1.本实用新型涉及呼吸训练技术领域，尤其涉及一种呼吸功能康复训练系统。


背景技术：

2.呼吸是机体与外界环境之间进行气体交换的过程，可以帮助机体排除体内的废气，吸入新鲜的氧气，是维持生命必须的生理过程。正确的呼吸可以帮助机体吸入最大量的氧气，排除最大量的废气，为组织和器官提供有力保障。
3.而呼吸的过程是通过外肋间肌的收缩，提起肋骨，扩展胸腔，吸入空气进肺，当内肋间肌收缩时，可牵引肋骨后降，胸腔缩小，空气从肺内呼出。呼吸作用就是通过胸腔有节奏的扩张和缩小的过程完成气体交换的。具体的，可以将呼吸的方式分为两种：胸式呼吸和腹式呼吸。胸式呼吸就是在整个人体的呼吸运动过程中，胸部位的肌肉来控制空气的进出肺部；腹式呼吸主要是不通过胸部的肌肉，而是通过腹肌、膈肌下降等，这样的肌肉的运动，来促进肺部气体的进出运动。一般两者可以相辅相成，在做大量的剧烈运动而需要大量的空气的时候，短期内使用的都是胸式呼吸。腹式呼吸能够很好的锻炼肺活量，以及能够锻炼腹部的肌肉，而肺活量的大小，与呼吸肌的力量和胸廓扩张的范围有关。
4.为了锻炼提高人体呼吸能力需要有针对性的进行呼吸训练，而呼吸训练通常是采用简单的机械阻抗的方式在呼吸训练装置的呼吸空气通道内安装改变阻抗大小的气阀，以调节呼吸空气通道内空气流动量的大小，使空气通道中形成负压，但是，使用者在吸气时需费力去抵抗呼吸训练装置设定的阻抗，以增加吸气肌力，而阻抗的大小是根据经验设定，选择不合适的呼吸阻抗大小容易导致呼吸训练效果不佳，从而难以改善使用者的呼吸能力。该类呼吸训练方式缺乏依据使用者呼吸参数进行对呼吸训练调整的功能，尤其是在呼吸过程中，不能结合肺活量参数、呼吸频率以及胸腹部肌肉拉伸参数直接对外肋间肌的收缩施加阻抗，使得呼吸训练时无法根据呼吸训练使用者的肺活量变化始终对使用者胸腹部按设定的恒阻抗压力进行训练。


技术实现要素：

5.为了弥补现有的呼吸训练方式无法根据呼吸训练使用者的肺活量变化始终对使用者胸腹部按设定的恒阻抗压力进行训练的技术问题，本实用新型提供一种呼吸功能康复训练系统。
6.本实用新型采用以下技术方案实现：一种呼吸功能康复训练系统，包括佩戴于训练者的口鼻部的呼吸面罩以及穿戴于训练者的胸腹部的穿戴训练设备。所述呼吸面罩的呼吸通道内安装有肺活量检测器以及呼吸频率检测器，分别用于检测训练者呼吸时所述呼吸通道中的气体流量及呼吸频率。
7.所述穿戴训练设备和呼吸面罩之间通过绳索连接，所述穿戴训练设备包括：充气式胸腹带，穿戴后束缚训练者的胸腹部，用于对训练者胸腹部施加束缚力产生呼吸阻抗；胸腹部压力检测器，分布于所述充气式胸腹带内侧，用于测量所述穿戴训练设备与训练者的
胸腹部之间的压力；抽充气泵，与所述充气式胸腹带通过管路相连通，与训练者的所述呼吸频率相同切换对所述充气式胸腹带充气或抽气操作；以及呼吸调节器，安装在所述充气式胸腹带和所述抽充气泵之间的管路上，用于调节所述抽充气泵对所述充气式胸腹带的充抽气的气量，使胸腹部压力检测器检测的充气式胸腹带对训练者的胸腹部的压力恒定。
8.本实用新型通过穿戴训练设备束缚胸腹部的方式对训练者胸腹部的呼吸肌施加恒定压力的阻抗，由人体的外部对呼吸肌肉施加压力，并保证在训练者呼气和吸气的过程中压力恒定，无需训练者在吸气时费力去抵抗设置在口鼻区域的阻力，避免对肺部或呼吸道肌群造成损伤，通过直接对胸腹部的外肋间肌、横膈膜等位置的肌肉群施加吸气和呼气阻抗，选择合适的呼吸阻抗大小使得呼吸训练效果更佳，从而改善使用者的呼吸能力。
9.作为上述方案的进一步改进，所述肺活量检测器为安装在所述呼吸通道内的流量传感器，所述呼吸频率检测器为安装在呼吸通道内的呼吸频率测试仪，分别采集训练者呼吸时的流量及呼吸频率变化，以便根据流量计算在一个呼吸频率变化时间内的肺活量。
10.作为上述方案的进一步改进，充气式胸腹带为一体式设计的可伸缩气囊，可伸缩气囊呈环绕方式束缚于训练者的胸腹部，采用气囊的方式方便对训练者的胸腹部产生压力均衡的束缚力，使得充气式胸腹带对训练者的胸腹部施力产生的阻抗大小均衡。
11.作为上述方案的进一步改进，可伸缩气囊为首尾闭合的环状气囊，或者为首尾两端均设有粘扣的带状气囊，用于穿戴时束缚在训练者的胸腹部；无论是环状气囊还是带状气囊都利于训练者穿戴使用。
12.进一步的，所述胸腹部压力检测器为安装在所述可伸缩气囊内侧壁且沿圆周方向上分布的至少一个压力传感器，所述压力传感器用于测量人体胸腹部联合呼吸时所述穿戴训练设备对训练者胸腹部束缚的实时压力大小。
13.作为上述方案的进一步改进，所述可伸缩气囊内部具有两个相互独立腔体，可伸缩气囊的两个腔体分别呈环绕方式束缚于训练者的胸部和腹部，所述可伸缩气囊的两个腔体均通过管路与所述抽充气泵连通。
14.进一步的，可伸缩气囊与所述抽充气泵之间的管路呈“y”型结构，其一端连通所述抽充气泵，其另外两端分别连通所述可伸缩气囊的两个相互独立的腔体。
15.进一步的，所述呼吸调节器为安装在“y”型结构管路的三通节点位置的调节阀，用于调节所述抽充气泵和对可伸缩气囊内两个腔体泵入或排出的气体流量。
16.进一步的，所述压力传感器分别位于两个腔体对应的所述可伸缩气囊内侧且沿圆周方向上分布，用于测量训练者的胸部和腹部受到的压力数据；
17.进一步的，当所述压力传感器置于胸部时，其分布于人体的胸骨两侧的肋骨位置，当所述压力传感器置于腹部时，其分布于人体腰腹部肌肉群和横膈膜位置。
附图说明
18.图1为本实用新型的实施例1的呼吸功能康复训练系统的结构示意图。
19.图2为本实用新型的实施例2的呼吸功能康复训练系统的结构示意图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施
例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.由于常规的呼吸功能训练系统直接在训练者的口鼻部改变呼吸时的受阻情况，对训练者吸气时的阻抗调节，使训练者费力吸气去抵抗设置在口鼻区域的阻力，以使肺部或呼吸道肌群施力抵御呼吸阻抗，易对肺部或呼吸道肌群造成损伤，导致呼吸训练效果不佳。因此，本实用新型提供的一种呼吸功能康复训练系统。
22.实施例1
23.请参阅图1，本实施例提供的一种呼吸功能康复训练系统，主要包括呼吸面罩1和穿戴训练设备2。本实施例的训练系统采用呼吸面罩1佩戴于训练者的口鼻部，对训练者呼吸产生的气体导流。将穿戴训练设备2穿戴于训练者的胸腹部，佩戴后的穿戴训练设备2与人体相贴合。穿戴训练设备2对训练者胸腹部施加呼吸阻抗，通过直接对胸腹部的外肋间肌、横膈膜等位置的肌肉群施加吸气和呼气阻抗，由人体的外部对呼吸肌肉施加压力，在训练者呼气和吸气时，选择合适的呼吸阻抗大小即可达到呼吸训练效果，从而改善使用者的呼吸能力。
24.参见图1所示，所述呼吸面罩1的呼吸通道内安装有肺活量检测器11和呼吸频率检测器12。所述肺活量检测器11检测训练者呼吸时所述呼吸通道中的气体流量，并将流经所述呼吸通道中的气体流量转换为呼吸时的肺活量数据。优选的，所述肺活量检测器11为设置在所述呼吸通道内的流量传感器。所述呼吸频率检测器12检测训练者的呼吸频率数据。优选的，可以通过呼吸频率测试仪采集训练者的呼吸频率数据。
25.为了方便对呼吸面罩1和穿戴训练设备2携带或统一管理，呼吸面罩1和穿戴训练设备2之间可以采用系带或线绳等方式相连接。
26.所述穿戴训练设备2包括充气式胸腹带25、胸腹部压力检测器24、抽充气泵19和呼吸调节器20。所述充气式胸腹带25穿戴后束缚训练者的胸腹部，用于对训练者胸腹部施加束缚力产生呼吸阻抗。参见图1所示，所述充气式胸腹带25为一体式设计的可伸缩气囊，可伸缩气囊呈环绕方式束缚于训练者的胸腹部。在本实施例中，所述充气式胸腹带25为贴合人体胸腹部设置的具有一个腔体的可伸缩气囊。所述可伸缩气囊为首尾闭合的环状气囊，也可以为首尾两端均设有粘扣的带状气囊，采用该带状气囊可以根据训练者的胖瘦进行调节可伸缩气囊束缚所需的长度。
27.所述胸腹部压力检测器24分布于所述充气式胸腹带25内侧，所述胸腹部压力检测器24用于测量所述充气式胸腹带25与训练者的胸腹部之间的压力数据，其位于所述穿戴训练设备2与训练者的胸腹部之间。在本实用新型实施例中，所述胸腹部压力检测器24为安装在所述穿戴训练设备2的充气式胸腹带25内侧壁且沿圆周方向上分布的至少一个压力传感器。当为一个压力传感器时，该压力传感器安装在胸部和腹部的中间位置，以用于对胸腹部中心位置压力进行测量。当然，所述压力传感器也可以为两个或两个以上，可以分别设置在人体的胸部和腹部位置，以胸腹部之间为中心点向两侧沿所述可伸缩气囊内侧壁分布即可，使用更多的压力传感器能够更准确的测量可伸缩气囊对训练者胸腹部的束缚压力，通过所述压力传感器测量人体胸腹部联合呼吸时所述穿戴训练设备2对训练者胸腹部束缚的实时压力大小。
28.所述抽充气泵19与所述充气式胸腹带25通过管路相连通，与训练者的所述呼吸频
率相同切换对所述充气式胸腹带25充气或抽气操作。
29.所述呼吸调节器20安装在所述充气式胸腹带25和所述抽充气泵19之间的管路上，用于调节所述抽充气泵19对所述充气式胸腹带25充抽气的气量，使胸腹部压力检测器24检测的充气式胸腹带25对训练者的胸腹部的压力恒定。
30.在进行呼吸训练时，通过抽充气泵19根据呼吸频率控制对充气式胸腹带25内部充气或抽气操作，使得充气式胸腹带25的膨胀及收缩与呼吸时胸腹部的膨胀及收缩相适配，在胸腹部吸气膨胀时，充气式胸腹带25收缩，反之，在在胸腹部呼气收缩时，充气式胸腹带25膨胀，使压力检测器24检测的充气式胸腹带25对胸腹部的压力在合适范围内即可。也可以使得压力检测器24检测的压力恒定。
31.实施例2
32.请参阅图2，本实用新型实施例提供的一种呼吸功能康复训练系统，主要包括呼吸面罩1和穿戴训练设备2。所述呼吸面罩1佩戴于训练者的口鼻部，穿戴训练设备2穿戴于训练者的胸腹部，佩戴后的穿戴训练设备2与人体相贴合。所述穿戴训练设备2包括充气式胸腹带25、胸腹部压力检测器24、抽充气泵19和呼吸调节器20。
33.在本实用新型实施例中，所述充气式胸腹带25为内部具有两个相互独立腔体的可伸缩气囊，可伸缩气囊的两个腔体分别呈环绕方式束缚于训练者的胸部和腹部，所述可伸缩气囊的两个腔体均通过管路与所述抽充气泵19连通。所述可伸缩气囊内部分为两个相互独立的气囊，则有利于分别对训练者的胸部和腹部束缚施加压力，适用于腹部呼吸及胸部呼吸的情形。
34.所述抽充气泵19与所述充气式胸腹带25通过管路相连通，与训练者的所述呼吸频率相同切换对所述充气式胸腹带25充气或抽气操作。在本实施例中，所述管路为安装在所述可伸缩气囊与所述抽充气泵19之间的“y”型结构气管，一端连通所述抽充气泵19，其另外两端分别连通所述可伸缩气囊的两个相互独立的腔体。
35.所述呼吸调节器20安装在所述充气式胸腹带25和所述抽充气泵19之间的管路上，用于调节所述抽充气泵19充气所述充气式胸腹带25的气量，使胸腹部压力检测器24检测的充气式胸腹带25对训练者的胸腹部的压力恒定。在本实施例中，所述呼吸调节器20为安装在“y”型结构管路的三通节点位置的调节阀，用于调节所述抽充气泵19和对可伸缩气囊内两个腔体泵入或排出的气体流量。工作时，所述呼吸调节器20对抽充气泵19泵入或排出的气体流量分流，分别控制流入和流出两个独立腔体内的气体流量。
36.所述胸腹部压力检测器24沿所述充气式胸腹带25内侧壁分布。在本实施例中，胸腹部压力检测器24为压力传感器，所述压力传感器分别位于两个腔体对应的所述可伸缩气囊内侧且沿圆周方向上分布，用于测量训练者的胸部和腹部受到的压力数据；其中，当所述压力传感器置于胸部时，其分布于人体的胸骨两侧的肋骨位置，当所述压力传感器置于腹部时，其分布于人体腰腹部肌肉群和横膈膜位置。
37.本实施例能够有效对训练者的胸腹部施加恒定的压力，以外部施压的方式促进对呼吸时胸腹部的外肋间肌、横膈膜等位置的肌肉群的锻炼；无论是在呼气还是吸气的过程中，都能时刻保持恒定的呼吸阻抗，训练效果加倍，选择合适的呼吸阻抗大小即可使得呼吸训练效果更佳，从而改善使用者的呼吸能力。改善了传统的依靠口鼻部费力吸气产生阻抗的训练方式，以避免对肺部或呼吸道肌群造成损伤，能够达到更佳的训练效果。
38.综上所述，本实用新型的呼吸功能康复训练系统，通过穿戴训练设备2束缚胸腹部的方式对训练者胸腹部的呼吸肌施加恒定压力的阻抗，由人体的外部对呼吸肌肉施加压力，并保证在训练者呼气和吸气的过程中压力恒定，无需训练者在吸气时费力去抵抗设置在口鼻区域的阻力，避免对肺部或呼吸道肌群造成损伤，通过直接对胸腹部的外肋间肌、横膈膜等位置的肌肉群施加吸气和呼气阻抗，选择合适的呼吸阻抗大小使得呼吸训练效果更佳，从而改善使用者的呼吸能力。在本实用新型的其他实施例中，还可以采用具有伸缩功能的束缚带等替代充气式胸腹带25，能够在穿戴后束缚训练者的胸腹部阻抗即可。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。