动语音提示芯片，实现语音提示“请平稳用力呼气”;第二种情况是，呼气压力超过最低阈值要求但未达到正常值，由单片机启动语音提示芯片，实现语音提示“请按压阻力调节键1次，然后平稳呼气”;第三种情况是，呼气压力达到正常值，但未达到最高阈值要求，由单片机启动语音提示芯片，实现语音提示“请按压阻力调节键2次，然后平稳呼气”。以上电力供应由电路安装腔中的干电池提供。
[0021]与电脑联机使用时，将数据线的一端与电路安装腔上的RS-232接口8相连接，数据线另一端接电脑。打开电脑上相应软件，单片机输出端通过RS-232接口与上位电脑图像显示终端连接，单片机与上位电脑通信，单片机进行信号分析处理后将信号图像显示于电脑上。可监测呼吸频率、气体气流速度、呼气压力，根据监测值情况，实现实时监测，并对呼吸情况进行语音智能反馈指导。在进行抗阻呼吸训练时，先有语音提示，“请按压阻力调节键1次，然后平稳呼气”或“请按压阻力调节键2次，然后平稳呼气”，此时电脑上图像显示呼吸曲线，分为3类情况。当呼气频率达到正常阈值，电脑上图像显示为呼吸曲线节律整齐，波幅宽窄一致、高低一致，语音反馈“请维持目前呼吸状态”；当呼气急切而不平稳，电脑上图像显示为呼吸曲线节律不等、波幅宽窄不一，语音反馈“请保持平稳呼气”，并按照正常节奏提示“吸气”、“呼气”以稳定控制呼吸节律；当呼气压力达不到最低阈值要求，电脑上图像显示为呼吸曲线波幅低平，语音提示“请平稳用力呼气”。
[0022]使用时，针对C0PD的发病机制以及患者的换气情况，通过改变管径大小控制呼气阻力。增加呼气阻力的目的是提升气管内压力，使等压点移向中央大气道，防止小气道过早闭合，有利于肺残气量排出，增加潮气量，改善通气功能。另外，针对coro患者由于浅快呼吸导致呼吸深度不足而影响通气和换气功能，造成Pa02降低，PaCO 2增高，为了纠正缺0 2和C0JI留的现象，在装置中安装传感设备，将测得的气流速度电信号放大后转换为数字信号，经过CPU处理，判断气流速度是否在预先设定的正常范围内，一旦气流速度过快、呼吸频率过高或者呼气时间过短会有声音提示，采用此种负反馈的方式，使用量化的指标、规范的方法促使患者自主调整呼吸提尚肺功能。
[0023]当病人手持智能训练机呼吸时，压力传感器监测呼吸的频率，强弱，并输出微弱电压信号，该信号被采样放大并进行A/D转换，数字化后的信号由单片机进行信号分析处理，语音合成并启动语音芯片实现语音提示，实现了智能控制与语音提示。当与电脑联机使用时，单片机与上位电脑通信，通过图像显示，模拟病人呼吸实际情况，更加直观的指导病人进行科学有效的系统训练。
[0024]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种便携式智能型呼吸训练装置，其特征在于:由气道和电路安装腔组成；电路安装腔位于气道下方，气道为圆柱形空心管道，气道一端设有吹气孔(1)，另一端的端壁上设有出气孔(2)，出气孔(2)的管腔内壁上装有压力传感器(3)，通过铜线自气道内腔下方内外壁之间的线路走线槽(4)走线至电路安装腔，与电路安装腔内的单片机(5)、电池相连；电路安装腔内的单片机(5)分别与语音外放音响(7)、RS-232接口(8)，电池电连；气道末端的出气孔处设有调节出气孔内径大小的阻力簧片(9)，阻力簧片分布于气道的管腔中，并通过连动轴与阻力调节键相连，阻力调节键(10)位于出气孔端的气道外壁上。2.根据权利要求1所述的一种便携式智能型呼吸训练装置，其特征在于:气道与电路安装腔为一体式结构。3.根据权利要求1所述的一种便携式智能型呼吸训练装置，其特征在于:吹气孔为吹气管内的孔，吹气管与气道连接呈一整体性结构，吹气管内径15_，吹气管外壁与另行配置的硅胶咬嘴套连接，长度10mm。4.根据权利要求1所述的一种便携式智能型呼吸训练装置，其特征在于:压力传感器的输出端与单片机输入端通过A/D转换电路电连，单片机输出端与语音外放音响电连。5.根据权利要求1所述的一种便携式智能型呼吸训练装置，其特征在于:单片机输出端通过RS-232接口与上位电脑图像显示终端连接。6.一种根据权利要求1所述的装置进行便携式智能型呼吸训练的方法，其特征在于:具体包括以下步骤， A.便携者使用时，当呼出的气体从左侧吹气孔(1)进入管道，在出气孔(2)内壁的压力感受器(3)得到该气体的呼出压力，压力感受器输出微弱电压信号，该信号通过气道腔下方内外壁之间的数据线⑷传递至单片机(5); B.单片机将信号采样放大并进行A/D转换，数字化后的信号由单片机进行信号分析处理，并将结果进行3种分类，通过语音外放音响(7)实现智能语音提示操作阻力调节键:一种情况是，呼气压力达不到最低阈值要求，由单片机启动语音提示芯片，实现语音提示“请平稳用力呼气”;第二种情况是，呼气压力超过最低阈值要求但未达到正常值，由单片机启动语音提示芯片，实现语音提示“请按压阻力调节键1次，然后平稳呼气”;第三种情况是，呼气压力达到正常值，但未达到最高阈值要求，由单片机启动语音提示芯片，实现语音提示“请按压阻力调节键2次，然后平稳呼气”。7.一种根据权利要求6所述的便携式智能型呼吸训练的方法，其特征在于:还包括与电脑联机使用，将数据线的一端与电路安装腔上单片机(5)的RS-232接口相连接，数据线另一端接电脑，打开电脑上相应软件，单片机输出端通过RS-232接口与上位电脑图像显示终端连接，单片机与上位电脑通信，单片机进行信号分析处理后将信号图像显示于电脑上，通过电脑图像显示监测呼吸频率、气体气流速度、呼气压力，根据监测值情况，对呼吸情况进行语音智能反馈指导。
【专利摘要】本发明涉及一种便携式智能型呼吸训练装置，包括气道，气道始端设有吹气孔，气道末端设有出气孔，出气孔处安装有压力传感器和阻力调节键，气道下方设有电路安装腔和手掌固定带，电路安装腔内设有单片机，压力传感器的输出端与单片机输入端通过A/D转换电路电连，单片机输出端与语音外放音响电连，压力传感器监测呼吸的频率及强弱，并输出微弱电压信号，该信号被采样放大并进行A/D转换，数字化后的信号由单片机进行信号分析处理、语音合成并启动语音外放音响中的语音芯片实现语音提示进行智能控制。本发明采用微电子检测及控制，能有效的监测病人呼吸的频率，时间及强弱，及时反馈通过语音提示指导病人达到科学训练的效果。
【IPC分类】A63B23/18
【公开号】CN105381570
【申请号】CN201511002770
【发明人】王倩, 张安仁, 金荣疆, 庞日朝, 王文春, 袁丽, 江玥, 董超, 苟翔, 李雨芳, 崔银洁, 张姗姗
【申请人】中国人民解放军成都军区总医院
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月29日