RU171354U1 - Дыхательный тренажер - Google Patents

Дыхательный тренажер Download PDF

Info

Publication number
RU171354U1
RU171354U1 RU2016145837U RU2016145837U RU171354U1 RU 171354 U1 RU171354 U1 RU 171354U1 RU 2016145837 U RU2016145837 U RU 2016145837U RU 2016145837 U RU2016145837 U RU 2016145837U RU 171354 U1 RU171354 U1 RU 171354U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylindrical chamber
chamber
block
simulator
pneumotachometer
Prior art date
Application number
RU2016145837U
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Владимирович Максимов
Сергей Дмитриевич Кургалин
Александр Александрович Кравченков
Сергей Алексеевич Зуев
Андрей Валериевич Будневский
Евгений Сергеевич Овсянников
Иван Андреевич Луев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ"), федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Priority to RU2016145837U priority Critical patent/RU171354U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU171354U1 publication Critical patent/RU171354U1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes

Abstract

Полезная модель относится к области медицины, а именно к пульмонологии, и может быть использована в программах комплексной терапии и профилактики бронхо-легочных заболеваний. Корпус с двумя отверстиями для вдыхаемого-выдыхаемого воздуха, снабженный мундштуком со стороны первого из отверстий, в котором выделены блок электроники, перекрытый крышкой блока, и цилиндрическая камера, сообщенная с блоком электроники посредством канала проводки и перекрытая крышкой камеры. Оба отверстия выполнены в боковой стенке цилиндрической камеры. На оси цилиндрической камеры во втулке расположен пневмотахометр, снабженный крыльчаткой, выполненной с возможностью вращения при обратно-поступательном движении воздуха через мундштук и второе отверстие. Установленный в камере пневмотахометр и терморезистивный датчик через канал проводки подключены к блоку операционных усилителей, связанному с микроконтроллером, к которому подключен USB интерфейс передачи данных во внешнее вычислительное устройство. Достигаемый технический результат заключается в портативности устройства, при условии повышения разрешающей способности датчиков, контролирующих скоростные параметры потоков воздуха.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно к пульмонологии, и может быть использована в программах комплексной терапии и профилактики бронхо-легочных заболеваний.
Современные стратегии лечения и профилактики бронхо-легочных заболеваний, таких как хронической обструктивной болезни легких, бронхиальной астмы, хронического бронхита и др., предусматривают программы легочной реабилитации, которые включают в себя в том числе дозированные физические тренировки мышц верхнего плечевого пояса и дыхательной мускулатуры, что доказано приводит к уменьшению выраженности клинических проявлений заболеваний, улучшению качества жизни больных, снижает потребность в специальной медицинской помощи, включая уменьшение частоты амбулаторных визитов, вызовов скорой помощи, уменьшение частоты обострений заболевания и связанных с ними госпитализаций. Кроме того, тренировки дыхательной мускулатуры способствуют уменьшению потребности в медикаментах, позволяют увеличить срок ремиссии хронических бронхо-легочных заболеваний, повысить степень контроля над заболеваниями.
Из уровня техники известен дыхательный тренажер с биологической обратной связью (RU 2345795, 10.02.2009), содержащий маску для дыхания, дыхательный шланг и незамкнутый сосуд с отверстием для трубки, соединенные последовательно. Дыхательная маска выполнена в ротоносовом исполнении, а дыхательный шланг выполнен в виде гофрированной трубки. Сосуд выполнен в варианте четырехсекционной камеры, которая состоит из шлюзовой секции, первой и второй перепускных секций и накопительной секции, причем гофрированная трубка соединена со шлюзовой секцией, которая через обе перепускные секции соединена с накопительной секцией.
В данном тренажере лечебный эффект достигается за счет увеличения количества углекислого газа во вдыхаемом воздухе, что приводит к гиперкапнии, оказывающей определенное влияние на метаболические процессы, тонус сосудов, воздействие на дыхательный центр, но не улучшает параметры функции внешнего дыхания, такие как объем форсированного выдоха, форсированную жизненную емкость легких и др. Программы легочной реабилитации направлены как раз на улучшение указанных параметров функции внешнего дыхания в результате тренировки дыхательной мускулатуры, что невозможно при применении данного устройства. Более того, при тяжелом течении хронических бронхо-легочных заболеваний часто наблюдается хроническая гипоксия и использование подобных устройств у таких пациентов может быть просто противопоказано. Кроме того, данное устройство представляется достаточно сложным с конструктивной точки зрения и громоздким, а именно предполагается установка сразу двух пневмотахометров, один из которых контролирует параметры вдоха, другой параметры выдоха, а также накопительной секции, объем которой доходит до 2000 мл.
Из уровня техники известен дыхательный тренажер (RU 2245170, 27.01.2005), состоящий из мундштука-воздуховода, корпуса с крышкой, шарика и седла с центральным отверстием, образующими обратный клапан. Обратный клапан выполнен с возможностью закрытия на выдохе, его седло выполнено внутри корпуса в форме конического углубления в нем и центрального отверстия, в корпусе дополнительно выполнены перепускные каналы, под шариком установлена перфорированная мембрана для ограничения хода шарика. Перепускные каналы выполнены с возможностью регулирования их площади на выдохе или на вдохе или одновременно на вдохе и выдохе и содержат средство регулирования площади перепускных каналов. Средство регулирования площади перепускных каналов выполнено в виде совмещенных радиальных отверстий в корпусе и кольце и/или крышке, а крышка и/или кольцо выполнены с возможностью ограниченного поворота относительно корпуса. Перфорированная мембрана выполнена с возможностью поджатия шарика к седлу.
Основным недостатком данного тренажера является отсутствие возможности подключения к электронному вычислительному устройству, такому как персональный, планетный компьютер, или смартфон и полное отсутствие биологической обратной связи. Как следствие - отсутствие контроля над выполнением упражнений. Как и предыдущий (RU 2345795, 10.02.2009), данный тренажер создан для увеличения концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе в процессе тренировки и не решает задачи тренировки дыхательной мускулатуры.
Из уровня техники известен дыхательный тренажер (RU 139260, 10.04.14 - прототип), включающий корпус, загубник, регулируемое отверстие для прохождения воздуха. Причем регулируемое отверстие для прохождения воздуха, снабженное задвижкой и шкалой выдыхаемого воздуха, выполнено на корпусе, содержит расположенный в корпусе датчик давления с закрепленным на нем кулачком, подпружиненным пружиной, с возможностью воздействовать им на нормально разомкнутые контакты пуска для их замыкания, при котором через блок соединения устройства включается видеопроигрыватель.
Из недостатков данного устройства можно отметить то, что в качестве средств анализа потока выдыхаемого воздуха используется датчик давления с возможностью замыкания контактов с разрешающей способностью всего в 2 значения, что не дает полную информацию о процессе дыхания. В конструкции данного тренажера отсутствует возможность анализа характеристик потока вдыхаемого воздуха, что не позволяет тренировать испираторные мышцы.
Нами решалась задача создания тренажера инспираторной и экспираторной дыхательной мускулатуры под контролем биологической обратной связи, позволяющей отслеживать уровень предполагаемой тренировочной нагрузки и степень ее достижения в реальном времени в процессе тренировочной сессии, расширение показаний для тренировок, включая среднетяжелое и тяжелое течение бронхо-легочных заболеваний за счет индивидуальных уровней тренировочных нагрузок без использования опасного эффекта гиперкапнии и гипоксии.
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении портативности устройства, при условии повышения точности контроля скоростных параметров потоков воздуха, что достигается за счет:
- использования пневмотахометра, снабженного крыльчаткой, и терморезистивного датчика, обеспечивается возможность определения направления потока воздуха (вдоха - выдоха) с использованием только одного пневмотахометрического датчика;
- расположение отверстия для приема и выпуска воздушного потока позволяет производить вдох-выдох без остановки и смены направления движения пневмотахометрического датчика, что экономит время при выполнении упражнений и позволяет сохранять темп дыхания, делает нагрузку на дыхательную мускулатуру равномерной;
- микроконтроллер обеспечивает сбор, обработку и передачу информации о процессе дыхания в режиме реального времени с разрешающей способностью 10 бит или 1024 значения, что обеспечивает более полную информацию о паттерне дыхания.
Разработанный нами тренажер (фиг. 1, 2, 3, 4) содержит корпус (на чертеже не обозначен) с двумя отверстиями для вдыхаемого-выдыхаемого воздуха, снабженный мундштуком со стороны первого из отверстий, в котором выделены блок электроники, перекрытый крышкой блока, и цилиндрическая камера, сообщенная с блоком электроники посредством канала проводки и перекрытая крышкой камеры. Оба отверстия выполнены в боковой стенке цилиндрической камеры (на чертеже не обозначена). На оси цилиндрической камеры во втулке расположен пневмотахометр, снабженный крыльчаткой, выполненной с возможностью вращения при обратно-поступательном движении воздуха через мундштук и второе отверстие. Установленный в камере пневмотахометр и терморезистивный датчик через канал проводки подключены к блоку операционных усилителей, связанному с микроконтроллером, к которому подключен USB интерфейс передачи данных во внешнее вычислительное устройство.
Крыльчатка выполнена в виде цилиндра с 6-10 лопастями, перекрытого с одной стороны, в которой имеется отверстие для оси пневмотахометра.
Второе отверстие выполнено в виде щели, расположенной параллельно оси цилиндрической камеры.
Второе отверстие расположено в стенке цилиндрической камеры на противоположной относительно оси камеры стороне.
Первое и второе отверстия расположены относительно друг друга на боковой поверхности камеры таким образом, что обеспечивается одностороннее вращение крыльчатки при обратно-поступательном движении воздуха в цилиндрической камере.
В качестве терморезистивного датчика могут быть использованы, например, два термистора EWTF05-223H3R-N производства E-way technology, соединенные последовательно и подключенные к блоку усилителей.
Терморезистивный датчик выполнен с возможностью измерения температуры вдыхаемого-выдыхаемого воздушного потока.
В качестве пневмотахометрического датчика может быть использован, например, бесколлекторный вибромотор QX-6D-N-112055 производства QX-motor, работающий в режиме генератора тока.
Определение вдоха или выдоха и скорости воздушного потока осуществляется за счет изменений на терморезистивном датчике в совокупности с изменениями на пневмотахометрическом датчике. При выдохе значения на терморезистивном датчике растут, при вдохе падают.
Канал проводки выполнен с возможностью крепления терморезистивного датчика.
Разработанное нами устройство проиллюстрировано на фиг. 1-4:
Фиг. 1. Дыхательный тренажер
Фиг. 2. Вид дыхательного тренажера в разрезе
Фиг. 3. Общий вид дыхательного тренажера
Фиг. 4. Блок-схема дыхательного тренажера
Обозначения на фигурах:
1. Пневмотахометр
2. Ось пневмотахометра
3. Цилиндрическая втулка крепления пневмотахометра
4. Крыльчатка пневмотахометра
5. Отверстие для приема и выпуска воздушного потока
6. Места установки крепежных саморезов
7. Канал проводки
8. Крышка блока электроники
9. Крышка цилиндрической камеры
10. Блок электроники
11. Мундштук (МК)
12. Терморезистивный датчик
13. Блок операционных усилителей
14. Микроконтроллер
15. USB интерфейс передачи данных
Тренажер работает следующим образом.
Пациент подносит тренажер ко рту и плотно прижимает мундштук 11 к губам, после чего производит последовательно повторяющиеся маневры вдох-выдох. Данные о скорости и температуре воздушного потока попадают из датчиков 1 и 12 в блок усилителей и далее в микроконтроллер, для передачи через USB интерфейс в компьютер, где происходит их визуализация в виде графиков или элементов компьютерной игры. Сила и скорость потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха контролируется визуально по достижению индивидуального предполагаемого максимально возможного их уровня для данной тренировочной сессии.

Claims (6)

1. Дыхательный тренажер, содержащий корпус с двумя отверстиями для вдыхаемого-выдыхаемого воздуха, снабженный мундштуком со стороны первого из отверстий, в котором выделены блок электроники, перекрытый крышкой блока, и цилиндрическая камера, сообщенная с блоком электроники посредством канала проводки и перекрытая крышкой камеры, при этом оба отверстия выполнены в боковой стенке цилиндрической камеры, на оси цилиндрической камеры во втулке расположен пневмотахометр, снабженный крыльчаткой, выполненной с возможностью вращения при обратно-поступательном движении воздуха через мундштук и второе отверстие, установленный в камере пневмотахометр и терморезистивный датчик через канал проводки подключены к блоку операционных усилителей, связанному с микроконтроллером, к которому подключен USB интерфейс передачи данных во внешнее вычислительное устройство.
2. Дыхательный тренажер по п. 1, характеризующийся тем, что крыльчатка выполнена в виде цилиндра с 6-10 лопастями, перекрытого с одной стороны, в которой имеется отверстие для оси пневмотахометра.
3. Дыхательный тренажер по п. 1, характеризующийся тем, что второе отверстие выполнено в виде щели, расположенной параллельно оси цилиндрической камеры.
4. Дыхательный тренажер по п. 1, характеризующийся тем, что второе отверстие расположено в стенке цилиндрической камеры на противоположной относительно оси камеры стороне.
5. Дыхательный тренажер по п. 1, характеризующийся тем, что первое и второе отверстия расположены относительно друг друга на боковой поверхности камеры таким образом, что обеспечивается одностороннее вращение крыльчатки при обратно-поступательном движении воздуха в цилиндрической камере.
6. Дыхательный тренажер по п. 1, характеризующийся тем, что канал проводки выполнен с возможностью крепления терморезистивного датчика.
RU2016145837U 2016-11-22 2016-11-22 Дыхательный тренажер RU171354U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145837U RU171354U1 (ru) 2016-11-22 2016-11-22 Дыхательный тренажер

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145837U RU171354U1 (ru) 2016-11-22 2016-11-22 Дыхательный тренажер

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171354U1 true RU171354U1 (ru) 2017-05-29

Family

ID=59032946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016145837U RU171354U1 (ru) 2016-11-22 2016-11-22 Дыхательный тренажер

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171354U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688796C1 (ru) * 2018-05-07 2019-05-22 Общество с ограниченной ответственностью "БФСофт" (ООО "БФСофт") Дыхательный тренажер

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2245170C1 (ru) * 2003-06-30 2005-01-27 Болотин Николай Борисович Дыхательный тренажер
RU2345795C1 (ru) * 2007-05-02 2009-02-10 Владимир Анатольевич Пестряев Универсальный дыхательный тренажер с биологической обратной связью
CN102151385A (zh) * 2011-05-27 2011-08-17 徐赤坤 呼吸训练器
RU139260U1 (ru) * 2013-08-07 2014-04-10 Николай Георгиевич Головко Устройство для обучения оздоровительному дыханию
WO2016074042A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Resmed Sensor Technologies Limited Athletic respiration trainer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2245170C1 (ru) * 2003-06-30 2005-01-27 Болотин Николай Борисович Дыхательный тренажер
RU2345795C1 (ru) * 2007-05-02 2009-02-10 Владимир Анатольевич Пестряев Универсальный дыхательный тренажер с биологической обратной связью
CN102151385A (zh) * 2011-05-27 2011-08-17 徐赤坤 呼吸训练器
RU139260U1 (ru) * 2013-08-07 2014-04-10 Николай Георгиевич Головко Устройство для обучения оздоровительному дыханию
WO2016074042A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Resmed Sensor Technologies Limited Athletic respiration trainer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2688796C1 (ru) * 2018-05-07 2019-05-22 Общество с ограниченной ответственностью "БФСофт" (ООО "БФСофт") Дыхательный тренажер

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106536000B (zh) 呼吸训练器
KR20180105404A (ko) 스마트 호흡 훈련기
JP5758393B2 (ja) 顔用呼吸マスク
US20160346603A1 (en) Pulmonary System Resistance Training Apparatus and Methods
JP2016507315A (ja) 呼吸訓練用装置及び方法
JP2017536207A5 (ru)
CA2825128A1 (en) Gas dosing device
US20140166004A1 (en) Nebulizer with integrated breathing incentive
RU171354U1 (ru) Дыхательный тренажер
WO2018029689A1 (en) Oxygen-capnography mask for continuous co2 monitoring
WO2019094432A1 (en) Respiratory therapy device and system with integrated gaming capabilities and method of using the same
RU2650205C2 (ru) Устройство для получения гипоксической, гипероксической и нормоксической дыхательных смесей и интервальной комплексной нормобарической тренировки
RU2688796C1 (ru) Дыхательный тренажер
CN106943652B (zh) 一种呼吸辅助设备
RU2430751C1 (ru) Дыхательное устройство
ES2672520T3 (es) Sistema y procedimiento para sincronización de la respiración en un ventilador mecánico
RU24107U1 (ru) Устройство для нормализации функции дыхания
JP2017029637A (ja) 呼吸機能検査装置
CN213789846U (zh) 一种呼吸训练系统
CN211188683U (zh) 一种带二氧化碳监测功能的口腔吸氧罩
CN210728587U (zh) 集呼吸训练与吸嗅药物治疗为一体的呼吸运动治疗装置
TW202116286A (zh) 呼吸練習輔助裝置
Antonyová et al. Managing the Optimization of Dosage the Medical Oxygen during the Oxygen Therapy
TWM592768U (zh) 呼吸練習輔助裝置
RU84225U1 (ru) Устройство для дыхания под избыточным давлением

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20171123