一种心肺功能检测装置的制作方法

1.本发明属于医学检测设备技术领域，具体而言，涉及一种心肺功能检测装置。


背景技术：

2.人体全身均需要依靠氧气，以燃烧体内储存的能量，让它们变成热能，器官及肌肉得到热能才能活动。氧气由肺部吸入，故肺部容量大小及活动次数便很重要；而心脏则负责把氧气，透过血液循环系统送到各个器官及部位，故心脏跳动的强弱会影响血液的流量。因此，心肺功能是包括了血液的循环速度、心脏跳动的强弱、肺部的容量及次数。而要量度心肺功能，最好便是进行运动测试，因为人体运动时对氧气的需求量十分大，故最能
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考验
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心脏及肺部的活动能力。心肺功能指的是人的摄氧和转化氧气成为能量的能力。整个过程，牵涉心脏制血及泵血功能、肺部摄氧及交换气体能力、血液循环系统携带氧气至全身各部位的效率，以及肌肉使用这些氧气的功能。心肺功能良好，也反应身体主要机能都可健康运作，从而可推断出患慢性疾病如心血管病、内分泌系统疾病、呼吸系统疾病的机会较低。
3.公开号为cn114259709a的中国发明专利(申请号：cn202111352467.9)公开了一种具有心肺监测功能的心肺训练器，包括支撑架、支撑板和检测箱，所述支撑架的顶部通过螺栓安装有支撑板，且支撑板的顶部通过螺栓安装有心肺监测仪，所述心肺监测仪的一端通过u形安装架安装有检测箱，所述检测箱的一端连接进气口且进气口的另一端部连接管道，所述检测箱的顶部通过螺栓安装有压力传感器，所述压力传感器的一侧设置有泄压阀。该发明心肺训练器具有心肺监测的功能，具有计时的功能，在通过吹气训练的过程中能起到防回流的效果，适合广泛推广使用。
4.该心肺训练器的心肺检测装置较大，不能佩戴，不能根据使用者运动随时调整。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种心肺功能检测装置，该心肺功能检测装置方便佩戴，可以根据使用方式、使用者运动状态，测试不同状态下使用者的心肺功能，使测量结果更加精准。
6.本发明是这样实现的：
7.本发明提供一种心肺功能检测装置，包括中央控制器、面罩、肺功能检测仪和动态心电检测仪，所述肺功能检测仪设置在所述面罩上，所述面罩、肺功能检测仪与所述中央控制器电连接。
8.本发明提供的一种心肺功能检测装置的技术效果如下：通过设置中央控制器、面罩、肺功能检测仪和动态心电检测仪，该心肺功能检测装置便于佩戴，可以根据使用方式、使用者运动状态，测试不同状态下使用者的心肺功能，使测量结果更加精准。
9.在上述技术方案的基础上，本发明的一种心肺功能检测装置还可以做如下改进：
10.其中，所述动态心电检测仪包括采样装置与电极贴片，所述电极贴片与采样装置电连接。
11.采用上述改进方案的有益效果为：通过设置动态心电检测仪，可以利用心肌细胞电位变化，即心电，来测量心脏功能。
12.其中，所述肺功能检测仪具有壳体、风速采样器和导线，所述风速采样器安装在所述壳体内。
13.其中，所述风速采样器为电能风速采样器。
14.进一步的，所述风速采样器外圈设置有弧形导线，所述导线与中央控制器电连接，所述导线连接有电源，所述导线具有缺口，所述导线形成圆圈的内径等于所述风速采样器转动时形成圆形的外径，所述缺口宽度小于所述风速采样器叶片的宽度，所述风速采样器的材质能够导电。
15.采用上述改进方案的有益效果为：通过风速采样器经过导线缺口时，闭合导线，形成电通路，继而形成脉冲，利用中央控制器的计算可以结合单位时间脉冲数，得出呼出气体量大小和呼出气体速度，从而得出肺功能数据。
16.进一步的，所述壳体中安装还有阻尼装置，所述阻尼装置为在风速采样器前后两个异性磁铁。
17.采用上述改进方案的有益效果为：通过安装阻尼装置可以使得单位时间脉冲次数与呼出气体压力正相关，可以使得肺功能数据更加准确。
18.其中，所述风速采样器后连接有微型电能转换器，所述微型电能转换器与中央控制器电连接。
19.其中，所述风速采样器为热能风速采样仪，所述风速采样器具有热元件，所述热元件电连接有温度调节开关、电源，所述温度调节开关与所述中央控制器电连接。
20.采用上述改进方案的有益效果为：通过热元件的调节电流，从而得出使用者呼出气体速度，从而得出肺功能数据。
21.其中，所述中央控制器还连接有无线通讯装置。
22.采用上述改进方案的有益效果为：通过设置无线通讯装置，可以将中央控制器计算后的数据发送到移动设备，方便使用者或医护人员使用。
23.其中，所述中央控制器外具有保护壳，所述采样装置也安装在所述保护壳内，所述保护壳上安装有与中央控制器电连接的显示屏，所述保护壳开设有腰带孔，所述腰带孔中设置有腰带。
24.采用上述改进方案的有益效果为：通过设置显示屏可以让医护人员查看心肺功能数据，方便记录，通过在保护壳上设置腰带孔、腰带，方便携带固定中央控制器。
25.与现有技术相比较，本发明提供的一种心肺功能检测装置的有益效果是：通过设置动态心电检测仪，可以利用心肌细胞电位变化，即心电，来测量心脏功能；通过风速采样器经过导线缺口时，闭合导线，形成电通路，继而形成脉冲，利用中央控制器的计算可以结合单位时间脉冲数，得出呼出气体量大小和呼出气体速度，从而得出肺功能数据；通过安装阻尼装置可以使得单位时间脉冲次数与呼出气体压力正相关，可以使得肺功能数据更加准确；通过设置无线通讯装置，可以将中央控制器计算后的数据发送到移动设备，方便使用者或医护人员使用；通过设置显示屏可以让医护人员查看心肺功能数据，方便记录，通过在保护壳上设置腰带孔、腰带，方便携带固定中央控制器。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明提供一种心肺功能检测装置的示意图；
28.图2为本发明提供一种心肺功能检测装置的第一实施例示意图；
29.图3为本发明提供一种心肺功能检测装置的第二实施例示意图；
30.图4为本发明提供一种心肺功能检测装置的第三实施例示意图；
31.图5为本发明提供一种心肺功能检测装置的第一实施电连接例示意图；
32.图6为本发明提供一种心肺功能检测装置的第二实施电连接例示意图；
33.图7为本发明提供一种心肺功能检测装置的第三实施电连接例示意图；
34.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
35.10、中央控制器；20、面罩；30、肺功能检测仪；31、壳体；32、风速采样器；33、导线；34、阻尼装置；35、热元件；351、温度调节开关；36、电源；37、微型电能转换器；40、动态心电检测仪；41、采样装置；42、电极贴片；50、保护壳；51、腰带孔；52、腰带；60、显示屏；70、无线通讯装置。
具体实施方式
36.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
37.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
38.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.如图1所示，是本发明提供的一种心肺功能检测装置的第一实施例，在本实施例中，包括中央控制器10、面罩20、肺功能检测仪30和动态心电检测仪40，肺功能检测仪30设置在面罩20上，面罩20、肺功能检测仪30与中央控制器10电连接。
41.使用时，面罩20为可以包住口、鼻的罩子，面罩20的材质为软硅胶。面罩20后面系
有弹力绳，用来将面罩20固定在使用者头上；
42.其中，在上述技术方案中，动态心电检测仪40包括采样装置41与电极贴片42，电极贴片42与采样装置41电连接。
43.心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形(简称ecg)。心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标。
44.心肌细胞膜是半透膜，静息状态时，膜外排列一定数星带正电荷的阳离子，膜内排列相同数量带负电荷的阴离子，膜外电位高于膜内，称为极化状态。静息状态下，由于心脏各部位心肌细胞都处于极化状态，没有电位差，电流记录仪描记的电位曲线平直，即为体表心电图的等电位线。
45.心肌细胞在受到一定强度的刺激时，细胞膜通透性发生改变，大量阳离子短时间内涌入膜内，使膜内电位由负变正，这个过程称为除极。对整体心脏来说，心肌细胞从心内膜向心外膜顺序除极过程中的电位变化，由电流记录仪描记的电位曲线称为除极波，即体表心电图上心房的p波和心室的qrs波。细胞除极完成后，细胞膜又排出大量阳离子，使膜内电位由正变负，恢复到原来的极化状态，此过程由心外膜向心内膜进行，称为复极。
46.同样心肌细胞复极过程中的电位变化，由电流记录仪描记出称为复极波。心室的复极波在体表心电图上表现为t波。整个心肌细胞全部复极后，再次恢复极化状态，各部位心肌细胞间没有电位差，体表心电图记录到等电位线。
47.使用时，将电极贴片42贴在使用者胸部位置，采样装置41收集到电极贴片42采集的心电信息，并将心电信息传送给中央控制器10
48.其中，在上述技术方案中，肺功能检测仪30具有壳体31、风速采样器32和导线33，风速采样器32安装在壳体31内。
49.其中，在上述技术方案中，风速采样器32为电能风速采样器。
50.如图2、5所示，进一步的，在上述技术方案中，风速采样器32外圈设置有弧形导线33，导线33与中央控制器10电连接，导线33连接有电源36，导线33具有缺口，导线33形成圆圈的内径等于风速采样器32转动时形成圆形的外径，缺口宽度小于风速采样器32叶片的宽度，风速采样器32的材质能够导电。
51.导线33有两根，导线33形成的缺口有两个，且缺口互相对称；风速采样器32具有四片叶片，每两片叶片对称设置。
52.使用时，使用者呼气，气体经过风速采样器32，带动风速采样器32转动，当风速采样器32两个对称的叶片经过导线33对称缺口时，闭合导线，形成电通路，形成脉冲信号，脉冲信号被中央控制器10记录，风速采样器32继续发生转动，导线33断开后断路，不再通电，中央控制器10根据单位时间脉冲数，得出风速采样器32的转速值，从而得到呼出气体量大小和呼出气体速度，最终得出肺功能数据。
53.进一步的，在上述技术方案中，壳体31中安装还有阻尼装置34，阻尼装置34为在风速采样器32前后两个异性磁铁。
54.电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动的这种现象。电磁阻尼现象源于电磁感应原理。
55.宏观现象即为：当闭合导体与磁极发生相对运动时，两者之间会产生电磁阻力，阻
碍相对运动。这一现象可以用楞次定律解释：闭合导体与磁极发生切割磁感线的运动时，由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感应电流，或者叫动生电流。这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。其阻力大小正比于磁体的磁感应强度、相对运动速度等物理量。
56.如图3、6所示，为本发明的第二实施例，第二实施例与第一实施例的区别仅在于，风速采样器32后连接有微型电能转换器37，微型电能转换器37与中央控制器10电连接。
57.使用时，使用者呼气，气体经过风速采样器32，带动风速采样器32转动，微型电能转换器37通过将旋转时产生的动能转化成电能，风速采样器32转得越快，微型电能转换器37产生电流越多，利用中央控制器10计算可以得到肺功能数据。
58.如图4、7所示，为本发明的第三实施例，第三实施例与第一实施例的区别仅在于，风速采样器32为热能风速采样仪，风速采样器32具有热元件35，热元件35电连接有温度调节开关351、电源36，温度调节开关351与中央控制器10电连接。
59.基于冲击气流带走热元件35上的热量，借助一个温度调节开关351保持温度恒定，则调节电流和气体流速成正比关系。
60.热元件35为加热管，可以使用泰州市热威进出口有限公司的yldtg。
61.使用时，使用者呼出气体，带走热元件35上的热量，热元件35降温，温度调节开关351开始控制热元件35升温，热元件35升温时产生调节电流，中央控制器10通过计算调节电流，得到呼出气体流速，得出肺功能数据。
62.其中，在上述技术方案中，中央控制器10还连接有无线通讯装置70。
63.其中，在上述技术方案中，中央控制器10外具有保护壳50，采样装置41也安装在保护壳50内，保护壳50上安装有与中央控制器10电连接的显示屏60，保护壳50开设有腰带孔51，腰带孔51中设置有腰带。
64.使用时，将腰带52穿过腰带孔51，然后将腰带孔51戴在使用者腰上，使保护壳50佩戴在使用者身上；中央控制器10将心肺功能数据编辑后发送给显示屏60，中央控制器10控制显示屏60显示心肺功能数据。
65.其中，中央控制器10可以使用方便佩戴，可以根据使用深圳市泽融科技有限公司的stm32f103rct6意法半导体，可以通过编程实现对肺功能检测仪30、动态心电检测仪40显示屏60、无线通讯装置70的控制；微型电能转换器37可以使用深圳三兴达电机有限公司的sxd-009；温度调节开关351、电源36、采样装置41、电极贴片42、显示屏60、无线通讯装置70体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
66.具体的，本发明的原理是：风速采样器32接收使用者心脏电位信息；风速采样器32将电位信息发送给采样装置41；采样装置41将记录的心电信息传递给中央控制器10；中央控制器10对心电信息进行编辑，得出心脏功能数据；中央控制器10将心脏功能数据传送给显示屏60、无线通讯装置70，中央控制器10控制所述显示屏60显示心脏功能数据；风速采样器32被使用者呼出的气体吹动，发生旋转，当风速采样器32两个对称的叶片经过导线33对称缺口时，闭合导线，形成电通路，形成脉冲信号；脉冲信号被中央控制器10记录；风速采样器32继续发生转动，导线33断开后断路，不再通电；中央控制器10根据单位时间脉冲数，得出风速采样器32的转速值，从而得到呼出气体量大小和呼出气体速度，最终得出肺功能数
据；中央控制器10将心脏功能信息传送给显示屏60、无线通讯装置70，中央控制器10控制显示屏60显示肺功能信息。
67.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。