CN206715192U - 呼吸训练器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种呼吸训练器，包括吹/吸气口、四个单向活瓣、依次连接设置且顶部和底部封闭的第一通气道、共同通气道和第二通气道；第一通气道的一侧固定有吹/吸气口，位于开口的下端和上端处分别设置有第一和第二单向活瓣，位于开口的下方和上方分别设置有通孔，下通孔处固定有第三单向活瓣，上通孔处固定有第四单向活瓣，第一通气道和共同通气道的连接处的上下端分别开设有第一和第二气道；第二通气道中有三个圆柱形管道，三个圆柱形管道中均放置有浮球，三个圆柱形管道与第二通气道的顶部和底部分别形成上和下通气区域，第二通气道和共同通气道的连接处的上下端分别开设有第三和第四气道。生产方便，无需电池等特殊材料，生产成本低。

Description

呼吸训练器

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种呼吸训练器。

背景技术

呼吸训练主要分为吸气训练和呼气训练两种。其中，吸气呼吸训练，顾名思义，就是训练呼吸的过程中，吸气会使用到的肌肉群。吸气是一种主动过程，其须要靠主动收缩使胸腔扩大，使肺内压力降低；当肺内压力低于大气压时，空气便会吸入肺中。正常时的吸气由横膈膜和外肋间肌负责，当横膈膜收缩和外肋间肌收缩时，横膈膜位置向下且胸腔同时向外和向上运动，胸腔体积变大，相对地，压力变小，大气的空气就被吸进肺中。

目前，用以训练患者呼吸肌所使用的呼吸训练器种类繁多，大致上可略分成浮盘式呼吸训练器、球式呼吸训练器、运动式呼吸训练器、电子式呼吸训练器、吸入混合式呼吸训练器、叶片式呼吸训练器及嘴咬式呼吸训练器等类型。

然而，前述各类型的呼吸训练器虽可提供一训练患者呼吸机的效果，但现有呼吸训练器于使用时，吸与呼无法合一，吸气仅使用管子，呼气时嘴要分离，造成不客观的评量。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的呼吸训练器。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种呼吸训练器，其特点在于，其包括一吹/吸气口、四个单向活瓣、依次连接设置且顶部和底部封闭的第一通气道、共同通气道和第二通气道；

该第一通气道的一侧开设有一开口，该开口处固定有该吹/吸气口，该第一通气道中且位于该开口的下端和上端处分别设置有第一单向活瓣和第二单向活瓣，该第一通气道的一侧上且位于该开口的下方和上方分别设置有一通孔，下通孔处固定有第三单向活瓣，上通孔处固定有第四单向活瓣，该第一通气道和该共同通气道的连接处的上下端分别开设有第一气道和第二气道；

该第二通气道中并排设置有三个圆柱形管道，每一圆柱形管道的内壁上均布设有不同的刻度，该三个圆柱形管道中均放置有一浮球，该三个圆柱形管道的底部和顶部均开设有通气孔，该三个圆柱形管道中的第一和第二个的顶部的通气孔的下缘与该浮球的球面相匹配，该三个圆柱形管道中的第三个的通气孔的下缘固定有多个圆柱棒；

该三个圆柱形管道与该第二通气道的顶部形成一上通气区域，该三个圆柱形管道与该第二通气道的底部形成一下通气区域，该第二通气道和该共同通气道的连接处的上下端分别开设有第三气道和第四气道。

较佳地，该第一通气道为圆柱体。

较佳地，该三个圆柱形管道的直径均相同，该三个圆柱形管道的底部的通气孔的直径均相同，且通气孔的直径小于该圆柱形管道的直径。

较佳地，该圆柱形管道的底部的通气孔的直径为该圆柱形管道的直径的一半。

较佳地，该三个圆柱形管道的顶部的通气孔的直径均相同。

较佳地，第三个圆柱形管道的内壁上还布设有时间与得分的关系表。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

1、本实用新型通过单向活瓣的合理应用，使得呼吸训练器同时满足了呼气训练和吸气训练双重要求。呼/吸气训练之间切换不需要任何操作，操作过程十分简便，且一次呼吸过程能够同时训练呼气和吸气功能，提高训练效率。

2、本实用新型在呼/吸气训练过程中，训练者通过得分(管壁刻度)的提高及得分相对应的颜色的改变来动态了解自身的呼/吸气功能逐步提高的过程，增加其继续训练的动力，提高继续改善呼吸功能的信心。

3、本实用新型生产方便，无需电池、贵重金属等特殊材料，生产成本及产品零售价低，降低消费者的经济压力。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的呼吸训练器的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的单向活瓣的结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的三个圆柱形管道的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实施例提供一种呼吸训练器，其包括一吹/吸气口A、四个单向活瓣(分别为第一单向活瓣B₁、第二单向活瓣B₂、第三单向活瓣B₃和第四单向活瓣B₄)、依次连接设置且顶部和底部封闭的第一通气道、共同通气道C₁和第二通气道，第一通气道为圆柱体。

该第一通气道的一侧开设有一开口，该开口处固定有该吹/吸气口A，该第一通气道中且位于该开口的下端和上端处分别设置有第一单向活瓣B₁和第二单向活瓣B₂，该第一通气道的一侧上且位于该开口的下方和上方分别设置有一通孔，下通孔处固定有第三单向活瓣B₃，上通孔处固定有第四单向活瓣B₄，该第一通气道和该共同通气道C₁的连接处的上下端分别开设有第一气道X₁和第二气道Y₂。

该第二通气道中并排设置有三个圆柱形管道(分别为第一圆柱形管道D₁、第二圆柱形管道D₂和第三圆柱形管道D₃)，每一圆柱形管道的内壁上均布设有不同的刻度，该三个圆柱形管道中均放置有一浮球，分别为第一浮球E₁、第二浮球E₂和第三浮球E₃，该三个圆柱形管道的底部和顶部均开设有通气孔，底部通气孔分别为通气孔F₁、通气孔F₂和通气孔F₃，顶部通气孔分别为通气孔G₁、通气孔G₂和通气孔G₃，该三个圆柱形管道中的第一和第二个的顶部的通气孔的下缘(H₁和H₂)与该浮球的球面相匹配，该三个圆柱形管道中的第三个的通气孔的下缘(H₃)固定有多个圆柱棒。

该三个圆柱形管道与该第二通气道的顶部形成一上通气区域C₂，该三个圆柱形管道与该第二通气道的底部形成一下通气区域C₃，该第二通气道和该共同通气道C₁的连接处的上下端分别开设有第三气道Y₁和第四气道X₂。

其中，该三个圆柱形管道的直径均相同；该三个圆柱形管道的底部的通气孔的直径均相同，且通气孔的直径小于该圆柱形管道的直径，例如，该圆柱形管道的底部的通气孔的直径为该圆柱形管道的直径的一半；该三个圆柱形管道的顶部的通气孔的直径均相同。

此外，第三圆柱形管道D₃的内壁上还布设有时间与得分的关系表。

如图2所示，每一个单向活瓣由瓣叶B_a、固定点B_b和底拖B_c组成，其结构类似于Venturi面罩装置的单向活瓣，瓣叶Ba的一点固定于固定点Bb上，使得围绕该点活动，且瓣叶与固定点之间摩擦力不影响其活动。在静止状态下，所有单向活瓣均处于自然关闭状态下，在呼/吸训练过程中，瓣叶活动的角度为0-90度。

当用力吸气时，吹/吸气口A内处于负压，第一单向活瓣B₁被动开放状态，第二单向活瓣B₂被动关闭，第二单向活瓣B₃被动关闭，第二单向活瓣B₄被动打开。第二单向活瓣B₄成为与外界进行气体交换的关口。当用力呼气时，吹/吸气口A处于正压，第二单向活瓣B₁主动关闭，第二单向活瓣B₂主动打开，第二单向活瓣B₃主动打开，而第二单向活瓣B₄主动关闭。

本实用新型的呼吸训练器严格意义是吸气训练器和呼气训练器的集合体。在临床应用过程中，它能起到评估、锻炼和再评估肺功能的作用，这对改善肺功能，增加手术期安全性起到不可估量的作用，同时患者能够清楚看到肺功能的改善，这大大增加其对肺功能恢复的信心。该呼吸训练器的设计是对临床上现有的吸气训练器或者呼气训练器进行了较大的改进，具有操作简便、功能齐全、功能明确、价格低廉等优势。

如图1所示，本实用新型的工作机制如下：

吸气功能评估和锻炼：当在吹/吸气口A处用力吸气时，第二单向活瓣B₂被动关闭，第一单向活瓣B₁被动打开，第三单向活瓣B₃被动关闭，第四单向活瓣B₄被动打开。

在吹/吸气口A处负压的作用下，空气被动流向是：B₄→X₁→C₁→X₂→C₃→F(F₁、F₂、F₃)→D(D₁、D₂、D₃)→G(G₁、G₂、G₃)→C₂→Y₁→Y₂→B₁→A。在这个过程中，每秒用力吸气量决定了E₁、E₂和E₃三个球的上升的个数，而肺活量的大小(肺活量/每秒用力吸气量)决定上升球的个数及及其在顶部停留的时间。

呼气功能的评估和锻炼：当在吹/吸气口A处用力呼气时，第一单向活瓣B₁主动关闭，第二单向活瓣B₂主动打开，第四单向活瓣B₄主动关闭，第三单向活瓣B₃被动打开。

在吹/吸气口A处正压的作用下，空气主动流向是：B₂→X₁→C₁→X₂→C₃→F(F₁、F₂、F₃)→D(D₁、D₂、D₃)→G(G₁、G₂、G₃)→C₂→Y₁→Y₂→B₃。在这个过程中，每秒用力呼气量决定了E₁、E₂和E₃三个球的上升的个数，而肺活量的大小(肺活量/每秒用力呼气量)决定上升球的个数及及其在顶部停留的时间。

其中，进气和出气的共同通道C₁，无论在吸气过程还是在呼气过程中，气体流向都是：X₁→X₂→C₃，C₂→Y₁→Y₂。其优点是将两个通气管道设计在一起，即能满足呼吸训练时气体进出的需求，又能简化训练器管道复杂度，减小训练器体积，以及降低制作成本。

如图3所示，圆柱形管道的内壁上标有不同的刻度，分别为0-20，20-40，40-60。不同的刻度用不同的颜色表示，刻度的大小表示训练者本次呼/吸气训练的得分，可大致评估训练者的呼/吸气功能。每个管壁上的刻度值的大小也很有讲究，考虑到正常人均能将三个塑料球吹至最高点，并维持一定的时间，因此，当第三个浮球E₃刚好到达顶部时，对应得分为60分，即合格。第三个浮球E₃在最高点停留的时间越长，训练者的呼/吸功能越强，为此，在第三圆柱形管道D₃上标有三个浮球(塑料球)在顶部停留的时间(秒)和对应的得分，当停留的时间到8秒及以上时即得分为100(最高分)。

本训练器在评估呼/吸能功能的强弱时，除了用得分高低来表示之外，管壁上刻度的颜色也随着功能的增强而改变，视觉的冲击增加了训练者对呼/吸功能恢复或改善的信心。

运作原理：当该呼吸训练器处于自然状态下，第一浮球E₁、第二浮球E₂和第三浮球E₃的重心分别与管壁上刻度0，20，40处同一水平。当用力吸气或者呼气时，第一浮球E₁、第二浮球E₂和第三浮球E₃逐个上升(顺序为E₁→E₂→E₃)，当各球升高至最高处时，第一浮球E₁、第二浮球E₂和第三浮球E₃的重心分别与刻度20，40，60处一水平上。

当第一浮球E₁和第二浮球E₂上升至最高点时，分别与顶部通气孔的下缘球面(H₁和H₂)接触。当第一浮球E₁和第二浮球E₂与对应的下缘球面接触之后，对顶部通气孔的密封性更强，使得第一圆柱形管道D₁和第二圆柱形管道D₂内的气体不能通过相应的顶孔(G₁和G₂)进入上通气区域C₂，使训练者得分能够更加准确的反应其呼/吸功能。

而当第三浮球E₃上升至最高点时，与顶孔(G₃)之间有4根圆柱棒隔开，这使得即使第三浮球E₃停留在最高点时，气体仍能继续通过顶孔G₃流入上通气区域C₂。顶孔(G₁、G₂和G₃)的直径为圆柱形管腔直径的1/2，且三者直径相同。

其中，图1中实线的E₁、E₂和E₃为自然状态下的三个浮球的状态，虚线为用力呼/吸气时三个浮球上升至顶部的状态，三个浮球的直径略小于对应的圆柱形管道的直径，三个浮球E₁、E₂和E₃三者之间重量和直径相同，重心位置相同。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种呼吸训练器，其特征在于，其包括一吹/吸气口、四个单向活瓣、依次连接设置且顶部和底部封闭的第一通气道、共同通气道和第二通气道；

该第一通气道的一侧开设有一开口，该开口处固定有该吹/吸气口，该第一通气道中且位于该开口的下端和上端处分别设置有第一单向活瓣和第二单向活瓣，该第一通气道的一侧上且位于该开口的下方和上方分别设置有一通孔，下通孔处固定有第三单向活瓣，上通孔处固定有第四单向活瓣，该第一通气道和该共同通气道的连接处的上下端分别开设有第一气道和第二气道；

该第二通气道中并排设置有三个圆柱形管道，每一圆柱形管道的内壁上均布设有不同的刻度，该三个圆柱形管道中均放置有一浮球，该三个圆柱形管道的底部和顶部均开设有通气孔，该三个圆柱形管道中的第一和第二个的顶部的通气孔的下缘与该浮球的球面相匹配，该三个圆柱形管道中的第三个的通气孔的下缘固定有多个圆柱棒；

该三个圆柱形管道与该第二通气道的顶部形成一上通气区域，该三个圆柱形管道与该第二通气道的底部形成一下通气区域，该第二通气道和该共同通气道的连接处的上下端分别开设有第三气道和第四气道。

2.如权利要求1所述的呼吸训练器，其特征在于，该第一通气道为圆柱体。

3.如权利要求1所述的呼吸训练器，其特征在于，该三个圆柱形管道的直径均相同，该三个圆柱形管道的底部的通气孔的直径均相同，且通气孔的直径小于该圆柱形管道的直径。

4.如权利要求3所述的呼吸训练器，其特征在于，该圆柱形管道的底部的通气孔的直径为该圆柱形管道的直径的一半。

5.如权利要求3所述的呼吸训练器，其特征在于，该三个圆柱形管道的顶部的通气孔的直径均相同。

6.如权利要求1所述的呼吸训练器，其特征在于，第三个圆柱形管道的内壁上还布设有时间与得分的关系表。