技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備，具體地說(shuō)，是涉及一種兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

如今，兒童肺功能檢查是呼吸系統(tǒng)疾病的必要檢查之一，兒童肺功能對(duì)哮喘的診斷、鑒別、病情嚴(yán)重程度的評(píng)價(jià)、療效判斷及預(yù)防起著重要作用。

目前，兒童肺功能檢查有：嬰幼兒肺功能儀測(cè)定潮氣呼吸肺功能，學(xué)齡及少年兒童測(cè)定呼氣流速-容積曲線，主要指標(biāo)有用力呼氣峰流速(PEF)、第1秒用力呼氣量(FEV1)、達(dá)峰時(shí)間比(TPTEF/TE)、達(dá)峰容積比(VPEF/VE)、流速-容量環(huán)的形態(tài)等，這些指標(biāo)可反應(yīng)哮喘患兒的氣道阻塞情況。不論在兒童的發(fā)病率還是死亡率方面，肺部感染造成的呼吸系統(tǒng)疾病都是主要因素之一，因此，肺功能檢查無(wú)論是在臨床科研還是常規(guī)疾病檢查上都是不能忽視的一環(huán)。但是，對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)，很難像成人一樣配合一系列的檢查，也缺乏主動(dòng)定期自查的自覺(jué)性。所以，研發(fā)一款具有調(diào)動(dòng)兒童好奇心并且具有檢查肺部基本情況的產(chǎn)品有巨大的意義。

目前在肺功能康復(fù)方面針對(duì)兒童的輔助治療方法主要是讓兒童做一些如通過(guò)吹風(fēng)車、紙笛及折好的紙氣球、紙青蛙等兒童們常見(jiàn)的游戲，融入以鼻吸氣、縮唇呼氣的呼吸鍛煉，以此來(lái)達(dá)到肺部機(jī)能鍛煉。這種小游戲相對(duì)單調(diào)、缺少變化，長(zhǎng)久時(shí)間后會(huì)讓兒童慢慢失去好奇心，特別是不能準(zhǔn)確地獲取臨床醫(yī)療的相關(guān)參數(shù)，無(wú)法判斷兒童的肺部機(jī)能康復(fù)情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀，解決現(xiàn)有技術(shù)中兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練難以持久、身體機(jī)能參數(shù)難以獲取的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀，包括呼氣管道，與該呼氣管道卡接的盒體，以及安裝在該盒體內(nèi)部、用于檢測(cè)所述呼氣管道內(nèi)氣壓狀況的檢測(cè)電路板，和內(nèi)置動(dòng)畫游戲的智能移動(dòng)終端構(gòu)成。游戲由所述呼氣管道內(nèi)氣壓數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。所述檢測(cè)電路板上安裝有檢測(cè)電路，包括順次連接的氣壓傳感器、嵌入式CPU和無(wú)線通信模塊；所述呼氣管道的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有一個(gè)透氣孔，而在該透氣孔與所述氣壓傳感器之間則安裝有透氣墊圈；所述無(wú)線通信模塊的輸出數(shù)據(jù)與所述智能移動(dòng)終端無(wú)線連接。

進(jìn)一步地，所述盒體內(nèi)還安裝有與所述嵌入式CPU連接的可充電電源。

優(yōu)選地，所述可充電電源和檢測(cè)電路板分別位于所述呼氣管道的兩側(cè)。

為了提高氣壓檢測(cè)的準(zhǔn)確性，所述呼氣管道內(nèi)部靠近出氣孔的位置設(shè)置有用于增強(qiáng)氣壓的臺(tái)階。

為了便于呼氣管道的固定，所述呼氣管道的外壁上設(shè)置有至少兩個(gè)用于與盒體配合的卡槽。

優(yōu)選地，所述呼氣管道和盒體均由工程塑料制作而成。

優(yōu)選地，所述透氣墊圈由硅膠制作而成。

優(yōu)選地，，所述盒體的底部還設(shè)置有防滑條。

本發(fā)明同時(shí)還提供了上述兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

（1）兒童通過(guò)呼氣管道的呼氣口向呼氣管道內(nèi)部呼氣，氣體在呼氣管道內(nèi)流動(dòng)，到達(dá)臺(tái)階位置后氣壓被增強(qiáng)；

（2）被增強(qiáng)的氣壓穿過(guò)透氣孔使透氣墊圈壓縮，透氣墊圈的形變數(shù)據(jù)被氣壓傳感器采集到，然后傳輸給嵌入式CPU進(jìn)行處理；

（3）嵌入式CPU將處理后的氣壓數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)街悄芤苿?dòng)終端顯示出來(lái)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)智能移動(dòng)終端的動(dòng)畫游戲；

（4）兒童受動(dòng)畫游戲的吸引，持續(xù)做呼氣運(yùn)動(dòng)，以保持智能移動(dòng)終端內(nèi)動(dòng)畫游戲的持續(xù)開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)兒童肺功能的持續(xù)康復(fù)訓(xùn)練。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀，患病兒童通過(guò)對(duì)呼氣管道吹氣，氣壓傳感器便可以采集到氣壓信號(hào)，通過(guò)嵌入式CPU處理后由無(wú)線通信模塊上傳到智能移動(dòng)終端，智能移動(dòng)終端內(nèi)置的體感游戲通過(guò)呼氣的氣壓數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，兒童便可以以便完游戲，以便進(jìn)行呼氣運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)肺功能的機(jī)能訓(xùn)練，從而利用游戲與呼氣相結(jié)合的方法來(lái)提高兒童主動(dòng)測(cè)試的意愿，進(jìn)而達(dá)到長(zhǎng)期調(diào)動(dòng)兒童積極性和測(cè)試出臨床治療的相關(guān)參數(shù)的目的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙，原理簡(jiǎn)單，操作方便，能夠有效調(diào)動(dòng)兒童進(jìn)行肺功能參數(shù)測(cè)試的積極性，使兒童肺功能檢查變得簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確。

（2）本發(fā)明中智能移動(dòng)終端內(nèi)的動(dòng)畫游戲可以隨意更換，使兒童對(duì)智能移動(dòng)終端長(zhǎng)期保持興趣，從而大大提高兒童長(zhǎng)期使用康復(fù)訓(xùn)練儀的積極性，進(jìn)而達(dá)到讓兒童主動(dòng)進(jìn)行肺功能康復(fù)訓(xùn)練的目的。

（3）本發(fā)明可通過(guò)智能移動(dòng)終端對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移，為醫(yī)生進(jìn)行診斷和治療提供數(shù)據(jù)支持。

（4）本發(fā)明設(shè)計(jì)的兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀體積小、成本低、便于攜帶，能夠隨時(shí)隨地地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，不受時(shí)間和地域限制，非常適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電學(xué)原理框圖。

圖2為本發(fā)明中呼氣管道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖。

圖4為本發(fā)明的俯視圖。

其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱為：

1-盒體，2-檢測(cè)電路板，3-可充電電源，4-透氣孔，5-透氣墊圈，6-卡槽，7-防滑條，8-臺(tái)階。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明公開(kāi)的兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀，包括呼氣管道，與該呼氣管道卡接的盒體，以及安裝在該盒體內(nèi)部、用于檢測(cè)所述呼氣管道內(nèi)氣壓狀況的檢測(cè)電路板，和內(nèi)置有由所述呼氣管道內(nèi)氣壓數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)畫游戲的智能移動(dòng)終端；所述檢測(cè)電路板上安裝有檢測(cè)電路，包括順次連接的氣壓傳感器、嵌入式CPU和無(wú)線通信模塊；所述呼氣管道的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有一個(gè)透氣孔，而在該透氣孔與所述氣壓傳感器之間則安裝有透氣墊圈；所述無(wú)線通信模塊的輸出數(shù)據(jù)與所述智能移動(dòng)終端無(wú)線連接。

進(jìn)一步地，所述盒體內(nèi)還安裝有與所述嵌入式CPU連接的可充電電源。

優(yōu)選地，所述可充電電源和檢測(cè)電路板分別位于所述呼氣管道的兩側(cè)。

為了提高氣壓檢測(cè)的準(zhǔn)確性，所述呼氣管道內(nèi)部靠近出氣孔的位置設(shè)置有用于增強(qiáng)氣壓的臺(tái)階。臺(tái)階的存在使得出口處口徑變小，氣壓增加，從而提高檢測(cè)的靈敏度。

為了便于呼氣管道的固定，所述呼氣管道的外壁上設(shè)置有至少兩個(gè)用于與盒體配合的卡槽。

優(yōu)選地，所述呼氣管道和盒體均由工程塑料制作而成。

優(yōu)選地，所述透氣墊圈由硅膠制作而成。

優(yōu)選地，，所述盒體的底部還設(shè)置有防滑條。

上述兒童肺功能康復(fù)訓(xùn)練儀的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

（1）兒童通過(guò)呼氣管道的呼氣口向呼氣管道內(nèi)部呼氣，氣體在呼氣管道內(nèi)流動(dòng)，到達(dá)臺(tái)階位置后氣壓被增強(qiáng)；

（2）被增強(qiáng)的氣壓穿過(guò)透氣孔使透氣墊圈壓縮，透氣墊圈的形變數(shù)據(jù)被氣壓傳感器采集到，然后傳輸給嵌入式CPU進(jìn)行處理；

（3）嵌入式CPU將處理后的氣壓數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)街悄芤苿?dòng)終端顯示出來(lái)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)智能移動(dòng)終端的動(dòng)畫游戲；

（4）兒童受動(dòng)畫游戲的吸引，持續(xù)做呼氣運(yùn)動(dòng)，以保持智能移動(dòng)終端內(nèi)動(dòng)畫游戲的持續(xù)開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)兒童肺功能的持續(xù)康復(fù)訓(xùn)練。

本發(fā)明中，傳感器采用高精度氣壓傳感器，可以采用數(shù)字氣壓傳感器或模擬氣壓傳感器，本發(fā)明優(yōu)選數(shù)字氣壓傳感器。數(shù)字氣壓傳感器把氣體壓力變化轉(zhuǎn)化成數(shù)字電信號(hào)，直接連接到主控芯片進(jìn)行算法處理，經(jīng)過(guò)算法處理后得到的相關(guān)參數(shù)通過(guò)主控芯片的串口發(fā)送給無(wú)線通信模塊，無(wú)線通信模塊再自動(dòng)的把接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到智能移動(dòng)終端，最后將氣壓數(shù)據(jù)以及最后的臨床參數(shù)顯示在智能移動(dòng)終端的屏幕上，從而直觀的了解患者的病情。同時(shí)，智能移動(dòng)終端內(nèi)置的動(dòng)畫游戲，通過(guò)采集使用者的實(shí)時(shí)呼氣數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)游戲動(dòng)作，從而有效提高了兒童做肺功能訓(xùn)練的興趣。

無(wú)線通信模塊優(yōu)選低功耗藍(lán)牙模塊，也可以采用WIFI等其他無(wú)線通信模式。

本產(chǎn)品采用可充電電池供電，USB接口充電，與傳統(tǒng)的肺功能檢測(cè)儀相比，價(jià)格便宜、攜帶方便、用途廣泛，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，但凡在本發(fā)明的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無(wú)實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤(rùn)色，其所解決的技術(shù)問(wèn)題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。