专利名称：呼吸测试仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测试受测试者呼吸能力的仪器。
有多种情况需要或必需对受测试者的呼吸能力进行测试，甚至需要提高这种能力。例如，在外科手术之前和/或此病人的康复过程中经常需要测试和提高其呼吸能力。又如，经常需要提高运动员或其它从事体育运动的人的呼吸能力。
本发明在此提出一种用于测试和提高受测试者的呼吸能力的仪器。
根据本发明提供了一种仪器，该仪器包括一受测试者可通过其呼吸的装置，该装置包括一压力传感器，以及压力传感器连接于其上且配置为将随时间变化的压力或其参数与预先存储的目标进行比较的数据处理器。
较佳地，配置该仪器为各个单独的受测试者存储一目标。较佳地，此目标包括在预测试吸气过程中从受测试者取得的一随时间变化的压力分布图，随后在压力幅值方面以一预定百分率下降。另外或可代替地，该目标可包括用一预定百分率下降的试验吸气压力分布图的积分。较佳地，该目标可从一定数量、例如三个试验吸气中选出而作为最佳结果。
该仪器较佳地可配置成对受测试者进行连续的测试吸气，将由此所获得的结果与目标进行比较，在连续测试之间的时间间隔是逐渐减小的。较佳地，该仪器可促使受测试者开始各次连续的吸气(例如，通过一显示器和/或声频信号)。较佳地，其间以相同的间隔(例如60秒)进行一组连续测试(例如六个测试)，然后再以稍短的间隔(例如45秒)进行第二组测试，等等。
在各次测试中，该仪器配置成决定受测试者是否已经“通过”该测试，在此情况下，该仪器促使受测试者进行下一次测试，等等。在某一阶段，该受测试者将没有通过一单次测试，这可使练习完成记录在整个程序中出现失败的那点。
在各次测试中，较佳地，预存储目标值分布图连接地显示在一可视显示器上，并且当受测试者吸气时所测得的曲线显示在显示器上因而受测试者能够将他的能力与目标进行比较，并能调整它的能力以超过目标。这种向受测试者的“反馈”是特别有价值的。
较佳地，该仪器需要所测得的随时间变化分布图超过目标分布图一个预定幅度，以该曲线的积分来表示(例如，曲线之下的面积，因而是所作功的尺度)。较佳地，该仪器也需要所测得的随时间变化分布图的持续时间超过目标分布图持续时间一预定百分率(例如90％)。
较佳地，该仪器配置成显示以下一个或多个信息目标分布图的峰值压力，来自连续测试中的平均峰值压力，目标分布图的积分，各测试分布图的累积积分，以及连续测试的累积积分(与测试程序中受测试者所做的总功对应)。
较佳地，在各使用时间内，以上述的方式，受测试者产生一个新的目标值，在那个时间内他所进行的测试过程中，受测试者将他的能力与这新目标进行比较。
通常各次吸气的第一秒所测得的峰值压力可给出所测呼吸肌肉强度的指标。各测试分布图的积分是所作功的尺度。在该时间段内所连续完成的所有测试的累积积分是呼吸耐力的尺度。所以这些结果是受测试者呼吸肌肉的有效评估。
通过连续一段时间使用上述仪器，还发现可显著地提高受测试者的呼吸能力(具体为肌肉强度和耐力)。
以下仅以举例方式并且结合附图对本发明的一个实施例进行描述，其中
图1是根据本发明的用于测试一病人的呼吸能力的仪器的示意图；图2是在试验使用图1的仪器时典型的所感应到的压力随时间变化的测量结果；图3是一目标分布图和所测得的分布图的典型显示图形；以及图4是按测试时间的一典型的测试结果表格。
参见图1，图中示出了用于进行呼吸测试的仪器，该仪器包括一具有接口11的手握装置10，病人或受测试者可通过其吸气，并且装置10的压力表连接到个人计算机20上。该计算机20包括一可见的显示装置(VDU)22和连接到一打印机26上的键盘24。该计算机安装有根据本发明的呼吸测试程序，并且该仪器配置为可起到如下作用。
该计算机为各个受测试者产生和存储一个记录因而对于各个受测试者而言，由计算机键盘24输入数据以识别受测试者，同时输入与受测试者有关的多个其它项目的数据。在一初始阶段，产生和存储受测试者的一目标压分布图因而，VDU可促使受测试者通过手握装置10开始工作；在装置10的空气通道中产生的负压力由压力表监测，并且如图2所示的相应随时间变化的分布图P显示在VDU上并且也存储起来。这一步骤进行三次，在各次吸气之间有一时间间隔(例如，两分钟)。然后，计算机选出三次中的“最佳”压力曲线(作为最大峰值和最长持续时间的结合)然后计算机计算一目标分布图T，其是所选“最佳”压力分布图的幅值中的预定百分率(例如80％)；然后此目标分布图继续地显示在VDU上。
在休息之后，由计算机促使受测试者开始测试阶段。因而，受测试者再次通过手握装置10吸气，并且在VDU上建立起一所测压力M的轨迹，如图3所示因而，当受测试者吸气时，他可以看到他的能力与正在显示的目标分布图的比较。同样，计算机连续地计算正在产生的轨迹的积分(即，曲线下方的面积，因而形成作功的尺度)，并且在VDU上显示此这累积图形。VDU也连续显示与目标分布图对应的最终积分。
如果在此次测试结束时，计算机发现受测试者所测定的轨迹积分超过目标分布图积分一个预定幅度(例如超过10％)，那么计算机认为受测试者已“通过”测试。然后，计算机促使受测试者(藉由VDU和/或一声频信号)在间隔60秒后重复练习。以此方式继续进行测试，直至受测试者连续“通过”六次测试(每次测试之间间隔60秒)。然后，继续再进行六次测试，并且各次测试之间的间隔减小(45秒)，接着再以30秒的间隔再进行六次测试，以15秒间隔进行六次测试，以10秒间隔进行六次测试，最后以5秒间隔进行六次测试。然而，在此次测试程序的某个阶段，受测试者将没有超过其目标。
因而，图4示出了已通过60、50、45、30和15秒测试时间间隔(A-D)的所有六次测试、然后通过10秒间隔的测试中的四次、且没有通过接下来的测试的一个受测试者的测试结果。可以理解，此受测试者的测试结果可以定为“E4”类。图3所示的测试结果表显示在VDU上，并且测试曲线下方的累积总间隔(作为所做的总功的量度)一起显示。该信息可打印出，并且也可由计算机为该受测试者存储在数据记录中。
在同一受测试者的下一次使用时间内，受测试者进行如上所述的初始阶段，并且以相同方式产生一新目标分布图。然后如上所述进行测试。
可以认识到，通过一段时间连续使用该仪器，各受测试者可提高他或她的能力，首先通过36次测试的整个程序取得进展，其后通过改善所累积的“作功”图，并通过提高平均峰值压力图形而提高能力。
权利要求
1．一种用于测试一个或多个受测试者呼吸能力的仪器，所述仪器包括一受测试者可通过其吸气的装置，所述装置包括一压力传感器，以及所述压力传感器连接于其上的数据处理器，所述数据处理器配置成可将随时间变化压力或其参数与一预先存储目标进行比较。
2．如权利要求1所述的仪器，其特征在于，配置成可为各个受测试者存储一所述目标。
3．如权利要求2所述的仪器，其特征在于，所述各目标包括在一预测试吸气过程中从所受测试者取得的、且在压力幅值方面减小一预定百分率的随时间变化压力分布图。
4．如权利要求2所述的仪器，其特征在于，各所述目标包括以一预定百分率减小的测试吸气压力曲线的积分。
5．如前述任一项权利要求所述的仪器，其特征在于，可配置成使受测试者进行连续吸气测试，各次测试所测得的结果与目标进行比较，并且连续测试之间的时间间隔逐渐减小。
6．如权利要求5所述的仪器，其特征在于，配置成可促使受测试者开始各次连续吸气。
7．如权利要求5或6所述的仪器，其特征在于，可配置成在测试的整个程序中记录受测试者没有通过测试的那一点。
8．如前述任一项权利要求所述的仪器，其特征在于，可配置成显示预先存储目标，并且当受测试者吸气时建立一所测定分布图的显示图形。
9．如前述任一项权利要求所述的仪器，其特征在于，配置成要求所测定的随时间变化分布图超出目标分布图一预定幅度，以对应曲线的间隔来表示。
10．如前述任一项权利要求所述的仪器，其特征在于，配置成要求所测得的随时间变化分布图的持续时间超出目标分布图持续时间一预定百分率。
11．如前述任一项权利要求所述的仪器，其特征在于，配置成显示以下一个或多个信息目标分布图的峰值压力、来自连续测试的平均峰值压力，目标分布图的间隔以及连续测试的累积间隔。
12．一种用于测试一个或多个受测试者的呼吸能力的仪器，所述仪器基本上如本文中结合附图所作的描述。
全文摘要
一种用于测试受测试者呼吸能力的仪器,包括受测试者可通过其吸气的装置(10),该装置(10)包括一连接到一数据处理器(20)上的压力传感器。该数据处理器配置成将随时间变化的压力或其一参数与一预存目标进行比较。
文档编号A63B23/18GK1208335SQ96199798
公开日1999年2月17日 申请日期1996年11月28日 优先权日1995年11月28日
发明者肯尼斯·卡特哈姆 申请人:米德路斯技术有限公司