CN109126053A - 智能多功能呼吸康复器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能多功能呼吸康复器，涉及一种呼吸康复器。本智能多功能呼吸康复器，包括主机、功能头，主机包括压力传感器、动力模块及控制整个机器工作的控制电路模块；所述动力模块包括电机及电机驱动的齿轮。功能头有三个具有不同功能的功能头，分别为用于呼吸训练及呼吸最大压力测量的第一功能头、用于振动排痰功能的第二功能头、用于肺功能测量的第三功能头。主机上设置有连接功能头的固定卡口、将功能头的气压传递给压力传感器的气道连接口、将功能头的流量传感器的电信号传递给主机内电路模块的信号接口。本发明不仅能够进行呼气和吸气训练，最大呼气和吸气压测量，还可以通过更换功能接头实现振动排痰功能和肺功能测量功能。

Description

智能多功能呼吸康复器

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种呼吸康复器，特别是一种呼吸康复器。

背景技术

目前市面上的呼气康复器多为单一功能，例如POWERbreathe只用于吸气训练，赛客（厦门）医疗器械有限公司的智能呼气训练器只用于呼气和吸气训练，以上两种产品都采用挡板方式控制气流孔面积，密封难度大，难以实现密封要求较高的最大呼气和吸气压测量功能。目前MD SPIRO公司的micro RPM产品可用于最大呼气和吸气压测量，但没有其它方面的功能，功能比较单一。目前市面上多为机械式的振动排痰器，其缺点在于振动的压力和振动频率不能够任意调节。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种智能多功能呼吸康复器，本智能多功能呼吸康复器不仅能够进行呼气和吸气训练，最大呼气和吸气压测量，还可以通过更换功能接头实现振动排痰功能和肺功能测量功能，本发明采用电子方式，能够自由设定振荡气流的压力和频率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种智能多功能呼吸康复器，包括主机、功能头，主机包括压力传感器、动力模块及控制整个机器工作的控制电路模块；所述动力模块包括电机及电机驱动的齿轮。

功能头有三个具有不同功能的功能头，分别为用于呼吸训练及呼吸最大压力测量的第一功能头、用于振动排痰功能的第二功能头、用于肺功能测量的第三功能头。

主机上设置有连接功能头的固定卡口、将功能头的气压传递给压力传感器的气道连接口、将功能头的流量传感器的电信号传递给主机内电路模块的信号接口。通过简单的拔插就可实现不同功能头的更换，气道连接口、信号接口同时实现气压及电信号的联通。

第一功能头包括第一呼吸端口、第一泄压腔，第一呼吸端口与第一泄压腔联通，所述第一泄压腔为锥形腔，第一泄压腔内设置有与控制泄压腔泄压大小第一活塞，所述第一活塞的第一活塞杆上设置有可与动力模块上的齿轮啮合的第一齿条，齿轮通过第一齿条驱动第一活塞相对第一泄压腔移动，第一功能头上设置有联通第一呼吸端口与气道连接口的第一气压通道。

第二功能头包括第二呼吸端口、第二泄压腔，所述第二泄压腔内设置有控制第二泄压腔与第二呼吸端口通断的第二活塞，所述第二活塞的第二活塞杆上设置有可与动力模块上的齿轮啮合的第二齿条，齿轮通过第二齿条驱动第二活塞移动，功能头上设置有联通第二呼吸端口与气道连接口的第二气压通道。

所述第三功能头包括第三呼吸端口，第三呼吸端口内设置有流量传感器及用于将流量传感器的信号传递给信号接口的流量信号引出端。

在上述的智能多功能呼吸康复器中，第一功能头上设置有第一活塞复位弹簧；第二功能头上设置有第二活塞复位弹簧。

在上述的智能多功能呼吸康复器中，第一功能头上还设置有对第一活塞杆起导向作用的第一导轨；第二功能头上还设置有对第二活塞杆起导向作用的第二导轨。

在上述的智能多功能呼吸康复器中，主机还包括无线传输模块。

在上述的智能多功能呼吸康复器中，主机上还设置有显示屏和按键。

在上述的智能多功能呼吸康复器中，所述第一活塞为锥形活塞。

与现有技术相比，本发明功能齐全、体积小便于携带、操作简单、清洗方便，可适应患者多种需求，适用于各级医疗单、体育等单位。不仅能够进行呼气和吸气训练，最大呼气和吸气压测量，还可以通过更换功能接头实现振动排痰功能和肺功能测量功能，能够自由设定振荡气流的压力和频率。只要通过替换功能头就可以方便的实现不同功能的使用。

附图说明

图1是本呼吸康复器的主视图；

图2是本呼吸康复器的右视图；

图3是本呼吸康复器的左视图；

图4是主机的结构爆炸示意图；

图5是主机与功能头连接端处的示意图；

图6是主机与功能头分离的示意图；

图7是第一功能头的示意图；

图8是第一功能头的爆炸示意图；

图9是第二功能头的示意图；

图10是第三功能头的示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例

如图1、2、3所示，本发明是一种智能多功能呼吸康复器，包括三种可更换的第一功能头1、第二功能头2和第三功能头3以及一个主机4。其中，第一功能头用于呼吸训练以及最大呼气与吸气压力测量，第二功能头用于振动排痰，第三功能头用于肺功能测量。

如图4所示，所述第一功能头1、第二功能头2和第三功能头3均可与主机4分离，且三个功能头与主机都采用统一的卡扣连接方式，使其便于更换，在前壳体上设置有可卡住功能头的弧形卡槽48。

如图5、6所示，所述主机由前壳体41和后壳体42、控制电路模块43、压力传感器模块44、动力模块45、电池46、显示屏47组成；所述外壳体上设置有按键411、通用USB接口412、模拟信号接口413、气道接口414；所述气压接口414上设置有密封圈；所述控制电路模块43中设置有无线信号传输模块；所述通用USB接口421与模拟信号接口413均与控制电路模块43相连接；所述压力传感器模块44上的气压输入口与所述气道接口414相连接；所述动力模块45由电机451、齿轮组452和固定支架453组成；所述控制电路模块43与所述显示屏47信号连接。

如图7、图8所示，所述第一功能头1由前第一头盖11、第一后头盖12、第一端盖13、第一弹簧14、第一活塞15组成；第一后头盖12上设置有第一呼吸端口123、第一泄压腔121，第一呼吸端口与第一泄压腔联通，所述第一泄压腔为锥形腔、第一泄压腔内设置有与控制第一泄压腔泄压大小的第一活塞15，所述第一活塞的第一活塞杆152上设置有可与动力模块上的齿轮啮合的第一齿条153，齿轮通过第一齿条驱动第一活塞相对第一泄压腔移动，第一功能头上设置有联通第一呼吸端口与气道接口的第一气压通道122；所述第一端盖13上设置有第一排气孔131，打开第一活塞可以实现第一呼吸端口与第一排气孔131的联通；第一功能头上还设置有对第一活塞杆起导向作用的第一导轨；第一导轨上设置有第一挡块132、第一导槽154；所述第一挡块132设置在第一导槽154内，用于防止第一活塞15转动。

利用第一功能头与主机4进行组合，可进行最大呼气压力和吸气压力测量以及进行呼吸训练。将所述第一功能头安装在所述主机4上，此时所述动力模块45的齿轮与所述齿条153相啮合，所述第一后头盖12上的第一气压通道122与所述前壳体41上的气道接口414连通，并通过所述气道接口414上设置的密封圈进行密封。在电机处于未工作的状态时，在所述第一弹簧14的作用下，所述第一活塞15的锥形面151与所述第一泄压腔121上的锥形面保持紧密贴合，使得气流通道关闭。

当进行呼气或吸气训练时，所述第一后头盖12产生的气体压力通过所述第一气压通道122传输给所述压力传感器模块44，所述压力传感器模块44将检测到的压力信号传输给所述控制电路模块43，所述控制电路模块43通过将检测到的压力值与训练方案中所设定压力值进行比较，将压力差值转换成电机控制信号，通过所述控制电路模块43控制所述电机451工作，并通过所述齿轮组452将动力传递给所述第一齿条153，驱动所述第一活塞15左右移动。当检测到的压力值低于训练方案中所设定的压力值，则驱动所述第一活塞15快速向右运动，使所述第一活塞的锥形面151与所述泄压腔121的锥形面之间形成的气体通流面积减小，直至检测到的压力值与训练方案中设定压力值相等；当检测到的压力值高于训练方案中所设定的压力值，则驱动所述第一活塞15快速向左运动，使气体通流面积增大，直至检测到的压力值与训练方案中设定压力值相等。

当进行最大呼气压力和吸气压力测量时，所述电机451驱动所述第一活塞杆15向右运动，使得所述第一活塞15的锥型面151与所述第一泄压腔121的锥形面始终保持紧密贴合，为了获得理想的密封效果，所述第一活塞15的锥型面151部分可采用橡胶材料。在受检者用力向第一后头盖12内吹气或者呼气时，始终保持所述第一活塞15的锥型面151与所述第一泄压腔121的锥形面紧密贴合。气体压力通过所述第一气压通道122传输给所述压力传感器模块44，所述压力传感器模块44将检测到的压力信号传输给所述控制电路模块43进行分析、存储、显示。

如图9所示，第二功能头结构与第一功能头类似，由第二前头盖21、第二后头盖22、第二端盖23、第二弹簧24、第二活塞25组成；所述第二前头盖21与所述第一功能头的第一前头盖11具有相同的结构特征；所述第二后头盖22与所述第一后头盖12的区别在于第二泄压腔223的腔体面由锥形面变成了圆柱面，其余特征相同；所述第二端盖23与所述第一端盖13具有相同特征；所述第二活塞25与所述第一活塞15的区别在于活塞的截面由锥形面变成了圆柱面，其余特征相同。

利用第二功能头与主机4进行组合，可进行呼气末正压振动排痰。将所述第二功能头安装在所述主机4上，所述动力模块45的齿轮与所述第二活塞25上齿条相啮合，所述第二后头盖22上的第二气压通道221与所述外壳体41上的气道接口414连通，并通过所述气道接口414上设置的密封圈进行密封。在电机处于未工作的状态时，在所述第二弹簧24的作用下，所述第二活塞25的端面将第二泄压腔与第二呼吸端口的联通堵住，使得气流通道关闭。

当进行振动排痰时，在所述控制电路模块43上设定好气压值和振动频率f，然后向所述第二呼吸端口222内持续吹气。当所述压力传感器模块44检测到的压力值达到设定好的气压值时，所述控制电路模块43控制所述电机451驱动所述第二活塞25快速向左运动，使气流通道快速打开，使气压迅速下降，然后所述电机451再驱动第二活塞25快速向右运动，使气流通道迅速关闭，使气压迅速上升直至设定值，然后再重复上述动作，实现气流通道的重复开启和关闭，从而形成呼气压力高低变化的振荡气流，气流通道开启和关闭的时间t=1/f。

如图10所示，第三功能头由第三前头盖31、第三后头盖32、第三端盖33、流量传感器34、模拟信号接口35组成；所述第三前头盖31与所述第一前头盖11具有相同特征；所述流量传感器34设置于所述第三后头盖32内；所述流量传感器34信号线与所述模拟信号接口35相连接。

利用第三功能头与主机4进行组合，可进行肺功能测量。将所述第三功能头安装在所述主机4上，所述模拟信号接口35与所示模拟接口413连通。当进行肺功能测量时，用力向第三呼吸端口321内吹气，气流通过所述流量传感器34输出与流量成正比的电信号，通过所述模拟接口413传输给所述控制电路模块43进行分析。

尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种智能多功能呼吸康复器，包括主机、功能头，其特征在于，主机包括压力传感器、动力模块及控制整个机器工作的控制电路模块；所述动力模块包括电机及电机驱动的齿轮；功能头分为第一功能头、第二功能头、第三功能头；主机上设置有连接功能头的固定卡口、将功能头的气压传递给压力传感器的气道连接口、将功能头的流量传感器的电信号传递给主机内电路模块的信号接口；第一功能头包括第一呼吸端口、第一泄压腔，第一呼吸端口与第一泄压腔联通，所述第一泄压腔为锥形腔，第一泄压腔内设置有与控制泄压腔泄压大小的第一活塞，所述第一活塞的第一活塞杆上设置有可与动力模块上的齿轮啮合的第一齿条，齿轮通过第一齿条驱动第一活塞相对第一泄压腔移动，第一功能头上设置有联通第一呼吸端口与气道连接口的第一气压通道；第二功能头包括第二呼吸端口、第二泄压腔，所述第二泄压腔内设置有控制第二泄压腔与第二呼吸端口通断的第二活塞，所述第二活塞的第二活塞杆上设置有可与动力模块上的齿轮啮合的第二齿条，齿轮通过第二齿条驱动第二活塞移动，功能头上设置有联通第二呼吸端口与气道连接口的第二气压通道；所述第三功能头包括第三呼吸端口，第三呼吸端口内设置有流量传感器及用于将流量传感器的信号传递给信号接口的流量信号引出端。

2.根据权利要求1所述的智能多功能呼吸康复器，其特征在于，第一功能头上设置有第一活塞复位弹簧；第二功能头上设置有第二活塞复位弹簧。

3.根据权利要求1所述的智能多功能呼吸康复器，其特征在于，第一功能头上还设置有对第一活塞杆起导向作用的第一导轨；第二功能头上还设置有对第二活塞杆起导向作用的第二导轨。

4.根据权利要求1所述的智能多功能呼吸康复器，其特征在于，主机还包括无线传输模块。

5.根据权利要求1所述的智能多功能呼吸康复器，其特征在于，主机上还设置有显示屏和按键。

6.根据权利要求1所述的智能多功能呼吸康复器，其特征在于，所述第一活塞为锥形活塞。