心衰患者穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置

1.本发明涉及一种医疗设备技术，特别涉及一种心衰患者穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置。


背景技术：

2.心力衰竭是多种心脏疾病的终末阶段，尽管心衰药物及器械治疗不断发展，但患者数量仍然不断增加，尤其随着老龄化社会的来临，患病人群数量正不断增加。终末期心衰患者往往丧失活动能力需住院治疗，严重影响患者生活质量并造成沉重经济家庭及社会负担。
3.呼吸困难症状是影响心衰患者生活质量、限制其活动耐量的重要因素。而研究发现心衰患者呼吸困难症状与呼吸肌收缩功能无关，心衰患者膈肌等呼吸肌的收缩功能尚处于正常状态。
4.而目前心衰患者的呼吸训练依赖患者的自发行为，并未受到重视；另一方面家庭呼吸训练缺乏有效指导及评估，无法保证训练效果。目前该领域需要相关装置指导、管理、推广心衰患者的腹式呼吸训练并对训练进行评估反馈以保证训练效果，最终减少心衰患者呼吸困难发作频次、提高运动耐量、改善生活质量。


技术实现要素：

5.针对呼吸困难患者有效训练问题，提出了一种心衰患者穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置,该穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置可语音指导心衰患者进行腹式呼吸训练；通过腰带活动部件和腰带固定部件间的位移感应装置评估腹式呼吸动作的质量；通过配套的腕带式心率采集装置监测心率变化评估腹式呼吸训练的效果；通过绑定app记录呼吸训练频次、质量、效果反馈给使用者。最终指导心衰患者规律、规范完成腹式呼吸训练，以达到预期训练效果。
6.本发明的技术方案为：一种心衰患者穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置，心率采集设备、腰带样腹式呼吸训练质量评估设备均与手持设备终端app数据分析系统绑定连接；腰带样腹式呼吸训练质量评估设备采集心衰患者腹式呼吸训练过程中呼吸动度和频率信号，实时上传手持设备终端app数据分析系统；心率采集设备同步采集患者心率，并实时上传手持设备终端app数据分析系统；手持设备终端app数据分析系统自动分析训练过程中患者心率变化情况。
7.优选的，所述腰带样腹式呼吸训练质量评估设备包括贴靠腹部皮肤的活动部件及辅助评估吸气运动质量的固定部件；卧位患者两侧竖直两根固定滑杆，活动部件滑动连接在两根固定滑杆之间，活动部件随腹式呼吸训练过程中腹部的起伏沿两侧的滑杆样结构上下滑动；固定部件根据设定的呼吸动度要求，在训练开始前可拆卸式固定连接在两侧滑杆相应高度上，固定部件在滑杆上的安装高度根据患者不同腹式呼吸训练阶段要求高度进行设定和调整；固定部件和活动部件中间部位设计有感应式开关，吸气时活动部件上升向固
定部件滑动，抵达固定部件时，感应式开关接通并声音提示；呼气时活动部件下降，感应式开关断开并提示声音结束。
8.优选的，所述滑杆上带有刻度标线，标示呼吸动度目标。
9.优选的，所述手持设备终端app数据分析系统有呼吸训练的语音指导课程，全程语音指导呼吸训练；并在训练过程中，实时汇总采集的呼吸动度、呼吸频率、心率数据，根据汇总数据、设定的训练要求评估呼吸训练的质量及迷走神经兴奋的效果；并在训练结束时自动生成训练报告，指导患者优化改进。
10.一种心衰患者穿戴式腹式呼吸训练方法，包括如下步骤：
11.1)心衰患者于安静、空腹状态下取仰卧位，分别穿戴心率采集设备和腰带样腹式呼吸训练质量评估设备，打开手持设备终端app数据分析系统，并通过蓝牙将设备与手持设备终端app连通；
12.2)调节腰带样腹式呼吸训练质量评估设备的活动部件无压力贴靠脐水平腹部，根据腹式呼吸训练的呼吸动度目标调节固定部件至所需高度后进行固定；
13.3)打开手持设备端呼吸训练教程语音指导；
14.4)心衰患者跟随手持设备终端语音指导进行单次呼吸训练课程，通过腰带样腹式呼吸训练质量评估设备的感应式开关两次接通的时间间隔，计算为呼吸时间并由此计算呼吸训练完成频次，评估呼吸动度改变是否达到预设标准、评估呼吸运动频率是否符合语音指示要求；手持设备端实时获取来自腰带样腹式呼吸训练质量评估设备的呼吸动度、呼吸频率信号及来自心率采集设备的心率变化指标，评估呼吸训练质量；
15.5)训练结束，手持设备端以图表形式呈现此次呼吸训练数据，包括呼吸动度、呼吸频率及心率的变化数据，并分析此次呼吸训练的效果为患者后续呼吸训练提供必要的指导。
16.进一步，手持设备终端app数据分析系统分析到呼吸训练过程中训练要求和采集反馈信号步调不一致时间，语音反馈患者调整呼吸肌用力程度。
17.本发明的有益效果在于：本发明心衰患者穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置,指导管理心衰患者自觉进行腹式呼吸训练，减少呼吸困难发作，提高运动耐量，改善患者生活质量。
附图说明
18.图1为本发明心衰患者穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置结构示意图；
19.图2为本发明腰带样腹式呼吸训练质量评估设备结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
21.如图1所示心衰患者穿戴式腹式呼吸训练及监测评估装置结构示意图，该设备系统由三部分组成：a:腕式心率采集设备；b：手持设备终端app数据分析系统；c：腰带样腹式呼吸训练质量评估设备。
22.腰带样腹式呼吸训练质量评估设备同时采集心衰患者腹式呼吸训练过程中呼吸动度和频率信号，评估呼吸动度改变是否达到预设标准、评估呼吸运动频率是否符合语音指示要求；呼吸动度和频率信号数据实时上传手持设备终端app数据分析系统，综合评估呼吸训练运动的完成质量。
23.腕式心率采集设备通过相应的感应器同步采集患者心率，并实时上传手持设备终端app数据分析系统，自动分析训练过程中患者心率变化情况。
24.手持设备终端app数据分析系统有呼吸训练的语音指导课程，借助手持端设备硬件播放功能，全程语音指导呼吸训练；并在训练过程中，实时汇总分析来自腰带及腕带的呼吸动度、呼吸频率、心率等数据，根据汇总数据、设定的训练要求评估呼吸训练的质量及迷走神经兴奋的效果；并在运动结束时自动生成训练报告，指导患者优化改进。
25.心衰患者呼吸困难症状的原因与心脏病理性扩大导致肺顺应性下降、膈肌舒张受限及吸气肌代谢反射导致交感神经兴奋有关。而腹式呼吸训练则可扩大胸腔容积改善肺顺应性及膈肌舒张性、兴奋腹腔脏器迷走神经继而抑制交感兴奋等改善或纠正上述原因。因此指导、管理、推广心衰患者的腹式呼吸训练并对训练进行评估反馈以可保证训练效果，最终减少心衰患者呼吸困难发作频次、提高运动耐量、改善生活质量。
26.如图2所示腰带样腹式呼吸训练设备结构示意图，主要包括贴靠腹部皮肤的活动部件及辅助评估吸气运动质量的固定部件；在卧位患者两侧竖直两根固定滑杆，活动部件滑动连接在两根固定滑杆之间，活动部件随腹式呼吸训练过程中腹部的起伏而沿两侧的滑杆样结构上下滑动；固定部件则根据设定的呼吸动度要求，在训练开始前通过旋钮结构固定连接在两侧滑杆相应高度上，固定部件在滑杆上的安装高度根据患者不同腹式呼吸训练阶段要求高度进行设定和调整，滑杆上带有刻度标线，可标示呼吸动度目标和直观训练过程中呼吸动度。
27.固定部件和活动部件中间部位设计有感应式开关，吸气时活动部件上升向固定部件滑动，抵达固定部件时，感应式开关接通获得信号并声音提示；呼气时活动部件下降，感应式开关断开，提示声音结束；两次信号接通的时间间隔计算为呼吸时间并由此计算呼吸训练完成频次；可以评估呼吸动度改变是否达到预设标准、评估呼吸运动频率是否符合语音指示要求；两个数据实时上传手持设备端分析app，综合评估呼吸训练运动的完成质量。
28.腹式呼吸训练节奏的把控需要语音的指导，可借助手持设备终端app数据分析系统硬件装置实现。而其质量的评估指标可通过一定呼吸动度的完成、呼吸频率的控制、呼吸训练过程中心率的改变来达成。借助腹部腰带样设备，通过滑杆上随腹式呼吸起伏的活动部件及限位在滑杆上固定部件的接触情况及接触频率转化为腹式呼吸完成情况及呼吸频率的信号同步至app进行分析。腹式呼吸训练的直接效果是迷走神经兴奋介导的心率下降，因此心率是评估腹式呼吸训练效果的可靠指标，而腕式心率采集设备可实时采集心率并同步至app进行分析。这样腰带样呼吸动度及频率采集设备、腕式心率采集设备和具备语音播放功能的手持端app构成了该家庭用腹式呼吸训练系统，指导管理心衰患者自觉进行腹式呼吸训练，最终减少呼吸困难发作，改善患者生活质量。
29.腕式心率采集设备通过相应的感应器感知患者心率，并实时上传手持设备端分析app，自动分析训练过程中患者心率变化情况。
30.手持设备端分析app有呼吸训练的语音指导课程，借助手持端设备硬件播放功能，
全程语音指导呼吸训练；并在训练过程中，实时汇总分析来自腰带及腕带的呼吸动度、呼吸频率、心率等数据，评估呼吸训练的质量及迷走神经兴奋的效果；并在运动结束时自动生成训练报告，指导患者优化改进。具体训练方法如下：
31.1、患者于安静、空腹状态下取仰卧位，分别穿戴腕式心率采集设备和腰带样腹式呼吸训练质量评估设备，并通过蓝牙连接手持设备端及app。
32.2、调节腰带样腹式呼吸训练质量评估设备的活动部件无压力舒适贴靠脐水平腹部，根据腹式呼吸训练的呼吸动度目标调节固定部件至所需高度后利用两侧旋钮固定在滑杆样结构上。
33.3、打开手持设备端呼吸训练教程语音指导。
34.4、心衰患者跟随语音指导进行单次呼吸训练课程，手持设备端实时获取来自腰带的呼吸动度、呼吸频率及来自腕带的心率变化等指标，评估呼吸训练质量，并必要时简单反馈患者调整呼吸肌用力程度。
35.5、训练结束，手持设备端以图表形式呈现此次呼吸训练数据，包括呼吸动度、呼吸频率及心率的变化数据，并分析此次呼吸训练的效果为患者后续呼吸训练提供必要的指导。
36.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。