CN104470591B - 呼吸治疗装置 - Google Patents

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Abstract

一种吸气锻炼装置，具有环形壳体，包括接口(1)，空气入口(2)，出口(3)和提供对于通过入口的吸入的限制的装载有弹簧的阀(4)。装置包括电子单元(60)，其记录装置的使用，用于通过例如连接器端口(65)或无线器件下载到远程计算机上。电子单元(60)也引起壳体(11)的半透明部分中的灯(63)在指定的锻炼周期期间内闪烁，以鼓励病人以指定的速率在指定的时间内吸入和呼出。

Description

呼吸治疗装置
技术领域
本发明涉及了一种呼吸治疗装置，该呼吸治疗装置包括接口，空气开口和与病人呼吸相逆的在接口与空气开口之间的对空气流的限制部。
该装置尤其涉及一种装置，其用于例如为身患COPD或类似呼吸问题的病人改善吸气肌的性能，或是为运动员和其他人设法减少气喘。
背景技术
装置现阶段可适于通过结合一些形式的与使用者吸入相逆的阻力以用于锻炼吸气肌。通过长周期的反复使用此装置，有可能改善肺部功能。现阶段可用的装置包括Powerbreathe Medic的Powerbreathe和Powerbreathe Kinetic，PowerLung公司的PowerLung，Tangent Healthcare有限公司的Ultrabreathe和Hudson RCI的Voldyne 5000。呼吸治疗装置在专利US6553746，GB2278545A，GB2451593B，US6726598，US4854574和US4533137中也有描述。
现阶段可用的装置受到各种问题，例如难以被病人用虚弱的手来使用。另外一个主要的问题是使用者经常不能够在正确周期规则性地使用常规的装置，所以获益很少或是没有获益。
发明内容
本发明的目的是提供备选的呼吸装置。
根据本发明的一个方面，提供一种具有上述种类的呼吸治疗装置，其特征在于，装置包括用于记录装置的使用和提供其指示的器件。
装置优选包括一种器件，装置使用的记录能够通过该器件被下载到远程电脑。通过器件能够下载使用记录的该器件优选从以下选择一个或多个：电子连接器端口，红外发射器和无线电发射器。空气开口优选是使得病人能够通过限制部从开口吸入空气的入口。限制部可包括带弹簧的阀，该弹簧迫使阀部件抵靠阀座。迫使阀部件抵靠阀座上的力可通过旋转阀的一部分来调节。装置优选被布置成例如通过在交替和稳定状态改变的可视器件来指示指定治疗周期的持续时间。这种可视器件可布置成在指定治疗周期期间交替，并在指定治疗周期结束时变成稳定状态。可视器件优选包括位于装置的壳体的半透明部分内的灯，使得半透明部分被灯照亮。稳定状态优选是预定周期的照亮状态。装置优选包括显示器，其用于呈现治疗周期期间进行的呼吸的数目的计数，显示器优选定位成病人在治疗周期期间不可见。
治疗装置优选呈大致环形，包括含有空气开口和对空气流的限制部的第一臂、含有第二空气开口和记录装置的使用的器件的第二臂，第二臂附连在第一臂的一个端，与第一臂并排延伸并与其隔开，以提供开放环，装置能够通过该开放环而被支撑，并且接口大致在环的相反方向上延伸。第一臂和第二臂优选被布置成使得装置能够被支撑成双臂置于支撑表面上，并且接口在表面上方隔开。
附图说明
现在将参照附图通过示例的方式描述根据本发明的呼吸装置，在附图中：
图1是装置的侧视图；
图2是装置底侧的透视图；
图3是装置置于平坦表面上的透视图；
图4是显示排涎器从装置移出后的装置的透视图；
图5是排涎器的透视图；
图6是显示装置的大部分构件的装置的分解图；
图7是装置中使用的吸入阀的分解图。
具体实施方式
首先参考附图1、2和3，装置具有接口1，空气入口2，空气出口3和在入口和接口之间的单向吸气阀组件4。阀组件4为流提供了阻力，使得使用者必须尽力在通过空气出口3排出空气前通过接口1吸入空气。以此方式，使用者能够锻炼其肺部吸气肌。
从图中能够看出装置具有大致的环形或是P形形状，其中空气入口2位于上方的入口臂或手柄部分10，且空气出口3位于下方的电子壳体11。下方壳体11和手柄部分10通过弯曲环部分12相连，使得下方壳体沿着并朝着手柄部分以约20度的角度θ延伸。手柄部分10通常宽约35mm，下方壳体11在沿着上方部分长度的约一半处终止且通过约30mm宽的间隙13与其隔开以形成开放环14。
现在通过参照附图6，装置由通过气密方式修整在一起的若干塑料成型件例如聚碳酸酯构成。手柄部分10由具有笔直部分21以及围绕约270度延伸的弯曲区段22的第一透明成型件20构成。弯曲区段22包括与其整体形成并向后突出的接口1。接口1以4.3度的角度轻微地渐缩，且它的宽度是装置的宽度的约三分之二。这确保如果装置以它的一侧放置在表面上，则接口1不会接触表面从而防止污染。从附图2中能够看出，第一成型件20的前端23除了若干平行的槽24之外是封闭的，槽24提供了装置的空气入口2。手柄部分10通过笔直且实质平坦的不透明的聚碳酸酯的第二成型件25而完成。第二成型件25被修整成第一成型件20的笔直部分21的下侧，且能够沿着第一成型件向前滑动从而能够接近吸气阀组件4。
第三成型件26具有大致U形，提供了下方电子壳体11，并包含装置的电子元件和显示器(在后面描述)。成型件26为壳体11提供了平坦的下面26'。第三成型件26修整成第一成型件20的弯曲后端22的内侧，并邻接第二成型件25的后端。装置的外壳最后通过处于形成装置的排涎器的类似盒子结构的形式的第四成型件27(附图4和5)而完整化。排涎器27具有形成了第一成型件20的弯曲外表面的延续的弯曲正面28和开放背面29。正面28的侧部具有肋28'，其能够使排涎器27向下滑动到电子壳体11中的位置。排涎器27也具有平坦的下面30，其形成了壳体11的下面26'的延续，该下面具有形成于其中的一系列的槽31以提供空气出口3。排涎器27还包括上部板32，其带有中间开口33用来支撑单向瓣阀34，其允许空气流进排涎器并通过槽31流出，但是防止在使用者吸入时空气通过排涎器被吸进装置。开口33与第一成型件20的开放后端36对齐。
装置被选择的形状使其易于使用。电子壳体11的平坦下面26'与第二成型件25的前端处成角的面25'平行地倾斜，使得装置能够如附图3所示在置于这两个表面的垂直位置稳定地站立。倾斜的手柄10在装置下方形成间隙使其在直观上易于拿起。接口1的成角定向使其远离表面从而避免受到产品或周围环境的污染。槽24所开放穿过的第一成型件20的前端23倾斜于支撑面25'，使得槽不会和支撑面接触。装置的环形形状使得使用者如果在例如关节炎或其他病痛使其疲惫或不灵活则能够握紧或托在手中。该形状使得装置能够松弛地被手指拿住不会掉落。该钩形形状也允许装置钩挂在栏杆、设备、家具或其他类似物上允许使用者从持有装置转为休息，但仍然很便于取得。
旋转尤其参考附图7，吸气阀组件4包含在手柄部分10内，其夹在第一成型件20和第二成型件21之间。阀组件4包括圆筒形阀壳体40，其通过其内表面上的表面构造41纵向固定在手柄部分10的位置。但是这些构造41允许阀壳体40被旋转。在其后方右手端42，壳体40具有朝后面向的阀座43。阀组件4也包括阀部件或者压缩柱44，其在壳体40内同轴地延伸，且相对于壳体沿着其长度可移动。柱44的后端成型有环形凹槽45，其被O形环密封件46包围。当柱44处于前方位置时，密封件46接合壳体40中的座43以防止在两个部件之间的空气流，且从而防止沿着手柄部分10的任何空气流。柱44也形成有外螺纹47，其向其前端沿着其长度的约一半延伸，与短的前方部分48分开。前方部分48没有螺纹但是形成有若干纵向延伸的翼片49，其目的是为了在该情况下通过与相应构造50的接合防止在柱44的旋转同时允许柱44沿其长度自由滑动。在其内表面(未显示)上具有螺纹的圆筒形阀平台51螺合到柱44上。平台51的后端具有向外扩大延伸的凸缘52，其被螺旋弹簧53的前端接合。弹簧53包围柱44，并且被包含在壳体40内，其中其后端接合壳体内的突出部(未显示)。因此弹簧53通过相对于壳体40向前迫使柱44且迫使O形环密封件46与阀座43接合，阀座43限制柱的向前延伸。能够看出，通过沿着柱44调节阀平台51的位置，由弹簧53施加的力能够增大或减小。
吸气阀4能够在5cmH2O和110cmH2O的开放压差之间以1cmH2O的增量调节。阀压力被临床医师设置，且能够通过向前滑动下方成型件25来调节，从而接近阀4。临床医师然后旋转阀壳体40以便旋转阀平台51，且在阀柱44上沿着螺纹47纵向地移动它，以此来改变弹簧53的压缩。优选阀设置成无需打开装置就可调节，以便简化设置且避免使临床医师暴露到装置内的任何污染。这能够通过在装置内能够由键接近的简单齿轮机构来实现。
参考附图2，电子壳体11包含电子元件60，且为使用者提供显示呈现。壳体11的平坦的外部下表面26'包括带有两个七段LCD62显示区域的透明显示屏61，或其他数字显示器，其呈现限定的周期内进行的呼吸的数目的计数。壳体11的主要部分是半透明的塑料，并且在该部分内，置有连接到电子元件60的一个或多个灯63(一般是无个LED)。灯63和数字显示器62的操作模式会在后面描述。电子单元60也包括某些形式的传感器64，其位于吸气阀组件4附近以探测阀柱44的移动。优选阀柱44并入磁体，并且在电子单元60中的传感器64是有霍尔效应的簧片开关或是其他形式的磁体传感器。这种设计使得电子壳体11被完全密封。备选传感器能够包括用于感应铁磁材料的存在的感应线圈，光学传感器或其他类似传感器。
使用者通过抓住手柄部分10将装置拿起，将接口1抬起到其嘴部的高度，其中显示屏61在最下方。然后使用者使其嘴部位于接口1上方并吸入。这使得吸气阀4的后部压力减小。如果吸气足够有力，则压降将足以客克服弹簧53的力并使阀柱44向后移动短距离，由此使密封件46升离阀座43，并允许空气从入口2流过阀4。将意识到通过排涎器27中的单向呼气阀34防止空气通过出口3进入装置。当使用者呼出时，吸气阀4关闭使得呼出的空气向下流动，打开单向呼气阀34，通过排涎器27流出空气出口3。
阀柱44的移动被电子单元60感应到，电子单元60引起装置开启并开始按顺序激励LED63，在通常为10分钟的指定治疗周期的持续时间内启动或关闭。LED63照亮电子壳体11的内部，并且因为它的半透明特性，这引起整个壳体以一种对于正在锻炼的使用者可视的形式启动或关闭。脉冲的频率被选择为重复吸气锻炼的期望频率，通常灯63在吸气周期期间照亮三秒钟，且在呼气周期期间熄灭五秒钟。由该脉冲式照明提供的视觉提示易于被年老的使用者观察，即使它们只是部分地被观察到，并且脉冲式照明效果有助于稳定使用者的呼吸速率。对比之下声音信号更难于观察，尤其对于那些听力有困难的人。环境噪音和装置在使用期间产生的空气流的噪音也能使得声音信号难以被听到。在所需的治疗周期结束时，电子单元60被编程为将照亮效果改变成稳定状态来指示阶段已结束。灯63优选被激励以利用中度水平亮度持续照亮设置时间，通常是五分钟，在这个时间期间，使用者能够检查其呼吸计数。使用者通过转动装置来检查其呼吸计数，使得其能够清楚地看到屏幕上的显示。显示屏61的角度是被选择成使得数字显示器62不能在治疗阶段被读取，只有在使用者结束其呼吸训练、将装置从其嘴部移除并转过来才能够读取。电子单元60维持了指定的治疗周期期间进行的呼吸数目的计数和显示器62会在每一次呼吸循环后的增量。显示器62维持针对设置周期的最后计数可视，然后装置被关闭。以此方式显示呼吸计数，使得在使用者看到其呼吸计数增加时鼓励使用者并建立其信心。
电子单元60维持装置操作的记录，其能够通过向电子壳体11上的USB端口65的连接而下载到临床医师的电脑上。备选地，数据能够通过无线方式传输，例如通过红外端口或无线电传输。
装置能够通过多种不同的方式来清洁，例如通过高压灭菌或是家用洗碟机。在清洁之前电子单元60被移除，且吸气阀4也在高压灭菌之前被移除。排涎器27在每次使用之后应该被移除和清洁。
装置的构造使它尤其适用于遭受呼吸问题的病人，尽管装置也能够被用于想提高其肺吸气功能的运动员，驾驶员，登山者，歌手和管弦乐手。显示布置鼓励正确持续时间的规则性使用，以确保最大的有益效果。

Claims (14)

1.一种呼吸治疗装置，包括接口(1)、第一空气开口(2)和与病人呼吸相逆的所述接口与所述第一空气开口之间的对空气流的限制部(4)，其特征在于，所述装置包括用于记录所述装置的使用和提供其指示的第一器件(60)；
其中所述装置呈大致环形，包括含有所述第一空气开口(2)和对空气流的所述限制部(4)的第一臂、含有第二空气开口(3)和记录所述装置的使用的第一器件(60)的第二臂，所述第二臂附连在所述第一臂的一个端，与所述第一臂并排延伸并与其隔开，以提供开放环，所述装置能够通过该开放环而被支撑，并且所述接口(1)在所述环(12)的相反方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括第二器件，所述装置的使用记录能够通过该第二器件而下载到远程电脑。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二器件从以下的一种或多种中选择：电子连接器端口(65)，红外发射器和无线电发射器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一空气开口是入口使得病人能够通过所述限制部(4)从所述第一空气开口吸入空气。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述限制部(4)包括带有弹簧(53)的阀，所述弹簧迫使阀部件(44,45,46)抵靠阀座(43)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，迫使所述阀部件(44,45,46)抵靠所述阀座(43)的力能够通过旋转所述阀的一部分(51)来调节。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置布置成指示指定的治疗周期的持续时间。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置布置成通过在交替状态和稳定状态之间改变的可视器件来指示指定的治疗周期的持续时间。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述可视器件布置成在指定的治疗周期期间交替，并在指定的治疗周期结束时变为稳定状态。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述可视器件包括位于所述装置的壳体的半透明部分(11)内的灯(63)，使得所述半透明部分被所述灯照亮。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，稳定状态是预定持续时间的照亮状态。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括显示器(62)用于呈现治疗周期期间进行的呼吸的数目的计数。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，计数的所述显示器(62)定位成使得病人在治疗周期期间不可见。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一臂和所述第二臂被布置成使得所述装置能够被支撑成双臂置于支撑表面上，并且所述接口(1)在所述表面上方隔开。
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