專利名稱：呼吸操自身反搏康復(fù)訓(xùn)練裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種呼吸操自身反搏康復(fù)訓(xùn)練裝置，可廣泛用于進(jìn)行人體大腦自我調(diào)節(jié)，以有效影響心、腦、肺血管系統(tǒng)。有益于人體健康。
生物反饋是一種日益引起人們注意的非藥物療法，但因其通過大腦自我調(diào)節(jié)，去有效地影響心、腦、肺血管系統(tǒng)，朝有益于健康方向發(fā)展的通道不明確，多年來生物反饋在這方面應(yīng)用的成效甚微。調(diào)息是傳統(tǒng)東方氣功各流派均重視的練功步驟之一，呼吸操是現(xiàn)代康復(fù)醫(yī)療輔助療法之一。然而遺憾的是因其缺乏現(xiàn)代生理學(xué)充分的依據(jù)，難以藉助生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的方法與儀器系統(tǒng)，去有效導(dǎo)引訓(xùn)練，致使東方氣功訓(xùn)練效果迄今仍存在因人而異的問題。呼吸操的輔助康復(fù)作用，也難客觀評定。主動(dòng)脈內(nèi)氣囊反搏和體外反搏是經(jīng)基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)證明，對心、腦、肺血管疾病的搶救與治療肯定有效的方法，但由于主動(dòng)脈內(nèi)插入氣囊進(jìn)行反搏要引起創(chuàng)傷，序貫對肢體和臀部高速外加壓力進(jìn)行反搏，對身心所附加的強(qiáng)制壓迫感，常使病人難以接受，加之以現(xiàn)有反搏設(shè)備龐大復(fù)雜，操作要求高，價(jià)格昂貴，因而現(xiàn)有形式的反饋技術(shù)，不適宜康復(fù)治療作用。
本發(fā)明的目的是提出一種呼吸操自身反搏康復(fù)訓(xùn)練裝置，不需要從復(fù)雜龐大的反搏系統(tǒng)取得進(jìn)行反搏的動(dòng)力。只要按導(dǎo)引信號要求的模式，進(jìn)行與心搏特定舒縮時(shí)相同步的呼吸就能產(chǎn)生有益于心、腦、肺血管系統(tǒng)健康的自身胸泵反搏作用。
本發(fā)明的內(nèi)容及要點(diǎn)在于從原理上要求訓(xùn)練者的呼氣、吸氣動(dòng)作與其自身心律協(xié)調(diào)并嚴(yán)格與心搏舒張、收縮的特定時(shí)相分別同步，即在心搏舒張?jiān)缙?，主?dòng)脈瓣剛剛關(guān)閉，左心室停止射血的瞬間，訓(xùn)練者應(yīng)做快速、短暫、有力的呼氣動(dòng)作。這樣就可以使胸泵正壓增量對胸主動(dòng)脈產(chǎn)生附加的擠壓作用，以縮小其橫截面，從而達(dá)到暫時(shí)相對提高循環(huán)系統(tǒng)舒張壓，相應(yīng)增加心肌與腦組織血流灌注的目的。而在心搏收縮早期，主動(dòng)脈瓣剛剛開啟，左心室向主動(dòng)脈快速射血的瞬間，受試者應(yīng)作快速、短暫、有力的吸氣動(dòng)作。這樣就可以使胸泵負(fù)壓增量，對胸主動(dòng)脈產(chǎn)生附加的松弛作用，以擴(kuò)大其橫截面，從而達(dá)到暫時(shí)相對降低循環(huán)系統(tǒng)收縮壓，減少心臟后負(fù)荷與心臟做功的目的。上述自身胸泵反搏，可在一定程度上起到類似主動(dòng)脈內(nèi)氣囊反搏及體外序貫式加壓反搏的作用。為解決人的呼和吸，不可能與逐拍心搏的舒張和收縮完全同步的問題。本發(fā)明提出了一類分段多次呼或吸交替的特殊呼吸導(dǎo)引模式，其特點(diǎn)是把正常的呼-吸，改為接連多次快速、短暫、有力、分段呼;與接連多次快速、短暫、有力、分段吸的反復(fù)交替。此外，鑒于人從感覺到導(dǎo)引信號，至其呼吸肌真正有相應(yīng)動(dòng)作之間，總會有所延時(shí)。本發(fā)明發(fā)出的呼或吸導(dǎo)引信號，均自動(dòng)提前某一合適時(shí)間，以便于訓(xùn)練者所作的呼吸動(dòng)作，能在時(shí)相上符合與心搏舒張或收縮的特定點(diǎn)同步的要求。
本發(fā)明的原理如附圖1所示心電檢測1及心搏舒縮時(shí)相區(qū)分2，用以提取反映訓(xùn)練者循環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)的信號，呼吸模式和比例參數(shù)選擇3用以確定訓(xùn)練模式，綜合智能控制4與同步聲光信號發(fā)生器5，用以導(dǎo)引訓(xùn)練者的呼吸操動(dòng)作;呼吸檢測6用以校正訓(xùn)練者的實(shí)際呼吸動(dòng)作是否符合導(dǎo)引要求，必要時(shí)，綜合智能控制4將通過糾錯(cuò)信號發(fā)生器7，以提示訓(xùn)練者修正，訓(xùn)練結(jié)果由輸出打印裝置8記錄。附圖二(a)-(C)是本發(fā)明裝置發(fā)出的分段多次呼與分段多次吸交替的導(dǎo)引信號模式圖，其特點(diǎn)是在給定的若干心動(dòng)周期，裝置只在對應(yīng)心搏收縮期某一特定時(shí)刻，連續(xù)逐拍發(fā)出若干有節(jié)奏的導(dǎo)引吸的信號。而在另外若干只容許呼的心動(dòng)周期，裝置則在對應(yīng)心搏舒張?zhí)囟c(diǎn)，連續(xù)逐拍發(fā)出導(dǎo)引呼的信號，訓(xùn)練者僅需有意識隨節(jié)拍作快速、短暫、有力、分段地呼若干次，然后再吸若干次，就可以起到逐拍同步的有效胸泵自身反搏作用，并有利于胸腹臟器的按摩。
本發(fā)明的呼吸導(dǎo)引信號，設(shè)置有三種模式①用定比例模式時(shí)，若干心動(dòng)周期呼與若干心動(dòng)周期吸的比例，由醫(yī)生通過控制參數(shù)輸入，事先給定后就不再改變;②用適應(yīng)比例模式時(shí)，由本發(fā)明裝置的呼吸檢測6與綜合智能控制4，根據(jù)實(shí)測訓(xùn)練者的具體心動(dòng)與呼吸情況，自動(dòng)給定呼與吸兩者的合適心動(dòng)周期數(shù)比例，并可在此基礎(chǔ)上針對某些訓(xùn)練中出現(xiàn)的心律不齊現(xiàn)象，自動(dòng)作適應(yīng)性調(diào)整，如RR間期過長，就自動(dòng)減少一個(gè)心動(dòng)周期，如RR間期過短，就自動(dòng)增加一個(gè)心動(dòng)周期，以求訓(xùn)練者不致因自身心律不齊所形成導(dǎo)引呼吸信號時(shí)快時(shí)慢而受影響;③用逐漸導(dǎo)緩模式時(shí)，本裝置可在保持自身反搏所需對應(yīng)的心搏舒縮時(shí)相的前題下，逐步增加呼與吸所對應(yīng)的心動(dòng)周期數(shù)，以導(dǎo)引呼吸逐漸徐緩。
本發(fā)明呼吸導(dǎo)引信號亦可用于有節(jié)奏自然呼吸，或傳統(tǒng)東方氣功調(diào)息的導(dǎo)引，只要訓(xùn)練者從呼往吸和從吸往呼的轉(zhuǎn)換，能如附圖2中(d)、(e)所示，就可以在一定程度上取得自身胸泵反搏的作用。
本發(fā)明裝置使用時(shí)僅需往訓(xùn)練者身上放置兩對檢測心電與呼吸的電極，訓(xùn)練者可躺可坐，只要能按本裝置發(fā)出的聲光導(dǎo)引信號控制呼吸模式，就可以進(jìn)行訓(xùn)練，并由打印機(jī)及時(shí)給出其心率趨勢圖、呼吸同步狀態(tài)曲線與統(tǒng)計(jì)分類結(jié)果，對于訓(xùn)練者呼吸與導(dǎo)引信號是否同步，亦有自動(dòng)記錄結(jié)果，以便訓(xùn)練者糾正動(dòng)作時(shí)參考，而且綜合智能控制器、心搏舒縮時(shí)相區(qū)分器、呼吸檢測器和糾錯(cuò)信號發(fā)生器組成的系統(tǒng)可實(shí)時(shí)檢測訓(xùn)練者的實(shí)際呼吸動(dòng)作是否與導(dǎo)引信號同步，在動(dòng)作不符合要求時(shí)，自動(dòng)發(fā)出糾正信號，以提示訓(xùn)練者及時(shí)改正。
本發(fā)明的呼吸操方法病人易于掌握，效果便于觀察，裝置輕巧，便于攜帶，適于慢性心、腦、肺血管疾病康復(fù)治療與中老年保健鍛煉之用。


附圖1.呼吸操自身反搏訓(xùn)練裝置及其生物反饋系統(tǒng)原理框圖。1心電檢測，2心搏舒縮時(shí)相區(qū)分，3呼吸模式和比例參數(shù)選擇。4綜合智能處理控制，5同步聲光導(dǎo)引信號發(fā)生，6呼吸檢測，7糾錯(cuò)信號發(fā)生，8結(jié)果輸出打印記錄。
附圖2.(a)訓(xùn)練者心電，(b)3∶3同步導(dǎo)引信號，(c)分段三次呼與分段三次吸交替呼吸模式，(d)2∶3同步導(dǎo)引信號，(e)自然呼吸模式。
權(quán)利要求
1.一種呼吸操自身反搏康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于它是由心電檢測，心搏舒縮時(shí)相區(qū)分，呼吸模式和比例參數(shù)選擇，綜合智能控制，同步聲光導(dǎo)引信號發(fā)生，呼吸檢測，糾錯(cuò)信號發(fā)生及輸出打印顯示各部分組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于它的綜合智能控制器與呼吸模式和比例參數(shù)選擇器設(shè)置有三種模式，即定比例模式、適應(yīng)比例模式和逐漸導(dǎo)緩模式。
3.按照權(quán)利要求1、2所述的裝置，其特征在于它的綜合智能控制器，心搏舒縮時(shí)相區(qū)分器，呼吸檢測器和糾錯(cuò)信號發(fā)生器組成的系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)檢測訓(xùn)練者的實(shí)際呼吸動(dòng)作是否與導(dǎo)引信號同步，在動(dòng)作不符合要求時(shí)，自動(dòng)發(fā)出糾正信號，以提示訓(xùn)練者及時(shí)糾正。
全文摘要
本發(fā)明是一種呼吸操自身反搏康復(fù)訓(xùn)練裝置，可有效地引導(dǎo)多種模式呼吸與心搏特定的舒縮時(shí)相同步，以產(chǎn)生有益于改善心、腦、肺血管功能的協(xié)調(diào)胸泵反搏作用，從而加速有關(guān)慢性疾病的康復(fù)。本裝置由心電檢測，心搏舒縮時(shí)相區(qū)分，呼吸模式和比例參數(shù)選擇，綜合智能處理控制，同步聲光導(dǎo)引信號發(fā)生，呼吸檢測，糾錯(cuò)信號發(fā)生及輸出打印顯示各部分組成。裝置輕巧，便于攜帶，病人易于掌握，效果便于觀察，適于慢性心、腦、肺血管疾病康復(fù)治療與中老年保健鍛煉之用。
文檔編號A63B24/00GK1060790SQ9010682
公開日1992年5月6日 申請日期1990年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月15日
發(fā)明者羅致誠, 王琛, 周孔安 申請人:北京協(xié)海醫(yī)學(xué)科技開發(fā)公司, 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所