CN117064381A - 胸腔扩张度测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本专利申请公开了胸腔扩张度测量装置及测量方法，包括环绕在胸腔上的测量带，测量带上设有两组位移传感器，位移传感器用于测量患者呼吸时对应位置的胸腔位移值，位移传感器与处理单元连接，处理单元根据测得的位移值计算得到胸腔的扩张参数，处理单元与显示单元连接，显示单元将相应的数据显示出来，患者可直接查看测得的数据，以判断呼吸运动情况，从而根据测得的结果或康复的情况及时调整训练强度，保证训练的顺利进行。

Description

胸腔扩张度测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及医疗用具技术领域，具体涉及胸腔扩张度测量装置及测量方法。

背景技术

呼吸是一种自然的生理过程，是反映身体状态的重要指标之一，呼吸运动与胸腔的扩张有关，吸气时，膈肌与肋间外肌收缩，胸腔的前后、左右及上下径均增大，胸腔向外扩张，形成吸气运动，吐气时，膈肌与肋间外肌松弛，肋骨和胸骨因本身重力及弹性回位，胸腔缩小，形成呼气运动。

近年来，人们开始重视呼吸训练，由于肺炎、肺不张和急性呼吸功能衰竭是胸部术后常见并发症和死亡原因之一，有效的呼吸训练可改善病人肺功能，增加呼吸肌力，促进肺膨胀，减少术后并发症的发生，因此术后的呼吸训练至关重要。

为帮助患者的呼吸训练，一些呼吸训练设备应运而生，但不同患者的体质不同，能接受的呼吸训练强度也不同，实际训练时，需要根据实际的康复情况或者体质情况及时调整训练强度，而目前，由于缺乏反馈呼吸训练效果的设备，使得患者难以根据实际的康复情况或者训练效果及时调整，训练效率低，恢复时间长。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供胸腔扩张度测量装置及测量方法，以反馈呼吸训练效果。

本发明所采用的技术方案如下：

胸腔扩张度测量装置，包括胸腔两侧的两组位移传感器和环绕在胸腔上的测量带，两组位移传感器滑动连接在测量带上，位移传感器用于测量对应位置的胸腔位移值；

处理单元，处理单元与位移传感器连接，处理单元包括计时模块和控制模块，计时模块用于计算达到位移值所花的时间，即单次呼吸时长，控制模块用于计算两组位移传感器测得的两组位移值的偏差值；

显示单元，显示单元与处理单元连接，显示单元用于显示胸腔的扩张参数和偏差值，扩张参数包括胸腔位移值和单次呼吸时长。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明设置位移传感器，位移传感器能测量胸腔的位移值，即患者呼吸时胸腔的扩张度，进而判断出患者的呼吸运动情况，以获得反馈，并且通过位移传感器获得数据，可更直观的判断胸腔的扩张幅度，使呼吸运动具象化，更加清晰易懂且结果精准；通过本发明还可获知单次呼吸时长及两侧胸腔的扩张偏差值，进而判断患者的呼吸效率以及患者在呼吸时胸腔两侧的扩张度是否一致，为呼吸功能的评价提供新的参数，更好的判断训练的效果，而且左右胸腔扩张的一致性还能作为疾病的诊断的依据之一，使本装置增加了疾病诊断的功能。

作为本发明优选的实施方式，所述测量带由若干弹性带和若干硬质板间隔拼接而成，硬质板上设置用于测量位移值的测量装置，测量装置包括接触板、连杆和限位凸，位移传感器安装在接触板上，限位凸和接触板通过连杆连接，硬质板上还有开有调节槽，调节槽用于调节测量装置的水平位置，本方案的弹性带，能使测量带适应不同体型的患者；检测装置可水平调节，能在实际测量时根据不同体型的患者将检测装置调至适当位置，确保测量结果的准确性。

作为本发明优选的实施方式，所述调节槽具有滑槽和若干限位槽，若干限位槽均布在滑槽下侧且与滑槽连通，连杆在滑槽水平滑动，限位槽用于限制测量装置的水平位移，本方案的调节槽结构简单，操作方便。

作为本发明优选的实施方式，两组所述位移传感器位于同一水平且沿两侧胸部中线对称设置，本方案中两组位移传感器测得的两组数值为胸部两侧对称位置的数值，能排除不同位置对测量结果的干扰，提高两组数值对比结果的准确性。

作为本发明优选的实施方式所述测量带的首位端通过插扣连接，本方案采用插扣连接，插扣结构简单，操作方便。

作为本发明优选的实施方式，所述显示单元包括显示器。

作为本发明的另一技术方案，胸腔扩张度测量方法，基于权利要求1-6任意一项所述的胸腔扩张度测量装置，包括以下步骤：

a、将测量带环绕在患者的胸部，使插扣对准在两侧胸部中线的剑突水平位置；

b、根据患者的体型调整各测量装置的位置，使胸腔两侧的两组测量装置位于同一水平，并且使两组测量装置沿两侧胸部的中线一一对称；

c、嘱患者正常呼吸，两组位移传感器测量对应位置的胸腔在正常呼吸时产生的两组第一位移值，并将所测数值发送到处理单元；

d、处理单元中计时模块根据第一位移值处理得到正常呼吸下单次呼吸时长，控制模块计算两组第一位移值的差值得到第一偏差值，并将所得数据发送给显示单元；

e、嘱患者深呼吸，两组位移传感器测量对应位置的胸腔在深呼吸时产生的两组第二位移值，并将所测数值发送到处理单元；

f、处理单元中计时模块根据第二位移值处理得到正常呼吸下单次呼吸时长，控制模块计算两组第二位移值的差值得到第二偏差值，控制模块计算胸腔左侧的第一位移值和第二位移值的差值得到第三偏差值，计算胸腔右侧的第一位移值和第二位移值的差值得到第四偏差值，并将所得数据发送给显示单元；

g、显示器显示正常呼吸下胸腔扩张的两组第一位移值和单次呼吸时长，深呼吸下胸腔扩张的两组第二位移值和单次呼吸时长，以及第一偏差值、第二偏差值、第三偏差值和第四偏差值。

本方案通过位移传感器对患者正常呼吸和深呼吸时的胸腔进行测量，并将测量结果通过处理单元处理，处理单元处理后的最终数据结果通过显示屏展示出来，使得患者能通过显示屏上的数据直观的判断呼吸训练后的效果，进而能根据当前的效果或康复状况作出适当的调整，提高训练效率，尽早恢复健康。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中检测装置的结构示意图。

附图标记包括：

弹性带1、硬质板2、调节槽3；

接触板4、连杆41、限位凸42。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中具体叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

在本申请的描述中，术语“左侧”、“右侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

实施例一：

参见图1和图2所示，本实施例公开了胸腔扩张度测量装置，包括环绕在胸腔上的测量带，测量带由若干弹性带1和若干硬质板2间隔拼接而成，本实施例中弹性带1有七条，硬纸板有六块，测量带的首位端均为弹性带1且通过插扣连接，六块硬质板2分别对应在左侧胸腔的前侧和后背、右侧胸腔的前侧和后背以及两侧腋下，六块硬质板2上分别安装有用于测量位移值的测量装置，其中，六个测量装置位于同一水平，测量装置包括接触板4、连杆41和限位凸42，接触板4和限位凸42通过连杆41连接，接触板4位于硬质板2内侧且接触板4上安装有位移传感器，位移传感器用于测量对应位置的胸腔位移值，其中左侧胸腔的前侧和后背以及左侧腋下的位移传感器设为一组，右侧胸腔的前侧和后背以及右侧腋下的位移传感器设为另一组，两组位移传感器可实现对左右胸腔的分别监测，以便比较两侧的扩张度是否一致，为呼吸功能的评价提供新的参数，更好的判断训练的效果。

硬质板2上开有调节槽3，测量装置可在调节槽3内水平调节，具体的，调节槽3具有滑槽和若干限位槽，若干限位槽均布在滑槽下侧且与滑槽连通，连杆41在滑槽水平滑动，限位槽用于限制测量装置的水平位移，本装置在使用时，受患者体型的影响，检测装置可能会出现偏移，因此为排除不同位置对测量结果的干扰，提高测量结果的准确性，需先将两组位移传感器调至同一水平，且使两组位移传感器沿两侧胸部中线一一对称，再进行测量。

本装置还包括处理单元和显示单元，处理单元与位移传感器连接，处理单元包括计时模块和控制模块，计时模块用于计算达到位移值所花的时间，即单次扩张的时长，控制模块用于计算两组位移传感器测得的两组位移值的偏差值；显示单元包括显示器，显示单元与处理单元连接，显示器用于显示胸腔的位移值、单次呼吸时长和偏差值。

测量装置还包括环形臂带，环形臂带上缝有透明口袋，显示器放置在透明口袋中，以便随时查看，由于显示器设置在环形臂带上，环形臂带绑在手臂上，可随人移动，此设置能避免测量时移动受限。

本发明通过位移传感器可以测得呼吸时胸腔的位移值，即患者呼吸时胸腔的扩张度，进而判断出患者的呼吸运动情况，还可计算得到单次扩张的时长及两侧胸腔的扩张偏差值，进一步判断患者的呼吸效率以及患者在呼吸时胸腔两侧的扩张度是否一致，为呼吸功能的评价提供新的参数来判断训练效果，并根据获得的反馈及时调整训练强度，提高训练效率。

本发明的另一目的在于提供胸腔扩张度测量方法，包括以下步骤：

a、先将测量带环绕在患者的胸部，使插扣对准在两侧胸部中线的剑突水平位置；

b、根据患者的体型调整各测量装置的位置，使胸腔两侧的两组测量装置位于同一水平，并且使两组测量装置沿两侧胸部的中线一一对称；

c、嘱患者正常呼吸，两组位移传感器测量对应位置的胸腔在正常呼吸时产生的两组第一位移值，并将所测数值发送到处理单元；

d、处理单元中计时模块根据第一位移值处理得到正常呼吸下单次呼吸时长，控制模块计算两组第一位移值的差值得到第一偏差值，并将所得数据发送给显示单元；

e、嘱患者深呼吸，两组位移传感器测量对应位置的胸腔在深呼吸时产生的两组第二位移值，并将所测数值发送到处理单元；

f、处理单元中计时模块根据第二位移值处理得到正常呼吸下单次呼吸时长，控制模块计算两组第二位移值的差值得到第二偏差值，控制模块计算胸腔左侧的第一位移值和第二位移值的差值得到第三偏差值，计算胸腔右侧的第一位移值和第二位移值的差值得到第四偏差值，并将所得数据发送给显示单元；

g、显示器显示正常呼吸下胸腔扩张的两组第一位移值和单次呼吸时长，深呼吸下胸腔扩张的两组第二位移值和单次呼吸时长，以及第一偏差值、第二偏差值、第三偏差值和第四偏差值。

本发明在使用前，需先调整测量带至患者胸部，然后以插扣为基点调整测量装置的位置，当两组测量装置位于适当位置后，才可开始测量，以确保测量结果的准确性。由于测量带上设有弹性带1，使得测量带始终贴附在患者胸部，当患者平静呼吸或者深呼吸时，测量带及测量带上的测量装置随患者胸腔的扩张而发生位移，此时，位于测量装置上的位移传感器通过检测位移值来判断患者的呼吸功能状态，位移传感器测得的数据发送到处理单元进行计算或比较，同时发送给显示单元，显示单元将相应的数据通过显示屏展现出来，患者就可以直接查看显示屏即可获得训练反馈结果，从而根据反馈结果做训练调整。

显示屏显示的数据中，第一位移值和第二位移值分别为平静呼吸和深呼吸下胸腔的两个扩张度，可以判断出平静呼吸和深呼吸两种状态下患者的呼吸状况，第一偏差值和第二偏差值分别为平静呼吸和深呼吸下左右胸腔扩张的两个偏差值，通过此数值判断患者在平静呼吸和深呼吸时胸腔两侧的运动是否一致，是否是在合理的偏差值内，进而判断患者是否存在呼吸异常，第三偏差值和第四偏差值分别为平静呼吸和深呼吸下左胸腔和右胸腔的扩张偏差值，通过此数值，可以判断经过呼吸训练后患者左胸腔和右胸腔的康复状况，以上数值都是作为评判呼吸训练效果的参数，患者获得数据结果后，可及时调整训练强度，保证训练的顺利进行。

实施例二：

本实施例中测量装置还包括两个红外线发射器和两个红外线接收器，两个红外线发射器安装在左侧胸腔的前侧和后背的限位凸42上，两个红外线接收器安装在右侧胸腔的前侧和后背的限位凸42上，两个红外线接收器分别与显示器连接，红外线发射器用于发射红外线，红外线接收器用于接收红外线，并将接收到的信号发送给显示器，显示器用于接收红外线接收器发送的信号，并显示出来；

通过在胸腔的前侧和后背各设一组红外线发射器和红外线接收器，可以用来判断两侧胸腔的测量装置是否位于同一水平，当两侧胸腔的测量装置位于同一水平时，则红外线接收器能接收到红外线，并发送信号给显示器通过显示器显示出来，若不是在同一水平，则红外线接收器接收不到红外线，不会发送信号给显示器，显示器上无显示。此设置，可以保证两侧胸腔的测量位置为同一水平，能大大提高结果的准确性。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.胸腔扩张度测量装置，其特征在于：包括胸腔两侧的两组位移传感器和环绕在胸腔上的测量带，两组位移传感器滑动连接在测量带上，位移传感器用于测量对应位置的胸腔位移值；

处理单元，处理单元与位移传感器连接，处理单元包括计时模块和控制模块，计时模块用于计算达到位移值所花的时间，即单次呼吸时长，控制模块用于计算两组位移传感器测得的两组位移值的偏差值；

显示单元，显示单元与处理单元连接，显示单元用于显示胸腔的扩张参数和偏差值，扩张参数包括胸腔位移值和单次呼吸时长。

2.根据权利要求1所述的胸腔扩张度测量装置，其特征在于：所述测量带由若干弹性带和若干硬质板间隔拼接而成，硬质板上设置用于测量位移值的测量装置，测量装置包括接触板、连杆和限位凸，位移传感器安装在接触板上，限位凸和接触板通过连杆连接，硬质板上还有开有调节槽，调节槽用于调节测量装置的水平位置。

3.根据权利要求2所述的胸腔扩张度测量装置，其特征在于：所述调节槽具有滑槽和若干限位槽，若干限位槽均布在滑槽下侧且与滑槽连通，连杆在滑槽水平滑动，限位槽用于限制测量装置的水平位移。

4.根据权利要求3所述的胸腔扩张度测量装置，其特征在于：两组所述位移传感器位于同一水平且沿两侧胸部中线对称设置。

5.根据权利要求4所述的胸腔扩张度测量装置，其特征在于：所述测量带的首位端通过插扣连接。

6.根据权利要求5所述的胸腔扩张度测量装置，其特征在于：所述显示单元包括显示器。

7.胸腔扩张度测量方法，基于权利要求1-6任意一项所述的胸腔扩张度测量装置，其特征在于：包括以下步骤：

a、将测量带环绕在患者的胸部，使插扣对准在两侧胸部中线的剑突水平位置；

b、根据患者的体型调整各测量装置的位置，使前侧和对应的后背的两个测量装置位于同一直线，双侧腋下的两个测量装置位于同一直线；

c、嘱患者正常呼吸，两组位移传感器测量对应位置的胸腔在正常呼吸时产生的两组第一位移值，并将所测数值发送到处理单元；

d、处理单元中计时模块根据第一位移值处理得到正常呼吸下单次呼吸时长，控制模块计算两组第一位移值的差值得到第一偏差值，并将所得数据发送给显示单元；

e、嘱患者深呼吸，两组位移传感器测量对应位置的胸腔在深呼吸时产生的两组第二位移值，并将所测数值发送到处理单元；

f、处理单元中计时模块根据第二位移值处理得到正常呼吸下单次呼吸时长，控制模块计算两组第二位移值的差值得到第二偏差值，控制模块计算胸腔左侧的第一位移值和第二位移值的差值得到第三偏差值，计算胸腔右侧的第一位移值和第二位移值的差值得到第四偏差值，并将所得数据发送给显示单元；

g、显示器显示正常呼吸下胸腔扩张的两组第一位移值和单次呼吸时长，深呼吸下胸腔扩张的两组第二位移值和单次呼吸时长，以及第一偏差值、第二偏差值、第三偏差值和第四偏差值。