一种心内科用呼吸训练装置及呼吸训练方法

1.本发明涉及呼吸训练技术领域，具体的说是一种心内科用呼吸训练装置及呼吸训练方法。


背景技术：

2.呼吸训练装置是心内科常见的康复医疗辅助工具，利用呼吸训练装置为患者提供呼吸训练，从而辅助患者进行心肺康复。现有技术中，心内科大多采用三球式呼吸训练器对患者进行呼吸训练，该训练器通过调节通气孔的数量来调节训练负荷，调节精度低；同时，三个呼吸仓内部也安装有可上下活动的呼吸球，利用患者吹气时呼吸球的上升幅度来判定呼吸训练标准，由于呼吸球与呼吸仓内壁之间存在间隙，从而在吹气过程中有气体从间隙处泄漏，容易导致训练结果精确度差；此外，因为呼吸球体积较大，难以精确地判断其位置，导致训练结果精度进一步下降。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种心内科用呼吸训练装置及呼吸训练方法，能够精确调整训练负荷，进而能够高效地对患者进行训练，从而增强患者的呼吸能力。
4.为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种心内科用呼吸训练装置，包括底座、负荷机构、指示机构和加载机构；所述底座中开设有呼吸通道，底座上固定设置有与呼吸通道相连通的呼吸管；所述负荷机构包括垂直固设在所述底座上的负荷管，并且负荷管与所述呼吸通道相连通，负荷管中上下滑动设置有负荷活塞；所述指示机构包括垂直固设在所述底座上的玻璃板，玻璃板与所述负荷管相接触，玻璃板上设置有刻度线；所述加载机构包括与所述负荷管相连通的调节管，调节管呈圆弧形，调节管中滑动设置有加载活塞，加载活塞固定连接有圆弧形的加载杆，加载杆伸出调节管后连接有驱动单元。
5.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述负荷机构包括固定设置在所述负荷管中的第一限位环，所述负荷活塞位于第一限位环的上方，负荷活塞固定连接有平衡板，平衡板的周侧壁上嵌设有多个沿负荷管的圆周方向均匀分布的滚珠。
6.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述指示机构包括垂直固设在所述底座上的安装盒，安装盒位于所述负荷管的侧方，并且安装盒朝向负荷管的一侧敞开，所述玻璃板与安装盒固定连接，安装盒中设置有相互平行的永磁体片和软带，永磁体片和软带均垂直设置并且留有间隙，永磁体片与安装盒的内壁固定连接，软带的两端与安装盒的内壁固定连接，软带朝向永磁体片的一侧固定连接有若干个沿长度方向均匀分布的铁片；作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述负荷活塞与所述平衡板之间固定连接有连接块，连接块固定连接有朝向所述软带的永磁体块，永磁体块的磁性强于所述永磁体片的磁性。
7.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述负荷管的上端通过封闭板封
闭，封闭板固定连接有加固座，所述调节管依次穿过加固座和封闭板后与负荷管相连通。
8.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述驱动单元包括垂直固设在所述底座上的安装板，安装板上转动设置有相互平行的主动转轴和从动转轴，主动转轴上固定套设有主动齿轮，从动转轴上固定套设有从动齿轮和转盘，从动齿轮与主动齿轮相啮合，转盘的直径大于从动齿轮的外径，转盘与所述加载杆同轴设置，转盘通过连接板与加载杆固定连接。
9.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述主动齿轮固定连接有旋钮。
10.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述主动转轴上固定套设有定位盘，定位盘的直径小于所述主动齿轮的外径，定位盘的周侧壁上开设有沿径向延伸的盲孔，盲孔中滑动设置有活动块，并且活动块与盲孔的盲端之间连接有弹簧，所述安装板上固定设置有定位环，定位环位于定位盘的周侧，定位环的内径大于定位盘的直径，定位环的内壁上固定连接有多个沿圆周方向均匀分布的凸块，凸块上开设有凹槽。
11.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述活动块固定连接有半球的顶头，并且顶头的圆弧面朝向所述凹槽，所述凸块包括两个相对设置的弧形面，并且两个弧形面分别位于凹槽的两侧，所述定位盘转动过程中顶头与弧形面交替接触。
12.作为上述心内科用呼吸训练装置的进一步优化：所述调节管远离所述负荷管的一端中固定设置有第二限位环，所述加载杆穿过第二限位环。
13.一种心内科用呼吸训练方法，基于上述的一种心内科用呼吸训练装置，包括如下步骤：s1、利用所述驱动单元驱动所述加载杆移动，加载杆推动所述加载活塞向所述负荷活塞移动以压缩加载活塞与负荷活塞之间的气体；s2、患者通过所述呼吸管向所述负荷管中吹气推动负荷活塞向加载活塞的方向移动；s3、当负荷活塞不再移动后通过所述刻度线记录负荷活塞的停止位置；s4、多次重复s2至s3完成一次训练，并且将所有停止位置的均值记为目标位置。
14.有益效果：本发明能够通过改变加载活塞与负荷活塞之间的距离来调节对负荷活塞的加载力，进而提升训练负荷，并且因为负荷活塞的位置是精确可控的，因此调节精度更高，能够高效地对患者进行训练，从而增强患者的呼吸能力。
附图说明
15.图1是本发明训练装置的整体结构示意图；图2是负荷机构的结构示意图；图3是软带和铁片的设置方式示意图；图4是定位盘和定位环的设置方式示意图；图5是图4的局部放大图。
16.附图说明：1
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呼吸管，2
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底座，3
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呼吸通道，4
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负荷管，5
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第一限位环，6
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负荷活塞，7
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永磁体块，8
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连接块，9
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平衡板，10
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安装盒，11
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玻璃板，12
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刻度线，13
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安装板，14
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封闭板，15
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加固座，16
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调节管，17
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加载活塞，18
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加载杆，19
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第二限位环，20
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连接板，21
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转盘，22
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从动齿轮，23
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从动转轴，24
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主动齿轮，25
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主动转轴，26
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旋钮，27
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滚珠，28
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软带，29
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永
磁体片，30
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铁片，31
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间隙，32
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定位环，33
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凸块，34
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凹槽，35
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顶头，36
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活动块，37
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盲孔，38
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弹簧，39
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定位盘。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1至5，一种心内科用呼吸训练装置，包括底座2、负荷机构、指示机构和加载机构。
19.底座2中开设有呼吸通道3，底座2上固定设置有与呼吸通道3相连通的呼吸管1。
20.负荷机构包括垂直固设在底座2上的负荷管4，并且负荷管4与呼吸通道3相连通，负荷管4中上下滑动设置有负荷活塞6。
21.指示机构包括垂直固设在底座2上的玻璃板11，玻璃板11与负荷管4相接触，玻璃板11上设置有刻度线12。
22.加载机构包括与负荷管4相连通的调节管16，调节管16呈圆弧形，调节管16中滑动设置有加载活塞17，加载活塞17固定连接有圆弧形的加载杆18，加载杆18伸出调节管16后连接有驱动单元。
23.负荷机构包括固定设置在负荷管4中的第一限位环5，负荷活塞6位于第一限位环5的上方，负荷活塞6固定连接有平衡板9，平衡板9的周侧壁上嵌设有多个沿负荷管4的圆周方向均匀分布的滚珠27。
24.在进行呼吸训练时，首先通过驱动单元驱动加载杆18移动，加载杆18推动加载活塞17向负荷活塞6的方向移动，从而将加载活塞17与负荷活塞6之间的气体压缩，气体被压缩后向负荷活塞6施加一个推力，从而完成对负荷活塞6的加载过程，之后患者通过呼吸管1和呼吸通道3向负荷管4中吹气以推动负荷活塞6移动，负荷活塞6克服了压缩气体的加载力之后向加载活塞17的方向移动，当加载活塞17无法继续移动的时候，通过刻度线12记录负荷活塞6的位置为停止位置，之后患者停止吹气并且放松，随后重新开始吹气。多次吹气后结束一次训练过程，训练结束后记录所有停止位置的平均值为目标位置，在下一次训练过程中，通过控制加载杆18的移动距离来控制调节管16和负荷管4中气体的压缩量，从而使压缩气体对负荷活塞6产生的加载力增强，此时患者需要更加用力才能够将负荷活塞6推动到目标位置，因此每次训练的强度都会不断提升，以不断增强患者的呼吸能力。平衡板9能够保持负荷活塞6的平衡，滚珠27能够降低平衡板9与负荷管4之间的摩擦力，避免长期使用后磨损负荷管4。
25.本发明能够通过改变加载活塞17与负荷活塞6之间的距离来调节对负荷活塞6的加载力，进而提升训练负荷，并且因为负荷活塞6的位置是精确可控的，因此调节精度更高，能够高效地对患者进行训练，从而增强患者的呼吸能力。
26.指示机构的具体结构为：指示机构包括垂直固设在底座2上的安装盒10，安装盒10位于负荷管4的侧方，并且安装盒10朝向负荷管4的一侧敞开，玻璃板11与安装盒10固定连接，安装盒10中设置有相互平行的永磁体片29和软带28，永磁体片29和软带28均垂直设置
并且留有间隙31，永磁体片29与安装盒10的内壁固定连接，软带28的两端与安装盒10的内壁固定连接，软带28朝向永磁体片29的一侧固定连接有若干个沿长度方向均匀分布的铁片30。负荷活塞6与平衡板9之间固定连接有连接块8，连接块8固定连接有朝向软带28的永磁体块7，永磁体块7的磁性强于永磁体片29的磁性。当患者吹气并且推动负荷活塞6移动的时候，负荷活塞6带动连接块8和平衡板9同步移动，连接块8移动过程中带动永磁体块7同步移动，永磁体7移动过程中因为磁性更强，所以会吸引位于永磁体片29和永磁体块7之间的铁片30向永磁体块7的方向移动，进而使软带28出现凸起，凸起位于玻璃板11的侧方，从而使患者或者医护人员能够根据凸起与刻度线12的重合情况记录负荷活塞6的位置，永磁体块7不断移动的过程中，原本吸引的铁片30会因为距离增加而不再被永磁体块7吸引，此时能够在永磁体片29的作用下复位。与直接将刻度线12设置在负荷管4上的方式相比，该指示机构不会因为负荷活塞6对刻度线12产生干扰造成难以看清刻度线12的情况，所以能够方便患者或者医护人员更加快速精确地记录负荷活塞6的停止位置。
27.为了保持负荷管4与调节管16之间的连接强度和稳定性，负荷管4的上端通过封闭板14封闭，封闭板14固定连接有加固座15，调节管16依次穿过加固座15和封闭板14后与负荷管4相连通。
28.驱动单元的具体结构为：驱动单元包括垂直固设在底座2上的安装板13，安装板13上转动设置有相互平行的主动转轴25和从动转轴23，主动转轴25上固定套设有主动齿轮24，从动转轴23上固定套设有从动齿轮22和转盘21，从动齿轮22与主动齿轮24相啮合，转盘21的直径大于从动齿轮22的外径，转盘21与加载杆18同轴设置，转盘21通过连接板20与加载杆18固定连接。
29.主动齿轮24固定连接有旋钮26。在需要移动加载杆18的时候，通过转动主动齿轮24带动从动齿轮22同步转动，从动齿轮22转动过程中带动从动转轴23同步转动，进而由从动转轴23带动转盘21同步转动，转盘21再通过连接板20推动加载杆18移动，从而完成对加载杆18的调节，进而完成对加载活塞17位置的调节过程。该驱动结构操作简单，能够快速精确地调节加载活塞17的位置。为了进一步提升调节精度，主动齿轮24的外径小于从动齿轮22的外径，从而使主动齿轮24的转动幅度大于从动齿轮22的转动幅度，即主动齿轮24的转动角度大于从动齿轮22的转动角度，实现提升调节精度的效果。
30.在调节好加载杆18的位置之后，为了固定加载杆18的位置，主动转轴25上固定套设有定位盘39，定位盘39的直径小于主动齿轮24的外径，定位盘39的周侧壁上开设有沿径向延伸的盲孔37，盲孔37中滑动设置有活动块36，并且活动块36与盲孔37的盲端之间连接有弹簧38，安装板13上固定设置有定位环32，定位环32位于定位盘39的周侧，定位环32的内径大于定位盘39的直径，定位环32的内壁上固定连接有多个沿圆周方向均匀分布的凸块33，凸块33上开设有凹槽34。主动齿轮24转动的过程中主动转轴25和定位盘39同步转动，定位盘39转动的过程中带动活动块36同步移动，活动块36与凸块33接触的时候被凸块33挤压到盲孔37中并且压缩弹簧38，当活动块36与凹槽34对准的时候，弹簧38复位将活动块36推入到凹槽34中，从而将活动块36的位置固定，进而保持定位盘39和主动齿轮24的位置，实现固定加载杆18位置的效果。
31.为了使活动块36能够更加平顺地与凸块33和凹槽34配合，活动块36固定连接有半球的顶头35，并且顶头35的圆弧面朝向凹槽34，凸块33包括两个相对设置的弧形面，并且两
个弧形面分别位于凹槽34的两侧，定位盘39转动过程中顶头35与弧形面交替接触。需要说明的是，顶头35的直径应当大于凹槽34的宽度。
32.为了避免加载杆18从调节管16中脱出，调节管16远离负荷管4的一端中固定设置有第二限位环19，加载杆18穿过第二限位环19。
33.一种心内科用呼吸训练方法，基于上述的一种心内科用呼吸训练装置，包括s1至s4。
34.s1、利用驱动单元驱动加载杆18移动，加载杆18推动加载活塞17向负荷活塞6移动以压缩加载活塞17与负荷活塞6之间的气体。
35.s2、患者通过呼吸管1向负荷管4中吹气推动负荷活塞6向加载活塞17的方向移动。
36.s3、当负荷活塞6不再移动后通过刻度线12记录负荷活塞6的停止位置。
37.s4、多次重复s2至s3完成一次训练，并且将所有停止位置的均值记为目标位置。
38.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。