一种呼吸中枢振动刺激装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种呼吸中枢振动刺激装置。

背景技术：

阻塞性睡眠呼吸暂停(英文名称：obstructivesleepapnea，osa)可以定义为睡眠期间因气道阻塞造成呼吸暂时性停止(通常为10-30秒)。osa对大脑也有负面影响，例如白质和灰质明显减少，会伴随着认知、情绪和白天警觉性的损害。

现有技术中，治疗osa的方式包括有创治疗和无创治疗两种。有创治疗如腭垂腭咽成形术和口腔矫治器，在一些患者中治疗效果欠佳，且有创治疗会对患者造成身体创伤。而无创治疗中，持续气道正压通气(英文名称：nasal-continuouspositiveairwaypressure，cpap)是治疗osa最常用最有效的方法。

然而，其设备管子众多，声音吵，口罩不适等原因造成使用不便，遵从cpap使用(每晚至少4小时，每周7天中至少有5天使用)方法，以及capa持续使用率仍然很低(17％-54％)，不利于cpca疗法及设备的推广使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种呼吸中枢振动刺激装置，能够提供规律性频率振动，改善使用者呼吸功能，对阻塞性睡眠呼吸暂停起到改善和治疗作用。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种呼吸中枢振动刺激装置，包括座椅以及控制器，所述座椅包括用于坐姿使用的座椅面，所述座椅内设置有振动装置，所述振动装置与所述控制器电连接，用于根据所述控制器的控制信号带动所述座椅面直线往复振动，所述振动的方向垂直于所述座椅面，且所述振动的频率在30hz至45hz之间。

可选地，所述振动装置振动面的振幅在1.0mm至1.5mm之间。

可选地，所述控制器包括相互电连接的控制面板和控制按钮，所述控制按钮用于控制所述振动装置的启动和停止。

可选地，所述座椅还包括与所述座椅面转动连接的椅背以及与所述椅背连接的扶手，所述控制面板通过连接臂与所述椅背的顶端连接，所述控制按钮设置在所述扶手上。

可选地，所述呼吸中枢振动刺激装置还包括与所述控制器电连接的驱动电机，所述驱动电机的输出端设置有齿轮组件，所述驱动电机通过所述齿轮组件调节所述椅背与所述座椅面之间的夹角。

可选地，所述呼吸中枢振动刺激装置还包括设置在所述座椅上的计时器，所述计时器与所述控制器电连接，用于根据控制器的控制信号计时，并将记录的时长信号发送至所述控制器。

可选地，在所述座椅面上还设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器电连接，所述压力传感器检测所述座椅面上的压力信号并输出至所述控制器。

可选地，所述呼吸中枢振动刺激装置还包括急停按钮，所述急停按钮与所述振动装置电连接，用于直接控制所述振动装置断电停机。

可选地，所述呼吸中枢振动刺激装置还包括支撑腿板，所述支撑腿板设置在所述座椅面远离所述椅背的一侧边缘。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的呼吸中枢振动刺激装置，通过用于坐姿使用的座椅面，方便使用者坐在座椅面上以舒适的姿态使用本呼吸中枢振动刺激装置。通过设置在座椅内的振动装置，有利于使用者根据自身需要进行振动刺激。通过振动装置带动座椅面直线往复振动，且振动的方向垂直于座椅面，有利于振动刺激从使用者臀部传导至长吸中枢，从而对呼吸中枢形成有效适当的刺激，以改善睡眠时的气道扩张功能。另外，本申请呼吸中枢振动刺激装置的振动的频率在30hz至45hz之间，采用这种振动形式，用户接受程度更好，在安全性方面且符合iso-2631的国际标准。而且研究发现，处于此频率的振动传递至长吸中枢后，能够改善呼吸功能，对阻塞性睡眠呼吸暂停起到改善和治疗作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的呼吸中枢振动刺激装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的呼吸中枢振动刺激装置的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的呼吸中枢振动刺激装置原理图。

图标：100-呼吸中枢振动刺激装置；110-座椅；112-座椅面；114-椅背；116-扶手；120-控制器；122-控制面板；124-控制按钮；130-振动装置；140-连接臂；150-计时器；160-压力传感器；170-急停按钮；180-支撑腿板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

临床中常用的全身振动(英文名称：whole-bodyvibration，wbv)是指任何频率的任何振动都可以传递给人体。理论上，wbv可以使肌肉产生离心收缩反应，以及类似抗祖训练的一种无氧运动。wbv是治疗老年人骨质疏松症、中风、四肢肌肉无力以及平衡功能的一种很好的治疗方法。然而，之前从未被发现可以作为osa的治疗。

请参照图1，本实用新型实施例提供一种呼吸中枢振动刺激装置100，包括座椅110以及控制器120，座椅110包括用于坐姿使用的座椅面112，座椅110内设置有振动装置130，振动装置130与控制器120电连接，用于根据控制器120的控制信号带动座椅面112直线往复振动，振动的方向垂直于座椅面112，且振动的频率在30hz至45hz之间。

具体的，本实施例的振动装置130可采用振动器，用于发出所需的振动。控制器120可以调节振动装置130的振动频率，使振动频率在30hz至45hz之间，使用者可根据使用者的耐受程度进行调节。示例的，振动频率可设置为30hz、35hz、40hz、45hz等频率值。

研究发现，低频率(20hz以下)的振动，主要作用于前庭器官，并使内脏发生位移；高于30hz频率的振动，主要对中枢神经及各种组织内神经末梢发生作用。当选用特定参数频率垂直振动刺激，如本实用新型的频率区间，能有效精准的刺激位于脊髓顶端的延髓内长吸中枢，以得到长吸中枢的正确应答，反射性的增强气道的扩张功能。

如图3所示，本实施例的呼吸中枢振动刺激装置100原理为：振动装置130将特定频率的垂直振动从人体臀部传导至长吸中枢(依次经过骨盆、腰段脊髓、胸段脊髓、颈段脊髓、脊髓起点最终传导至长吸中枢)，对长吸中枢进行适当的刺激，以改善睡眠时的气道扩张功能。同时，振动刺激也会刺激到人体胸部周围的辅助呼吸肌群，包括肋间内肌，使辅助呼吸肌群产生离心收缩反应，以及类似抗阻力训练的一种无氧运动，从而达到增强呼吸功能的效果。呼吸中枢振动刺激装置100通过以上两种机制的有效刺激，从而起到扩张气道，改善呼吸功能，对阻塞性睡眠呼吸暂停起到改善和治疗作用。

本实用新型实施例提供的呼吸中枢振动刺激装置100，通过用于坐姿使用的座椅面112，方便使用者坐在座椅面112上以舒适的姿态使用本呼吸中枢振动刺激装置100。通过设置在座椅110内的振动装置130，有利于使用者根据自身需要进行振动刺激。通过振动装置130带动座椅面112直线往复振动，且振动的方向垂直于座椅面112，有利于振动刺激从使用者臀部传导至长吸中枢，从而对呼吸中枢形成有效适当的刺激，以改善睡眠时的气道扩张功能。另外，本申请呼吸中枢振动刺激装置100的振动的频率在30hz至45hz之间，采用这种振动形式，用户接受程度更好，在安全性方面且符合iso-2631的国际标准。而且研究发现，处于此频率的振动传递至长吸中枢后，能够改善呼吸功能，对阻塞性睡眠呼吸暂停起到改善和治疗作用。

可选地，振动装置130振动面的振幅在1.0mm至1.5mm之间。具体可通过控制器120进行控制调节，使用时，可根据使用者的耐受程度进行调节。示例的，振动振幅可设置为1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm和1.5mm等振幅值。

如图1所示，控制器120包括相互电连接的控制面板122和控制按钮124，控制按钮124用于控制振动装置130的启动和停止。

具体的，使用者坐至座椅面112上之后，可通过控制按钮124进行控制振动装置130的启动和停止，也可通过控制按钮124对振动的频率和振幅进行调节。另外，控制面板122可采用触摸屏面板，在控制面板122上可显示呼吸中枢振动刺激装置100的运行状态，使用者也可通过控制面板122对振动装置130进行控制。这样一来，方便使用者对振动装置130进行控制，使用者可根据自身喜好和实际需要进行不同方式的控制。

如图1所示，座椅110还包括与座椅面112转动连接的椅背114以及与椅背114连接的扶手116，控制面板122通过连接臂140与椅背114的顶端连接，控制按钮124设置在扶手116上。

具体的，连接臂140可根据实际需要弯折为任意方向和角度，类似于现有的懒人支架，使用时，使用者落座在座椅面112上之后，双臂自然放置在扶手116上，有利于使用者以舒适的姿态使用呼吸中枢振动刺激装置100，同时也方便使用者对控制按钮124进行操作。

如图1所示，呼吸中枢振动刺激装置100还包括与控制器120电连接的驱动电机(图1中未示出)，驱动电机的输出端设置有齿轮组件，驱动电机通过齿轮组件调节椅背114与座椅面112之间的夹角。

具体的，控制器120与驱动电机电连接，可通过控制器120控制驱动电机的正反转，进而控制椅背114与座椅面112之间的夹角。这样一来，方便使用者对椅背114进行调节，以适应自身坐姿的舒适度。

如图2所示，呼吸中枢振动刺激装置100还包括设置在座椅110上的计时器150，计时器150与控制器120电连接，用于根据控制器120的控制信号计时，并将记录的时长信号发送至控制器120。

具体的，当通过控制器120使振动装置130启动时，计时器150同步启动，此时，呼吸中枢振动刺激装置100可根据预设的程序进行间歇的刺激。示例的，可设置为间歇的多组振动刺激，每组振动刺激200秒至300秒，每组之间间隔时间为30秒，5至6组为一个周期。通过计时器150使控制更加简单方便，有利于使用者一边接受振动刺激，一边处理其他事物。

如图1所示，在座椅面112上还设置有压力传感器160，压力传感器160与控制器120电连接，压力传感器160检测座椅面112上的压力信号并输出至控制器120。

具体的，当使用者坐在座椅面112上时，压力传感器160检测受到的压力，当检测到的压力值处于设定的区间值后，压力传感器160检测座椅面112上的压力信号输出至控制器120，控制器120控制振动装置130启动，当使用者离开座椅面112后，呼吸中枢振动刺激装置100处于待机状态。

如图1所示，呼吸中枢振动刺激装置100还包括急停按钮170，急停按钮170与振动装置130电连接，用于直接控制振动装置130断电停机。

具体的，当使用者感觉不适时，或者有急事需要离开时，可通过急停按钮170进行急停，也可用于控制器120故障不能使振动装置130正常停止的急停操作。

如图1所示，呼吸中枢振动刺激装置100还包括支撑腿板180，支撑腿板180设置在座椅面112远离椅背114的一侧边缘。

这样一来，方便使用者双腿的自然放置，有利于促进使用者身体的放松，使用呼吸中枢振动刺激装置100的过程更加舒适。

本实用新型实施例还提供一种呼吸中枢振动刺激装置100的控制方法，包括：

s101、控制振动装置130启动，振动装置130带动座椅面112以预设振动频率振动工作，该预设振动频率在30hz至45hz之间。

s102、达到预设工作时间，控制振动装置130停止。

具体的，控制振动装置130启动或控制振动装置130停止的控制主体为控制器120，控制器120可对振动装置130的启停以及振动频率的调节进行控制。使用者以坐姿的状态落座后，可手动调节控制器120，使控制器120控制振动装置130的启动，振动装置130带动座椅面112以预设频率振动，而且振动的方向垂直于座椅面112，从而使振动从使用者臀部的骨盆依次传导至、腰段脊髓、胸段脊髓、颈段脊髓、脊髓起点，最终传导至长吸中枢(请参照图3)。同时，振动刺激也会刺激到人体胸部周围的辅助呼吸肌群，包括肋间内肌，使辅助呼吸肌群产生离心收缩反应，以及类似抗阻力训练的一种无氧运动，从而达到增强呼吸功能的效果。

本实用新型实施例提供的呼吸中枢振动刺激装置100的控制方法，采用上述的呼吸中枢振动刺激装置100，便于对呼吸中枢振动刺激装置100进行控制，有利于增强使用者对呼吸中枢振动刺激装置100良好体验。同时，改善呼吸功能，对阻塞性睡眠呼吸暂停起到改善和治疗作用。

可选地，控制器120包括相互电连接的控制面板122和控制按钮124，所述方法还包括：

s201、获取按压控制按钮124发出的控制信号，根据控制信号控制振动装置130启动或停止。

具体的，使用者以坐姿的状态落座后，按下控制按钮124的启动/停止键，以使振动装置130开启，当需要关闭振动装置130时，则再次按下控制按钮124的启动/停止键，以使振动装置130停止运行。另外，通过控制按钮124也可以控制振动装置130频率的改变或者振幅的改变。示例的，当按下控制按钮124时，根据控制按钮124位置的不同，控制器120获取控制按钮124不同的控制信号，如启动或停止信号、频率或振幅调节信号等，根据控制信号的不同来控制振动装置130的启动或停止，亦或者振动装置130频率或振幅的调节。

可选地，呼吸中枢振动刺激装置100还包括设置在座椅110上的计时器150，计时器150与控制器120电连接，控制振动装置130启动，振动装置130带动座椅面112以预设振动频率振动工作包括：

s1011、向计时器150发送计时信号，计时器150开始计时。

达到预设工作时间，控制振动装置130停止包括：

s1021、获取计时器150的计时信号，当计时信号达到预设工作时间，控制振动装置130停止。

具体的，使用者以坐姿的状态落座，并启动振动装置130时，在控制器120控制振动装置130启动的同时，向计时器150发送计时信号，计时器150开始计时，当计时器150计时的值达到预设值时，控制器120控制振动装置130停止。这样一来，使用者只需开启振动装置130即可，无需再靠自己关注时间，以此来判断何时关闭振动装置130，使操作更加简单智能化。

可选地，在座椅面112上还设置有压力传感器160，压力传感器160与控制器120电连接，计时器150与控制器120电连接，控制振动装置130启动之前，该方法还包括：获取压力传感器160的压力信号，并判断座椅面112的使用状态，若压力信号处于使用阈值内，控制器120输出启动信号；若压力信号处于空置阈值内，控制器120保持输出所述启动信号前状态。

具体的，当使用者坐在座椅面112上时，压力传感器160受力并检测所受到的压力信号(即压力值)，控制器120获取压力传感器160的压力信号，当压力信号值处于预设压力所在区间时，控制器120输出启动信号，使振动装置130启动，当获取到的若压力信号值处于空置阈值内时，如小于预设压力区间的最小值时，则控制器120保持输出所述启动信号前状态，即振动装置130不启动。这样一来，当使用者完全落座于座椅面112上时，可使压力信号值处于预设压力所在区间，进而通过控制器120时振动装置130启动，无需再通过控制按钮124等外界操控来控制振动装置130的启动或停止，使呼吸中枢振动刺激装置100更加智能化，便于使用者操作使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。