RU2159131C1

RU2159131C1 - Respiratory musculation trainer

Info

Publication number: RU2159131C1
Application number: RU99124073A
Authority: RU
Inventors: В.К. Беляков; Д.В. Беляков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "БВД"
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2000-11-20

Abstract

FIELD: medicine, namely sanitation and hygiene. SUBSTANCE: trainer is used for training of respiratory system. Trainer has mouthpiece, hollow body with cylindrical part, valve positioned in cavity of body and interacting with stop which limits valve movement, inhalation and exhalation channels, as well as throttle with adjusting device. Valve is made as cup mounted in body for reciprocation and facing mouthpiece with its open end. Through throttling channel is made in side wall. Channel is shaped as radial slot which allow valve to operate as throttle simultaneously. External surface of cup and corresponding internal surface of body cavity interacting with it represent surface of truncated cylinder cross-sectional plane of which is parallel to longitudinal axis of cylinder. Stop limiting valve movement is formed by circular projection located in lower part of body cavity. Throttle adjusting device is made as two bushings with radial slots mounted for angular turning on external surface of cylindrical part of body. Two auxiliary radial slots are provided in side wall of body. These slots form common through inhalation and exhalation channels along with slots of the above-indicated bushings and slot located in side wall of cup in its extreme positions. Trainer provides for independent adjustment of resistance to inhalation and exhalation within wide range. Trainer may be used for training people suffering from different diseases. EFFECT: enlarged functional capabilities. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, санитарии и гигиены человека, в частности к пульмонологическим и физиотерапевтическим устройствам, и может быть использовано для тренировки дыхательной системы, повышения устойчивости организма к экстремальным ситуациям, вредным воздействиям неблагоприятных факторов окружающей среды и профилактики различных заболеваний. The invention relates to the field of medicine, sanitation and human hygiene, in particular to pulmonological and physiotherapeutic devices, and can be used to train the respiratory system, increase the body's resistance to extreme situations, the harmful effects of adverse environmental factors and the prevention of various diseases.

Известно устройство тренажера дыхательной мускулатуры, содержащее трубчатый корпус со сквозными отверстиями, присоединительный к пациенту элемент, гибкий клапан вдоха, установленный внутри корпуса перпендикулярно к его оси на кольцевой опоре, и клапан выдоха, выполненный в виде запирающей иглы с резьбой или мембраны с конической пружиной и вентилем для регулирования силы поджатая мембраны, см. например патент ФРГ N 1491631 кл.А 61 М 17/00, 1988. A device of the respiratory musculature simulator is known, comprising a tubular body with through holes, an element connecting to the patient, a flexible inspiratory valve installed inside the body perpendicular to its axis on the annular support, and an exhalation valve made in the form of a locking needle with a thread or a membrane with a conical spring and a valve for regulating the force of the tightened membrane, see, for example, the Federal Republic of Germany patent N 1491631 class A 61 M 17/00, 1988.

Известное устройство имеет сложную конструкцию, и не имеет регулятора сопротивления вдоха. The known device has a complex structure, and does not have a regulator of inspiratory resistance.

Известно также устройство для тренировки дыхательной мускулатуры с многосекционными гидравлическими сопротивлениями вдоху и выдоху, соединенными с клапанной коробкой, связанной с присоединительным к пациенту элементом, см. например, авторское свидетельство СССР N 1457929 кл. A 61 H 31/02 1988. Недостатком его является сложность и громоздкость устройства невозможность использования его в домашних условиях. A device is also known for training the respiratory muscles with multi-section hydraulic resistances of inhalation and exhalation connected to a valve box associated with an element connecting to the patient, see, for example, USSR copyright certificate N 1457929 class. A 61 H 31/02 1988. Its disadvantage is the complexity and cumbersomeness of the device, the inability to use it at home.

Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому изобретению является тренажер дыхательной мускулатуры, содержащий мундштук, полый корпус с цилиндрической частью, клапан, расположенный в полости корпуса и взаимодействующий с упором, ограничивающим перемещение клапана, каналы вдоха и выдоха, дроссель с регулирующим устройством. См. авторское свидетельство СССР N 1588423 кл.А 61 М 17/00, опубликованное 30.08.90 в бюллетене N 32 за 1990 г. The closest in purpose and technical essence to the claimed invention is a respiratory muscles simulator containing a mouthpiece, a hollow body with a cylindrical part, a valve located in the body cavity and interacting with an emphasis restricting valve movement, inspiration and expiration channels, a throttle with a control device. See USSR author's certificate N 1588423 class A 61 M 17/00, published 30.08.90 in the bulletin N 32 for 1990

В нем клапан выполнен в виде гибкого диска, расположенного в полости корпуса и закрепленного на дросселе, имеющим дросселирующее отверстия. Регулирующее устройство дросселя образовано наружной резьбой на части наружной поверхности дросселя и соответствующей внутренней резьбой на части внутренней поверхности полости корпуса. Упор, ограничивающий перемещение клапана, образован верхней стенкой дросселя, имеющей сквозные отверстия для прохода воздуха при вдохе. In it, the valve is made in the form of a flexible disk located in the cavity of the housing and mounted on a throttle having a throttling hole. The throttle control device is formed by an external thread on a part of the outer surface of the throttle and a corresponding internal thread on a part of the inner surface of the housing cavity. An emphasis restricting the movement of the valve is formed by the upper wall of the throttle, which has through holes for the passage of air during inspiration.

Недостатком его является невозможность регулировки сопротивления вдоху без замены дросселя и клапана, невозможность независимой регулировки сопротивления вдоху и сопротивления выдоху, а следовательно, и ограниченные возможности использования тренажера. Кроме того выполнение клапана и дросселя в виде самостоятельных функциональных элементов усложняет конструкцию тренажера. Its disadvantage is the impossibility of adjusting the inspiratory resistance without replacing the throttle and valve, the impossibility of independently adjusting the inspiratory resistance and exhalation resistance, and therefore the limited use of the simulator. In addition, the execution of the valve and throttle in the form of independent functional elements complicates the design of the simulator.

В данном изобретении ставится задача обеспечения независимого регулирования в широких пределах сопротивления вдоху и сопротивления выдоху при одновременном упрощении устройства и расширения возможностей использования тренажера для тренировки людей с различными заболеваниями. Решение поставленной задачи достигается тем, что, в тренажере дыхательной мускулатуры, содержащем мундштук, полый корпус с цилиндрической частью, клапан, расположенный в полости корпуса и взаимодействующий с упором, ограничивающим перемещение клапана, каналы вдоха и выдоха, а также дроссель с регулирующим устройством, клапан выполнен в виде стакана, установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и обращенного открытым торцом в сторону мундштука, причем в боковой стенке стакана выполнен сквозной дросселирующий канал в виде радиальной прорези, обеспечивающей выполнение клапаном одновременно и функции дросселя. Наружная поверхность стакана и взаимодействующая с ней соответствующая внутренняя поверхность полости корпуса представляет собой поверхность усеченного цилиндра, плоскость сечения которого параллельна продольной оси цилиндра. Упор, ограничивающий перемещение клапана, образован кольцевым выступом в нижней части полости корпуса. Регулирующее устройство дросселя выполнено в виде двух втулок с радиальными прорезями, закрепленными с возможностью углового поворота на наружной поверхности цилиндрической части корпуса, в боковой стенке которого выполнены две дополнительные радиальные прорези, образующие совместно с прорезями указанных выше втулок и прорезью в боковой стенке стакана в его конечных положениях общие проходные каналы вдоха и выдоха. The present invention seeks to provide independent regulation over a wide range of inspiratory and expiratory resistance while simplifying the device and expanding the use of the simulator to train people with various diseases. The solution to this problem is achieved by the fact that, in the respiratory muscles simulator containing the mouthpiece, a hollow body with a cylindrical part, a valve located in the body cavity and interacting with a stop restricting valve movement, inspiration and expiration channels, as well as a throttle with a control device, valve made in the form of a glass mounted in the housing with the possibility of reciprocating movement and facing the open end towards the mouthpiece, and through the chokes are made in the side wall of the glass The channel is in the form of a radial slot, which ensures that the valve simultaneously performs the throttle function. The outer surface of the glass and the corresponding inner surface of the body cavity interacting with it is the surface of a truncated cylinder, the section plane of which is parallel to the longitudinal axis of the cylinder. The stop limiting the movement of the valve is formed by an annular protrusion in the lower part of the body cavity. The throttle control device is made in the form of two bushings with radial slots fixed with the possibility of angular rotation on the outer surface of the cylindrical part of the housing, in the side wall of which two additional radial slots are made, forming together with the slots of the above bushings and a slot in the side wall of the glass in its end provisions the general passage channels of an inhalation and an exhalation.

В предложенном устройстве тренажера клапан в виде стакана с дросселирующим каналом является одновременно и дросселем, что в сочетании с выполнением регулирующего устройства в виде двух втулок с радиальными прорезями, совмещаемыми в крайних положениях стакана с его сквозным дросселирующим каналом, позволяет значительно расширить возможности использования тренажера и обеспечить возможность установки оптимального индивидуального режима тренировок для каждого пациента за счет независимой регулировки сопротивления вдоху и выдоху при одновременном упрощении устройства тренажера. In the proposed device of the simulator, a valve in the form of a cup with a throttling channel is also a throttle, which, combined with the implementation of a regulating device in the form of two bushings with radial slots, combined in the extreme positions of the cup with its through throttling channel, can significantly expand the possibilities of using the simulator and provide the ability to set the optimal individual training regimen for each patient due to independent adjustment of inspiratory and expiratory resistance when Simplification of the simulator device at the same time.

Предлагаемый тренажер поясняется с помощью прилагаемых чертежей, на которых изображено:
Фиг.1 - общий вид тренажера,
Фиг.2 - клапан тренажера,
Фиг.3 - поперечное сечение клапана,
Фиг.4 - тренажер в положении вдоха,
Фиг.5 - тренажер в положении выдоха.The proposed simulator is illustrated using the attached drawings, which depict:
Figure 1 - General view of the simulator,
Figure 2 - valve simulator,
Figure 3 is a cross section of a valve,
Figure 4 - simulator in the inspiratory position,
Figure 5 - simulator in the exhalation position.

Предлагаемый тренажер дыхательной мускулатуры (см. фиг. 1,4,5) содержит мундштук 1, полый корпус 2 с цилиндрической частью, клапан 3, расположенный в полости корпуса и взаимодействующий с упором 4, ограничивающим перемещение клапана, каналы вдоха и выдоха, а также дроссель с регулирующим устройством. Клапан 3 (см.фиг.2,3) выполнен в виде стакана, установленного в корпусе 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и обращенного открытым торцом в сторону мундштука 1. В боковой стенке стакана выполнен сквозной дросселирующий канал в виде радиальной прорези 5, обеспечивающей выполнение клапаном одновременно и функции дросселя. Наружная поверхность стакана и взаимодействующая с ней соответствующая внутренняя поверхность полости корпуса 2 представляет собой поверхность усеченного цилиндра, плоскость сечения которого параллельна продольной оси цилиндра. Упор 4, ограничивающий перемещение клапана 3, образован кольцевым выступом в нижней части полости корпуса 2. Регулирующее устройство дросселя (см. фиг. 1,4,5) выполнено в виде двух втулок 6 и 7 с радиальными прорезями 8 и 9, закрепленными с возможностью углового поворота на наружной поверхности цилиндрической части корпуса 2. В боковой стенке корпуса 2 выполнены две дополнительные радиальные прорези 10 и 11, образующие совместно с прорезями 8 и 9 указанных выше втулок 6 и 7 и прорезью 5 в боковой стенке стакана в его конечных положениях общие проходные каналы вдоха и выдоха. The proposed simulator of the respiratory muscles (see Fig. 1,4,5) contains a mouthpiece 1, a hollow body 2 with a cylindrical part, a valve 3 located in the cavity of the body and interacting with an emphasis 4, restricting valve movement, inspiration and expiration channels, and throttle with regulating device. The valve 3 (see Fig. 2,3) is made in the form of a cup mounted in the housing 2 with the possibility of reciprocating movement and facing the open end towards the mouthpiece 1. A through throttling channel is made in the side wall of the cup in the form of a radial slot 5, which provides performance of the valve at the same time as a throttle. The outer surface of the glass and the corresponding inner surface of the cavity of the housing 2 interacting with it is the surface of a truncated cylinder, the section plane of which is parallel to the longitudinal axis of the cylinder. The stop 4, restricting the movement of the valve 3, is formed by an annular protrusion in the lower part of the cavity of the housing 2. The regulating device of the throttle (see Fig. 1,4,5) is made in the form of two bushings 6 and 7 with radial slots 8 and 9, fixed with the possibility of angular rotation on the outer surface of the cylindrical part of the housing 2. In the side wall of the housing 2 there are two additional radial slots 10 and 11, forming together with the slots 8 and 9 of the above bushings 6 and 7 and the slot 5 in the side wall of the glass in its final positionsAvantGo Channels inhalation and exhalation.

Тренажер работает следующим образом. При вдохе под действием разрежения, создаваемого пациентом, клапан 3 сначала поднимается до упора в торец мундштука 1 и удерживается в этом положении до окончания вдоха. При этом прорезь 5 клапана 3 соединяется с прорезью 10 корпуса 2, образуя канал вдоха. The simulator works as follows. When inhaling under the influence of a vacuum created by the patient, the valve 3 first rises to the stop at the end of the mouthpiece 1 and is held in this position until the end of the inhalation. In this case, the slot 5 of the valve 3 is connected with the slot 10 of the housing 2, forming a channel of inspiration.

Проходное сечение прорези 10 корпуса 2 регулируется поворотом втулки 6. При этом сопротивление вдоху меняется в широких пределах независимо от сопротивления выдоху. Вдыхаемый воздух через прорезь 8 втулки 6, прорезь 10 корпуса 2 и прорезь 5 поршня 3 попадает в полость поршня 3 и из нее через мундштук 1 к пациенту. The bore of the slot 10 of the housing 2 is adjusted by turning the sleeve 6. In this case, the inhalation resistance varies over a wide range regardless of the exhalation resistance. Inhaled air through the slot 8 of the sleeve 6, the slot 10 of the housing 2 and the slot 5 of the piston 3 enters the cavity of the piston 3 and out of it through the mouthpiece 1 to the patient.

При выдохе под действием выдыхаемого воздуха клапан 3 перемещается внутри корпуса 2 до упора в кольцевой выступ 4 в нижней части корпуса 2 в другое крайнее положение, при котором боковая стенка клапана 3 перекрывает прорезь 10 корпуса 2 (канал вдоха), а прорезь 5 поршня 3 соединяется с прорезью 11 корпуса 2, открывая канал выдоха. Проходное сечение прорези 11 корпуса 2 регулируется поворотом втулки 7, при этом сопротивление выдоху меняется в широких пределах независимо от сопротивления вдоху. Выдыхаемый воздух из мундштука 1 через прорезь 11 корпуса 2 и прорезь 9 втулки 7 выходит из тренажера в атмосферу. When you exhale under the action of exhaled air, the valve 3 moves inside the housing 2 to the stop in the annular protrusion 4 in the lower part of the housing 2 to another extreme position, in which the side wall of the valve 3 overlaps the slot 10 of the housing 2 (inspiration channel), and the slot 5 of the piston 3 is connected with a slot 11 of the housing 2, opening the channel of exhalation. The bore of the slot 11 of the housing 2 is regulated by turning the sleeve 7, while the exhalation resistance varies widely, regardless of the resistance to inspiration. The exhaled air from the mouthpiece 1 through the slot 11 of the housing 2 and the slot 9 of the sleeve 7 leaves the simulator into the atmosphere.

Наличие плоских участков на наружной поверхности клапана 3 и соответственно на внутренней поверхности полости корпуса 2 препятствует повороту клапана 3 при его возвратно-поступательном перемещении внутри корпуса и предотвращает самопроизвольное изменение регулировки тренажера. The presence of flat sections on the outer surface of the valve 3 and, accordingly, on the inner surface of the cavity of the housing 2 prevents the rotation of the valve 3 during its reciprocating movement inside the housing and prevents spontaneous adjustment of the simulator.

Предлагаемый тренажер имеет простую конструкцию, малые габариты, независимую раздельную регулировку сопротивления вдоху и сопротивления выдоху, легко регулируется под любого пациента и может быть широко использован для тренировки дыхательной мускулатуры и профилактики различных заболеваний. The proposed simulator has a simple design, small dimensions, independent separate adjustment of inhalation resistance and exhalation resistance, is easily adjustable for any patient and can be widely used to train the respiratory muscles and prevent various diseases.

Claims

A respiratory muscles simulator containing a mouthpiece, a hollow body with a cylindrical part, a valve located in the body cavity and interacting with an emphasis restricting valve movement, inhalation and exhalation channels, a throttle with a control device, characterized in that the valve is made in the form of a glass mounted in the housing with the possibility of reciprocating movement and facing the open end towards the mouthpiece, and in the side wall of the glass is made through throttling channel in the form of a radial slot , which ensures that the valve simultaneously performs the throttle function, the outer surface of the cup and the corresponding inner surface of the body cavity interacting with it is the surface of a truncated cylinder, the section plane of which is parallel to the longitudinal axis of the cylinder, and the stop restricting valve movement is formed by an annular protrusion in the lower part of the body cavity while the regulating device of the throttle is made in the form of two bushings with radial slots, fixed with the possibility of angular rotation on the outer surface of the cylindrical part of the housing, in the side wall of which two additional radial slots are made, forming, together with the slots of the above bushings and a slot in the side wall of the glass in its final positions, the common passage channels of inspiration and expiration.