一种防护型呼吸训练装置的制作方法

本发明涉及一种防护型呼吸训练装置，属医疗器械。

背景技术：

1、呼吸训练是锻炼呼吸能力常用的医学方式，可用来增强吸气肌和呼气肌的力量，改善人体心肺功能，提高肺活量，改善全身健康状况；对于患有肺部疾病或做过肺部手术的患者，更需要使用呼吸训练器对其进行呼吸能力的康复训练，促进肺功能尽快恢复正常；通常呼吸训练分为呼气训练和吸气训练两部分，可分别增加呼气肌与吸气肌的力量。

2、由于人生活的环境中难以避免的存在不同浓度、不同大小的颗粒物，大量吸入会对各级气管的黏液纤毛清除系统及肺泡产生不同程度的损害，尤其对于已经有呼吸系统疾病的患者，呼吸训练时的潮气量数倍高于平静呼吸，空气中颗粒物被大量吸入可导致肺部感染；专利201410231150.3公开了一种呼吸训练装置，包括吸气训练组件、呼气训练组件、气体引流组件以及呼吸终端，呼吸终端包括壳体与过滤组件，使吸气训练和呼气训练在清洁的呼吸环境下同步进行，但是其吸入和/或呼出的气体需要通过细长的引流组件，额外增加吸入和/或呼出气体的阻力，且该装置部件太多，操作不方便，使用者不便穿戴进行日常活动；专利us20180280758a1公开了一种带空气过滤器和饮水器的无限可调训练面罩，包括可调节吸气阻力组件、排气通道组件和微粒空气过滤器，微粒空气过滤器安装在可调节吸气阻力部件内侧，以提供佩戴者吸气时的呼吸防护，降低户外训练期间吸入空气中颗粒物的风险，同时可随时补充水分，但是该微粒空气过滤器过滤面积较小且过滤膜为单层结构，净化效果不佳，且气体流经过滤膜时产生较大气阻，额外增加呼吸训练时的气体阻力，干扰呼吸训练气阻的调节，降低呼吸训练的效果。

技术实现思路

1、本发明提供一种防护型呼吸训练装置，不仅可根据个体需要选择合适的呼吸训练模式、呼吸训练气阻，还可在吸入与呼出双向防护下进行呼吸训练，且立体结构设计的气体过滤组件在有限空间内倍增气体过滤部件面积，在确保净化效果的同时将气体过滤部件本身的呼气或吸气的阻力降到最低，装置应用系带可穿戴式使用。

2、本发明是这样实现的：一种防护型呼吸训练装置，包括气体过滤组件、呼吸训练组件，气体过滤组件由气体过滤部件和辅助部件连接而成，二者围合而成的空间为气体过滤组件内腔，经气体过滤部件过滤后的气体先进入气体过滤组件内腔，再经气体过滤组件开口流出；呼吸训练组件包括中空的通路部件和与其配合的阻力调节部件，二者配合使用后形成的气体通路为呼吸训练通路，呼吸训练通路设有远端开口和近端开口，呼吸训练组件的呼吸训练通路远端开口与气体过滤组件内腔流体连通，呼吸训练通路近端开口与呼吸道开口连通。

3、所述辅助部件起到诸如支撑、塑形、形成通路、调节流向等之一或全部功能。

4、所述阻力调节部件可以是可调节呼吸阻力的部件，也可以是固定阻力值的部件；若是固定阻力值的部件，可以设置成多个不同固定阻力值的单个部件，呼吸训练时由低到高渐进式使用。

5、所述呼吸训练通路近端开口与呼吸道开口连通，可以是直接连通，如将呼吸训练通路近端开口置入口中或套在口鼻开口处；当设计方案为呼吸训练通路近端开口嵌入气体过滤组件时则通过气体过滤组件开口与呼吸道开口连通；阻力调节部件与通路部件配合使用后，二者之间形成的气体通路为呼吸训练通路，气体过滤部件的展开表面积大于呼吸训练通路远端开口的截面积，可减少气体过滤部件自身阻力对呼吸训练的阻力调节范围的影响。

6、所述呼吸训练通路近端开口经由气体过滤组件开口与呼吸道开口连通是指气体过滤组件开口延伸出通道与呼吸道开口直接连通，而呼吸训练通路近端开口位于此通道内。

7、所述气体过滤部件与辅助部件围合而成气体过滤组件内腔，可以是单个的叶片状气体过滤部件与辅助部件围合而成，也可以是叶片状的前叶与后叶密封连接成气体过滤部件后再与辅助部件围合而成。

8、进一步的，为减小体积，至少呼吸训练通路远端开口探入气体过滤组件内腔或者气体过滤组件内腔通路内。

9、为了方便调节呼吸训练时的气阻，呼吸训练组件的阻力调节部件旋转时可与通路部件发生相对位移，从而进行呼气训练和/或吸气训练时的气阻调节。

10、具体的，旋转操作时可调节呼吸训练通路内的气流调节口的进出气截面积，从而调节呼吸阻力。

11、所述发生相对位移可以是圆周旋转的相对位移，也可以是左右、前后的相对位移；可以是阻力调节部件与通路部件直接发生相对位移，也可以是借助于另外设置的辅助部件间接发生相对位移。

12、为指示呼气和/或吸气训练的气阻档位，可在阻力调节部件上设置刻度线等标记，便于使用者根据需求选择呼吸训练气阻。

13、为了能够单独训练吸气功能或呼气功能，还包括可使气体单向流动的气体阻隔组件，气体阻隔组件设有气体流通口，气体流通口与气体过滤组件内腔连通；用于训练吸气功能时，与吸气相对应的气体阻隔组件吸气时关闭而呼气时开放，用于训练呼气功能时，与呼气相对应的气体阻隔组件呼气时关闭而吸气时开放。

14、所述气体阻隔组件可以选择单向气阀，与阻力调节部件同时配合使用；当选择可使气体由外部环境流入呼吸道开口即单向进气气阀时，呼气时气体从呼吸训练组件的呼吸训练通路经过，则可训练呼气功能，当选择可使气体从呼吸道开口流向外部环境即单向出气气阀时，吸气时气体流经呼吸训练通路，则可训练吸气功能。

15、一种方案是，装置包括至少一个气体过滤组件，气体过滤组件的辅助部件延伸出两条通道管，可同时连接两个呼吸训练组件或者同时连接一个呼吸训练组件及一个气体阻隔组件。

16、所述两条通道管可以延伸出两条气体过滤组件内腔通路，两条气体过滤组件内腔通路可同时与呼吸训练组件的呼吸训练通路连通；也可与呼吸训练通路及气体阻隔组件的气体流通口分别连通。

17、所述两条气体过滤组件内腔通路可为设置于同一个气体过滤组件上的两条通路，也可为分别设置在两个独立的气体过滤组件上的通路。

18、当气体过滤组件的通道管仅连接呼吸训练组件时，可同时进行吸气呼气阻力训练；当通道管同时连接呼吸训练组件及气体阻隔组件时，则可进行单独的呼气训练或吸气训练；当两条通道管同时连接两个呼吸训练组件时，可使左右两个气体调节口调节成不同截面积即左右侧的气阻不同，可产生相应两侧不同的气流分布，如提供给鼻中隔偏曲的使用者。

19、呼吸训练装置还包括通气终端部件，通气终端部件远侧开口与呼吸训练通路近端开口连通，通气终端部件近侧开口与呼吸道开口连通，通气终端部件近侧开口周边部分与口和/或鼻部周边皮肤适形贴合。

20、所述通气终端部件可以是一个独立的部件，也可以是与气体过滤组件或呼吸训练组件连为一体的部件，即通气终端部件设置在气体过滤组件或呼吸训练组件上。

21、所述通气终端部件近侧开口周边部分与面部皮肤适形贴合，可以是与鼻部皮肤适形贴合即仅进行鼻部呼吸训练，可以是与口部皮肤适形贴合即仅进行口部呼吸训练，也可以是与口鼻部皮肤同时适形贴合即可同时进行口部和/或鼻部呼吸训练。

22、所述通气终端部件近侧开口周边部分与面部皮肤适形贴合，其与皮肤接触的部分由连为一体的鼻区、口区及口鼻过渡区组成，使用时通气终端部件近侧开口周边部分与面部贴合后形成与外部环境隔离的呼吸外腔。

23、张口动作时颞下颌关节运动导致通气终端部件与面部皮肤产生缝隙，为消除空气中致病颗粒物从该缝隙吸入的风险，还包括至少一个可接触到通气终端部件口区周边部分的弹力单元，弹力单元可因面部口区皮肤的运动而发生相应的形变和/或位移。

24、所述呼吸外腔是指口鼻呼吸道开口与呼吸训练通路近端开口之间的空间。

25、所述弹力单元的目标作用区域位于下唇周围皮肤接触的通气终端部件口区部分或位于两侧面颊皮肤相接触的通气终端部件口区部分；弹力单元可直接或间接作用于上述目标区域。

26、考虑到与面部皮肤接触的通气终端部件在使用者张口动作时同步位移的力学平衡，优选设计左右两组弹力单元分别作用于通气终端部件近侧开口周边部分接触使用者左右面颊的区域。

27、为了在呼吸训练的同时兼具更多健康获益，还包括可使空气生成负离子的负离子组件，至少负离子组件的负离子发生端如碳刷、金属尖端等设置于呼吸外腔和/或呼吸训练通路内，近距离释放负离子且周边均为过滤后的纯净空气，负离子产出及人体利用率最高，本装置生成的通常为负氧离子。

28、为了保证更加稳定、持续、高浓度的供应负离子，还包括电子供应部件，电子供应部件是由富含自由电子和/或易于自由电子在其上流动的材料构成，如各类金属、导电橡胶、导电陶瓷、压电材料等，电子供应部件与负离子组件n直接和/或间接相连。

29、为了充分湿化及温化呼吸训练时吸入的干冷空气，还包括水凝胶部件，水凝胶部件可置于呼吸外腔和/或呼吸训练通路内；使用者每次呼出的湿热气体中的部分水蒸气会在水凝胶部件表面凝聚，部分热量会被水凝胶主体吸收，吸气时水分再蒸发热量再释放混入低温干燥气流中。

30、为了在呼吸训练时吸入其它有益身体健康的气体，装置上还设有至少一个对外连接的流体接口，可连接氧气、氢气、氦气等医用气体管路及雾化装置输出管路。

31、为了美观，还包括使用时扣盖于呼吸训练装置上薄片状的面壳体，弹力单元和固定装置的系带可连接在面壳体上。

32、本发明的有益效果是：

33、1.气体过滤组件内腔与呼吸训练通路流体连通，吸入与呼出的气体均经气体过滤部件净化后进入到人体呼吸道或外部环境中，确保吸入与呼出时的双向防护；且呈立体结构的气体过滤组件在有限空间内倍增气体过滤部件面积，在确保净化效果的同时将吸气或呼气时的气阻降到最低。

34、2.仅通过更换呼吸训练组件和气体阻隔组件即可实现独立的呼气训练、吸气训练，或者呼气训练与吸气训练同时进行的模式，且可根据刻度线标记调节训练所需气阻档位，可根据使用者的需求随时调换，操作简单、便利。

35、3.通气终端部件近侧开口周边部分与面部皮肤适形贴合，可以使用口部呼吸训练、鼻部呼吸训练，或者口鼻部同时呼吸训练，呼吸训练装置可穿戴式使用，不受使用者所处环境影响，坐、躺、站甚至走路时均可进行呼吸训练。

36、4.通气终端部件连有弹力单元，弹力单元可因面部口区皮肤的运动而发生相应的形变和/或位移，实现了张口呼吸训练导致颞下颌关节运动时通气终端部件对面部口区皮肤的动态密封，确保训练时的呼吸防护效果。

37、5.呼吸训练装置连有包括电子供应部件的负离子组件，可更加稳定、持续、高浓度的供应负离子，且净化后空气生成的纯净负离子含量最高可达每立方厘米数百万以上，避免了颗粒物与负离子结合后带来的额外伤害，只有纯净的负离子才可更好发挥有益人体的生物学作用。

38、6.仿生鼻黏膜黏液毯设计的水凝胶部件贴壁吸附于呼吸外腔，使用者呼出的饱和水蒸气在水凝胶部件表面再水合后，于吸气时蒸发；遇干冷空气时，持续湿化温化吸入空气，遇湿热空气时，水凝胶吸湿吸热可除湿降温。