CN114028779A - 一种医用呼吸训练器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用呼吸训练器，包括训练模块、负荷调节模块、吸痰模块和清洁模块，所述训练模块用于恢复患者的呼吸肌功能，所述负荷调节模块用于在呼吸训练过程中实时调整吸气时受到的吸气阻力，所述吸痰模块用于监测在进行呼吸训练时是否出现痰液并将痰液从喉咙处吸出，所述清洁模块用于在呼吸训练一段时间后对负荷调节模块进行清洁避免细菌滋生，所述训练模块包括呼吸肌定位监测模块、呼吸肌辅助张缩模块和骨骼控制模块。本发明通过设置的训练模块能够监测患者两侧呼吸肌训练情况，并对呼吸训练过程中患者肌肉控制异常的呼吸肌辅助伸张或收缩，同时在呼吸训练时对躯干姿势异常的部位进行限制。

Description

一种医用呼吸训练器

技术领域

本发明涉及呼吸训练装置技术领域，特别涉及一种医用呼吸训练器。

背景技术

呼吸训练是肺疾病患者整体肺功能康复方案的一个组成部分，呼吸训练需要对吸气肌进行锻炼，大多数呼吸训练器采用阻抗训练基础原理，使用者透过吸气训练器吸气时需费力去抵抗训练器设定的阻抗，以增加吸气肌力，借此增加呼吸肌强度与耐受度，对于脑卒中患者来说，由于中枢神经系统损伤，神经、肌肉控制异常，存在呼吸肌功能减弱和躯干控制异常的问题。

脑卒中患者偏瘫侧躯体肌力降低或张力过高，脊柱两侧肌肉力量不平衡，患者无法合理分布重心和维持正确的躯干控制，会导致患者两侧的呼吸肌训练的不平衡，且会加重颈、肩、胸廓姿势异常，而且伴有严重意识障碍和肢体功能障碍的脑卒中患者需长期卧床，在长时间的呼吸训练过程中，会在病人的口中产生痰液，卧床体位不利于患者进行充分咳嗽，导致呼吸道分泌物排出困难，若看护人员未及时发现会发生危险，且病人由于喉咙有痰会忍不住咳嗽，咳嗽时会有唾沫顺着气流进入呼吸训练器内，易产生异味并滋生细菌病毒，不及时处理会造成呼吸道感染，另外现有的呼吸训练装置，病人在训练一段时间后会感到疲劳，现有的装置在档位不适合继续训练时，需要手动调节负荷加载，使吸气阻力与吸气肌强度匹配，但是由于病人卧床不易进行调节，为此，我们提出一种医用呼吸训练器。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种医用呼吸训练器，通过设置的训练模块能够监测患者两侧呼吸肌训练情况，并对呼吸训练过程中患者肌肉控制异常的呼吸肌辅助伸张或收缩，同时在呼吸训练时对躯干姿势异常的部位进行限制，避免对呼吸训练造成影响；通过设置的负荷调节模块，能够根据病人的呼吸训练时的数据，实时调节负荷加载，使吸气阻力与吸气肌强度匹配，确保呼吸训练对呼吸肌有足够的运动量，同时不会由于负荷过大造成呼吸困难，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种医用呼吸训练器，包括训练模块、负荷调节模块、吸痰模块和清洁模块，训练模块用于恢复患者的呼吸肌功能，负荷调节模块用于在呼吸训练过程中实时调整吸气时受到的吸气阻力，吸痰模块用于监测在进行呼吸训练时是否出现痰液并将痰液从喉咙处吸出，清洁模块用于在呼吸训练一段时间后对负荷调节模块进行清洁避免细菌滋生，训练模块包括呼吸肌定位监测模块、呼吸肌辅助张缩模块和骨骼控制模块。

呼吸肌定位监测模块用于定位患者的呼吸肌并监测患者两侧呼吸肌训练情况，呼吸肌辅助张缩模块用于对呼吸训练过程中患者肌肉控制异常的呼吸肌辅助伸张或收缩。骨骼控制模块用于对呼吸训练时躯干姿势异常的部位进行限制；呼吸肌定位监测模块包括训练床、呼吸肌训练罩和定位贴，训练床的两侧均固定安装有防落护栏，防落护栏的顶部固定安装有放置板，放置板的上表面固定安装有显示控制屏，放置板的底部固定连接有安装杆。

呼吸肌训练罩固定安装在安装杆的底端，定位贴设置在呼吸肌训练罩的下表面，定位贴的形状与对应的呼吸肌形状相匹配，呼吸肌训练罩的底部开设有水平定位槽和垂直定位槽，水平定位槽的内部滑动连接有移动块，垂直定位槽的内部滑动连接有滑动板，滑动板的底部固定安装有连接杆，移动块和连接杆的底部均与定位贴的上表面固定连接，且所述连接杆位于两个移动块之间。

通过以上结构可实现：病人躺在训练床上之后，根据患者的体型将放置板在防落护栏上滑动，使呼吸肌训练罩位于患者的胸腹部，并把定位贴固定在患者的呼吸肌上，由于脑卒中恢复早期患者偏瘫侧躯体肌力降低或张力过高，脊柱两侧肌肉力量不平衡，因此患者呼吸训练时，呼吸肌带动定位贴上下起伏以及定位贴的两侧被带动展开和收缩，定位贴会带动移动块和滑动板分别在水平定位槽和垂直定位槽内移动，通过设置在水平定位槽和垂直定位槽内的感应器确定移动的距离，显示控制屏能够实时监测呼吸训练的数据和病人的身体情况数据，进而判断患者两侧呼吸肌的力量是否达到了医生设定的阈值。

本发明进一步的改进在于，呼吸肌辅助张缩模块包括充气模块和抽气模块，充气模块和抽气模块均设置在呼吸肌训练罩的内部，定位贴的内部开设有空腔，定位贴的顶部固定连接有第一导气管和第二导气管，第一导气管和第二导气管的远离定位贴的一端分别与抽气模块和充气模块连接。骨骼控制模块包括推块、限制杆和双层缓冲垫，放置板的底部开设有矩形槽，推块滑动安装在矩形槽的内部，矩形槽的尾端固定安装有弹簧，弹簧的另一端固定连接在推块的侧面，推块的底部安装有连接件，限制杆的顶端与连接件相连接，限制杆的底端与双层缓冲垫相连接。

通过以上结构可实现：病患由于偏瘫导致部分呼吸肌的力量小，单靠病患自己难以对该处呼吸肌训练充分，长期下来会导致两侧呼吸肌不平衡，当呼吸肌定位监测模块监测到患者两侧呼吸肌的力量不平衡后，病患呼气时，启动充气模块，由第二导气管向对应位置的定位贴充气，定位贴膨胀给胸廓向下的压力，来辅助患者呼吸肌舒张，而空腔使气体均匀分布有助于充分带动呼吸肌，病患吸气时，关闭充气模块后，启动抽气模块，由第一导气管向对应位置的定位贴抽气，定位贴收缩给胸廓向上的拉力，来辅助患者呼吸肌收缩，由呼吸肌定位监测模块测量出的数据来实时调节下次呼吸肌辅助张缩模块在辅助训练时用力的大小；另外在呼吸训练过程中，病患由于偏瘫造成姿势异常，将双层缓冲垫与患者姿势异常的部位接触，调整连接件的角度后固定限制杆，病患姿势变化先通过双层缓冲垫做第一步的缓冲，避免伤到患者，随着躯体姿势变化增大，会通过限制杆和推块来挤压弹簧做第二步缓冲，限制病患的躯体移动，防止异常的躯体姿态影响呼吸肌的锻炼。

本发明进一步的改进在于，负荷调节模块包括呼吸训练箱、四通管和吸嘴，呼吸训练箱固定安装在放置板的上表面，吸嘴的尾端插接在四通管的管口内部，四通管的另外三个管口分别插接有呼吸管、雾化管和吸取管，呼吸管的远离四通管的一端分别与呼吸训练箱泵固定连接，呼吸训练箱的内部设置有通气横管、第一训练管和第二训练管，呼吸训练箱的外壁贯穿连接有排气通道和进气通道，通气横管的一端与排气通道固定连接，排气通道的远离呼吸训练箱的一端固定安装有第一单向活瓣，通气横管的另一端与呼吸管的位于呼吸训练箱内部的一端固定连接，进气通道的位于呼吸训练箱内部的一端与第二训练管相连通，第一训练管和第二训练管的底端均固定安装在呼吸训练箱内壁的底部，第一训练管和第二训练管的顶端与通气横管的底端固定连接，第一训练管和第二训练管的顶端均固定安装有第二单向活瓣，第一训练管和第二训练管之间固定安装有若干根连接管，第一训练管和第二训练管通过连接管相连通，且若干根所述连接管之间间隔的距离相同，连接管的位于第一训练管内的一端均固定安装有第三单向活瓣。

通过以上结构可实现：将吸嘴放在病人嘴中，进行呼吸训练，此时四通管上的呼吸管和雾化管中的阀门关闭，防止呼吸训练时产生的唾沫进入管中，使用呼吸训练箱做呼吸训练，通过呼吸管吸气时，排气通道上的第一单向活瓣关闭，第一训练管和第二训练管上的第二单向活瓣均由于压力差而打开，同时第二训练管内的阻抗机构由于吸力向上滑动，使气体由进气通道吸入，连接管上的第三单向活瓣打开，通过连接管进入第一训练管和通气横管，但由于连通的连接管少，吸力会继续将将第二训练管内的阻抗机构向上吸，使与第一训练管连通的连接管数量增加，吸气速度加快，直到气压平衡；通过呼吸管呼气时，排气通道上的第一单向活瓣打开，第一训练管和第二训练管上的第二单向活瓣关闭，因此呼吸训练时产生的唾沫主要存在与通气横管内。

本发明进一步的改进在于，第二训练管的内壁套设有调节筒，调节筒的靠近第二训练管内壁的一侧具有磁性，且所述调节筒工作时能够产生形变，第二训练管的内部的上下两端均固定安装有电磁铁，电磁铁均位于调节筒的背面，第二训练管的内部设置有阻抗机构，呼吸训练箱的内壁固定安装有光线接收板。所述阻抗机构包括活塞和阻力塞，所述活塞的底部与阻力塞的顶部固定连接，所述活塞的外壁与调节筒的内壁相接触，所述阻力塞的形状为圆台形且顶部直径小于底部直径，所述活塞和阻力塞的内部均设置有空气腔，所述阻力塞的外壁固定安装有凸块，所述活塞和阻力塞的内部设置有荧光材料。

通过以上结构可实现：在进行呼吸训练时，将位于顶端的电磁铁通电，并对调节筒产生斥力，使得调节筒发生形变，调节筒由下至上直径逐减小，产生倾斜角，使阻抗机构向上移动的过程中，受到的挤压力改变，活塞受到挤压时发生形变，其内部的空气腔能够确保活塞时刻与调节筒的内壁贴紧，同时随着倾斜角的改变，使得调节筒与阻力塞的接触面积改变，阻力塞外侧的凸块由下至上密度不同，且倾斜角改变会随之改变阻力塞受到的挤压力，根据病人呼吸训练的情况，调节电磁铁的通电大小，来改变调节筒的倾斜度数，使得阻抗机构产生的吸气阻力发生变化，光线接收板能够接收到阻抗机构上的荧光材料发出的光线，以此判断出阻抗机构在呼吸训练时的移动速度和移动距离，并使数据保持在设定的阈值范围内，根据病人的呼吸情况进行实时的调节，确保呼吸训练对呼吸肌有足够的运动量，同时不会由于负荷过大造成呼吸困难；而在检测到喉咙有痰时，改变电磁铁通电的电流方向，电磁铁将调节筒向外吸，使的调节筒直径变大，放开对阻抗机构的挤压，能够直接呼吸空气。

本发明进一步的改进在于，清洁模块包括清理环和紫外线灯，第二训练管的内壁的顶部固定安装有电动滑台，电动滑台的底部滑动连接有滑块，滑块的底部固定连接有磁铁块，磁铁块的下表面与通气横管的顶部相接触，清理环套设在通气横管的内壁，清理环位于磁铁块的正下方，且所述清理环与磁铁块磁性连接，紫外线灯固定安装在呼吸训练箱的内壁。

通过以上结构可实现：每隔一段时间启动电动滑台，通过滑块带动磁铁块移动，磁铁块移动带动清理环随之移动，清理环的外侧设置有无菌布，能够在移动的过程中对通气横管进行擦拭，将残留的唾液和呼出的水汽擦干，消除细菌滋生的环境，且擦拭过程需在呼气时进行，避免清理环被第二单向活瓣挡住，定期开启紫外线灯进行杀菌，避免细菌滋生。

本发明进一步的改进在于，吸痰模块包括雾化箱和吸痰泵，雾化箱和吸痰泵均固定安装在放置板的上表面，雾化管和吸取管的远离四通管的一端分别与雾化箱和吸痰泵固定连接，四通管的正面固定安装有检测圆盘，检测圆盘的内壁固定安装有碰撞检测板，所述检测圆盘的内部设置有钢珠，钢珠工作时能够在碰撞检测板的内侧自由移动，四通管的内部安装有转动齿轮，且所述转动齿轮位于吸取管和吸嘴之间，吸取管的外壁开设有轮齿，吸取管上的轮齿与转动齿轮相匹配，吸取管位于四通管内部的一端朝吸嘴的方向弯曲，所述四通管的外侧固定安装有伺服电机，伺服电机的输出端与转动齿轮的圆心处传动连接。

通过以上结构可实现：当病人喉咙有痰会忍不住咳嗽，吸嘴上的四通管会在咳嗽时持续振动，导致监测圆盘内的钢珠持续撞击碰撞检测板，在钢珠撞击的频率达到阈值且达到一定的时间后，确定不是由于吸气过快而导致咳嗽，则停止呼吸训练，启动雾化箱，通过雾化管释放化痰药，病人吸入化痰药后将痰液稀释，接着伺服电机启动，带动转动齿轮旋转，转动齿轮旋转的过程中带动吸取管移动，把吸取管沿吸嘴捅到病人喉咙处，启动吸痰泵，将痰液吸出。

本发明进一步的改进在于，训练床的内部设置有多个液压杆，每个所述液压杆的顶部均固定连接有支撑板，所述支撑板的上表面固定安装有压力传感器。通过以上结构可实现：通过各压力传感器接收到的数据大小，能够确认病人的臀部位于哪块支撑板上，在检测到病人的喉咙中有痰后，训练床上的液压杆启动，调节病人的体位，使病人头低臀高有利于痰液流到咽喉部。

本发明进一步的改进在于，一种医用呼吸训练器，使用步骤如下：

步骤一，病人躺在训练床上，根据患者的体型将放置板在防落护栏上滑动，使呼吸肌训练罩位于患者的胸腹部，把放置板固定在此处，并把定位贴固定在患者的呼吸肌上，将吸嘴放入病人的口中，进行呼吸训练，通过设置在水平定位槽和垂直定位槽内的感应器确定移动的距离，进而判断患者两侧呼吸肌的力量是否达到了医生设定的阈值；

步骤二，当呼吸肌定位监测模块监测到患者两侧呼吸肌的力量不平衡后，病患呼气时，启动充气模块，对应位置的定位贴膨胀，给胸廓向下的压力，辅助患者呼吸肌舒张，病患吸气时，关闭充气模块后，启动抽气模块，对应位置的定位贴收缩，给胸廓向上的拉力，辅助患者呼吸肌收缩，在呼吸训练过程中，将双层缓冲垫与患者姿势异常的部位接触，限制病患的躯体移动；

步骤三，显示控制屏内记录下呼吸训练的数据，便于医护人员观看，另外根据病人的呼吸情况，显示控制屏通过调节电磁铁的通电电流的大小，对吸气阻力进行实时的调节，将呼吸数据保持在设定的阈值范围内，使吸气阻力与吸气肌强度匹配；

步骤四，在呼吸训练的过程中，若病人的喉咙内出现痰液，咳嗽时会使监测圆盘内的钢珠持续撞击碰撞检测板，在钢珠撞击的频率达到阈值且持续一定的时间，确定不是由于吸气过快而导致咳嗽；

步骤五，训练床上的液压杆启动，调节病人的体位，使病人头低臀高有利于痰液流到咽喉部，启动雾化箱，通过雾化管释放化痰药，病人吸入化痰药后将痰液稀释，启动伺服电机，带动转动齿轮旋转，转动齿轮旋转的过程中带动吸取管移动，把吸取管沿吸嘴捅到病人喉咙处，启动吸痰泵，将痰液吸出；

步骤六，每隔一段时间启动电动滑台，通过滑块和磁铁块带动清理环移动，在移动的过程中对通气横管进行擦拭，将残留的唾液和呼出的水汽擦干，消除细菌滋生的环境，且擦拭过程需在呼气时进行，定期开启紫外线灯进行杀菌，避免细菌滋生。

与现有技术相比，本发明通过设置的训练模块能够监测患者两侧呼吸肌训练情况，并对呼吸训练过程中患者肌肉控制异常的呼吸肌辅助伸张或收缩，同时在呼吸训练时对躯干姿势异常的部位进行限制，避免对呼吸训练造成影响，把定位贴固定在患者的呼吸肌上，患者在呼吸训练时，呼吸肌带动定位贴上下起伏以及定位贴的两侧被带动展开和收缩，定位贴会带动移动块和滑动板分别在水平定位槽和垂直定位槽内移动，通过设置在水平定位槽和垂直定位槽内的感应器确定移动的距离，来判断患者两侧呼吸肌的力量是否达到了医生设定的阈值，由呼吸肌定位监测模块测量出的数据来实时调节下次呼吸肌辅助张缩模块在辅助训练时用力的大小，将双层缓冲垫与患者姿势异常的部位接触，调整连接件的角度后固定限制杆，确保患者两侧的呼吸肌训练后的肌力平衡，避免加重颈、肩、胸廓姿势异常，缩短患者卧床时间，加快康复进程。

与现有技术相比，本发明通过设置的负荷调节模块，能够根据病人的呼吸训练时的数据，实时调节负荷加载，使吸气阻力与吸气肌强度匹配，确保呼吸训练对呼吸肌有足够的运动量，同时不会由于负荷过大造成呼吸困难，进行呼吸训练时，将位于顶端的电磁铁通电，对调节筒产生斥力，使得调节筒发生形变，调节筒由下至上直径逐减小，产生倾斜角，使阻抗机构向上移动的过程中，受到的挤压力改变，活塞受到挤压时发生形变，其内部的空气腔能够确保活塞时刻与调节筒的内壁贴紧，同时随着倾斜角度的改变，使得调节筒与阻力塞的接触面积改变，阻力塞外侧的凸块由下至上密度不同，且倾斜角改变会随之改变阻力塞受到的挤压力，根据病人呼吸训练的情况，调节电磁铁的通电电流的大小，来改变调节筒的倾斜度数，使得阻抗机构产生的吸气阻力发生变化，光线接收板能够接收到阻抗机构上的荧光材料发出的光线，以此判断出阻抗机构在呼吸训练时的移动速度和移动距离，并使数据保持在设定的阈值范围内，根据病人的呼吸情况对吸气阻力的大小进行实时的调节。

与现有技术相比，本发明通过设置的吸痰模块和清洁模块，能够及时发现病人的喉咙有痰产生，并快速的将痰排出，无需人员进行看护节省了人力资源，同时无需等待看护人员赶来再进行处理，减少了发生窒息情况的可能，并且清洁模块能够消除细菌滋生的环境并进行杀菌，当病人喉咙有痰会忍不住咳嗽，使监测圆盘内的钢珠持续撞击碰撞检测板，在钢珠撞击的频率达到阈值且达到一定的时间后，确定不是由于吸气过快而导致咳嗽，则停止呼吸训练，训练床上的液压杆启动，调节病人的体位，使病人头低臀高有利于痰液流到咽喉部，启动雾化箱，通过雾化管释放化痰药，病人吸入化痰药后将痰液稀释，接着伺服电机启动，带动转动齿轮旋转，转动齿轮旋转的过程中带动吸取管移动，把吸取管沿吸嘴捅到病人喉咙处，启动吸痰泵，将痰液吸出。

附图说明

图1为本发明一种医用呼吸训练器的整体结构示意图。

图2为本发明一种医用呼吸训练器的四通管连接结构示意图。

图3为本发明一种医用呼吸训练器的呼吸训练箱剖视示意图。

图4为本发明一种医用呼吸训练器的图4中A的放大示意图。

图5为本发明一种医用呼吸训练器的阻抗机构剖视示意图。

图6为本发明一种医用呼吸训练器的训练床部分结构剖视示意图。

图7为本发明一种医用呼吸训练器的部分结构示意图。

图8为本发明一种医用呼吸训练器的呼吸肌训练罩和定位贴连接结构示意图。

图中：1、训练床；2、防落护栏；3、放置板；4、呼吸训练箱；5、雾化箱；6、吸痰泵；7、呼吸管；8、雾化管；9、吸取管；10、四通管；11、吸嘴；12、显示控制屏；13、检测圆盘；14、碰撞检测板；15、钢珠；16、转动齿轮；17、伺服电机；18、通气横管；19、第一训练管；20、第二训练管；21、连接管；22、电动滑台；23、滑块；24、磁铁块；25、清理环；26、排气通道；27、进气通道；28、第一单向活瓣；29、光线接收板；30、紫外线灯；31、阻抗机构；3101、活塞；3102、阻力塞；3103、空气腔；3104、凸块；32、第二单向活瓣；33、第三单向活瓣；34、调节筒；35、电磁铁；36、液压杆；37、支撑板 ；38、压力传感器；39、矩形槽；40、推块；41、弹簧；42、连接件；43、限制杆；44、双层缓冲垫；45、安装杆；46、呼吸肌训练罩；47、定位贴；48、水平定位槽；49、移动块；50、垂直定位槽；51、滑动板；52、连接杆；53、空腔；54、充气模块；55、抽气模块；56、第一导气管；57、第二导气管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、图7和图8所示，一种医用呼吸训练器，包括训练模块、负荷调节模块、吸痰模块和清洁模块，训练模块用于恢复患者的呼吸肌功能，负荷调节模块用于在呼吸训练过程中实时调整吸气时受到的吸气阻力，吸痰模块用于监测在进行呼吸训练时是否出现痰液并将痰液从喉咙处吸出，清洁模块用于在呼吸训练一段时间后对负荷调节模块进行清洁避免细菌滋生，训练模块包括呼吸肌定位监测模块、呼吸肌辅助张缩模块和骨骼控制模块，呼吸肌定位监测模块用于定位患者的呼吸肌并监测患者两侧呼吸肌训练情况，呼吸肌辅助张缩模块用于对呼吸训练过程中患者肌肉控制异常的呼吸肌辅助伸张或收缩，骨骼控制模块用于对呼吸训练时躯干姿势异常的部位进行限制，呼吸肌定位监测模块包括训练床1、呼吸肌训练罩46和定位贴47，训练床1的两侧均固定安装有防落护栏2，防落护栏2的顶部固定安装有放置板3，放置板3的上表面固定安装有显示控制屏12，放置板3的底部固定连接有安装杆45，呼吸肌训练罩46固定安装在安装杆45的底端，定位贴47设置在呼吸肌训练罩46的下表面，定位贴47的形状与对应的呼吸肌形状相匹配，呼吸肌训练罩46的底部开设有水平定位槽48和垂直定位槽50，水平定位槽48的内部滑动连接有移动块49，垂直定位槽50的内部滑动连接有滑动板51，滑动板51的底部固定安装有连接杆52，移动块49和连接杆52的底部均与定位贴47的上表面固定连接，且连接杆52位于两个移动块49之间。

呼吸肌辅助张缩模块包括充气模块54和抽气模块55，充气模块54和抽气模块55均设置在呼吸肌训练罩46的内部，定位贴47的内部开设有空腔53，定位贴47的顶部固定连接有第一导气管56和第二导气管57，第一导气管56和第二导气管57的远离定位贴47的一端分别与抽气模块55和充气模块54连接，骨骼控制模块包括推块40、限制杆43和双层缓冲垫44，放置板3的底部开设有矩形槽39，推块40滑动安装在矩形槽39的内部，矩形槽39的尾端固定安装有弹簧41，弹簧41的另一端固定连接在推块40的侧面，推块40的底部安装有连接件42，限制杆43的顶端与连接件42相连接，限制杆43的底端与双层缓冲垫44相连接。

脑卒中恢复早期患者偏瘫侧躯体肌力降低或张力过高，脊柱两侧肌肉力量不平衡，患者无法合理分布重心和维持正确的躯干控制；偏瘫会导致膈肌等主要呼吸肌群无法有效发挥作用，往往过度调动胸锁乳突肌和斜角肌等辅助呼吸肌群，加重颈、肩、胸廓姿势异常，使患者无法维持正确的躯干控制。

常规的呼吸训练方案，往往不重视呼吸的频率，呼吸气流的控制，较少顾及到吸气和呼气的协调，训练动作单一，容易导致辅助呼吸肌的代偿并且脑卒中恢复早期患者的配合度往往不高，可能达不到想要的临床治疗效果，通过控制充气模块54和抽气模块55的开启和断开频率，来调节患者的呼吸频率，开始时充气模块54和抽气模块55的工作功率小，避免与患者呼吸频率冲突造成呼吸不畅，随着两者间频率逐渐同步后，再加大充气模块54和抽气模块55的工作功率，提高了呼吸肌训练的效果。

通过采用上述技术方案：通过设置的训练模块能够监测患者两侧呼吸肌训练情况，并对呼吸训练过程中患者肌肉控制异常的呼吸肌辅助伸张或收缩，同时在呼吸训练时对躯干姿势异常的部位进行限制，避免对呼吸肌的训练造成影响，把定位贴47固定在患者的呼吸肌上，在患者呼吸训练时，呼吸肌带动定位贴47上下起伏以及定位贴47的两侧被带动展开和收缩，定位贴47会带动移动块49和滑动板51分别在水平定位槽48和垂直定位槽50内移动，由位于水平定位槽48和垂直定位槽50内的感应器确定移动的距离，进而判断患者两侧呼吸肌的力量是否达到了医生设定的阈值，当呼吸肌定位监测模块监测到患者两侧呼吸肌的力量不平衡后，病患呼气时，启动充气模块54，由第二导气管57向对应位置的定位贴47充气，定位贴47膨胀给胸廓向下的压力，来辅助患者呼吸肌舒张，而空腔53使气体均匀分布有助于充分带动呼吸肌，病患吸气时，关闭充气模块54后，启动抽气模块55，由第一导气管56向对应位置的定位贴47抽气，定位贴47收缩给胸廓向上的拉力，来辅助患者呼吸肌收缩，由呼吸肌定位监测模块测量出的数据来实时调节下次呼吸肌辅助张缩模块在辅助训练时用力的大小，另外在呼吸训练过程中，将双层缓冲垫44与患者姿势异常的部位接触，调整连接件42的角度后固定限制杆43，病患姿势变化先通过双层缓冲垫44做第一步的缓冲，避免伤到患者，随着躯体姿势变化增大，会通过限制杆43和推块40来挤压弹簧41做第二步缓冲，限制病患的躯体移动，防止异常的躯体姿态影响呼吸肌的锻炼。

实施例2

如图1-图5、图7和图8所示，一种医用呼吸训练器，包括训练模块、负荷调节模块、吸痰模块和清洁模块。

负荷调节模块包括呼吸训练箱4、四通管10和吸嘴11，呼吸训练箱4固定安装在放置板3的上表面，吸嘴11的尾端插接在四通管10的管口内部，四通管10的另外三个管口分别插接有呼吸管7、雾化管8和吸取管9，呼吸管7的远离四通管10的一端分别与呼吸训练箱4泵固定连接，呼吸训练箱4的内部设置有通气横管18、第一训练管19和第二训练管20，呼吸训练箱4的外壁贯穿连接有排气通道26和进气通道27，通气横管18的一端与排气通道26固定连接，排气通道26的远离呼吸训练箱4的一端固定安装有第一单向活瓣28，通气横管18的另一端与呼吸管7的位于呼吸训练箱4内部的一端固定连接，进气通道27的位于呼吸训练箱4内部的一端与第二训练管20相连通，第一训练管19和第二训练管20的底端均固定安装在呼吸训练箱4内壁的底部，第一训练管19和第二训练管20的顶端与通气横管18的底端固定连接，第一训练管19和第二训练管20的顶端均固定安装有第二单向活瓣32，第一训练管19和第二训练管20之间固定安装有若干根连接管21，第一训练管19和第二训练管20通过连接管21相连通，且若干根连接管21之间间隔的距离相同，连接管21的位于第一训练管19内的一端均固定安装有第三单向活瓣33。

第二训练管20的内壁套设有调节筒34，调节筒34的靠近第二训练管20内壁的一侧具有磁性，且调节筒34工作时能够产生形变，第二训练管20的内部的上下两端均固定安装有电磁铁35，电磁铁35均位于调节筒34的背面，第二训练管20的内部设置有阻抗机构31，呼吸训练箱4的内壁固定安装有光线接收板29，阻抗机构31包括活塞3101和阻力塞3102，活塞3101的底部与阻力塞3102的顶部固定连接，活塞3101的外壁与调节筒34的内壁相接触，阻力塞3102的形状为圆台形且顶部直径小于底部直径，活塞3101和阻力塞3102的内部均设置有空气腔3103，阻力塞3102的外壁固定安装有凸块3104，活塞3101和阻力塞3102的内部设置有荧光材料。

通过采用上述技术方案：通过设置的负荷调节模块，能够根据病人的呼吸训练时的数据，实时调节负荷加载，使吸气阻力与吸气肌强度匹配，确保呼吸训练对呼吸肌有足够的运动量，同时不会由于负荷过大造成呼吸困难，进行呼吸训练时，将位于顶端的电磁铁35通电，对调节筒34产生斥力，使得调节筒34发生形变，调节筒34由下至上直径逐减小，产生倾斜角，使阻抗机构31向上移动的过程中，受到的挤压力改变，活塞3101受到挤压时发生形变，其内部的空气腔3103能够确保活塞3101时刻与调节筒34的内壁贴紧，同时随着倾斜角度的改变，使得调节筒34与阻力塞3102的接触面积改变，阻力塞3102外侧的凸块3104由下至上密度不同，且倾斜角改变会随之改变阻力塞3102受到的挤压力，根据病人呼吸训练的情况，调节电磁铁35的通电电流的大小，来改变调节筒34的倾斜度数，使得阻抗机构31产生的吸气阻力发生变化，光线接收板29能够接收到阻抗机构31上的荧光材料发出的光线，以此判断出阻抗机构31呼吸训练时，在第二训练管20中的移动速度和移动距离，并使数据保持在设定的阈值范围内，根据病人的呼吸情况对吸气阻力的大小进行实时的调节。

实施例3

如图1、图2、图3、图6、图7和图8所示，一种医用呼吸训练器，包括训练模块、负荷调节模块、吸痰模块和清洁模块。

清洁模块包括清理环25和紫外线灯30，第二训练管20的内壁的顶部固定安装有电动滑台22，电动滑台22的底部滑动连接有滑块23，滑块23的底部固定连接有磁铁块24，磁铁块24的下表面与通气横管18的顶部相接触，清理环25套设在通气横管18的内壁，清理环25位于磁铁块24的正下方，且清理环25与磁铁块24磁性连接，紫外线灯30固定安装在呼吸训练箱4的内壁。

吸痰模块包括雾化箱5和吸痰泵6，雾化箱5和吸痰泵6均固定安装在放置板3的上表面，雾化管8和吸取管9的远离四通管10的一端分别与雾化箱5和吸痰泵6固定连接，四通管10的正面固定安装有检测圆盘13，检测圆盘13的内壁固定安装有碰撞检测板14，检测圆盘13的内部设置有钢珠15，钢珠15工作时能够在碰撞检测板14的内侧自由移动，四通管10的内部安装有转动齿轮16，且转动齿轮16位于吸取管9和吸嘴11之间，吸取管9的外壁开设有轮齿，吸取管9上的轮齿与转动齿轮16相匹配，吸取管9位于四通管10内部的一端朝吸嘴11的方向弯曲，四通管10的外侧固定安装有伺服电机17，伺服电机17的输出端与转动齿轮16的圆心处传动连接。

训练床1的内部设置有多个液压杆36，每个液压杆36的顶部均固定连接有支撑板37，支撑板37的上表面固定安装有压力传感器38。脑卒中患者长时间卧床也会导致呼吸肌力量减弱，以膈肌力量降低更为明显，表现为膈肌运动范围缩小，导致呼吸浅快，正常的腹式呼吸减弱甚至消失，咳嗽能力下降，易出现排痰困难。

通过采用上述技术方案：通过设置的吸痰模块和清洁模块，能够及时发现病人的喉咙有痰产生，并快速的将痰排出，无需人员进行看护节省了人力资源，同时无需等待看护人员赶来再进行处理，减少了窒息产生的危险，并且清洁模块能够消除细菌滋生的环境并进行杀菌，当病人喉咙有痰会忍不住咳嗽，使监测圆盘内的钢珠15持续撞击碰撞检测板14，在钢珠15撞击的频率达到阈值且达到一定的时间后，确定不是由于吸气过快而导致咳嗽，则停止呼吸训练，训练床1上的液压杆36启动，支撑板37调节病人的体位，使病人头低臀高有利于痰液流到咽喉部，启动雾化箱5，通过雾化管8释放化痰药，病人吸入化痰药后将痰液稀释，接着伺服电机17启动，带动转动齿轮16旋转，转动齿轮16旋转的过程中带动吸取管9移动，把吸取管9沿吸嘴11捅到病人喉咙处，启动吸痰泵6，将痰液吸出，每隔一段时间启动电动滑台22，通过滑块23带动磁铁块24移动，磁铁块24移动带动清理环25随之移动，清理环25的外侧设置有无菌布，能够在移动的过程中对通气横管18进行擦拭，将残留的唾液和呼出的水汽擦干，消除细菌滋生的环境，且擦拭过程需在呼气时进行，避免清理环25被第二单向活瓣32挡住，定期开启紫外线灯30进行杀菌，避免细菌滋生。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种医用呼吸训练器，包括训练模块、负荷调节模块、吸痰模块和清洁模块，其特征在于：所述训练模块用于恢复患者的呼吸肌功能，所述负荷调节模块用于在呼吸训练过程中实时调整吸气时受到的吸气阻力，所述吸痰模块用于监测在进行呼吸训练时是否出现痰液并将痰液从喉咙处吸出，所述清洁模块用于在呼吸训练一段时间后对负荷调节模块进行清洁，所述训练模块包括呼吸肌定位监测模块、呼吸肌辅助张缩模块和骨骼控制模块，所述呼吸肌定位监测模块用于定位患者的呼吸肌并监测患者两侧呼吸肌训练情况，所述呼吸肌辅助张缩模块用于对呼吸训练过程中患者肌肉控制异常的呼吸肌辅助伸张或收缩，所述骨骼控制模块用于对呼吸训练时躯干姿势异常的部位进行限制，所述呼吸肌定位监测模块包括训练床、呼吸肌训练罩和定位贴，所述呼吸肌辅助张缩模块包括充气模块和抽气模块，所述充气模块和抽气模块均设置在呼吸肌训练罩的内部，所述定位贴的内部开设有空腔，所述定位贴的顶部固定连接有第一导气管和第二导气管，所述第一导气管和第二导气管的远离定位贴的一端分别与抽气模块和充气模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：所述训练床的两侧均固定安装有防落护栏，所述防落护栏的顶部固定安装有放置板，所述放置板的上表面固定安装有显示控制屏，所述放置板的底部固定连接有安装杆，所述呼吸肌训练罩固定安装在安装杆的底端，所述定位贴设置在呼吸肌训练罩的下表面，所述定位贴的形状与对应的呼吸肌形状相匹配，所述呼吸肌训练罩的底部开设有水平定位槽和垂直定位槽，所述水平定位槽的内部滑动连接有移动块，所述垂直定位槽的内部滑动连接有滑动板，所述滑动板的底部固定安装有连接杆，所述移动块和连接杆的底部均与定位贴的上表面固定连接，且所述连接杆位于两个移动块之间。

3.根据权利要求2所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：所述骨骼控制模块包括推块、限制杆和双层缓冲垫，所述放置板的底部开设有矩形槽，所述推块滑动安装在矩形槽的内部，所述矩形槽的尾端固定安装有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接在推块的侧面，所述推块的底部安装有连接件，所述限制杆的顶端与连接件相连接，所述限制杆的底端与双层缓冲垫相连接。

4.根据权利要求1所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：所述负荷调节模块包括呼吸训练箱、四通管和吸嘴，所述吸嘴的尾端插接在四通管的管口内部，所述四通管的另外三个管口分别插接有呼吸管、雾化管和吸取管，所述呼吸管的远离四通管的一端分别与呼吸训练箱泵固定连接，所述呼吸训练箱的内部设置有通气横管、第一训练管和第二训练管，所述呼吸训练箱的外壁贯穿连接有排气通道和进气通道，所述通气横管的一端与排气通道固定连接，所述排气通道的远离呼吸训练箱的一端固定安装有第一单向活瓣，所述通气横管的另一端与呼吸管的位于呼吸训练箱内部的一端固定连接，所述进气通道的位于呼吸训练箱内部的一端与第二训练管相连通，所述第一训练管和第二训练管的底端均固定安装在呼吸训练箱内壁的底部，所述第一训练管和第二训练管的顶端与通气横管的底端固定连接，所述第一训练管和第二训练管的顶端均固定安装有第二单向活瓣，所述第一训练管和第二训练管之间固定安装有若干根连接管，所述第一训练管和第二训练管通过连接管相连通，且若干根所述连接管之间间隔的距离相同，所述连接管的位于第一训练管内的一端均固定安装有第三单向活瓣。

5.根据权利要求4所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：所述第二训练管的内壁套设有调节筒，所述调节筒的靠近第二训练管内壁的一侧具有磁性，且所述调节筒工作时能够产生形变，所述第二训练管的内部的上下两端均固定安装有电磁铁，所述电磁铁均位于调节筒的背面，所述第二训练管的内部设置有阻抗机构，所述呼吸训练箱的内壁固定安装有光线接收板，所述阻抗机构包括活塞和阻力塞，所述活塞的底部与阻力塞的顶部固定连接，所述活塞的外壁与调节筒的内壁相接触，所述阻力塞的形状为圆台形且顶部直径小于底部直径，所述活塞和阻力塞的内部均设置有空气腔，所述阻力塞的外壁固定安装有凸块，所述活塞和阻力塞的内部设置有荧光材料。

6.根据权利要求4所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：所述清洁模块包括清理环和紫外线灯，所述第二训练管的内壁的顶部固定安装有电动滑台，所述电动滑台的底部滑动连接有滑块，所述滑块的底部固定连接有磁铁块，所述磁铁块的下表面与通气横管的顶部相接触，所述清理环套设在通气横管的内壁，所述清理环位于磁铁块的正下方，且所述清理环与磁铁块磁性连接，所述紫外线灯固定安装在呼吸训练箱的内壁。

7.根据权利要求1所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：所述吸痰模块包括雾化箱和吸痰泵，所述雾化箱和吸痰泵均固定安装在放置板的上表面，所述雾化管和吸取管的远离四通管的一端分别与雾化箱和吸痰泵固定连接，所述四通管的正面固定安装有检测圆盘，所述检测圆盘的内壁固定安装有碰撞检测板，所述检测圆盘的内部设置有钢珠，所述钢珠工作时能够在碰撞检测板的内侧自由移动，所述四通管的内部安装有转动齿轮，且所述转动齿轮位于吸取管和吸嘴之间，所述吸取管的外壁开设有轮齿，所述吸取管上的轮齿与转动齿轮相匹配，所述吸取管位于四通管内部的一端朝吸嘴的方向弯曲，所述四通管的外侧固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端与转动齿轮的圆心处传动连接。

8.根据权利要求1所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：所述训练床的内部设置有多个液压杆，每个所述液压杆的顶部均固定连接有支撑板，所述支撑板的上表面固定安装有压力传感器。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种医用呼吸训练器，其特征在于：使用步骤如下：

步骤一，病人躺在训练床上，根据患者的体型将放置板在防落护栏上滑动，使呼吸肌训练罩位于患者的胸腹部，把放置板固定在此处，并把定位贴固定在患者的呼吸肌上，将吸嘴放入病人的口中，进行呼吸训练，通过设置在水平定位槽和垂直定位槽内的感应器确定移动的距离，进而判断患者两侧呼吸肌的力量是否达到了医生设定的阈值；

步骤二，当呼吸肌定位监测模块监测到患者两侧呼吸肌的力量不平衡后，病患呼气时，启动充气模块，对应位置的定位贴膨胀，给胸廓向下的压力，辅助患者呼吸肌舒张，病患吸气时，关闭充气模块后，启动抽气模块，对应位置的定位贴收缩，给胸廓向上的拉力，辅助患者呼吸肌收缩，在呼吸训练过程中，将双层缓冲垫与患者姿势异常的部位接触，限制病患的躯体移动；

步骤三，显示控制屏内记录下呼吸训练的数据，便于医护人员观看，另外根据病人的呼吸情况，显示控制屏通过调节电磁铁的通电电流的大小，对吸气阻力进行实时的调节，将呼吸数据保持在设定的阈值范围内，使吸气阻力与吸气肌强度匹配；

步骤四，在呼吸训练的过程中，若病人的喉咙内出现痰液，咳嗽时会使监测圆盘内的钢珠持续撞击碰撞检测板，在钢珠撞击的频率达到阈值且持续一定的时间，确定不是由于吸气过快而导致咳嗽；

步骤五，训练床上的液压杆启动，调节病人的体位，使病人头低臀高有利于痰液流到咽喉部，启动雾化箱，通过雾化管释放化痰药，病人吸入化痰药后将痰液稀释，启动伺服电机，带动转动齿轮旋转，转动齿轮旋转的过程中带动吸取管移动，把吸取管沿吸嘴捅到病人喉咙处，启动吸痰泵，将痰液吸出；

步骤六，每隔一段时间启动电动滑台，通过滑块和磁铁块带动清理环移动，在移动的过程中对通气横管进行擦拭，将残留的唾液和呼出的水汽擦干，消除细菌滋生的环境，且擦拭过程需在呼气时进行，定期开启紫外线灯进行杀菌，避免细菌滋生。

Images