CN117530857A - 一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫 - Google Patents

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吴婷婷
尹鑫
谢翔
邓长江
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Abstract

本发明属于医疗设备技术领域,公开了一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,包括胸上层,胸上层上设有胸区和腹区,胸区的左右两部位上均设有两个气囊,腹区的左右两部位上均设有两个气囊;呼吸传感器佩戴于用户胸部,用于采集用户的实时呼吸数据;处理器用于控制气囊的工作状态,当呼吸传感器采集的实时呼吸数据达到阈值时,控制气囊分区和分部位启动;扬声器与处理器相连,当处理器控制气囊启动时,播放指示语音。本发明通过气囊实现了手动排痰向机器排痰的转变,指示语音的应用,使得技师人员微调相关参数后即可一键启动,将技师人员从繁复的手动操作中解放出来,一人可以服务多位用户。

Description

一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫
技术领域
本发明属于医疗设备技术领域,具体涉及一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫。
背景技术
目前临床应用技术目前大多是震动机械排痰和主动呼吸循环技术手法相配合进行排痰。例如,申请号为202010228302.X的发明公开了一种振动排痰控制方法及呼吸肌训练振动排痰装置;现有类似排痰装置,均是以振动排痰作为基本原理,振动排痰发展相对成熟。但尚未有机械式主动呼吸循环辅助咳嗽设备,该临床技能虽然适用面广但耗费人力,且需心肺治疗师的专业操作下才能开展,耗费人力较大,效率低下。对于资源配备不齐的二三级医院及居家康复阶段患者难以正确开展。
在临床工作中,震动机械排痰每人用时15-20min,呼吸循环技术配合主动咳嗽每人用时15-20min,每位患者共花费30-40min,治疗师每天每人实施治疗的患者在8-12人次,人力耗费高,效率相对较低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此,本发明目的在于提供一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫。
本发明所采用的技术方案为:
一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,包括:
胸上层,胸上层上设有胸区和腹区,胸区的左右两部位上均设有两个气囊,腹区的左右两部位上均设有两个气囊,每个气囊上均设有进气阀和泄气阀,进气阀与气泵相连通;
呼吸传感器,佩戴于用户胸部,用于采集用户的实时呼吸数据;
处理器,处理器用于控制气囊的工作状态,当呼吸传感器采集的实时呼吸数据达到阈值时,控制气囊分区和分部位启动;
扬声器,扬声器与处理器相连,当处理器控制气囊启动时,播放指示语音。
优选地,主动呼吸循环辅助咳嗽垫还包括:
坐垫层,坐垫层上设有用于固定于用户腿部的固定件;
靠背层,靠背层与坐垫层可拆卸连接,靠背层上设有第一连接件;
胸上层上设有与第一连接件配合的第二连接件;
支撑调节件,支撑调节件用于支撑靠背层并调节靠背层的倾斜角度;
制动器,制动器用于直接关闭气泵,开启泄气阀;
显示器,显示器与处理器相连,用于数据的可视化展示。
优选地,主动呼吸循环辅助咳嗽垫还包括:
信息采集单元,用于采集用户的医疗信息;
所述医疗信息包括用户的性别、年龄、身高、体重、疾病史。
智能推荐模块,用于根据用户的医疗信息匹配对应的模式;
在不同下模式气囊触发点、气囊压力均不同。
本发明的有益效果为:
本发明通过气囊实现了手动排痰向机器排痰的转变,指示语音的应用,使得技师人员微调相关参数后即可一键启动,将技师人员从繁复的手动操作中解放出来,一人可以同时监控管理多个主动呼吸循环辅助咳嗽垫,服务多位用户,大大提高了工作效率工作效率。
可实现家庭配备,呼吸系统及患有其他继发性肺部炎症疾病的患者易于实现家庭配备,可以改善肺部感染情况及呼吸情况。
可实现持续高质量排痰,通过标准化操作,避免了治疗技师疲劳后可能带来的质量不均一问题,能更好的持续为患者提供高质量服务。
简单易行,适用范围广,主动呼吸循环辅助咳嗽垫可折叠,拆卸,易于在多疾病多场合使用。床榻,座椅均可嵌套使用。
附图说明
图1是本发明主动呼吸循环辅助咳嗽垫的硬件结构示意图。
图2是本发明胸上层的示意图。
图3是本发明主动呼吸循环辅助咳嗽垫的原理框图。
图4是本发明主动呼吸循环辅助咳嗽垫的使用流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,还应当注意到实施例中,所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
如图1至图3所示,本实施例的一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,包括胸上层1、坐垫层2、靠背层3、支撑调节件4、呼吸传感器、处理器、扬声器、制动器和显示器。胸上层1、坐垫层2和靠背层3均为矩形的垫子。胸上层1上设有胸区11和腹区12,胸区11的左右两部位上均设有两个气囊,腹区12的左右两部位上均设有两个气囊,每个气囊上均设有进气阀和泄气阀,进气阀与气泵相连通。
如图2所示,胸上层1上的气囊从上往下依次为胸区上气囊13、胸区下气囊14、腹区上气囊15、腹区下气囊16。其中胸区上气囊13对应用户肩峰连接胸部的位置,胸区下气囊14对应用户肋膈角的位置,腹区上气囊15对应用户脐上三寸的位置,腹区下气囊16对应用户下腹部的位置。通过气泵产生压缩空气泵入气囊,并可通过泄气阀泄气,从而实现气囊的充气和放气,通过控制不同气囊的充放气,至少可以实现以下挤压方式:剑突下腹部迅速挤压、下腹部挤压、全胸挤压、呼气时气囊挤压腹部由下而上加大的压力挤压、呼气时气囊挤压腹部由下而上向内挤压膈肌、全胸腹挤压,可以帮助用户在呼气末更有力咳嗽排痰。
坐垫层2上设有固定件;靠背层3与坐垫层2可拆卸连接,靠背层3与坐垫层2的可拆卸连接可适用于座椅、床等多环境使用。靠背层3上设有第一连接件;胸上层1上设有与第一连接件配合的第二连接件。用户使用时,大腿放在坐垫层2上,背靠在靠背层3上,通过固定件将坐垫层2与用户大腿相连,然后将第一连接件和第二连接件相连,将胸上层1固定在用户上身前部。
支撑调节件4用于支撑靠背层3并能够调节靠背层3的倾斜角度,具体的,支撑调节件4包括横部和纵部,其中横部放置在水平面上,纵部上端与靠背层3抵接。支撑调节件4设有多个,其中每个支撑调节件的纵部均能伸缩调节,从而实现靠背层3的倾斜角度调节。
呼吸传感器佩戴于用户胸部,用于采集用户的实时呼吸数据;处理器用于控制气囊的工作状态,当呼吸传感器采集的实时呼吸数据达到阈值时,控制气囊分区和分部位启动,可实现指定区域气囊缓慢/快速压缩胸廓的运动,对患者胸腹部加压助力呼吸训练与咳嗽;扬声器与处理器相连,当处理器控制气囊启动时,播放指示语音,扬声器还用于在特殊情况下播放警报语音。制动器用于直接关闭气泵,开启泄气阀。显示器与处理器相连,用于数据的可视化展示。
主动呼吸循环辅助咳嗽垫还设有操作台,操作台上设有开关用于启动与关闭主动呼吸循环辅助咳嗽垫,操作台的控制界面还可用于操控气囊的充气与放气;显示器安装在操作台上,还用于反馈各项任务的运行情况,并可通过语音控制界面调节声音大小与背景音的切换。
显示器还用于显示ACBT界面,ACBT界面包括多种模式,包括咳嗽界面体位和气囊压力的选择:
模式S1为HUFF-BC-TEE-BC;
模式S2为HUFF-BC-BC-TEE-BC-TEE-BC-TEE-BC-TEE-BC-HUFF-BC;
模式S3为HUFF-HUFF-BC-TEE-BC;
模式S4根据个体情况来判断HUFF、BC、TEE个体化组合。
对应不同的模式,指示语音如下:
信息采集指示语音:请输入患者号、请回答问卷内容,请输入个人信息......
主动咳嗽指示语音:请用采用腹式呼吸,鼻子吸气,嘴巴呼气。吸气至腹部凸起,注意不要用胸部呼吸喔。吸……呼……(t吸气:t呼气=1s:2~4s)×3;吸气……吸到最大限度,屏住呼吸1-2秒,迅速咳出;
Huff指示语音:哈,请像示范的这样进行迅速哈气;
BC指示语音:请放松肩颈部,采用腹式呼吸2-3次;
TEE指示语音:请用鼻子吸气嘴巴呼气,进行深吸气深呼气,3-5次。
如图4所示,主动呼吸循环辅助咳嗽垫使用时,先通过信息采集单元采集用户的医疗信息;采集的方式为信息采集指示语音下的语音采集,或者为信息采集指示语音下的问卷采集,所采集的医疗信息包括用户的性别、年龄、身高、体重、疾病史。
问卷采集的具体问题包括:您的性别是?您的年龄是?您的身高体重分别是?请您选择患有的疾病:冠心病、高血压、心率失常、心力衰竭、不稳定心绞痛、其它;请您选择患有的疾病:慢阻肺、慢性支气管炎、哮喘、肺纤维化及呼吸衰竭、其他;您是否长期卧床?
表1问卷表
如表1所示,通过表1采集到的医疗信息计算得到用户的分值Y,分值Y等于各个问题的分值,智能推荐模块根据用户的医疗信息得到的分值匹配对应的模式;模式包括W0模式、W1模式、W2模式、W3模式和W4模式,在不同下模式气囊触发点、气囊压力均不同。匹配的规则如表2所示:
表2智能推荐模块匹配规则
其中,表2中Q为5个平静呼吸周期潮气量的平均值,P为三个深呼吸的峰值差绝对值的平均值,Q+nQ≤P(0<n<1)。除此外,还有手动模式,手动模式如表3所示:
表2和表3的座位角度由支撑调节件4实现。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于语音引导的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于,包括:
胸上层(1),胸上层(1)上设有胸区(11)和腹区(12),胸区(11)的左右两部位上均设有两个气囊,腹区(12)的左右两部位上均设有两个气囊,每个气囊上均设有进气阀和泄气阀,进气阀与气泵相连通;
呼吸传感器,佩戴于用户胸部,用于采集用户的实时呼吸数据;
处理器,处理器用于控制气囊的工作状态,当呼吸传感器采集的实时呼吸数据达到阈值时,控制气囊分区和分部位启动;
扬声器,扬声器与处理器相连,当处理器控制气囊启动时,播放指示语音。
2.根据权利要求1所述的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于,还包括:
坐垫层(2),坐垫层(2)上设有用于固定于用户腿部的固定件;
靠背层(3),靠背层(3)与坐垫层(2)可拆卸连接,靠背层(3)上设有第一连接件;
胸上层(1)上设有与第一连接件配合的第二连接件。
3.根据权利要求1或2所述的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于,还包括:
支撑调节件(4),支撑调节件(4)用于支撑靠背层(3)并调节靠背层(3)的倾斜角度。
4.根据权利要求1所述的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于,还包括:
制动器,制动器用于直接关闭气泵,开启泄气阀。
5.根据权利要求1所述的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于,还包括:
显示器,显示器与处理器相连,用于数据的可视化展示。
6.根据权利要求1所述的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于,还包括:
信息采集单元,用于采集用户的医疗信息。
7.根据权利要求6所述的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于:所述医疗信息包括用户的性别、年龄、身高、体重、疾病史。
8.根据权利要求6所述的主动呼吸循环辅助咳嗽垫,其特征在于,还包括:
智能推荐模块,用于根据用户的医疗信息匹配对应的模式;
在不同下模式气囊触发点、气囊压力均不同。
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