附图1-4所述，附图1是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器的结构示意图。附图2是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器中呼吸咬嘴与训练筒局部连接示意图。附图3是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器中训练筒与空气净化组件的局部结构示意图。附图4是本实用新型中所述智能呼吸训练监测器中的局部结构流程图。
[0030]
本装置主要解决现有装置不能带领患者按照正确的要求、频率等，进行呼吸锻炼，其次对于盲目的呼吸锻炼起不到一个监测的作用，且常常导致锻炼不理想，进而影响患者的正常恢复过程；对此特涉及一种智能呼吸训练监测器，来辅助患者进行呼吸锻炼的实时监测，并根据其监测情况，做出有针对性的教学指导；且该装置包括呼吸咬嘴1、训练筒2以及导线3和电极片4；所述呼吸咬嘴1的头端呈扁平状，其形状类似于烟嘴状，可方便患者使用，提高患者呼吸时的舒适度；所述的训练筒2呈圆台式结构，其头端设置有螺纹21，所述的呼吸咬嘴1与训练筒2螺纹可拆卸连接，该设置可方便患者使用后进行及时的更换，可有效避免长时间使用造成细菌的滋生，减少不必要的疾病感染；所述训练筒2的外侧壁上设置有进气孔22和出气孔23，且所述进气孔22的外侧上固定设置有一空气净化组件24，其外部空气经所述空气净化组件24进入到所述进气孔内，且在空气净化组件24的下方还设置有条形出气孔23，所述的空气净化组件24可有效净化所吸入空气中的污染物，避免导致用户肺部疾病恶化；在所述训练筒2的内部还设置有主控制系统221、数据采集系统222、数据分析系
统223、无线传输系统224和报警系统225，且所述的数据采集系统222、数据分析系统223、无线传输系统224和报警系统225均与主控制系统221电性连接；所述的训练筒2上还连接有多个电极片4，且所述的电极片4通过导线3与训练筒2内的主控制系统221电性相接；所述的电极片4用于放置患者的腹部(探测腹式呼吸)，在患者进行腹式呼吸时时，所述的空气流量传感器通过电极片将采集到的数据信号传输至分析系统和主控制系统，并根据提前设定好的阈值进行对比并及时发出警示，提示患者调整呼吸方式，进而来形成患者持续性监测数据，为患者的康复方案的修订、锻炼效果的评价提供连续性的科学依据。
[0031]
在本实施例中，优选所述的数据采集系统222包括声音传感器66、空气流量传感器67和秒计时传感器68，所述声音传感器66采集呼吸声音数据，所述空气流量传感器67采集呼吸气体体积数据，如胸式呼吸或腹式呼吸，并通过分析系统223和主控制系统221来监测和计算数据值，且所述的秒计时传感器68实时记录患者呼吸气时间。
[0032]
在本实施例中，优选所述的声音传感器66和空气流量传感器67以及秒计时传感器68均与数据分析系统223相连，并分别将采集的呼吸声音数据、呼吸气体体积数据和呼吸气时间数据传递给数据分析系统223，所述数据分析系统223接收并对采集的呼吸声音数据和呼吸气体体积数据以及呼吸气时间数据进行分析处理，利用描点法绘出呼吸声音、呼吸气体体积数以及呼吸时间的函数图像，继而得出呼吸声音、气体体积数以及呼吸时间的线性方程，并通过换算得出得出呼吸气体体积值，再通过无线传输系统224传输给手持终端9。
[0033]
在本实施例中，优选所述的报警系统225能够通过主控制系统221与电极片4相接，所述的报警系统225用于警示患者正确的腹式呼吸，且在训练筒2的外侧壁上还设置有一报警指示灯5，用于提示警报，所述的主控制系统221接收计算后的呼吸气体体积值信息，通过提前设置的呼吸气体体积阈值和呼吸气体体积警示值，将呼吸气体体积值信息与呼吸气体体积阈值及呼吸气体体积警示值对比，若呼吸气体体积值信息在呼吸气体体积阈值范围内，则判断该次呼吸训练合格，若呼吸气体体积值信息在呼吸气体体积阈值范围外，则判断该次呼吸训练不合格，并发出警报，使得医护人员采取针对性的呼吸功能训练的方案，来提高患者呼吸训练过程的准确性和有效性。
[0034]
在本实施例中，优选所述的空气净化组件24包括箱体25及净化棒26，所述箱体25设置于所述训练筒2的侧壁上，所述箱体25设有连通外界和箱内的进气口27，其箱体的内腔直接与进气孔27连通，外界的空气通过进气口27进入到箱体内，然后进入到进气孔22中，净化棒26设置于箱体25内，净化棒26和箱体25的内壁形成净化空间，所述的净化棒26由净化材料制成(如活性炭等其它吸附材料)，净化材料可有效吸附空气中的颗粒污染物和细菌；且本装置中所述空气净化组件24的设置可以净化空气中的颗粒污染物和细菌，避免污染用户的肺部，进而导致并恶化。
[0035]
在本实施例中，优选所述训练筒2的外壁上还设置有开关按钮6，其内壁还包括电源7，且所述的开关按钮6与电源7电性连接，所述的电源7为锂电池，且为整个装置的运转提供电能。
[0036]
在本实施例中，优选所述训练筒的外壁上还设置有usb充电接口8，所述的usb充电接口8与电源7电性连接，可方便对电源7进行二次充电，避免了来回更换电源的复杂操作，同时也避免了资源了浪费，低碳环保，也可方便随时随地的使用，提高了患者使用的便捷性。
[0037]
在本实施例中，优选还包括手持终端9，所述的手持终端9具有控制器10、以及和控制器连接的显示器11和无线接收模块12，且所述的主控制系统221与所述手持终端9中的控制器10无线连接，所述训练筒2内的主控制系统221将采集处理好的数据通过无线传输系统224传输至手持终端9，由手持终端9中的无线接收模块12进行接收；所述的手持终端中还储存有正确规范的呼吸教程视频，进而患者可以通过学习视频进行正确规范的呼吸训练，即腹式呼吸 缩唇式呼吸进行可视化带领患者练习；其手持终端上的显示器11用于显示患者呼吸的数据值，使得医护人员能够更加直观的观察患者呼吸训练的效果，同时也便于将数据值储存记录，以便于形成患者持续性监测数据，为患者的康复方案的修订、锻炼效果的评价提供连续性的科学依据。
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本实用新型的使用方法：首先，患者在进行呼吸锻炼时，先将电极片固定在患者的腹部，然后将嘴含住呼吸咬嘴进行吸气和呼气，外部的气体会通过空气净化组件净化过滤后进入患者的肺部，在进入的过程中，数据采集系统进行对吸入气体体积的数据采集，并由分析系统进行接收和处理，最终通过主控制系统将处理好的数据传输至手持终端，并通过手持终端上显示器和无线接收模块显出的数值，并判断呼吸训练是否达到有效呼吸训练的程度(进而通过报警系统进行警报提示)，方便医护人员制定正确合理的呼吸锻炼方案，以保证患者呼吸训练过程的准确性和有效性。
[0039]
需要说明的是：本实用新型结构设计巧妙，方便携带，可以居家进行呼吸训练，无需再到医院等指定地点训练，极大地方便了患者，同时也降低了医务人员的工作量；且通过手持终端能够进行效果显示及效果比较，使其能够及时发现并纠正患者不准确的呼吸锻炼方式，增强患者坚持呼吸功能训练的信心，提高患者呼吸功能训练的依从性，从而改善患者的生活质量，保证患者独立进行有效的呼吸功能训练；同时为提高患者的依从性、训练的趣味性，可在手持终端设置呼吸训练的小游戏，例如吹蜡烛、吹小球等。由咬嘴内置的多个传感器以及腹部的电极片(探测腹式呼吸)提供的患者呼吸功能的数据，进而与手持终端内设游戏相联动，通过趣味性提高呼吸功能训练的效果，降低大手术后及copd患者的呼吸系统并发症的发生，降低医疗资源成本、提升患者的生活质量。
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以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。