肺系阻力訓(xùn)練設(shè)備和方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]呼吸鍛煉器大體上設(shè)計成用于以下目的，包括協(xié)助由于慢性阻塞性肺病(COPD)或術(shù)后失去自發(fā)深呼吸而有肺部問題的患者。裝置的類型不同，一種類型可提供吸氣阻力，而第二類型可提供呼氣阻力。裝置設(shè)計成以便阻力可變化來調(diào)整使用者的變化的強度或弱度。
[0002]其他呼吸鍛煉裝置包括彈簧、閥、隔膜切口和/或孔口的大且/或復(fù)雜的多個構(gòu)件組件，如，美國專利Nos.6，726，598、5，899，832和4，739，987中的裝置，它們的內(nèi)容通過引用而整體并入本文中。
[0003]其他裝置示出了經(jīng)由多孔構(gòu)件的呼氣，如，美國專利N0.7，921，964和WO2009/106062中所示，它們的全部內(nèi)容通過引用而整體并入本文中。然而，在這些其他裝置中，試圖使呼氣的氣力和壓力最小化，且經(jīng)由多孔塑料的吸氣由于閥限制以避免淹溺而是不可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種肺部鍛煉裝置包括剛性本體，該剛性本體可由非多孔材料形成或至少部分地由多孔材料(例如，多孔塑料)形成，具有內(nèi)部空間和與該內(nèi)部空間連通的接口(mouthpiece)。在一些實施例中，剛性本體外部的環(huán)境空氣可穿過多孔材料進入內(nèi)部空間中，且然后在吸氣事件期間與接口連通。在一些實施例中，此種吸入氣體連通可在沒有以下中的一者或兩者的情況下發(fā)生:(I)通過不可調(diào)整的單向閥的連通，或(2)借助于將氣流推入使用者的肺中的外部高壓空氣或氧源。
[0005]在另一個實施例中，一種增大使用者的肺部力量的方法包括以下步驟:獲得多孔塑料肺部鍛煉器，其至少由以下構(gòu)成:(a)具有內(nèi)部通路的剛性本體，(b)與內(nèi)部通路連通的接口，和(C)至少一個多孔塑料部分；和通過接口吸氣，使得吸氣將空氣中的一部分推動穿過多孔塑料部分，從而增大吸氣氣力，其中，環(huán)境空氣和接口通過多孔塑料部件連通。
[0006]在另一個實施例中，肺部鍛煉裝置包括:剛性本體，其至少部分地由多孔塑料形成且具有內(nèi)部空間；和與該內(nèi)部空間連通的接口，其中，由使用者吸入的空氣在呼氣事件期間可與剛性本體外部的環(huán)境空氣連通，而不與閥連通，其中，使用者在I升每秒的吸氣速率下經(jīng)歷大于26英寸的水的阻力。
[0007]在一個實施例中，本發(fā)明包括裝置本體，該裝置本體適于可移除地收納:(a)具有小于I PSi的啟開壓力的單向閥；(b)接口 ；和(C)選自盒、閥和死空間引入部件的至少一個其他構(gòu)件。
[0008]一種肺部鍛煉裝置包括:剛性本體，其至少部分地由多孔塑料形成，具有5微米和250微米之間的多孔性和0.05英寸和0.5英寸之間的壁厚，其中，剛性裝置本體適于可移除地收納:(a)接口 ；和(b)至少一個其他構(gòu)件，其選自:(I)盒，其具有5微米和250微米之間的多孔性和0.05英寸和I英寸之間的壁厚，其中，盒的多孔性或壁厚不同于裝置本體的多孔性或壁厚，⑵閥，其具有小于I psi的啟開壓力，和(3)死空間引入部件。
[0009]還公開了附加的使用方法和其他實施例。
【附圖說明】
[0010]下文借助于附圖中所示的實例來描述其他細節(jié)，在附圖中:
圖1示出了本發(fā)明的實施例的各種透視圖；
圖2示出了沿圖1(c)的A-A線的斷面視圖；
圖3示出了使用圖1(c)的基準線A-A的備選實施例；
圖4示出了本發(fā)明的實施例的斷面視圖；
圖5示出了本發(fā)明的可調(diào)整的實施例；并且圖6示出了本發(fā)明的人體工程學(xué)實施例。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明涉及呼吸鍛煉裝置，且更具體而言，涉及促進使用者的適當或較強的吸氣和呼氣的呼吸鍛煉裝置。
[0012]正如其他阻力訓(xùn)練那樣，吸氣和呼氣阻力訓(xùn)練可提高運動表現(xiàn)。在某些情況下，表現(xiàn)可提高百分之I和10之間，更通常是大約百分之2和大約百分之7之間，其中大約百分之5不是生理/運動表現(xiàn)的顯著提高。在某些實施例中，本發(fā)明可構(gòu)造成提供流動阻力負載、壓力閾值負載或等二氧化碳呼吸過度(isocapnic hyperpnea)中的一種或更多種。在某些實施例中，本發(fā)明可構(gòu)造成提供流動阻力負載、壓力閾值負載或等二氧化碳呼吸過度中的一種，且可選地提供附加的操作模式(例如，流動阻力和可選的壓力閾值和/或等二氧化碳呼吸過度)。在一個實施例中，本發(fā)明可構(gòu)造成提供以下的兩種或更多種:流動阻力負載、壓力閾值負載或等二氧化碳呼吸過度。
[0013]在某些實施例中，本發(fā)明包括裝置本體。裝置本體可為非多孔的，或包括作為整體或作為裝置本體的一部分的多孔部分。在某些其他實施例中，本發(fā)明可選地包括可選的盒、可選的閥和可選的死空間引入部件中的一個或更多個。
[0014]在某些實施例中，本發(fā)明的呼吸鍛煉裝置包括剛性或半剛性本體，其中本體限定內(nèi)部空間或中空部分，和與內(nèi)部空間氣體地連通的接口，其中本體外部的環(huán)境空氣可穿過多孔材料進入內(nèi)部空間中，且然后在吸氣事件期間與接口連通。作為備選，呼出的空氣可從使用者進入內(nèi)部空間中，且然后在穿過多孔材料部分之后與本發(fā)明外部的環(huán)境空氣連通。在某些實施例中，在吸氣事件期間，環(huán)境空氣中的一些或一部分可與接口連通，而不會首先開啟或穿過單向閥。在其他實施例中，呼出的空氣中的一些或一部分可與環(huán)境空氣連通，而不會首先開啟或穿過單向閥。
[0015]如本文使用的，普通用語“本發(fā)明的裝置”或“本發(fā)明”理解為單獨地或以任何組合包括裝置本體、盒、閥、或死空間引入部件中的各個，這由上下文和描述指出。
[0016]在另一個實施例中，本發(fā)明包括肺部鍛煉裝置，其包括定形成限定內(nèi)部空間的裝置本體、接口凸臺、與剛性本體協(xié)作且與內(nèi)部空間連通，從而允許沿從內(nèi)部空間到剛性本體外側(cè)的環(huán)境空氣的方向連通的單向閥、與內(nèi)部空間連通的自由地允許空氣從環(huán)境空氣流入內(nèi)部空間中且還從內(nèi)部空間流到環(huán)境空氣的孔口、適于閉合至少任一單向閥或孔口的選擇器、與剛性本體協(xié)作且允許內(nèi)部空間與環(huán)境空氣之間的連通的多孔塑料部件、連接到接口凸臺且與所述內(nèi)部空間連通的接口，其中，環(huán)境空氣和接口通過多孔塑料部件連通而不通過閥連通。
[0017]在某些實施例中，本發(fā)明包括大體上線性的裝置本體，或在某些實施例中，包括與接口連接的W形、U形、T形或L形本體。整個裝置本體都不、全部或一部分可由多孔材料構(gòu)成，例如，多孔陶瓷、多孔金屬或多孔塑料材料。在某些實施例中，本發(fā)明的重量足夠低，以便允許本發(fā)明的使用者通過使用接口來將本發(fā)明單獨保持在使用者的口中。在此種實施例中，在使用者向下咬在接口上且使用本發(fā)明時，本發(fā)明的重量可使下頒疲勞最小化，且還允許不用手使用，例如，在跑步、騎車、爬樓梯或涉及心血管或肌肉訓(xùn)練的其他鍛煉期間。
[0018]本發(fā)明的多孔部分(例如，裝置本體和/或盒，和/或閥和/或死空間引入部件的全部或部分)包括氣孔或互連的腔，從而允許遍及固體多孔部分的氣體或流體連通。這些氣孔允許環(huán)境空氣與本發(fā)明的內(nèi)部空間連通，且因此，環(huán)境空氣與接口連通且借助于接口與使用者的肺連通。不同于孔口，多孔部分產(chǎn)生用于空氣行進穿過材料的許多(例如，上千個)間接路徑。通過控制本發(fā)明的部分的多孔性和壁厚，可產(chǎn)生更小、更輕、更容易清潔、人體工程學(xué)形狀且整體更簡化的呼吸阻力裝置以用于使用。
[0019]如果裝置本體為非多孔的，或具有一部分多孔材料，則在此種實施例中，一個或更多個附加的多孔盒可連接到裝置本體，來產(chǎn)生環(huán)境空氣與使用者之間的附加多孔屏障。如果裝置本體的全部或較大部分是多孔的，則盒也仍可使用且連接到裝置本體。
[0020]參看多孔部分，多孔性和壁厚影響由使用者經(jīng)歷的阻力。各自在下文中描述。
[0021]多孔性
如本文所述，本發(fā)明的部分(例如，裝置本體或盒)可具有不同的多孔性。如標準多孔計測試限定的那樣，本發(fā)明的部分的多孔性可在5和200微米之間。在某些實施例中，多孔性可在5和100微米之間。在某些實施例中，多孔性可在5和80微米之間。在某些實施例中，多孔性可在5和50微米之間。在某些實施例中，多孔性可在5和25微米之間。在某些實施例中，多孔性可在10和50微米之間。在某些實施例中，多孔性可在25和100微米之間。在某些實施例中，多孔性可在25和200微米之間。在某些實施例中，多孔性可在50到150微米之間。在某些實施例中，多孔性可在25和250微米之間。
[0022]在某些實施例中，裝置本體或盒或閥(例如，壓力閾值部件)或死空間引入部件的多孔部分(如果有)的多孔性選自以下:大約5微米、大約10微米、大約20微米、大約30微米、大約40微米、大約50微米、大約60微米、大約70微米、大約80微米、大約90微米、大約100微米、大約110微米、大約120微米、大約130微米、大約1