本發明涉及電刺激裝置，具體涉及一種電刺激輔助呼吸裝置及方法。

背景技術：

1、慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是一種常見的慢性呼吸道疾病，其主要特性為持續存在的不可逆性氣流受限。該疾病會引發諸多癥狀，如呼吸困難、淺快呼吸等；慢阻肺不但會對患者的舒適度產生影響，還會引發一系列健康問題；譬如，其可能致使患者身體氧氣供應不足，進而誘發紫紺與全身缺氧等癥狀。嚴重者還會加重心臟負擔，可能造成右心室肥大與肺心病等并發癥。

2、傳統的呼吸功能訓練，如：腹式呼吸、縮唇式呼吸等常用來進行呼吸康復，此類訓練可以助力患者加深呼吸，降低呼吸頻率；但這些傳統方式都需要專業醫護人員指導，并經過長期訓練，患者才能真正掌握；因其訓練時間長、見效慢，患者常難以堅持。

3、體外電刺激膈神經和腹肌，引起呼吸肌被動收縮，不需要患者主動做功，降低了耗氧量，可以快速提高呼吸功能，增強呼吸肌肌力耐力，還可以訓練恢復患者自主呼吸能力，成為了呼吸治療的新思路；其實現的關鍵和難點在于，膈神經和腹肌的電刺激必須相互協調，而且還需要與患者的呼吸保持同步，但目前的電刺激裝置并不能根據患者的狀態，動態調整呼吸電刺激節律，不能有效的引導患者進行呼吸康復訓練。

技術實現思路

1、針對上述問題，本發明的第一個目的是提供一種電刺激輔助呼吸裝置，該裝置能夠更智能的動態調整呼吸電刺激節律，有助于引導患者進行呼吸康復訓練；還具有全面的工作模式，適用場景更豐富。

2、本發明的第二個目的是提供一種電刺激輔助呼吸方法。

3、本發明所采用的第一個技術方案是：一種電刺激輔助呼吸裝置，包括獲取模塊、控制模塊、吸氣肌刺激模塊和呼氣肌刺激模塊；

4、所述獲取模塊用于獲取呼吸時間參數，或者通過獲取患者生理信號來計算得到呼吸時間參數；所述呼吸時間參數包括預設呼吸時間參數和/或實時呼吸時間參數；

5、所述控制模塊用于接收所述呼吸時間參數，基于所述呼吸時間參數計算引導呼吸時間參數，以及基于所述呼吸時間參數和/或引導呼吸時間參數進行分析處理，獲得吸氣肌刺激參數和呼氣肌刺激參數；

6、所述吸氣肌刺激模塊用于基于所述吸氣肌刺激參數在吸氣相至少部分時間內刺激吸氣肌或刺激控制吸氣肌的神經；

7、所述呼氣肌刺激模塊用于基于所述呼氣肌刺激參數在呼氣相至少部分時間內刺激呼氣肌或刺激控制呼氣肌的神經。

8、優選地，所述呼吸時間參數包括但不限于以下參數中的一個或多個：吸氣起始時間、吸氣結束時間、吸氣時間、呼氣起始時間、呼氣結束時間、呼氣時間、呼吸頻率；

9、所述吸氣肌刺激參數包括但不限于吸氣肌刺激啟動時間、吸氣肌刺激停止時間、脈沖頻率、脈沖寬度、脈沖幅度、占空比中的一個或多個；

10、所述呼氣肌刺激參數包括但不限于呼氣肌刺激啟動時間、呼氣肌刺激停止時間、脈沖頻率、脈沖寬度、脈沖幅度、占空比中的一個或多個。

11、優選地，所述控制模塊包括第一工作模式，其中：

12、基于所述預設呼吸時間參數進行分析處理，獲得第一吸氣肌刺激參數和第一呼氣肌刺激參數。

13、優選地，所述控制模塊包括第二工作模式，其中：

14、基于所述實時呼吸時間參數進行分析處理，獲得第二吸氣肌刺激參數和第二呼氣肌刺激參數。

15、優選地，當所述獲取模塊無法實時獲取實時呼吸時間參數時，將所述預設呼吸時間參數或之前已獲取的實時呼吸時間參數進行濾波處理以獲得預估呼吸時間參數；以及對所述預估呼吸時間參數進行分析處理，獲得第二吸氣肌刺激參數和第二呼氣肌刺激參數。

16、優選地，所述控制模塊包括第三工作模式，其中：

17、基于所述呼吸時間參數計算引導呼吸時間參數；以及基于所述引導呼吸時間參數進行分析處理，獲得隨時間變化的第三吸氣肌刺激參數和第三呼氣肌刺激參數。

18、優選地，所述引導呼吸時間參數包括但不限于隨時間變化的呼吸頻率、吸氣起始時間、吸氣結束時間、吸氣時間、呼氣起始時間、呼氣結束時間、呼氣時間中的一個或多個。

19、優選地，所述隨時間變化的呼吸頻率通過以下公式計算得到：

20、fn=fs-△f×△t；

21、式中，fn為隨時間變化的呼吸頻率；fs為初始呼吸頻率；△f為呼吸頻率隨治療時間變化的遞減步進；△t為變化的治療時間。

22、優選地，還包括信息輸出模塊，所述信息輸出模塊用于接收所述控制模塊發出的吸氣或呼氣提示指令，在吸氣肌刺激時發出吸氣提示信號，在呼氣肌刺激時發出呼氣提示信號；以及，

23、所述控制模塊還用于將所述患者生理信號和所述呼吸時間參數和/或引導呼吸時間參數發送至所述信息輸出模塊，并通過所述信息輸出模塊進行信息顯示。

24、本發明所采用的第二個技術方案是：一種電刺激輔助呼吸方法，包括以下步驟：

25、s100：獲取呼吸時間參數，或者獲取患者生理信號并根據所述患者生理信號計算得到呼吸時間參數；所述呼吸時間參數包括預設呼吸時間參數和/或實時呼吸時間參數；

26、s200：基于所述呼吸時間參數計算引導呼吸時間參數；以及基于所述呼吸時間參數和/或引導呼吸時間參數進行分析處理，獲得吸氣肌刺激參數和呼氣肌刺激參數；

27、s300：基于所述吸氣肌刺激參數在吸氣相至少部分時間內刺激吸氣肌或刺激控制吸氣肌的神經；以及基于所述呼氣肌刺激參數在呼氣相至少部分時間內刺激呼氣肌或刺激控制呼氣肌的神經。

28、上述技術方案的有益效果：

29、本發明公開的一種電刺激輔助呼吸裝置能夠更智能的動態調整呼吸電刺激節律，有助于引導患者進行呼吸康復訓練；還具有全面的工作模式，適用場景更豐富。

技術特征：

1.一種電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，包括獲取模塊、控制模塊、吸氣肌刺激模塊和呼氣肌刺激模塊；

2.根據權利要求1所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，所述呼吸時間參數包括但不限于以下參數中的一個或多個：吸氣起始時間、吸氣結束時間、吸氣時間、呼氣起始時間、呼氣結束時間、呼氣時間、呼吸頻率；

3.根據權利要求1所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，所述控制模塊包括第一工作模式，其中：

4.根據權利要求1所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，所述控制模塊包括第二工作模式，其中：

5.根據權利要求4所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，當所述獲取模塊無法實時獲取實時呼吸時間參數時，將所述預設呼吸時間參數或之前已獲取的實時呼吸時間參數進行濾波處理以獲得預估呼吸時間參數；以及對所述預估呼吸時間參數進行分析處理，獲得第二吸氣肌刺激參數和第二呼氣肌刺激參數。

6.根據權利要求1所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，所述控制模塊包括第三工作模式，其中：

7.根據權利要求6所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，所述引導呼吸時間參數包括但不限于隨時間變化的呼吸頻率、吸氣起始時間、吸氣結束時間、吸氣時間、呼氣起始時間、呼氣結束時間、呼氣時間中的一個或多個。

8.根據權利要求7所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，所述隨時間變化的呼吸頻率通過以下公式計算得到：

9.根據權利要求1所述的電刺激輔助呼吸裝置，其特征在于，還包括信息輸出模塊，所述信息輸出模塊用于接收所述控制模塊發出的吸氣或呼氣提示指令，在吸氣肌刺激時發出吸氣提示信號，在呼氣肌刺激時發出呼氣提示信號；以及

10.一種電刺激輔助呼吸方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發明涉及電刺激裝置技術領域，具體公開了一種電刺激輔助呼吸裝置及方法，包括獲取模塊、控制模塊、信息輸出模塊、吸氣肌刺激模塊和呼氣肌刺激模塊；獲取模塊用于獲取呼吸時間參數；控制模塊用于對預設呼吸時間參數或/和實時呼吸時間參數進行分析處理，獲得吸氣肌刺激參數和呼氣肌刺激參數，并發出吸氣和呼氣提示指令；信息輸出模塊用于基于吸氣和呼氣提示指令發出提示信號；吸氣肌刺激模塊和呼氣肌刺激模塊分別用于基于吸氣肌刺激參數和呼氣肌刺激參數輸出波形。該裝置能夠更智能的動態調整呼吸電刺激節律，有助于引導患者進行呼吸康復訓練；還具有全面的工作模式，適用場景更豐富。

技術研發人員：謝晶石,李小苗,李小雪
受保護的技術使用者：北京雅果科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28