CN114375476A - 呼气压负荷训练管理装置及系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种呼气压负荷训练管理装置，以减轻COPD患者的呼吸浅促，改善运动能力和身体活动性。该装置是针对患有COPD的用户的训练管理装置。本装置具备将通过对用户进行运动负荷心肺功能检查(CPET)取得的最大运动时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TEX、和通过检查取得的在静息状态时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TRE相关的呼气信息输入的呼气信息输入单元，和计算出TEX和TRE的差分，判定在运动中是否有呼气延长的用户的用户判定单元，和对在运动中有呼气延长的用户，基于最大呼气压值，呈现呼气压负荷训练的菜单的菜单呈现单元，和输入在进行了预定次数的呼气压负荷训练后的呼气信息以及与运动能力相关的信息，判定对象用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果的训练结果呈现单元。

Description

呼气压负荷训练管理装置及系统
技术领域
本发明涉及一种有助于改善慢性阻塞性肺疾病(Chronic ObstructivePulmonary Disease:COPD)的呼吸浅促的呼气压负荷训练管理的技术。
背景技术
COPD是指因长期暴露于香烟烟雾等含有的有害物质中，导致肺部持续发炎，使呼吸功能下降，是生活习惯病的一种。根据世界卫生组织(WHO)2018年的统计，COPD占全球死亡原因的第3位，全球有6500万人患有中度或重度的COPD。根据顺天堂大学医学部的福地先生等人进行的流行病学调查研究报告的NICE研究(2001年发表)显示，在日本约有530万人患有COPD。近来，社会保障补助费和国民医疗费的高涨，对COPD的医学、经济和社会对策成为当务之急。改善COPD患者主诉频率最高的气短问题是当务之急。如果不减轻呼吸浅促，就无法改善运动能力和身体活动性。
β2受体激动剂和抗胆碱药是已知的用于缓解COPD症状而处方的主流长效吸入药。当前，除了其他众多的药物之外，还可以通过呼吸康复治疗的非药物疗法，但实际情况是还没有达到COPD的治疗攻略。为了改善呼吸浅促，在掌握具有多样性的COPD的病态生理的基础上，需要采取适当的措施。
鉴于老龄化社会，发明人认为提供在日常医疗护理中无法提供的呼吸康复训练，营养治疗和步行等锻炼的机会更加需要。本发明人是一名呼吸系统的专业医生，接触COPD患者的机会很多。COPD患者的实际感受是:“运动累的时候，与其闭着嘴呼吸，痛快地呼气反而更轻松，有这种轻松的时刻”，对于本发明人来说，以推荐闭口呼吸的传统医学常识难以理解，这激励其寻求改善气短的方法。
本发明人对COPD的运动能力和吸气·呼气的时机以及呼吸肌肉平衡的关系进行了锐意研究。结果发现，在延长呼气并且不能增加呼吸次数的呼吸模式(以下文中也称为“浅慢模式”)中，呼气肌肉力量不足，且运动能力下降。以前，没有关于针对实际的COPD患者的呼气肌训练(呼气肌训练:EMT)的有用性的报告，本发明人认为，如果通过EMT增加呼气肌肉力量并获得足够的呼气，则可带来足够的吸气，从而促进气短或运动能力的改善(非专利文献1)。
另一方面，在没有呼气延长而呼吸次数较多的呼吸模式(以下文中也称为“浅快模式”)中，虽然保持了运动能力，但一旦频繁呼吸就会呈现出气短。近年来，吸气肌训练(吸气肌训练:IMT)的有效性越来越受到关注，但效果并不一定恒定。本发明人认为，如果在浅快模式的呼吸模式的情况下，如果通IMT获得充分的吸气，或许可促进气短得到改善(同非专利文献1)。
【非专利文献1】Keisuke MIKI,“Exercise tolerance and balance ofinspiratory-to-expiratory muscle strength in relation to breathing timing inpatients with chronic obstructive pulmonary disease”,Journal of BreathResearch,2018Mar 28；12(3))
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，COPD患者的患病人数不断增加，为了解决这一问题，有必要广泛普及对改善COPD患者最常见的呼吸浅促、改善运动能力和身体活动性有用的训练。
然而，备受注目的吸气肌训练(IMT)的效果并不总是恒定的，也没有关于呼气肌肉训练(EMT)对于实际COPD患者的有用性的报告。
鉴于上述情况，为了减轻COPD患者的呼吸浅促、改善运动能力和身体活动性，本发明的目的是提供一种对实际COPD患者有用的呼气压负荷训练管理装置、管理系统和管理方法。
解决问题的方法
本发明人以COPD患者为对象，实施呼气肌训练(EMT)的有效性的临床试验，基于引起呼气延长的浅慢模式和不引起呼气延长的浅快模式，进行呼气肌训练(EMT)或吸气肌训练(IMT)，评估和确认各自的有用性，从而完成了本发明。
为了实现上述目的，本发明的呼气压力负荷训练管理装置是用于有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的用户的训练管理装置，包括以下1)～4)单元。
1)将通过对用户进行运动负荷心肺功能检查(CPET)取得的在最大运动时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TEX、和通过检查取得的在静息状态时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TRE相关的呼气信息输入的呼气信息输入单元。
2)计算出TEX和TRE的差分，判定运动中是否有出现呼气延长用户的用户判定单元。
3)对在运动中有出现呼气延长的用户，基于最大呼气压值，呈现呼气压负荷训练菜单的菜单呈现单元。
4)在进行了预定次数的呼气压负荷训练之后，输入上述1)的呼气信息以及与运动能力相关的信息，判定对象用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果的训练结果呈现单元。
根据上述构成的装置，对于实际的COPD患者，能够减轻呼吸浅促，改善运动能力和身体活动性。
这里，运动负荷心肺功能检查(心肺功能运动试验:CPET)也被称为CPX检查，在使用跑步机或自行车测功机(自行车)等运动负荷装置进行运动负荷试验的同时，并且利用呼气分析装置实时测量呼气中的氧气浓度和二氧化碳浓度及其换气量，测定作为运动能力指标的最大氧气摄取量等指标的检查。CPET是对把握患者的各自运动病态生理的有用检查，还可以测量每次呼吸时的吸气1次的换气量和呼气1次的换气量。
另外，如果相对于1次的呼吸时间的吸气时间的比率降低，则呼气时间就会延长。作为输入到呼吸信息输入单元的呼吸信息，当TEX是最大运动时的相对于1次的呼吸时间的吸气时间的比例的情况时，TRE也作为通过检查静息时的相对于1次的呼吸时间的吸气时间比例，当TEX是最大运动时的相对于1次呼吸时间的呼气时间比例的情况下，TRE也作为通过检查静息时的相对于1次的呼吸时间的呼气时间比例，也就是说，在使用吸气时间比例的情况下，对TEX和TRE都同样使用吸气时间比例，在使用呼气时间比例的情况下，对TEX和TRE也都同样使用呼气时间比例。因此，例如，当TEX是最大运动时的相对于1次呼吸时间的吸气时间比例的情况下，TRE不会成为通过检查静息时的相对于1次呼吸时间的呼气时间比例。
关于用户判定单元，计算出TEX和TRE之间的差分，例如，如果TEX和TRE被用作吸气时间的比例，则计算出TEX－TRE的值，判定差分值是否为负值，将负值的用户判定为在运动期间有呼气延长的用户。然后，菜单提示单元向在运动中判定为有呼气延长的用户提供呼气压负荷训练的菜单，并鼓励实施呼气压负荷训练。
另外,关于用户判定单元，计算出TEX和TRE之间的差分，例如，当TEX和TRE作为吸气时间的比例使用的话，则计算出TEX－TRE的值，判定差分值是否为正值，将正值的用户判定为在运动期间没有呼气延长的用户。然后，菜单提示单元向在运动中判定为没有呼气延长的用户提供吸气压负荷训练的菜单，并鼓励实施吸气压负荷训练。
在本发明的呼气压负荷训练管理装置中，呼气压负荷训练优选使用单向阀的呼气压负荷装置，该呼气压负荷装置具备在达到设定压力时打开阀门打开且呼气流入，从而起到提高呼气压的功能。
关于呼气压负荷装置，例如可以使用EMST150(Aspire Products LLC公司制造)。目前，EMST150并未在日本销售，只在海外销售。
上述呼气压负荷装置中的设定压力可在30cmH2O以下的低压设定范围内进行设定，且可从用户的最大呼气压的20～30％的呼气压负荷开始训练并逐步增加。就本发明人所知，现有的呼气压负荷装置至少不能对日本的COPD患者设定最合适的压力。在EMST150的情况下，没有30cmH2O以下的低压设定功能。为了实现根据病态生理对每个用户进行呼气压负荷训练的呼吸肌训练，优选能够在30cmH2O以下进行设定的装置。另外，通过从用户的最大呼气压的20～30％的呼气压负荷开始训练，能够最小限度地抑制由于训练引起的呼吸肌疲劳引起的肌肉疼痛或呼吸浅促的加重。
关于呼气压负荷训练，即使是老年人,因为可以很容易地在家里进行,适合各别用户的负荷压进行训练,能够最小限度地减小由于训练引起的呼吸肌疲劳的肌肉疼痛或呼吸浅促的加重，对用户来说不产生过度的负担,使其可以持续下去。
本发明的呼气压负荷训练管理装置，当用户判定单元中计算出的差分结果是在运动中没有呼气延长的情况下，在菜单提示单元中呈现吸气压负荷训练的菜单。
由此，可实现根据病态生理选择EMT和IMT的有针对性的呼吸压负荷训练。
本发明的呼气压负荷训练管理装置中的菜单呈现单元中的训练菜单，优选由呼吸专业医生确认并认可的。呼吸专业医生参与的呼出压力负荷训练，可以基于医学知识向用户提供合适的训练菜单。根据情况,在进行呼气压负荷训练时,利用胸部x线摄像图像,能够确认有无横膈膜的平定化，有无由于呼气不足使空气堵塞肺而陷入无效换气的可能性。可以调整训练的频率,设定压力。此外，结合训练，作为营养疗法可以给用户使用食用油脂等。
接下来，就本发明的呼气压负荷训练管理系统进行说明。
关于本发明的呼气压负荷训练管理系统，是上述的本发明的呼气压负荷训练管理装置经由网络连接用户终端和管理服务器构成。用户终端和管理服务器分担呼气压负荷训练管理装置的功能，并分别通过网络连接。许多用户经由自己的用户终端输入与自身的呼气信息和运动能力相关的信息，向他们呈现量身定制的呼气压负荷训练菜单，然后输入训练后的呼气信息后呈现训练结果。
以下，对用户终端和管理服务器所具备的功能进行说明。
用户终端具备以下1a)～1e)单元。
1a)包含最大呼气压在内的呼气信息输入单元。
1b)将输入的上述呼气信息发送到管理服务器的发送单元。
1c)呈现从管理服务器接收到的呼气压负荷训练菜单的菜单呈现单元。
1d)输入预定次数的呼气压负荷训练后的呼气信息以及与运动能力相关的信息并发送给管理服务器的发送单元。
1e)呈现从管理服务器接收到的训练结果的训练结果呈现单元。
管理服务器具备以下2a)～2d)单元。
2a)从用户终端接收上述呼气信息的接收单元。
2b)基于接收到的呼气信息计算差分的结果，判定是否有在运动中有呼气延长的用户的用户判定单元。
2c)创建呼气压负荷训练的菜单并发送给用户终端的菜单创建单元。
2d)从用户终端接收在预定次数的呼气压负荷训练后的呼气信息以及与运动能力相关的信息，判别该用户的运动能力有无改善效果，生成训练结果并发送给用户终端的训练结果生成单元。
用户终端优选设置在患者用户的家中、训练设施或医疗诊所设施中。呼气压负荷训练，即使是老年人，也可以在自己家简单地进行，或可以在健身房进行。因此，用户终端设置在用户的住宅内、训练设施内、医疗诊所设施内，并且实际创建训练菜单的管理服务器被集中管理。
接下来，就本发明的呼气压负荷训练管理方法进行说明。
本发明的呼气压负荷训练管理方法是针对患有COPD的用户的训练管理方法，包括以下a)～d)步骤。
a)输入通过CPET取得的用户的最大运动时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TEX、和通过CPET取得的在静息状态时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TRE相关的呼气信息的呼气信息输入步骤。
b)计算出TEX和TRE的差分，以判定用户在运动过程中是否有呼气延长的用户判定步骤。
c)对在运动中有呼气延长的用户，基于最大呼气压，呈现呼气压负荷训练的菜单的菜单呈现步骤。
d)输入进行了预定次数的呼气压负荷训练后的上述a)的呼气信息以及与运动能力相关的信息，判别该用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果的训练结果呈现步骤。
在本发明的呼气压负荷训练管理方法中，呼气压负荷训练使用带有单向阀的呼气压负荷装置，当呼气压负荷装置达到设定压力时，阀们打开并流入呼气。在此，设定压力可设定在30cmH2O以下的低压设定范围内，且可以从用户最大呼气压的20～30％的呼气压负荷开始训练并逐步增加。另外，在用户判定步骤中计算出的上述差分的结果是在运动中没有呼气延长的情况下，在菜单呈现步骤中呈现吸气压负荷训练的菜单。菜单呈现步骤中的训练菜单优选是由呼吸专家确认和认可的内容。
接下来，就本发明的呼气压负荷训练的管理程序进行说明。
本发明的呼气压负荷训练管理程序是用于使计算机执行上述的呼气压负荷训练管理系统中的用户终端所具备的所有单元功能的程序。
根据另一观点，本发明的呼气压负荷训练管理程序是用于使计算机执行作为上述呼气压负荷训练管理系统中的管理服务器所具备的所有单元功能的程序。
根据另一观点，本发明的呼气压负荷训练管理程序是用于使计算机执行上述的呼气压负荷训练管理方法中的呼气信息输入步骤、用户判定步骤、菜单呈现步骤、以及训练结果呈现步骤的程序。
发明效果
根据本发明，对于实际的COPD患者，具有减轻呼吸浅促、改善运动能力和身体活动性的效果。
附图说明
【图1】呼气压负荷训练管理装置的功能框图
【图2】呼气压负荷训练管理方法的处理流程图
【图3】呼气压负荷训练管理系统的功能框图
【图4】呼气压负荷训练管理系统的构成图
【图5】显示了患有COPD的用户在训练前通过CPET取得的呼吸时机和呼气残留量的图表
【图6】以稳定负荷评价的呼气压负荷训练后的持续运动的改善结果
【图7】以稳定负荷评价的吸气压负荷训练后的持续运动的改善结果
【图8】显示3个月的呼气压负荷训练效果的图表(病例报告)
【图9】相对于1次的呼吸时间的呼气时间的比例T的说明图
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式的一例。另外，本发明的范围不限于以下的实施例或图示例，也可以有其他的变更和变形。
【实施例1】
(呼气压负荷训练管理装置)
图1显示了实施例1的呼气压负荷训练管理装置的功能框图。如图1所示，呼气压负荷训练管理装置1包括呼气信息输入单元11、用户叛定单元12、菜单呈现单元13和训练结果呈现单元14。呼气信息输入单元11，是将通过对用户进行的运动负荷心肺功能检查(CPET)所取得的最大运动时的1次呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TEX、和通过检查取得的在静息状态时的1次呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TRE相关的呼气信息进行输入的单元。用户判定单元12，通过计算TEX和TRE的差分，以判定用户在运动中是否有呼气延长。菜单呈现单元13，通过计算差分结果，对被判定为在运动中有呼气延长的用户，基于最大呼气压值，呈现呼气压负荷训练的菜单。此外，训练结果呈现单元14，输入预定次数的训练后的呼气信息以及与运动能力有关的信息，判别该用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果的单元。
图2示出了呼气压负荷训练管理方法的处理流程图。如图2所示，首先，输入通过对用户进行运动负荷心肺功能检查(CPET)取得的最大运动时相对于1次呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TEX、和通过检查取得的在静息状态时相对于1次呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TRE相关的呼气信息(步骤S01:呼气信息输入步骤)。然后，算出TEX和TRE的差分，以判定用户在运动中是否有呼气延长(步骤S02:用户判定步骤)。
根据计算的差分结果，对被判定为在运动中有呼气延长的用户，基于最大呼气压值，呈现呼气压负荷训练的菜单(步骤S03:菜单呈现步骤)。输入进行了预定次数的训练后的呼气信息以及与运动能力有关的信息，判别该用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果(步骤S04:训练结果呈现步骤)。
根据计算的差分结果，对被判定为在运动中没有呼气延长的用户，基于最大呼气压值，呈现吸气压负荷训练的菜单(步骤S05:菜单呈现步骤)。输入进行了预定次数的训练后的呼气信息以及与运动能力有关的信息，判别该用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果(步骤S06:训练结果呈现步骤)。
【实施例2】
(呼气压负荷训练管理系统)
图3示意的是呼气压负荷训练管理系统的功能框图。如图3所示，呼气压负荷训练管理系统100由用户终端2和管理服务器3构成，其中用户终端设有呼气信息输入单元11、菜单呈现单元13、训练结果呈现单元14、发送端单元17a和接收单元18a，管理服务器设有用户判定单元12、菜单创建单元15、训练结果生成单元16、发送单元17b和接收单元18b。
输入到用户终端2的呼气信息输入单元的呼气信息通过发送单元17a发送给管理服务器3，由设置在管理服务器3上的接收单元18b接收。用户判定单元12基于接收到的呼气信息，计算出差分的结果，判定是否为有呼气延长的用户。菜单创建单元15，根据最大呼气压力值创建呼气压负荷训练或吸气压负荷训练的菜单，并通过发送单元17b发送。关于发送的菜单信息由设置在用户终端2上的接收单元18a接收。通过设置在用户终端2上的菜单呈现单元13，呈现从管理服务器3接收的呼气压负荷训练的菜单。
用户终端2通过发送单元17a输入进行了预定次数的训练后的呼气信息以及与运动能力有关的信息，并发送给管理服务器3。管理服务器3通过接收单元18b从用户终端2接收与呼气信息以及与运动能力有关的信息。管理服务器3通过训练结果生成单元16，基于进行了预定次数的训练后的呼气信息以及与运动能力有关的信息，判别该用户的运动能力有无改善效果，然后生成训练结果，通过发送单元17b发送给用户终端2，通过设置在用户终端2上的接收单元18a中接收。用户终端2通过训练结果呈现单元14呈现从管理服务器3接收到的训练结果。
图4示意的是呼气压负荷训练管理系统的构成图。如图4所示，呼气压负荷训练管理系统100由由智能手机2a、个人计算机2b和管理服务器3构成，智能手机2a、个人计算机2b和管理服务器3通过因特网5连接。在此，作为用户终端2虽然仅显示智能手机2a和个人计算机2b，但实际上可以连接更多的用户终端2。用户终端2的种类不限于智能手机或个人计算机，例如也可以是平板终端或可穿戴终端。
在运动负荷心肺功能检查装置4中，虽然未图示出，但设有运动负荷装置或呼气气体分析装置等，对运动中的呼气中的氧气浓度、二氧化碳浓度及其换气量进行实时测量，可以作为运动能力指标的最大氧摄取量等指标的测定检查。
在本实施例中，运动负荷心肺功能检查装置4和智能手机2a通过无线通信单元6a进行通信，运动负荷心肺功能检查装置4和个人计算机2b通过有线通信工具6b进行通信，但是通信方法不限于此，例如运动负荷心肺功能检查装置4和智能手机2a也可以通过有线通信工具6b进行通信，运动负荷心肺功能检查装置4和个人计算机2b通过无线通信工具6a进行通信。
另外，也可以不使用无线通信工具6a或有线通信工具6b，例如确认设置在运动负荷心肺功能检查装置4上的显示器(未图示)上显示的数值等，然后输入到智能手机2a或个人计算机2b也是可以的。
【实施例3】
对呼气压负荷训练的对象用户7例和吸气压负荷训练的对象用户9例，就本发明的呼气压负荷训练管理装置的有用性进行了确认的结果进行说明。图5(1)示出了在呼气压训练介入之前通过CPET获得的相对于1次呼吸的吸气时间的比例中，最大运动时的比例TEX和静息时的比例TRE的差分T。此外，图5(2)示出了在呼气压训练介入之前通过CPET获得的呼气残留量(吸气VTin－呼气VTex)。在此，图9(1)所示的“Ti/Ttot”是相对于1次呼吸的吸气时间的比例，图9(2)所示的“VTin-VTex”是呼气残留量。
如图5(1)所示，运动中的呼气延长，即差分T(最大运动时－静息时)为负值的用户(T低下群)作为呼气压负荷训练对象，另一方面，呼气没有延长，即差分T(最大运动时－静息时)为正值的患者(T增加群)作为吸气压力负荷训练对象。
如图5(2)所示，呼气压负荷训练对象在训练介入前进行的CPET中，最大运动时的呼气残留量，即吸气1次换气量和呼气1次换气量的差(吸气VTin－呼气VTex)比吸气压负荷训练对象明显多。也就是说，呼气压负荷训练对象(T低下群)不能在每次的呼吸时完全呼出空气，空气滞留在肺中，这是导致呼吸浅促的原因，由此可知在该群中如何呼出空气是很重要的。因此，如果对呼气压负荷训练对象(T低下群)进行呼气压负荷训练，获得充分的呼气，并由此得到呼气延长改善，则可能实现运动能力的改善。另一方面，由于吸气压负荷训练对象(T增加群)在运动中有呼出积在肺部的空气的能力，因此认为即使提高吸气能力增加吸气量，对呼气的负担也较少，如果通过吸气压力负荷训练得到充分的换气量，则有可能改善运动能力。
图6和图7示出的是实际训练3个月后，在通过持续施加一定负荷的稳定负荷下持续运动时间的评价结果。图6是在稳定负荷下评价的呼气压负荷训练后的持续运动的改善结果(n＝7)，图7是在稳定负荷下评价的吸气压负荷训练后的持续运动的改善结果(n＝9)。
图6所示的呼气压负荷训练后的持续运动的改善结果，训练前的平均运动时间为454秒(标准偏差211秒)，训练后的平均运动时间为764秒(标准偏差313秒)，确认持续运动时间显著改善。另外，图7所示的吸气压负荷训练后的持续运动的改善结果，训练前的平均运动时间为458秒(标准偏差203秒)，训练后的平均运动时间为799秒(标准偏差495秒)，这也确认了持续运动时间得到明显改善。特别是，接受了呼气压负荷训练的用户，虽然也有不少用户已经导入了充分的吸入药治疗，到现在为止接受了呼吸康复训练的用户也很多，但取得了显著改善，这是一个有趣的结果。
【实施例4】
(实际COPD患者的病例:通过呼气压负荷训练改善了运动时间和呼吸浅促)
就实际的COPD患者的病例进行说明。患者是64岁的男性，身高174cm、体重69kg，没有既往病史(哮喘等)。
关于病史，作为COPD患者，通过长时间作用性抗胆碱药、长时间作用性β刺激药、吸入类固醇的吸入药3剂进行治疗，但由于运动时呼吸急促，平地步行最多200米左右。即使加上呼吸康复训练等的非药物疗法，效果也不充分。为此，参加了包括呼气压负荷训练在内的临床研究。该患者在呼吸压力负荷训练前的评价中，在吸入上述3剂吸入药的情况下，肺功能明显下降，诊断为1秒量(FEV1)、0.89L、％FEV1，26.9％，和COPD的病期为IV级:极重度(病期分类分为I～IV 4种)。另外，该患者在运动中，参加了根据呼气延长程度来判断是否进行呼气和吸气压力负荷训练的临床研究，通过测力计的CPET，对在运动中的相对于1次呼吸时间的吸气时间比例进行确认，随着运动，吸气时间的比例下降(呼气时间延长)，因此可以推断出呼气不足与呼吸浅促有关，并呈现了呼气压力负荷训练菜单。
使用胸部X光的检查结果表明，横膈膜平定化，有可能由于呼气不足，使空气堵塞肺部，而陷入无效换气状态。
所呈现的呼气压负荷训练如下。
一天两次(早上和晚上)进行30次的呼气压负荷训练。第一次，我们从最大呼气压的20％开始，每2周增加5％，目标是在3个月内达到50％。该病例达到50％的目标并结束了训练。
结果如下。在肺功能检查中，3个月的呼气压负荷训练后，如下表1所示的得到轻微改善。另外，在表1中，FEV1表示1秒量，VC表示肺活量。
肺功能 训练前 经过3个月的训练后
FEV<sub>1</sub>，(L) 0.89 0.93
％FEV<sub>1</sub>，(％) 26.9 28.1
VC，(L) 3.65 3.81
以10瓦/每2分钟增加负荷进行评估的负荷方法，即渐增负荷的CPET，在呼气负荷训练后，通过增加呼气的1次换气量，分时换气量增加，其结果，摄氧量增加，运动能力得到改善。以通过渐增负荷得到的负荷量的70％的负荷，进行施加一定负荷的稳态负荷时，有趣的是得到了明显的运动时间的延长(参照下表2和图8)。
如图8所示，在呼气压负荷训练后，虽然在稳定负荷下的呼气1次的换气量下降，吸气1次换气量-呼气1次换气量下降，也就是说，能够进行足够的呼吸，相对于1次的呼吸时间的吸气时间的比率T在运动期间没有下降，即呼气时间没有延长，结束运动。其结果显示，表示运动中呼吸浅促程度的伯格呼吸困难指数的斜率变得缓慢，运动时间竟延长约9分钟，得到了惊人的效果。另外，伯格呼吸困难指数分为0～10个阶段，表示呼吸浅促的程度，表示运动能力的最大摄氧量是利用分钟换气量计算出来的。这里，分钟换气量是根据1次换气量和呼吸数的积计算的。
最大运动时 训练前 训练后
呼吸浅促、伯格呼吸困难指数 8 7
最大摄氧量、ml/min 632 725
分钟换气量、L/min 28.5 31.1
呼吸1次换气量、ml 1132 1193
呼吸次数、/min 25 26
工业应用性
本发明对于呼气压负荷训练管理装置是有用的。
图中符号说明
1 呼气压负荷训练管理装置
2 用户终端
2a 智能手机
2b PC 个人计算机
3 管理服务器
4 运动负荷心肺功能检查装置
5 因特网
6a 无线通信工具
6b 有线通信工具
11 呼气信息输入单元
12 用户判定单元
13 菜单呈现单元
14 训练结果呈现单元
15 菜单创建单元
16 训练结果生成单元
17a，17b 发送单元
18a，18b 接收单元

Claims (15)

1.一种呼气压负荷训练管理装置，是针对患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的用户的训练管理装置，其特征在于，包括
将通过对用户进行运动负荷心肺功能检查(CPET)取得的在最大运动时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TEX、和通过所述检查取得的在静息状态时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TRE相关的呼气信息进行输入的呼气信息输入单元；和
计算出TEX和TRE的差分，判定在运动中是否有呼气延长的用户的用户判定单元；和
对在运动中有呼气延长的用户，基于最大呼气压值，呈现呼气压负荷训练菜单的菜单呈现单元；和
输入在进行了预定次数的所述训练之后的所述呼气信息以及与运动能力相关的信息，判定对象用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果的训练结果呈现单元。
2.根据权利要求1所述的呼气压负荷训练管理装置，其特征在于，
所述呼气压负荷训练，使用单向阀门的呼气压负荷装置，所述装置在达到设定压力时所述阀门打开且呼气流入。
3.根据权利要求2所述的呼气压负荷训练管理装置，其特征在于，
所述设定压力，可以在30cmH2O以下的设定范围内进行设定，并且可以从用户的所述最大呼气压的20～30％的呼气压负荷开始训练并逐步增加。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的呼气压负荷训练管理装置，其特征在于，在所述用户判定单元中，当算出的所述差分结果是在运动中没有呼气延长的情况下，在所述菜单呈现单元中，呈现吸气压负荷训练的菜单。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的呼气压负荷训练管理装置，其特征在于，在所述菜单呈现单元中的所述菜单，是由呼吸专业医生确认并批准的菜单。
6.一种呼气压负荷训练管理系统，是权利要求1～5中任一项所述的呼气压负荷训练管理装置经由网络连接用户终端和管理服务器构成，其中:
用户终端具备
所述呼气信息输入单元，和
将输入的所述呼气信息发送给管理服务器的发送单元，和
呈现从管理服务器接收到的所述呼气压负荷训练的菜单的菜单呈现单元，和输入预定次数的所述训练后的所述呼气信息以及与运动能力相关的信息并发送给管理服务器的发送单元，和
呈现从管理服务器接收到的所述训练结果的训练结果呈现单元；
管理服务器具备
从用户终端接收所述呼气信息以及与运动能力相关的信息的接收单元，和基于接收到的所述呼气信息计算出差分的结果，判定在运动中是否有呼气延长的用户的所述用户判定单元，和
创建所述呼气压负荷训练的菜单并发送给用户终端的菜单创建单元，和从用户终端接收进行了预定次数的所述训练后的所述呼气信息以及所述与运动能力相关的信息，判别该用户的运动能力有无改善效果，生成训练结果并发送给用户终端的训练结果生成单元。
7.根据权利要求6所述的呼气压负荷训练管理系统，其特征在于，
所述用户终端，设置在患者用户的家中、训练设施内或医疗诊所设施中的任意一个。
8.一种呼气压负荷训练管理方法，是针对患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)的用户的训练管理方法，其特征在于，包括
将通过对用户进行运动负荷心肺功能检查(CPET)取得的在最大运动时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TEX、和通过所述检查取得的在静息状态时的相对于1次的呼吸时间的吸气或呼气的时间比例TRE相关的呼气信息进行输入的呼气信息输入步骤；和
计算出TEX和TRE的差分，判定在运动中是否有呼气延长的用户的用户判定步骤；和
对在运动中有呼气延长的用户，基于最大呼气压值，呈现呼气压负荷训练菜单的菜单呈现步骤；和
输入在进行了预定次数的所述训练之后的所述呼气信息以及与运动能力相关的信息，判定对象用户的运动能力有无改善效果，并呈现训练结果的训练结果呈现步骤。
9.根据权利要求8所述的呼气压负荷训练管理方法，其特征在于，所述呼气压负荷训练，使用单向阀门的呼气压负荷装置，所述装置在达到设定压力时所述阀门打开且呼气流入。
10.根据权利要求9所述的呼气压负荷训练管理方法，其特征在于，
所述设定压力，可以在30cmH2O以下的设定范围内进行设定，并且可以从用户的所述最大呼气压的20～30％的呼气压负荷开始训练并逐步增加。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的呼气压负荷训练管理方法，其特征在于，在所述用户判定步骤中，当算出的所述差分结果是在运动中没有呼气延长的情况下，在所述菜单呈现步骤中，呈现吸气压负荷训练的菜单。
12.根据权利要求8～11中任一项所述的呼气压负荷训练管理方法，其特征在于，在所述菜单呈现步骤中的所述菜单，是由呼吸专业医生确认并批准的菜单。
13.一种用于使计算机执行权利要求6所述的呼气压负荷训练管理系统中的所述用户终端所具备的所有单元功能的程序。
14.一种用于使计算机执行权利要求6所述的呼气压负荷训练管理系统中的所述管理服务器所具备的所有单元功能的程序。
15.一种用于使计算机执行权利要求8～12中任一项所述的呼气压负荷训练管理方法中所述呼气信息输入步骤、所述用户判定步骤、所述菜单呈现步骤、以及所述训练结果呈现步骤的程序。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007190278A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Omron Healthcare Co Ltd 呼吸訓練器
US9452317B2 (en) * 2012-10-11 2016-09-27 Bezalel Arkush Breathing and respiratory muscle training method and system
US11389695B2 (en) * 2015-10-30 2022-07-19 Koninklijke Philips N.V. Breathing training, monitoring and/or assistance device
JP2019021169A (ja) * 2017-07-20 2019-02-07 パイオニア株式会社 電子カルテ処理装置、生体音取得装置、電子カルテ処理システム、電子カルテ処理方法、生体音取得方法、及び、コンピュータプログラム
WO2019161065A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Respiratory training and airway pressure monitoring device
JP6917947B2 (ja) * 2018-03-01 2021-08-11 株式会社東芝 生体情報処理装置、生体情報処理方法、コンピュータプログラム及びマインドフルネス支援装置

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