技术特征：
1.一种呼吸训练时心况监测的训练带，其特征在于，包括主机(1)和拉线(2)，主机(1)内设有拉线轮(3)，拉线(2)一端缠绕在拉线轮(3)上、另一端固定在主机(1)上，拉线轮(3)的中心转轴固定在主机(1)上，拉线轮(3)和中心转轴之间设有发条弹簧(4)，发条弹簧(4)提供收紧扭矩保持拉线(2)时刻处于绷紧状态；主机(1)内还设有电源、角度传感器(5)、主控芯片和心音传感器(7)；所述拉线(2)设为无弹力拉线，环绕一圈佩戴在人体胸腔或腹部处监测呼吸带来体廓变化，拉线(2)和人体之间设有弹性带(6)；所述心音传感器(7)指向胸腔，测量心音。2.如权利要求1所述的一种呼吸训练时心况监测的训练带，其特征在于，所述主控芯片连接设有显示屏或语音喇叭。3.如权利要求1所述的一种呼吸训练时心况监测的训练带，其特征在于，所述发条弹簧(4)设为平面涡卷弹簧，当拉线轮(3)上的拉线(2)被拉出去时，对拉线轮(3)产生回缩的收紧扭矩，保持拉线(2)时刻绷紧。4.如权利要求1所述的一种呼吸训练时心况监测的训练带，其特征在于，所述弹性带(6)上间隔设置有多个拉线限位套(61)，拉线(2)穿过拉线限位套(61)，拉线限位套(61)将拉线(2)限制在弹性带(6)上。5.如权利要求4所述的一种呼吸训练时心况监测的训练带，其特征在于，所述弹性带(6)的宽度不窄于20mm。6.一种呼吸训练时心况监测的方法，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述的训练带。7.根据权利要求6所述的一种呼吸训练时心况监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用训练带的角度传感器，判断呼吸的不同阶段以及呼吸强度；步骤二、在呼吸过程中采集心音，将心音信号进行时域到频域的变换；在变换后的频谱中，在吸气阶段和呼气阶段寻找300hz-1000hz之间、持续时间在0.5秒以上的信号，予以去除；去除后的信号，与憋气阶段的信号进行对比；对比100hz以下的短时信号，如在心跳周期内基本一致，则可认为采集并提纯到了连续心音；如一致性不好，则只截取憋气阶段的心音做为有效的心音，呼气和吸气阶段的心音留作参考；步骤三、重新使用原始采集的心音信号，从原始心音信号中去除步骤二得到的心音，得到比较干净的呼吸音；步骤四、利用步骤二获得的心音推断心脏的瓣膜和大血管在血流冲击下的声音；比较静息状态下和呼吸训练下的心音，如大幅度呼吸时出现噪音，则提示心况可能出现异常，对呼吸训练进行调整：暂停训练或降低训练强度。8.根据权利要求7所述的一种呼吸训练时心况监测的方法，其特征在于，所述步骤一中利用训练带的角度传感器，判断呼吸的不同阶段以及呼吸强度，具体为：通过角度传感器(5)测量得到的旋转信息判断拉线轮(3)是在正向旋转放线还是反向旋转收线，正向旋转放线代表训练带在扩张、对应吸气阶段，反向旋转收线代表训练带在收缩、对应呼气阶段，拉线轮(3)停止旋转代表训练带停滞、对应憋气阶段；在呼气吸气过程中，拉线(2)的收放转化为拉线轮(3)的旋转角度，从而被角度传感器(5)测量采集，通过拉线轮(3)的旋转角度换算得到拉线(2)的收放长度，从而得到使用者在呼气吸气过程中的体阔变化，使用者在呼气吸
气过程中的拉线(2)的最大收放长度表征了呼吸强度。9.根据权利要求7所述的一种呼吸训练时心况监测的方法，其特征在于，使用所述训练带进行呼吸训练时，同时获取使用者心率，心率在整个呼吸过程中的上下浮动，指导呼吸训练，如浮动低于参考值，则说明用户呼吸训练不到位，需要增加呼吸训练的强度。10.根据权利要求9所述的一种呼吸训练时心况监测的方法，其特征在于，所述心率从心音信号的波动中获取，或者，所述训练带与心电监护仪或血氧仪配合使用，心率从心电信号或者血氧的脉动信号中获取。
技术总结
本申请公开了一种呼吸训练时心况监测的训练带和方法，包括主机和拉线，主机内设有拉线轮，拉线一端缠绕在拉线轮上、另一端固定在主机上，拉线轮的中心转轴固定在主机上，拉线轮和中心转轴之间设有发条弹簧，发条弹簧提供收紧扭矩保持拉线时刻处于绷紧状态；主机内还设有电源、角度传感器、主控芯片和心音传感器；拉线设为无弹力拉线，环绕一圈佩戴在人体胸腔或腹部处监测呼吸带来体廓变化，拉线和人体之间设有弹性带；心音传感器指向胸腔，测量心音。测量患者心音，并获取心率，评估训练效果，为调整呼吸训练强度和时间提供信息；将呼吸阶段划分为三个阶段，消除呼吸带来的噪音，得到全过程中更干净的心音信号，为呼吸训练的调整提供依据。依据。依据。
技术研发人员：侯东妮 宋元林
受保护的技术使用者：复旦大学附属中山医院
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/3/21