一种心肺功能评估及康复训练智能口罩

1.本实用新型涉及心肺呼吸领域，特别涉及一种心肺功能评估及康复训练智能口罩。


背景技术：

2.新型冠状病毒感染是一种急性呼吸道传染病，大多数会发展成肺炎，愈后导致肺部功能受损，残留肺部阴影及纤维条索，部分重症患者双肺受累严重，即便炎症消退、病情改善，由于纤维条索沉积过多，肺部变硬，呼吸功能受损，导致严重的后遗症。
3.因此呼吸功能的锻炼在新型冠状病毒感染后患者康复过程中尤为重要。呼吸功能的锻炼可以增强呼吸肌的肌力和耐力，提高膈肌与腹肌在呼吸运动中的协调性，改善肺通气量，最大程度恢复心肺功能。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种心肺功能评估及康复训练智能口罩，有效的克服了现有技术的缺陷。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种心肺功能评估及康复训练智能口罩，包括口罩罩体，上述口罩罩体上设有分别带有单向阀的气体入口和气体出口，上述口罩罩体外侧分别设有与上述气体入口和气体出口连接并连通的管壳状的仓体，上述仓体内分别设有气流量监测组件，以及分别填充有过滤组件。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
8.进一步，上述仓体一端与对应的上述气体入口或气体出口密封连接并连通，另一端均敞口，并在敞口处可拆卸的密封安装有盖帽，上述盖帽上设有进气孔，并在其内侧设有可调节进气量的气流阀。
9.进一步，上述仓体为圆筒状结构，其另一端外周上设有外螺纹，上述盖帽为与上述仓体相匹配的圆盖，其内侧壁上设有内螺纹，上述盖帽旋合于对应的上述仓体的另一端端部。
10.进一步，上述气流量监测组件包括壳体以及依次电连接的气流量传感器、集成有通讯模块的控制芯片和电源，上述壳体与上述仓体相匹配，其外周与上述仓体的内壁相接触，上述壳体的中部设有两端贯穿其的气流通道，上述气流量传感器、控制芯片和电源分别安装在上述壳体内部，且上述气流量传感器的探测端伸入上述气流通道内，上述控制芯片通过其上的通讯模块分别与计算机终端和云终端通讯连接。
11.进一步，上述通讯模块位g通讯模块、wifi模块或蓝牙模块的一种或多种的组合。
12.进一步，还包括温湿度监测组件，上述温湿度监测组件设置于上述口罩罩体内侧，并通过线路与任意一个上述气流量监测组件内的上述控制芯片电连接。
13.进一步，上述温湿度监测组件为温湿度传感器。
14.进一步，上述电源为蓄电电源，上述壳体一端设有与上述电源连接的usb 充电接口。
15.进一步，上述过滤组件为与上述仓体形状相匹配的过滤芯片，其边缘与上述仓体的内壁密封贴合，上述过滤组件设置于上述气流量监测组件远离上述口罩罩体的一端。
16.本实用新型的有益效果是：结构设计合理，能够对心肺功能疾病愈后的恢复情况作有效的监测及训练，利于医生了解患者肺功能持续性的变化情况，辅助医生在治疗过程中进行阶段性评估，从而对不同患者和同一患者不同阶段制定合适的训练方案。
附图说明
17.图1为本实用新型的心肺功能评估及康复训练智能口罩的外侧结构示意图；
18.图2为本实用新型的心肺功能评估及康复训练智能口罩的内侧结构示意图
19.图3为本实用新型的心肺功能评估及康复训练智能口罩中仓体及内部零部件的结构分解图；
20.图4为本实用新型的心肺功能评估及康复训练智能口罩中气流量监测组件的结构示意图。
21.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
22.1、口罩罩体，2、仓体，3、气流量监测组件，4、过滤组件，5、温湿度监测组件，11、气体入口，12、气体出口，21、盖帽，31、壳体，32、气流量传感器，33、控制芯片，34、电源，311、气流通道，341、usb充电接口。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
24.实施例：如图1至4所示，本实施例的心肺功能评估及康复训练智能口罩包括口罩罩体1，上述口罩罩体1上设有分别带有单向阀的气体入口11 和气体出口12(具体的，气体入口11只进不出，气体出口12只出不进)，上述口罩罩体1外侧分别设有与上述气体入口11和气体出口12连接并连通的管壳状的仓体2，上述仓体2内分别设有气流量监测组件3，以及分别填充有过滤组件4。
25.口罩罩体1上还设有绑带，通过绑带能够紧密的佩戴在患者面部，口罩罩体1尺寸大约120*160mm，采用医用级硅胶材质。
26.患者佩戴该口罩呼吸时，其吸气的气流量以及呼气的气流量都能被两个仓体2内的气流量监测组件3分别监测，在通过两个数据得到呼吸频率，医护人员根据所得到的数据对患者的肺功能情况进行评估，为患者定制呼吸训练方案，患者居家使用设备进行练习。通过对患者多数据的实时和连续性记录，为患者康复治疗过程提供量化指标和依据，有利于医生了解患者肺功能持续性的变化情况，辅助医生在治疗过程中进行阶段性评估，从而对不同患者和同一患者不同阶段制定合适的训练方案。
27.需要特别说明的是：本实施例中通过气流量监测组件3对患者在佩戴口罩呼吸训练时的气流量进行实时监测，实现呼吸参数的可视化，即通过口罩内的气流量监测组件3采集到气流量数据，再通过一系列常规的算法测量到肺通气机能的指标，如：潮气量，深吸气
量，肺活量，连续肺活量，最大通气量等，能够有效的评估呼吸系统的健康水平。
28.作为一种优选的实施方式，上述仓体2一端与对应的上述气体入口11 或气体出口12密封连接并连通，另一端均敞口，并在敞口处可拆卸的密封安装有盖帽21，上述盖帽21上设有进气孔，并在其内侧设有可调节进气量的气流阀。
29.该实施方式中，仓体2与盖帽21分体式设计，利于内部气流量监测组件3的日常拆装维护工作。
30.上述气流阀采用现有的机械式拨片阀，具体的，在盖帽21内侧转动设置一个半圆形、扇形的挡板，在盖帽21侧壁上开有一个条形孔，挡板一端连接有存过该条形孔的拨片档杆，盖帽21端面均匀开设有多个进气孔，通过外力作用在档杆上驱使挡板转动使得多个进气孔部分遮挡或完全不遮挡或全部遮挡三种档位调节方式来口罩的进气量及排气量。
31.需要特别说明的是：本实施例中通过对气体入口11和/或气体出口12 对应的气流阀的调节，能够调节改变吸气的气阻以及呼气的气阻，从而实现对患者呼吸肌的康复训练，以新冠肺炎患者愈后或慢阻肺的患者为例，患者都存在不同程度的肺功能不全，及时有效的呼吸肌的运动是肺功能康复的关键，通过口罩内的气流量监测组件3可以有效的测量到呼吸两个运动过程的强度，并且通过调节两处气流阀的进气量(气阻大小)能够使得患者在呼吸时对肌肉群进行相关的康复训练，大大提高康复的效果。
32.作为一种优选的实施方式，上述仓体2为圆筒状结构，其另一端外周上设有外螺纹，上述盖帽21为与上述仓体2相匹配的圆盖，其内侧壁上设有内螺纹，上述盖帽21旋合于对应的上述仓体2的另一端端部。
33.仓体2外螺纹上套设有橡胶密封圈，在盖帽21旋合后密封圈能够起到较好的密封盖帽21与仓体2连接处的作用。
34.该实施方式中，仓体2与盖帽21采用常规的旋合拆装，拆装非常方便、快捷。
35.上述仓体2最佳尺寸45*45mm(容器直径45mm，高45mm)。
36.作为一种优选的实施方式，上述气流量监测组件3包括壳体31以及依次电连接的气流量传感器32、集成有通讯模块的控制芯片33和电源34，上述壳体31与上述仓体2相匹配，其外周与上述仓体2的内壁相接触，上述壳体31的中部设有两端贯穿其的气流通道311，上述气流量传感器32、控制芯片33和电源34分别安装在上述壳体31内部，且上述气流量传感器32 的探测端伸入上述气流通道311内，上述控制芯片33通过其上的通讯模块分别与计算机终端和云终端通讯连接。
37.该实施方式中，控制芯片为常规的主控电路板，气流量传感器32也采用常规的传感器，电源34采用锂电池，通过气流量传感器32能够实时监测呼气及吸气的量。
38.壳体31的外径约42mm，内径(气流通道)20mm，高35mm。壳体31一端设置有电源开关。
39.最佳的，控制芯片33(主控电路板)尺寸30*20mm，气流量传感器32 尺寸28*10*5mm，电源34尺寸30*20*5mm。
40.作为一种优选的实施方式，上述通讯模块位4g通讯模块、wifi模块或蓝牙模块的一种或多种的组合。
41.该实施方式中，通讯模块采用常规的通讯模块，讯号传输效果比较稳定。
42.作为一种优选的实施方式，还包括温湿度监测组件5，上述温湿度监测组件5设置
于上述口罩罩体1内侧，并通过线路与任意一个上述气流量监测组件3内的上述控制芯片33电连接。
43.该实施方式中，通过该温湿度监测组件5能够对口罩罩体1内部的气流环境进行监测，从而利于对病毒的数据及活性研究，具体的，病毒的传染的能力取决于周围的环境，在温度和湿度与病毒传染的能力成负相关，即就是温湿度越高，病毒传染能力越低，通过口罩内的温湿度监测组件5可以实时监控到口罩内的温湿度参数，再根据该信息，通过调节气体入口11和/或气体出口12的进/排气量(也就是通过对两处气流阀进行调节达到)，来改变口罩内部环境的温湿度，从而最终实现气流在进入口罩内部后，通过口罩内的环境降低进入口罩内的空气中的病毒的传染能力。
44.最佳的，上述温湿度监测组件5为温湿度传感器。
45.作为一种优选的实施方式，上述电源34为蓄电电源，上述壳体31一端设有与上述电源34连接的usb充电接口341。
46.该实施方式中，usb充电接口341便于对电源34进行充电，使得气流量监测组件3能够反复多次的持续使用。
47.作为一种优选的实施方式，上述过滤组件4为与上述仓体2形状相匹配的过滤芯片，其边缘与上述仓体2的内壁密封贴合，上述过滤组件4设置于上述气流量监测组件3远离上述口罩罩体1的一端。
48.该实施方式中，过滤组件4与仓体2内壁紧密接触，密封性较佳，同时，采用常规的能够过滤病毒效果较好的滤芯。
49.整个口罩结构简单，使用方便，能够提供视觉反馈智能产品，本研究国内外首创，可以跟踪收集心肺功能的各项生理指标，是患者获取更好的心肺功能的效果，它通过测量呼吸的呼吸的潮气量、肺活量、通气量、消耗能量，最大摄氧量及心率等，传感器将数据综合分析后自动传送给手机，患者可以清楚了解心肺功能指标，进行健康管理和康复。同时口罩也可以提供不同的训练康复模型，提高心肺康复的效果。为新型冠状病毒愈后提供安全有效的心肺功能康复的平台。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。