CN113854980A - 腹式呼吸降压治疗仪及治疗系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种腹式呼吸降压治疗仪和治疗系统。腹式呼吸降压治疗仪包括：长度可调节的束带，包括非弹性束带和与之相连的弹性束带；一组传感器，设置于非弹性束带上，包括呼吸传感器和一组心电电极；血氧仪，设置于使用者的肢体末端，用于采集血氧参数；采集控制模块，设置于非弹性束带上，与一组传感器电连接，用于控制一组传感器采集呼吸参数和心电参数；采集控制模块被配置为将呼吸参数和心电参数传输至外部控制装置，血氧仪被配置为将血氧参数传输至外部控制装置，从而进行动态血压计算和血氧反馈提醒。束带与人体保持适当压力，从而保证数据的准确性；实时监测血氧参数并进行反馈，提高安全性；实时计算血压参数，直观反映治疗效果。

Description

腹式呼吸降压治疗仪及治疗系统

技术领域

本申请涉及生物反馈治疗领域，具体涉及一种腹式呼吸降压治疗仪及治疗系统。

背景技术

高血压是当前社会最常见的慢性非传染性疾病之一，也是造成心脑血管疾病死亡的最重要危险因素。为了更好地对高血压进行防控，目前关注的重点在于从推进疾病治疗转向健康管理的转变。

高血压的健康管理除了药物干预方式外还有非药物干预方式，其中慢呼吸和生物反馈具有良好的降压效果。研究显示，基于生物反馈模式的慢呼吸训练能使交感神经活动急剧减少，导致外周阻力和动脉僵硬度持续下降，增加血液循环和提高心脏的主动收缩性，从而起到改变和调节血压的目的。2013年AHA(American Heart Association)发表的声明中指出，在设备引导下缓慢呼吸可以显著降低血压。通过每周训练45分钟慢呼吸，受试者血压平均降低了14/8mmHg，65岁以上的患者血压下降幅度更大，平均为16/7mmHg，且使用时间越长，效果越明显。

目前监测慢呼吸训练的常见辅助设备为呼吸束带。系在腹部，采集腹部呼吸运动波形进行呼吸次数的计算，根据设定算法通过声、光、图像等方式反馈给使用者从而影响训练过程。呼吸束带采集呼吸信号使用的传感器常见的有电阻式、电感式、电容式以及光电式，此外还有阻抗式和采用加速度传感器测呼吸波。

现有技术方案分为单参数和多参数两种。单参数就是采集呼吸信号进行特定计算得到呼吸参数，例如呼吸次数或呼吸频率并输出给使用者，实现干预训练过程的反馈机制。如专利CN111053557A、CN1803121A等。多参数方案是在呼吸参数基础上加上心电、血压、血氧等生理参数进行生物反馈干预。例如CN1559342A、CN104665799A等。

以上技术方案的基础是呼吸信号的采集和处理。现有技术可以实现腹式慢呼吸训练的生理参数采集、处理以及反馈干预，但存在一些缺点。腹式慢呼吸训练分为吸气、憋气、呼气三步，要达到好的训练效果，需要做到深吸气、适度憋气、慢呼气，要对此进行监测，需要准确检测呼吸深度。现有技术主要检测呼吸次数或呼吸频率，对呼吸深度一般不检测。在检测呼吸深度时，因为束带的松紧度会影响呼吸信号的采集精度，并且多次训练时若松紧度不一致，采集的数据的一致性就不好，上述因素都会影响呼吸深度检测的准确性。此外，人体腰腹围差别很大，现有技术用一种长度束带很难满足要求，尤其在群体使用时很难快速将所有用户的束带调节到合适且一致的松紧度，不仅不方便群体使用，也导致群体使用时采集的数据一致性不好，不利于群体数据的对比分析。

单参数采集方案还存在一个问题。在呼吸训练时有的人会过于追求长时间的憋气和呼气，从而产生体内缺氧造成头晕和其它不良反应。现有技术方案没有对此现象提出明确的解决方法。

多参数采集方案除了采集呼吸信号外还采集了心电、血氧、血压、肌电等信号，对呼吸训练的呼吸模式和效果评估更准确。CN1559342A和CN 104665799 A都提到采集训练过程使用者的血氧、血压数据，用于评估训练效果。其中血压检测用的是充气袖带方案，不但成本高，在训练过程中打气的声音和袖带的勒紧还会影响训练者的状态。

此外现有技术方案没有对呼吸深度做出标定。即使两人腰腹围一致，但如果肺活量不同，深呼吸产生的数据是不一样的。另外，同一个人经过一段时间的呼吸训练，肺活量会增加，此时呼吸的数据(主要是腹围截面积的变化量)会和以前不同。因此要更准确地采集呼吸训练数据需要在每次训练时对呼吸基础数据(例如，呼吸时腹部截面积变化量)进行标定。

发明内容

为了解决现有的腹式呼吸降压治疗过程中存在的束带适应性不强、数据采集一致性差、治疗过程存在安全隐患、治疗效果无法实时准确反馈分析、设备成本高等问题，本申请提供了一种腹式呼吸降压治疗仪及治疗系统。

根据本申请的第一方面，提供一种腹式呼吸降压治疗仪，包括：

长度可调节的束带，包括非弹性束带和与之相连的弹性束带；

一组传感器，设置于所述非弹性束带上，包括呼吸传感器和一组心电电极；

血氧仪，设置于使用者的肢体末端，用于采集血氧参数；

采集控制模块，设置于所述非弹性束带上，与所述一组传感器电连接，用于控制所述一组传感器采集使用者腹式呼吸过程中的呼吸参数和心电参数；

所述采集控制模块被配置为将所述呼吸参数和所述心电参数传输至外部控制装置，所述血氧仪被配置为将所述血氧参数传输至外部控制装置，从而进行动态血压计算和血氧反馈提醒。

根据本申请的一些实施例，所述血氧仪被配置为将所述血氧参数传输至外部控制装置，包括：

所述血氧仪通过无线通讯方式直接将所述血氧参数传输至所述外部控制装置；或

所述血氧仪与所述采集控制模块有线连接并通过所述采集控制模块将所述血氧参数传输至所述外部控制装置。

根据本申请的一些实施例，所述弹性束带的长度可调节；且

所述弹性束带上设置一组刻度，用于标识与所述使用者相适应的佩戴尺寸。

根据本申请的一些实施例，所述一组传感器还包括压力传感器，被配置为采集治疗过程中所述长度可调节的束带与所述使用者身体的接触压力并通过所述采集控制模块传输至外部控制装置，从而向所述使用者提醒反馈。

本申请还提供一种腹式呼吸降压治疗系统，包括：

上述腹式呼吸降压治疗仪；

外部控制装置，被配置为接收所述腹式呼吸降压治疗仪传输的所述呼吸参数、所述心电参数和所述血氧参数所述生物参数并进行动态血压计算和血氧反馈提醒。

根据本申请的一些实施例，所述外部控制装置还被配置为接收所述采集控制模块传输的所述呼吸参数进行基准参数标定和训练参数反馈。

根据本申请的一些实施例，所述外部控制装置包括：

数据处理模块，被配置为进行所述动态血压计算、血氧反馈提醒、基准参数标定和训练参数反馈；

语音播放模块，与所述数据处理模块相连，被配置为接收所述数据处理模块的训练指令并进行语音播放。

根据本申请的一些实施例，所述训练参数反馈包括，根据训练过程中采集的所呼吸参数与所述基准参数进行对比，并通过所述语音播放模块将对比结果向使用者反馈。

根据本申请的一些实施例，所述外部控制装置包括智能终端，所述数据处理模块包括安装于所述智能终端上的应用程序。

本申请提供的腹式呼吸降压治疗仪及治疗系统，通过长度调节使得束带与人体保持适当的压力，在此基础上采集呼吸参数，能够保证采集数据的正确性和有效性。在治疗过程中，实时检测使用者的血氧参数并进行反馈提醒，避免呼吸过程中因缺氧导致的危险，从而提高治疗过程的安全性。此外，通过采集的心电参数和血氧参数，实时计算出血压参数，更加直观的反映出治疗效果、便于数据分析。在治疗前标定出使用者的基准呼吸参数，在治疗过程中将实际采集的参数与基准参数相比较并进行反馈，对使用者及时提醒，保证治疗效果的实现。进一步在束带上设置刻度，将与使用者相适应的束带压力状态转换为使用者的腰围尺寸并通过刻度显示，便于使用过程中快速将束带长度调整至数据采集的适当位置；对于多次采集而言，有助于保持数据采集的一致性。本申请提供的腹式呼吸降压治疗仪对使用场合没有要求，且成本低、携带方便。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1示出了根据本申请示例实施例的腹式呼吸降压治疗系统的示意图；

图2示出了根据本申请示例实施例的腹式呼吸降压治疗仪主体部分示意图；

图3示出了根据本申请第一示例实施例的束带最小长度示意图；

图4示出了根据本申请第一示例实施例的束带最大长度示意图；

图5示出了根据本申请第二示例实施例的束带最小长度示意图；

图6示出了根据本申请第二示例实施例的束带最大长度示意图；

图7示出了根据本申请示例实施例的腹式呼吸降压治疗系统的工作过程流程图。

具体实施方式

下面将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例。提供这些实施例是为使得本申请更全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，可能不是按比例的。附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。

研究实践表面，规范的腹式呼吸训练对高血压具有良好的治疗效果。而且，腹式呼吸训练降血压相对于药物治疗等方法具有明显的无副作用等明显优势。但是，本发明人发现，现有的用于基于腹式呼吸训练的生物反馈降压设备，一方面主要面向医院、价格高昂、操作复杂、受众范围窄，难以推广；另一方面对生物参数和训练效果不能实时采集和反馈分析，或采集的数据一致性不够好，无法进行直观的治疗效果评估和对比；此外，由于缺乏对呼吸训练中的参数监测，存在安全隐患；而且，对于不同的使用者或者同一使用者的不同使用场景，束带无法快速调整至合适松紧度状态，导致数据采集不一致等问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种腹式呼吸降压治疗系统3000，用于腹式呼吸训练，如图1所示，能够通过腹式呼吸训练降低血压。

参见图1，本申请提供的腹式呼吸降压治疗系统3000包括腹式呼吸降压治疗仪1000和外部控制装置2000。外部控制装置2000被配置为接收所述腹式呼吸降压治疗仪传输的呼吸参数、心电参数、血氧参数等生物参数并进行动态血压计算和血氧反馈提醒。外部控制装置2000还可以将获取的数据进行分析和反馈，还可以上传至健康数据云平台，进行健康大数据积累和分析。

腹式呼吸降压治疗仪1000包括固定于使用者腰部的主体部分和固定于使用者肢体末端的血氧仪。

参见图1和图2，腹式呼吸降压治疗仪1000的主体部分包括：长度可调节的束带100、采集控制模块300、一组传感器和固定扣500。其中，长度可调节的束带100包括非弹性束带110和与之相连的弹性束带120。为了保证数据采集的稳定性，一组传感器、采集控制模块300设置于所述非弹性束带110上。一组传感器与采集控制模块300电连接。固定扣500设置于束带100的端部，用于在使用过程中将束带固定于使用者身体上。

根据本申请的一些实施例，本申请提供的腹式呼吸降压治疗仪1000中设置了多种生物参数传感器。设置于束带100上的一组传感器可以包括呼吸传感器440和一组心电电极420，用于采集使用者的呼吸参数和心电参数。其中，呼吸传感器440用于监测训练过程中，使用者的呼吸频率和呼吸幅度。呼吸幅度是腹式呼吸过程中，腹部扩张的幅度。通过呼吸幅度可以判断使用者腹式呼吸完成的情况。一组心电电极420用于采集使用者的心电信号(ECG信号)。血氧仪430用于实时监测使用者在腹式呼吸训练过程中的血氧值。血氧仪430可以设置在使用者的之间、腕部或其他肢体末端，用于采集血氧参数。

所述采集控制模块300被配置为将所述呼吸参数和所述心电参数传输至外部控制装置2000，所述血氧仪被配置为将所述血氧参数传输至外部控制装置2000，从而进行动态血压计算和血氧反馈提醒。根据本申请的示例实施例，血氧仪430可以通过无线通讯方式直接将所述血氧参数传输至所述外部控制装置2000。根据本申请的另一些实施例所述血氧仪430可以与所述采集控制模块300有线连接并通过所述采集控制模块300将所述血氧参数传输至外部控制装置2000。

规范的腹式呼吸训练中，需要使用者在吸气之后屏气一段时间。不正确的练习可能导致使用者因缺氧而引起的头晕目眩等不良症状、甚至生命危险。通过血氧的监测，能够避免上述不良症状，提高治疗过程的安全性。

血氧参数一般以血液中的氧饱和度来表示。氧饱和度表达方式为：氧饱和度％＝氧合血红蛋白/(氧合血红蛋白+脱氧血红蛋白)×l00％。故血氧饱和度检测，事实上是检测血液中携氧血红蛋白(HbO2)对脱氧血红蛋白(Hb)的比例。携氧血红蛋白的比例越高，也就是血氧越高。通过直接或间接的方式检测到血液中的携氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的含量即可计算出血氧饱和度。

本申请中的血氧仪采用光电法测血氧。光电法测血氧的双波长法理论基础为兰伯特比尔定律，采用红光、红外光作为发射端，光电检测器作为接收端。由于携氧血红蛋白(HbO2)对660nm红光吸收量较少、对940nm红外光吸收量较多，而脱氧血红蛋白(Hb)则反之，因此用分光光度法测定红外光吸收量与红光吸收量之比值，就能确定血红蛋白的氧合程度。血氧仪探头的一侧安装了两个发光管，一个发出红光，一个发出红外光，另一侧安装有一个光电检测器，将检测到的透过动脉血管的红光和红外光转换成电信号。由于皮肤、肌肉、脂肪、静脉血、色素和骨头等对这两种光的吸收系数是恒定的，只有动脉血流中的HbO2和Hb浓度随着血液的动脉周期性的变化，从而引起光电检测器输出的信号强度随之周期性变化。将这些周期性变化的信号进行处理，就可测出对应的血氧饱和度和脉率(PPG信号)。

此外，外部控制装置2000可以根据血氧参数(PPG信号)和心电参数(ECG信号)，通过光电测血压法，计算出动态血压，从而将治疗效果进行直观的显示。光电测血压的过程中，首先通过时钟同步技术将采集的ECG信号和PPG信号进行数据对齐。PPG信号为光电容积脉搏波。取ECG信号中R波的位置和PPG信号中对应特征点之间的时间差，可以作为计算连续血压时使用的脉搏传输时间PWTT。PWTT代表从心脏波动开始，血液流到测量处的时间差。由于心电信号传播是电信号，其传输速度很快，其传播时间可忽略为0。而血液流动到测量处却需要一定的时间。因此，PWTT主要受血液速度的影响，而血液流速主要受血压影响，从而间接测量出血压。光电法测量舒张压和扩张压为公知的现有技术，本申请仅对其原理进行简单介绍，不作详细阐述。

根据本申请的示例实施例，一组传感器还可以包括压力传感器410。压力传感器410，用于采集束带100对使用者的压力值。由于束带的参数采集需要在一定压力下进行，通过采集训练过程中束带100与使用者身体的接触压力，并通过采集控制模块300传输至外部控制装置2000，从而向所述使用者提醒反馈，当接触压力值小于设定的最小值时，向使用者反馈，以便调整束带，从而进一步保证数据采集的有效性。

腹式呼吸训练的要点是，无论是吸还是呼都要尽量达到“极限”量，即吸到不能再吸、呼到不能再呼为度。也就是说，腹部也要相应收缩、扩张至极限幅度，而且呼吸要深长而缓慢。初学者一般很难每次都达到这样的要求，因此有必要通过量化的指标来实时监测并反馈提醒，才能保证训练效果。呼吸极限值因人而异，因此需要对每一个使用者标定出其符合要求的呼吸基准值，用于训练过程中的监测和对比反馈。因此，根据本申请的一些实施例，外部控制装置2000还被配置为接收集控制模块2000传输的呼吸参数进行基准参数标定和训练参数反馈，保证训练效果的实现。

根据本申请的一些实施例，标定过程可以是：通过语音引导使用者分别进行3次平静地呼吸和3次规范用力地呼吸，在此过程中通过呼吸传感器采集每次呼吸的呼吸参数(例如，腹部截面积变化量)。为了消除随机误差影响，提高标定方法的准确性和可靠性，可以采用最小二乘标定法。根据采集的呼吸参数，采用最小二乘拟和方法，求取一条最佳直线，即采用最小二乘原理求取比例系数，获得最小二乘拟合值作为标定的基准参数。最小二乘法通过两组呼吸状态下的数据获得机组基准参数，从而减小了数值计算误差。在此基础上，本申请中采用呼吸感应体积描记方法进行呼吸标定。经过标定之后，呼吸感应体积描记系统可以定量呼吸容量，并且结合软件算法可以得到呼吸频率、吸/呼比以及腹部运动成分等表征呼吸模式的参数。

根据本申请的一些实施例，外部控制装置2000包括数据处理模块和语音播放模块。数据处理模块被配置为根据训练之前采集的呼吸参数标定出与使用者相适应的基准参数。语音播放模块与数据处理模块相连，被配置为接收数据处理模块的训练指令并进行语音播放。数据处理模块还被配置为根据训练过程中采集的呼吸参数与基准参数进行对比，并通过语音播放模块将对比结果向所述使用者反馈。

根据本申请的一些实施例，外部控制装置2000可以是独立运行的控制器，数据处理模块和语音播放模块可以是内置于控制器的功能模块。根据图1中的示例实施例，外部控制装置2000可以是智能终端，数据处理模块可以是安装于智能终端2000上的应用程序，例如APP。语音播放模块可以是与智能终端2000相连的耳机2100，耳机可以通过有线方式与智能终端2000通讯，也可以通过蓝牙等无线通讯方式与智能终端2000通讯。

外部控制装置2000的基准参数标定和训练参数反馈的实现过程为：在训练之前，播放标定指令、标定过程中的呼吸引导；语音播放模块还可以在训练过程中播放呼吸训练引导以并在呼吸参数异常播放语音提醒。反馈模块与所述语音播放模块相连，被配置为在训练中将每一次采集的参数与所述基准参数进行对比，并通过所述语音播放模块将对比结果向使用者反馈提醒。

根据本申请的一些实施例，语音播放模块可以内置于外部控制装置2000内部，也可以是独立于外部控制装置2000的外部设备，例如耳机2100。耳机可以通过无线通讯方式或者有线通讯方式与外部控制装置2000相连进行通讯。无线通讯方式可以包括蓝牙，但本申请不限于此。

腹式呼吸训练要求使用者的呼吸参数达到一定值，才能达到预期效果。因此，采集参数的有效性，对于治疗效果的评估具有重要意义。腹式呼吸降压治疗仪1000在使用过程中，束带系在使用者腹部的松紧程度直接影响数据采集的有效性。通过长度可调节的束带，便于束带与人体保持适当的压力，在此基础上采集呼吸参数，保证数据的有效性。

如图2所示，根据本申请的一些实施例，所述弹性束带120可以是松紧带。松紧带上设置日字扣122，用于长度调节。根据本申请的一些实施例，弹性束带120上设置一组刻度121，用于标识与所述使用者相适应的佩戴尺寸。

由于束带系在使用者腹部的松紧度会影响呼吸传感器的检测精度，而且束带与身体的接触良好程度还会影响其它传感器(如心电、压力)的采集稳定性，因此束带的松紧程度是否适当，是影响数据采集和训练效果的关键因素。现有的束带式生物反馈治疗仪在使用过程中，往往需要使用者自行判断松紧程度，没有统一的量化标准。而且对于同一对象，每一次使用的松紧状态不一致，带来了数据一致性差的问题。对于不同的对象，没有同意的松紧标准，无法进行数据的横向比对和分析。

为了解决上述问题，本申请中根据弹性束带的拉伸性能，将束带与人体接触的合适压力状态通过一组刻度122的形式直观地显示出来，并将刻度值与使用者的腰围尺寸相对应，从而便于使用者根据自己的腰围尺寸快速地通过刻度121和日字扣122将束带长度调整时合适的压力状态。对于单个使用者而言，有利于保证对多次采集数据的一致性，在此基础上进行处理分析从而评估训练效果，给出改进方案。对于多个使用者而言，在同样的基准下采集的数据可以横向比较，同时评估多人训练效果。

经过测试以及服装业的经验，当弹性束带的拉伸比在1：2左右，拉伸回弹率≥95％时，束带自然状态下的长度为固定部位(例如人体净腰围)的78％-88％时，优先地在80％-85％时，更加优选地在82％-83％时，束带与固定部位的压力接触状态既可以使人体感觉较为舒适，同时也能保证各种传感器能够正常工作。基于此，可以将束带与固定部位的压力状态转换为束带的长度。

图3-图6示出了根据本申请示例实施例的束带长度调节示意图。根据使用者的普遍腰围尺寸范围，按照束带自然状态下的长度为固定部位(例如人体净腰围)的82.5％，本申请提供了两种不同规格的束带长度，但本申请不限于此。

其中，图3、图4中所示的束带100自然状态下的长度可调范围为49.5-66cm，一组刻度的取值范围为60-80cm。该束带100适用于腰围尺寸为60-80cm的使用者。腰围尺寸转换与刻度的转换过程为：取人体腰围尺寸的82.5％作为束带长度。即，最小腰围60cm对应的束带自然状态下的最小长度为60×0.825＝49.5cm。设置传感器的非弹性束带长度为33cm。可调的弹性束带部分长度49.5-33＝16.5cm。通过日字扣可以实现弹性束带的双倍尺寸调节，因此束带自然状态下的最长调节长度16.5×2+33＝66cm，对应的最大腰围66/0.825＝80cm。

图5、图6中所示的束带100自然状态下的长度可调范围为66-99cm，一组刻度的取值范围为80-120cm。该束带100适用于腰围尺寸为80-120cm的使用者。腰围尺寸转换与刻度的转换过程为：取人体腰围尺寸的82.5％作为束带长度。即，最小腰围80cm对应的束带自然状态下的最小长度为80×0.825＝66cm。设置传感器的非弹性束带长度为33cm。可调的弹性束带部分长度66-33＝33cm。通过日字扣可以实现弹性束带的双倍尺寸调节，因此束带自然状态下的最长调节长度33×2+33＝99cm，对应的最大腰围99/0.825＝120cm。

针对大多数受使用者的身体参数，分别设置对应的束带长度和刻度范围，并将束带长度转换为与使用者的腰围尺寸相对应的刻度，提高了治疗仪的适用性和便捷性。

图7示出了根据本申请示例实施例的腹式呼吸降压治疗系统的工作过程流程图。

以图1中所示的腹式呼吸降压治疗系统3000为例，外部控制装置2000为智能终端，数据处理模块是安装于智能终端2000上的APP；语音播放模块为外置的耳机2100，佩戴于使用者耳部。在使用时，腹式呼吸降压治疗仪1000的主体部分固定于使用者的腰部，以采集使用者腹式呼吸过程中的呼吸参数。血氧仪430设置于使用者的腕部，通过无线通讯方式向外部控制装置2000传输血氧参数。腹式呼吸降压治疗系统3000的工作过程如下。

在步骤S110，启动所述采集控制模块300，对所述一组传感器进行初始化并将采集的生物参数传输至智能终端2000上的APP。

在使用过程中，将束带系到肚脐的水平线上，并尽量保持采集控制模块在肚脐正上方。根据腰围尺寸调节束带长度后，通过固定扣勾住，完成固定。按压采集控制模块300的开关键后，采集控制模块300的电源指示灯绿灯亮，设备启动。根据本申请的一些实施例，采集控制模块300同步采集的呼吸、压力、心电等生物参数并通过滤波器对采集数据进行预处理。

在步骤S120，智能终端2000上的APP接收采集控制模块300传输的生物参数和血氧仪传输的血氧参数，进行动态血压计算、血氧反馈提醒、基准参数标定和训练参数反馈。例如，智能终端2000上的APP启动后，通过蓝牙接收采集控制模块300传输的生物参数和血氧仪传输的血氧参数。

根据本申请的一些实施例，APP将采集的血氧值与正常的血氧值进行对比。当使用者的血氧偏低时通过耳机2100进行提醒。APP还通过血氧和心电参数计算出使用者在训练过程中的动态血压并通过智能终端的屏幕进行显示。

根据本申请的一些实施例，基准参数标定过程可以是：在训练之前通过耳机向使用者发送“训练标定”的指令。；“训练标定”的指令可以包括腹式呼吸的动作要求，例如，将右手放于胸前，深吸气，尽量保持胸部无起伏，再吐气，直到吐尽为止，反复3次；保持平稳的正常呼吸，反复3次等；将标定过程中3次平稳呼吸和3次腹式呼吸采集的呼吸参数采用最小二乘拟合，确定本次训练的标定值，即基准参数。

根据本申请的一些实施例，训练参数反馈过程可以是：在训练过程，可以通过耳机向使用者发送“训练”指令。“训练”指令可以包括，腹式呼吸训练的规范练习要求，例如：将舌尖放在牙齿后面；通过鼻子吸气，吸气时长4s；屏住呼吸，屏气时长7s；缩唇呼气，呼气时长8s；重复上述呼吸过程。将此过程中采集的生物参数进行处理后，与基准参数进行对比，并将对比结果通过耳机的语音播放功能反馈给使用者，对使用者及时提醒，从而保证训练效果的实现。

根据本申请的一些实施例，上述数据处理过程包括，记录生物参数的波形数据，结合特定算法计算出心率、呼吸周期、呼吸深度、心率变异性、动态血压等参数，最终数据通过智能终端显示屏进行显示。智能终端2000上的APP还可以将处理后的数据上传至健康数据云平台进行大数据分析。

根据本申请的一些实施例，智能终端2000上的APP对数据进行分析之后，根据不同分析结果，向耳机2100输出相对应的语音提示；耳机2100根据语音提示向使用者进行播报。使用者可以根据语音播报调节呼吸节奏和呼吸深度。例如，APP收到实时呼吸数据后，计算出实时的呼吸幅度和呼吸频率。将呼吸幅度与标定的基准幅度作对比、呼吸频率与预定的阈值作对比。当实时采集数据小于基准值或设定的阈值时，进行第一语音诱导反馈播放来提醒客户加深呼吸幅度或加快频率；当实时采集数据接近基准值或设定的阈值时，进行第二语音诱导反馈播放来提醒客户保持当前的呼吸状态；当实时采集数据大于基准值或设定的阈值时，进行第三语音诱导反馈播放来提醒客户减小呼吸幅度或降低呼吸频率。通过反馈与及时提醒，保证训练效果的实现。

本申请还提供一种上述腹式呼吸降压治疗仪使用的长度可调节的束带，包括：非弹性束带和与之相连的弹性束带，以及一组传感器和采集控制模块。一组传感器可以设置于所述非弹性束带上，可以包括呼吸传感器和一组心电电极；采集控制模块可以设置于所述非弹性束带上，与所述一组传感器电连接，用于控制所述一组传感器采集使用者腹式呼吸过程中的呼吸参数和心电参数；所述采集控制模块被配置为将所述呼吸参数和所述心电参数传输至外部控制装置，使得所述外部控制装置可利用所述心电参数结合血氧仪数据进行动态血压计算。

本申请提供了一种成本低、携带方便的腹式呼吸降压治疗仪，通过长度调节使得束带与人体保持适当的压力，从而保证采集数据的有效性。在治疗过程中，实时检测使用者的血氧参数并进行反馈提醒，避免呼吸过程中因缺氧导致的危险，从而提高治疗过程的安全性。通过采集的心电参数和血氧参数实时计算出血压参数，更加直观地反映出治疗效果、便于数据分析。在治疗前标定出使用者的基准参数，在治疗过程中将实际采集的参数与基准参数相比较并进行反馈，对使用者及时提醒，有利于保证治疗效果的实现。此外，在束带上设置刻度，将与使用者相适应的束带压力状态转换为使用者的腰围尺寸并通过刻度显示，便于使用过程中快速将束带长度调整至数据采集的适当位置；对于多次采集而言，有助于保持数据采集的一致性。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种腹式呼吸降压治疗仪，其特征在于，包括：

长度可调节的束带，包括非弹性束带和与之相连的弹性束带；

一组传感器，设置于所述非弹性束带上，包括呼吸传感器和一组心电电极；

血氧仪，设置于使用者的肢体末端，用于采集血氧参数；

采集控制模块，设置于所述非弹性束带上，与所述一组传感器电连接，用于控制所述一组传感器采集使用者腹式呼吸过程中的呼吸参数和心电参数；

所述采集控制模块被配置为将所述呼吸参数和所述心电参数传输至外部控制装置，所述血氧仪被配置为将所述血氧参数传输至外部控制装置，从而进行动态血压计算和血氧反馈提醒。

2.根据权利要求1所述的腹式呼吸降压治疗仪，其特征在于，所述血氧仪被配置为将所述血氧参数传输至外部控制装置，包括：

所述血氧仪通过无线通讯方式直接将所述血氧参数传输至所述外部控制装置；或

所述血氧仪与所述采集控制模块有线连接并通过所述采集控制模块将所述血氧参数传输至所述外部控制装置。

3.根据权利要求1所述的腹式呼吸降压治疗仪，其特征在于，所述一组传感器还包括压力传感器，被配置为采集治疗过程中所述长度可调节的束带与所述使用者身体的接触压力并通过所述采集控制模块传输至外部控制装置，从而向所述使用者提醒反馈。

4.一种腹式呼吸降压治疗系统，其特征在于，包括：

权利要求1-3中任一项所述的腹式呼吸降压治疗仪；

外部控制装置，被配置为接收所述腹式呼吸降压治疗仪传输的所述呼吸参数、所述心电参数和所述血氧参数并进行动态血压计算和血氧反馈提醒。

5.根据权利要求4所述的腹式呼吸降压治疗系统，其特征在于，所述外部控制装置还被配置为接收所述采集控制模块传输的所述呼吸参数进行基准参数标定和训练参数反馈。

6.根据权利要求5所述的腹式呼吸降压治疗系统，其特征在于，所述外部控制装置包括：

数据处理模块，被配置为进行所述动态血压计算、血氧反馈提醒、基准参数标定和训练参数反馈；

语音播放模块，与所述数据处理模块相连，被配置为接收所述数据处理模块的训练指令并进行语音播放。

7.根据权利要求6所述的腹式呼吸降压治疗系统，其特征在于，所述训练参数反馈包括，根据训练过程中采集的所呼吸参数与所述基准参数进行对比，并通过所述语音播放模块将对比结果向使用者反馈。

8.根据权利要求7所述的腹式呼吸降压治疗系统，其特征在于，所述外部控制装置包括智能终端，所述数据处理模块包括安装于所述智能终端上的应用程序。

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