本發(fā)明涉及一種多功能呼吸訓練器，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

慢性呼吸系統(tǒng)疾病、胸外科手術(shù)后均需進行肺康復訓練，而呼吸訓練是肺康復訓練中的一個重要的部分。通過呼吸訓練可以維持或改善患者的呼吸功能，提高患者的生活質(zhì)量。另外，在肺康復訓練過程中需要通過呼吸功能的評估來評價肺康復的效果，呼吸功能采用肺功能指標評價，F(xiàn)EV₁、FVC、FEV₁/FVC是常用的肺功能指標，F(xiàn)EV₁/FVC是評價阻塞性通氣功能障礙的主要指標，也是慢性阻塞性肺病分級的重要指標之一。

目前，肺功能評估通過肺功能儀來測定的，肺功能儀是通過呼吸流量傳感器，測量人體的呼吸功能，經(jīng)過分析、處理，由液晶顯示器顯示或打印機打印結(jié)果。肺功能儀主要有兩大類，一類是便攜式肺功能儀，測量數(shù)據(jù)有肺活量、用力肺活量等指標。其中一種是用于體檢和肺部疾病檢查使用。盡管可以便攜，但還是有一定的體積和重量，監(jiān)測時患者雙手握住吹嘴端，設(shè)備需放置在平穩(wěn)固定的位置，平時設(shè)備需要經(jīng)常維護，不同患者檢查需更換吹嘴，而且不能作為呼吸訓練用，價值高。另一種是用于科研機構(gòu)的小型面罩式肺功能儀，儀器精密，受外界環(huán)境影響大，呼吸時排出的水份會損壞流量傳感器，所以使用時間受到限制，維護復雜，價值在十萬元以上，不具備呼吸訓練功能。另一類是肺功能工作站，是在大型醫(yī)療機構(gòu)中使用，體積龐大，價值更高，也不能用于呼吸訓練。

另外，目前國內(nèi)市場上的呼吸訓練器一次性吹嘴提高了訓練成本，重復使用的吹嘴需要清洗，訓練器內(nèi)部氣道也存在清潔繁瑣問題，并存在細菌滋生的潛在性威脅；訓練設(shè)備對每次呼氣量多少缺乏提示或提示無趣味性，這不利于訓練者堅持訓練；具有良好訓練效果提示的呼吸訓練器訓練時需將設(shè)備平放在桌面上，使用不便。

目前，兼有呼吸功能評估、呼吸訓練、訓練達標評估的便攜式設(shè)備較少。現(xiàn)在國際市場上同時具備上述功能的設(shè)備龐大，是一個由計算機控制的機械設(shè)備，需要一定的場地，不能隨身攜帶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種兼有呼吸功能評估、呼吸訓練、訓練達標評估的便攜式多功能呼吸訓練器。本發(fā)明的呼吸訓練器，是一種呼氣并能夠在訓練中進行呼氣功能的評估、提示訓練是否達標的呼吸訓練器。適用于慢性呼吸系統(tǒng)疾病康復期鍛煉；肺不張，胸腔手術(shù)后的呼吸療法等。

本發(fā)明的便攜式多功能呼吸訓練器，主要包括氣囊、FEV₁/FVC測量裝置、呼氣阻力輔助用具、底座；氣囊包括氣囊吹嘴和氣囊體，呼氣阻力輔助用具包括呼氣口和裝氣主體；其中呼氣口套在氣囊吹嘴上，裝氣主體塞入氣囊體內(nèi)；所述氣囊與底座相連；其中，F(xiàn)EV₁/FVC測量裝置包括測距裝置、計時裝置、計算裝置、顯示裝置，測距裝置、計時裝置均與計算裝置相連，計算裝置與顯示裝置相連；所述測距裝置設(shè)置在底座上。

在一種實施方式中，所述呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積具有相關(guān)性。

在一種實施方式中，所述呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積具有相關(guān)性，比如線性相關(guān)。

在一種實施方式中，所述呼氣阻力輔助用具為標準規(guī)格，不同批次間的呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積的相關(guān)性一致。

在一種實施方式中，所述有一定具有相關(guān)性是指呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積具有能夠用公式表示的數(shù)量關(guān)系，根據(jù)呼氣阻力輔助用具的長度和公式可以計算得到裝氣主體所裝入的氣體體積。

在一種實施方式中，所述呼氣阻力輔助用具為可更換的呼氣阻力輔助用具。

在一種實施方式中，所述呼氣阻力輔助用具為一次性呼氣阻力輔助用具，比如氣球。

在一種實施方式中，所述測距裝置檢測裝氣主體的遠離呼氣口的一端與測距裝置之間的距離。

在一種實施方式中，所述測距裝置為非接觸式測距裝置。

在一種實施方式中，所述測距裝置為距離傳感器。

在一種實施方式中，所述測距裝置為optoNCDT系列激光位移傳感器(比如德國米銥精密測量有限公司)、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器等。

所述測距裝置可以測定呼氣阻力輔助用具的裝氣主體的遠離呼氣口的一端與測距裝置之間的距離D，計算裝置可以根據(jù)距離D可以獲知呼氣阻力輔助用具的長度，進而根據(jù)呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積之間的關(guān)系計算得到裝氣主體所裝入的氣體體積。通過測距裝置、計算裝置、計時裝置的配合，可以獲知第一秒呼氣末時的氣體體積V₁(即FEV₁)和呼氣末時的氣體體積V₂(即FVC)，得到FEV₁/FVC并在顯示裝置上顯示。

在一種實施方式中，所述測距裝置是可拆卸地與底座相連。

在一種實施方式中，所述便攜式多功能呼吸訓練器還包括計時裝置開關(guān)。

在一種實施方式中，所述計算裝置通過接觸電路與FEV₁/FVC顯示設(shè)備裝置相連

在一種實施方式中，所述FEV₁/FVC測量裝置是可以脫卸的。

在一種實施方式中，所述氣囊體一端與氣囊吹嘴連接，另一端為非封閉式且與底座連接。

在一種實施方式中，所述氣囊體與底座通過螺紋進行連接。

在一種實施方式中，所述氣囊材料能保持氣囊形狀，但可以擠壓。便于排出氣囊內(nèi)氣體，進行第二次吹氣訓練。另外，通過擠壓氣囊，模擬單次的正壓通氣，實現(xiàn)PEEP的作用。

在一種實施方式中，所述便攜式多功能呼吸訓練器還包括訓練達標判斷提醒裝置；所述訓練達標判斷提醒裝置包括觸控裝置、指示燈、呼吸訓練工具。

在一種實施方式中，所述觸控裝置設(shè)在氣囊體與底座連接形成的區(qū)域內(nèi)、底座上，觸控裝置的接線口與指示燈接線端通過導線相連。

在一種實施方式中，所述訓練達標判斷提醒裝置也是可拆卸的。

在一種實施方式中，所述呼吸訓練工具為氣球，可以是普通氣球，氣球也可以是任意規(guī)格的。

在一種實施方式中，所述便攜式多功能呼吸訓練器還包括提供電的電源，并與需要提供電的部件進行連接。

在一種實施方式中，所述電源為干電池，優(yōu)選地為可充電式干電池。

本發(fā)明的工作原理：

(1)如果僅呼吸訓練用，將氣囊和觸控開關(guān)底座連接好，將氣球(呼吸訓練工具)口套在吹嘴上，氣球體塞入氣囊中，訓練時用唇含住吹嘴吹氣，擴張氣球接觸觸控開關(guān)，使電路閉合或斷開，顯示燈瞬時亮燈或瞬時燈滅，提示達到呼氣量，氣囊保持清潔。

(2)如進行FEV₁/FVC測量時，將氣囊和底座連接好，將呼氣阻力輔助用具的呼氣口套在氣囊吹嘴上，裝氣主體塞入氣囊中，測量時深吸氣后，用唇含住吹嘴用力吹氣，同時訓練者用手按壓計時裝置開關(guān)。通過測距裝置、計時裝置、計算裝置測量第一秒末、用力呼氣末氣球底端距離觸控裝置的距離。該距離值和裝氣主體的體積有一定的數(shù)量關(guān)系，可以根據(jù)公式計算出第一秒末、用力呼氣末裝氣主體的體積，而裝氣主體的體積反應(yīng)了呼氣的量，因此通過計算可以得出FEV₁/FVC的數(shù)值，顯示器上顯示結(jié)果。

(3)如需進行阻力呼氣訓練，改用不規(guī)則的呼吸訓練工具(比如氣球)，吹氣時氣球出現(xiàn)多個球體。增加了呼氣的阻力，同時采用(1)中的工作原理和實施方案，評價阻力呼氣訓練是否達標。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明的便攜式多功能呼吸訓練器，可以用于呼吸功能評估、呼吸訓練、訓練達標評估；可以通過更換氣囊調(diào)控氣球可以擴張的容積，從而調(diào)控呼吸訓練的呼氣量，指示燈亮滅提示每次呼氣量是否達訓練量，提示具有趣味性，使用時雙手捧住氣囊即可，不受體位的限制。通過改變氣球的形狀調(diào)整呼氣的阻力，實現(xiàn)阻力呼氣訓練的目的。通過測量第一秒呼氣末和呼氣末氣囊距離觸控裝置的距離，計算FEV₁/FVC。

(2)本發(fā)明的便攜式多功能呼吸訓練器，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、小巧，便于攜帶；

(3)本發(fā)明的便攜式多功能呼吸訓練器，適用于慢性呼吸系統(tǒng)疾病康復期鍛煉；肺不張，胸腔手術(shù)后的呼吸療法等。

附圖說明

圖1為便攜式多功能呼吸訓練器的結(jié)構(gòu)示意圖(一)；其中1為氣囊吹嘴、2為氣囊體、3為底座、4為測距裝置、5為計算裝置、6為接觸電路、7為顯示裝置、8為訓練達標判斷提醒裝置、9為觸控裝置、10為顯示燈、11為計時開關(guān)、12為電源；

圖2為便攜式多功能呼吸訓練器的結(jié)構(gòu)示意圖(二)。

具體實施方案

FEV₁代表第一秒用力呼氣容積，F(xiàn)VC代表用力肺活量，F(xiàn)EV₁/FVC代表第一秒用力呼氣量占用力肺活量比值。FEV₁/FVC為測阻塞性通氣功能障礙指標，其值的變化和疾病的輕重程度有關(guān)。

下面是對本發(fā)明進行具體描述。

實施例1

便攜式多功能呼吸訓練器，主要包括氣囊、FEV₁/FVC測量裝置、呼氣阻力輔助用具、底座；氣囊包括氣囊吹嘴和氣囊體，呼氣阻力輔助用具包括呼氣口和裝氣主體；其中呼氣口套在氣囊吹嘴上，裝氣主體塞入氣囊體內(nèi)；所述氣囊與底座相連；其中，F(xiàn)EV₁/FVC測量裝置包括測距裝置、計時裝置、計算裝置、顯示裝置，測距裝置、計時裝置均與計算裝置相連，計算裝置與顯示裝置相連；所述測距裝置設(shè)置在底座上。

所述呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積具有相關(guān)性，呼氣阻力輔助用具為標準規(guī)格。

所述測距裝置可以測定呼氣阻力輔助用具的裝氣主體的遠離呼氣口的一端與測距裝置之間的距離D，計算裝置可以根據(jù)距離D可以獲知呼氣阻力輔助用具的長度，進而根據(jù)呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積之間的關(guān)系計算得到裝氣主體所裝入的氣體體積。通過測距裝置、計算裝置、計時裝置的配合，可以獲知第一秒呼氣末時的氣體體積V₁(即FEV₁)和呼氣末時的氣體體積V₂(即FVC)，得到FEV₁/FVC并在顯示裝置上顯示。

實施例2

便攜式多功能呼吸訓練器，主要包括氣囊、FEV₁/FVC測量裝置、呼氣阻力輔助用具、底座；氣囊包括氣囊吹嘴和氣囊體，呼氣阻力輔助用具包括呼氣口和裝氣主體；其中呼氣口套在氣囊吹嘴上，裝氣主體塞入氣囊體內(nèi)；所述氣囊與底座相連；其中，F(xiàn)EV₁/FVC測量裝置包括測距裝置、計時裝置、計算裝置、顯示裝置，測距裝置、計時裝置均與計算裝置相連，計算裝置與顯示裝置相連；所述測距裝置設(shè)置在底座上。

所述呼氣阻力輔助用具的長度與裝氣主體所裝入的氣體體積具有相關(guān)性，呼氣阻力輔助用具為標準規(guī)格。

所述便攜式多功能呼吸訓練器還包括訓練達標判斷提醒裝置；所述訓練達標判斷提醒裝置包括觸控裝置、指示燈、呼吸訓練工具。所述觸控裝置設(shè)在氣囊體與底座連接形成的區(qū)域內(nèi)、底座上，觸控裝置的接線口與指示燈接線端通過導線相連。

工作原理如下：

(1)如果僅呼吸訓練用，將氣囊和觸控開關(guān)底座連接好，將氣球(呼吸訓練工具)口套在吹嘴上，氣球體塞入氣囊中，訓練時用唇含住吹嘴吹氣，擴張氣球接觸觸控開關(guān)，使電路閉合或斷開，顯示燈瞬時亮燈或瞬時燈滅，提示達到呼氣量，氣囊保持清潔。

(2)如進行FEV₁/FVC測量時，將氣囊和底座連接好，將呼氣阻力輔助用具的呼氣口套在氣囊吹嘴上，裝氣主體塞入氣囊體中，測量時深吸氣后，用唇含住吹嘴用力吹氣，同時訓練者用手按壓計時裝置開關(guān)。通過測距裝置、計時裝置、計算裝置測量第一秒末、用力呼氣末氣球底端距離觸控裝置的距離。該距離值和裝氣主體的體積有一定的數(shù)量關(guān)系，可以根據(jù)公式計算出第一秒末、用力呼氣末裝氣主體的體積，而裝氣主體的體積反應(yīng)了呼氣的量，因此通過計算可以得出FEV₁/FVC的數(shù)值，顯示器上顯示結(jié)果。

(3)如需進行阻力呼氣訓練，改用不規(guī)則的呼吸訓練工具(比如氣球)，吹氣時氣球出現(xiàn)多個球體。增加了呼氣的阻力，同時采用(1)中的工作原理和實施方案，評價阻力呼氣訓練是否達標。

實施例3

如圖1-2所示，為本發(fā)明的便攜式多功能呼吸訓練器的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要組成：由氣囊吹嘴1、透明帶孔的氣囊體2、訓練達標判斷提醒裝置8(觸控裝置9、顯示燈10)、FEV₁/FVC測量裝置(測距裝置4、計時裝置、計算裝置5、顯示設(shè)備7)、呼氣阻力輔助用具(比如不同形狀的氣球)、普通呼氣用氣球組成。

結(jié)構(gòu)：氣囊吹嘴1與氣囊體2相連，氣囊體2與底座相連，呼氣阻力輔助用具的呼氣口(或者氣球的吹氣口)套在氣囊吹嘴1上，裝氣主體塞入氣囊體2中。底座內(nèi)有訓練達標判斷提醒裝置8和FEV₁/FVC測量裝置3。FEV₁/FVC測量裝置由測距裝置4和計時裝置、計算裝置5和FEV₁/FVC顯示裝置7組成，且測距裝置4和計時裝置、計算裝置5相連，測距裝置4和計時裝置、計算裝置5可以從底座3中取出。計時裝置、計算裝置5通過接觸電路6與FEV₁/FVC顯示設(shè)備裝置7相連。訓練達標判斷提醒裝置8和FEV₁/FVC測量裝置3相連。訓練達標判斷提醒裝置8由觸控裝置9和顯示燈10組成。底座上有一計時開關(guān)11，計時開關(guān)11控制FEV₁/FVC測量裝置8。底座內(nèi)有一電池電源12。FEV₁/FVC測量裝置3可以脫卸。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。