CN110559617A - 一种呼吸功能训练器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种呼吸功能训练器。包括用于将呼出的气体动能转换为可示信息的气柱，所述气柱呈两端开口的中空筒状结构，所述气柱内设置有可活动的浮球，所述浮球由轻质材料制成，所述气柱底端连通设置有供训练者呼气的管路，所述气柱侧壁沿其高度方向分布有若干位置传感器，当所述浮球受到呼入气柱的空气推动上升和下降时，所述位置传感器获取浮球的位置信号并将其传输至反馈单元。有益之处在于本发明结构简单，通过气柱及浮球结构并合理设置传感器即可在训练过程中捕获相关信息数据，通过语音和显示屏将呼吸的频率、呼气量、风速等信息反馈给训练者，可以精确的测量患者训练程度并充分调动患者的训练积极性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种呼吸功能训练器。
背景技术
呼吸衰竭患者，需要锻炼呼吸肌肉力量，重建呼吸功能，改善肺通气，减少肺部生理死腔，不断提升呼吸的有效性。常规的呼吸功能锻炼是依靠教育者和患者本身的经验进行锻炼，没有定量、客观的锻炼标准，而呼吸功能训练器小巧、直观，具有量化指标、操作方便、患者易于掌握，依从性好。使用呼吸功能训练器降低病人呼吸频率，提高潮气量和有效通气量，可充分扩张胸廓和肺泡，有效预防术后肺不张。手术前后给予呼吸功能训练器训练可明显改善肺功能，促进肺复张，减少肺不张。
现有技术中的呼吸训练器不能很好的指示患者的呼气量，也不能具体量化患者的呼吸功能情况，且在呼吸训练过程中，枯燥乏味，不能充分调动患者的训练积极性。
因此亟需发明一种智能化、人性化的呼吸功能训练器。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供呼吸功能训练器，通过以下技术方案实现上述目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种呼吸功能训练器，包括用于将呼出的气体动能转换为可示信息的气柱，所述气柱呈两端开口的中空筒状结构，所述气柱内设置有可活动的浮球，所述浮球由轻质材料制成，所述气柱底端连通设置有供训练者呼气的管路，所述气柱侧壁沿其高度方向分布有若干位置传感器，当所述浮球受到呼入气柱的空气推动上升和下降时，所述位置传感器获取浮球的位置信号并将其传输至反馈单元。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述反馈单元包括数据采集模块、控制模块、显示屏、鸣音器，所述数据采集模块将所述位置传感器获得的信号传输至所述控制模块，所述控制模块根据所述信号所反映的浮球的高度、运动频率控制所述鸣音器发出相应的提示音和控制显示屏进行可视化显示。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述控制模块为CPU或单片机。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述管路上设置有用于控制气体通过量的调节装置，所述调节装置包括具有通孔的外螺套和具有通孔的内螺套，所述外螺套和所述内螺套螺接，所述内螺套内设置有堵头，所述堵头与所述内螺套之间设置有压簧，所述压簧使所述堵头与所述外螺套的通孔相抵，所述内螺套外壁设置有限位圈，所述限位圈用于在调节所述外螺套时进行限位。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述气柱顶端设置有上挡栅，所述上挡栅下方设置有风量传感器，所述风量传感器获得的风量信号通过所述显示屏进行可视化显示。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述气柱底端设置有下挡栅，且所述下挡栅位于所述管路与所述气柱连接处的上方，所述下挡栅下方设置有风速传感器，所述风速传感器获得的风速信号通过所述显示屏进行可视化显示。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述气柱由透明材质制成，所述位置传感器为光敏电阻。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述管路末端设置有咬嘴。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述风量传感器和所述风速传感器将获得的信号传输至所述控制模块并通过所述显示屏进行可视化显示。
作为本发明实施例的一种优选方案，所述反馈单元还包括储存模块，用于储存获取的信息数据。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和突出性效果：
本发明结构简单，通过气柱及浮球结构并合理设置传感器即可在训练过程中捕获相关信息数据，并反馈给控制模块，通过鸣音器及显示屏显示，通过语音和显示屏将呼吸的频率、呼气量、风速等信息反馈给训练者，可以精确的测量患者训练程度并充分调动患者的训练积极性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的调节装置的结构示意图。
具体实施方式
参照附图1至2，其示出了一种呼吸功能训练器，包括用于将呼出的气体动能转换为可示信息的气柱1，所述气柱1呈两端开口的中空筒状结构，所述气柱1内设置有可活动的浮球2，所述浮球2由轻质材料制成，所述气柱1底端连通设置有供训练者呼气的管路3，所述气柱1侧壁沿其高度方向分布有若干位置传感器4，当所述浮球2受到呼入气柱1的空气推动上升和下降时，所述位置传感器4获取浮球2的位置信号并将其传输至反馈单元。
进一步的，所述反馈单元包括数据采集模块、控制模块5、显示屏6、鸣音器7，所述数据采集模块将所述位置传感器4获得的信号传输至所述控制模块5，所述控制模块5根据所述信号所反映的浮球2的高度、运动频率控制所述鸣音器7发出相应的提示音和控制显示屏6进行可视化显示。具体实施时，所述控制模块5可选择CPU或单片机。如此一来，通过CPU或单片机中的内置程序，能够实时的将训练者呼出的气体吹动浮球2这一过程产生的信号进行可视化显示，从而使本发明实施例形成反馈机制，将训练过程精确化。
进一步的，为了适应一些康复较好的训练者，所述管路3上设置有用于控制气体通过量的调节装置8，所述调节装置8包括具有通孔的外螺套81和具有通孔的内螺套82，所述外螺套81和所述内螺套82螺接，所述内螺套82内设置有堵头83，所述堵头83与所述内螺套82之间设置有压簧84，所述压簧84使所述堵头83与所述外螺套81的通孔相抵，所述内螺套82外壁设置有限位圈85，所述限位圈85用于在调节所述外螺套81时进行限位。通过螺紧外螺套81和内螺套82，能够利用压簧84的作用对训练者呼入气体的气压进行调节。
进一步的，所述气柱1顶端设置有上挡栅9，所述上挡栅9下方设置有风量传感器，所述风量传感器获得的风量信号通过所述显示屏6进行可视化显示。风量传感器的结构为现有技术，在此不做赘述。
进一步的，所述气柱1底端设置有下挡栅10，且所述下挡栅10位于所述管路3与所述气柱1连接处的上方，所述下挡栅10下方设置有风速传感器，所述风速传感器获得的风速信号通过所述显示屏6进行可视化显示。风速传感器的结构为现有技术，在此不做赘述。
进一步的，所述气柱1由透明材质制成，所述位置传感器4为光敏电阻，以便光敏电阻进行感光，并捕获浮球2的运动位置。
进一步的，所述管路3末端设置有咬嘴11用于训练者用嘴咬住咬嘴11进行呼气。
进一步的，所述风量传感器和所述风速传感器将获得的信号传输至所述控制模块5并通过所述显示屏6进行可视化显示。
进一步的，所述反馈单元还包括储存模块，用于储存获取的信息数据。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种呼吸功能训练器，其特征在于，包括用于将呼出的气体动能转换为可示信息的气柱，所述气柱呈两端开口的中空筒状结构，所述气柱内设置有可活动的浮球，所述浮球由轻质材料制成，所述气柱底端连通设置有供训练者呼气的管路，所述气柱侧壁沿其高度方向分布有若干位置传感器，当所述浮球受到呼入气柱的空气推动上升和下降时，所述位置传感器获取浮球的位置信号并将其传输至反馈单元。
2.根据权利要求1所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述反馈单元包括数据采集模块、控制模块、显示屏、鸣音器，所述数据采集模块将所述位置传感器获得的信号传输至所述控制模块，所述控制模块根据所述信号所反映的浮球的高度、运动频率控制所述鸣音器发出相应的提示音和控制显示屏进行可视化显示。
3.根据权利要求2所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述控制模块为CPU或单片机。
4.根据权利要求1或3所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述管路上设置有用于控制气体通过量的调节装置，所述调节装置包括具有通孔的外螺套和具有通孔的内螺套，所述外螺套和所述内螺套螺接，所述内螺套内设置有堵头，所述堵头与所述内螺套之间设置有压簧，所述压簧使所述堵头与所述外螺套的通孔相抵，所述内螺套外壁设置有限位圈，所述限位圈用于在调节所述外螺套时进行限位。
5.根据权利要求2所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述气柱顶端设置有上挡栅，所述上挡栅下方设置有风量传感器，所述风量传感器获得的风量信号通过所述显示屏进行可视化显示。
6.根据权利要求5所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述气柱底端设置有下挡栅，且所述下挡栅位于所述管路与所述气柱连接处的上方，所述下挡栅下方设置有风速传感器，所述风速传感器获得的风速信号通过所述显示屏进行可视化显示。
7.根据权利要求1所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述气柱由透明材质制成，所述位置传感器为光敏电阻。
8.根据权利要求1所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述管路末端设置有咬嘴。
9.根据权利要求6所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述风量传感器和所述风速传感器将获得的信号传输至所述控制模块并通过所述显示屏进行可视化显示。
10.根据权利要求2所述的呼吸功能训练器，其特征在于，所述反馈单元还包括储存模块，用于储存获取的信息数据。
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