本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器，屬于呼吸訓(xùn)練技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

呼吸訓(xùn)練分為吸氣訓(xùn)練和吐氣訓(xùn)練兩種：吸氣是一種主動(dòng)過程，其須要靠主動(dòng)收縮使胸腔擴(kuò)大，使肺內(nèi)壓力降低；當(dāng)肺內(nèi)壓力低于大氣壓時(shí)，空氣便會(huì)吸入肺中。而呼氣的機(jī)制與吸氣一樣是因?yàn)閴毫Σ畹木壒?，但呼氣是因?yàn)榉蝺?nèi)壓力大過大氣壓。吐氣呼氣訓(xùn)練對(duì)于體內(nèi)氣體交換的效率，有顯著的幫助。

正常時(shí)的吸氣(quiet inspiration)由橫膈膜和外肋間肌負(fù)責(zé)，當(dāng)橫膈膜收縮和外肋間肌收縮時(shí)，橫膈膜位置向下且胸腔同時(shí)向外和向上運(yùn)動(dòng)，胸腔體積變大，相對(duì)地，壓力變小，大氣的空氣就被吸進(jìn)肺中。然而，在用力吸氣或深呼吸(forced inspiration)時(shí)，除了橫膈膜收縮外，還需吸氣輔助肌—胸索乳突肌、斜方肌、斜角肌和外肋間肌的協(xié)助，胸索乳突肌的收縮使得胸骨往上提，斜角肌的收縮使得上位肋骨往上提；這些肌肉收縮的結(jié)果使得胸闊上舉，胸腔空間擴(kuò)大到極限。吸氣肌可以依靠一些補(bǔ)助器材來訓(xùn)練，這些器材提供一些適當(dāng)?shù)淖杩?，就好比一般手臂肌肉的亞鈴，?xùn)練過的吸氣肌可以增加呼吸的深度和廣度，增加呼吸的效率，進(jìn)一步提升運(yùn)動(dòng)的效能，此外，吸氣肌訓(xùn)練已經(jīng)廣泛地使用于慢性阻塞型肺疾患者，由于胸腔壁物理異常（因吐氣氣流限制導(dǎo)致過壓呼吸）與高需求通氣時(shí)不適當(dāng)?shù)挠昧?，這族群的患者的吸氣肌特別虛弱，所以吸氣肌訓(xùn)練對(duì)這些特定的族群特別有影響力。

正常時(shí)的呼氣(passive expiration)，并沒有肌肉的收縮，當(dāng)橫膈膜和外肋間肌松弛時(shí)，胸腔變小，肺內(nèi)壓力變大，因而空氣由體內(nèi)吐出。但是，當(dāng)外在的空氣氣流受到阻礙，或者是對(duì)于一些曾經(jīng)患有或患有慢性肺疾病的病人來說，呼氣就不完全是一個(gè)放松的過程，而需要呼氣肌的參與。用力呼氣(active expiration)時(shí)，負(fù)責(zé)呼氣的內(nèi)肋間肌和腹肌開始收縮；內(nèi)肋間肌收縮使肋骨往下移，而腹肌收縮也使肋骨往下移壓迫腹腔內(nèi)臟，迫使橫膈膜往上凸，而使得胸腔體積縮到最小，肺內(nèi)壓增至最大，體內(nèi)的二氧化碳才能大量呼出。吐氣呼吸訓(xùn)練對(duì)于體內(nèi)氣體交換的效率，有顯著的幫助。并且，在訓(xùn)練吐氣呼吸訓(xùn)練的輔助器材中，常常會(huì)加入氣道震蕩的機(jī)制，使得有慢性肺疾病的患者，能夠一邊訓(xùn)練呼吸，一邊達(dá)到松痰及排痰的效果，使整個(gè)治療的過程事半功倍。

如此看來，呼吸訓(xùn)練能夠有助于身體素質(zhì)條件的提高，但是現(xiàn)有的呼吸訓(xùn)練器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用極其不便，無法起到很好的訓(xùn)練的效果，因此，現(xiàn)有的呼吸訓(xùn)練器使用并不廣泛，沒能為大眾提供一個(gè)人性化、便捷的使用體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有使用便捷優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提高呼吸訓(xùn)練效果的移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器。

本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器，包括呼吸采集裝置和數(shù)據(jù)處理控制裝置，其中，數(shù)據(jù)處理控制裝置包括第二電路板，以及分別焊接在第二電路板上的電源、計(jì)時(shí)模塊、存儲(chǔ)模塊、信息輸出模塊、第二控制模塊、通信供電接口；電源通過第二電路板分別為計(jì)時(shí)模塊、存儲(chǔ)模塊、信息輸出模塊、第二控制模塊、通信供電接口進(jìn)行供電；第二控制模塊通過第二電路板分別與計(jì)時(shí)模塊、存儲(chǔ)模塊、信息輸出模塊、通信供電接口相通信，存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)呼吸訓(xùn)練題目；呼吸采集裝置包括氣嘴、第一電路板，以及分別焊接在第一電路板上的風(fēng)速傳感器、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一控制模塊、通信取電接口，呼吸采集裝置的通信取電接口經(jīng)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)處理控制裝置的通信供電接口相連接，用于通信取電接口向通信供電接口的取電，以及通信取電接口與通信供電接口之間的通信；通信取電接口通過第一電路板分別為風(fēng)速傳感器、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一控制模塊進(jìn)行供電，風(fēng)速傳感器的輸出端通過第一電路板與濾波電路的輸入端相連通，濾波電路的輸出端通過第一電路板與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連通，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第一電路板與第一控制模塊相連通，同時(shí)，第一控制模塊通過第一電路板與通信取電接口相連通，氣嘴對(duì)準(zhǔn)風(fēng)速傳感器的檢測(cè)端。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述濾波電路包括運(yùn)放器A1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1和第二電容C2；其中，所述風(fēng)速傳感器通過所述第一電路板與濾波電路的輸入端相連接，濾波電路的輸入端依次串聯(lián)第一電阻R1、第二電阻R2、運(yùn)放器A1的同向輸入端，運(yùn)放器A1的輸出端連接濾波電路的輸出端，濾波電路的輸出端通過第一電路板與所述第一控制模塊相連接；第一電容C1的其中一端與第一電阻R1、第二電阻R2之間的導(dǎo)線相連接，另一端與運(yùn)放器A1的輸出端相連接；第二電容C2的其中一端與運(yùn)放器A1的同向輸入端相連接，另一端接地；運(yùn)放器A1的反向輸入端串聯(lián)第三電阻R3，并接地；第四電阻R4串聯(lián)在運(yùn)放器A1的反向輸入端與輸出端之間。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述信息輸出模塊為顯示屏。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述數(shù)據(jù)處理控制裝置中的通信供電接口、所述呼吸采集裝置中的通信取電接口均采用USB接口。

本實(shí)用新型所述一種移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器，采用全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過所設(shè)計(jì)呼吸采集裝置和數(shù)據(jù)處理控制裝置的相互工作，能夠隨時(shí)完成呼吸訓(xùn)練操作，并且數(shù)據(jù)的高精度濾波操作，以及精細(xì)計(jì)時(shí)功能，能夠針對(duì)訓(xùn)練人員的呼吸操作實(shí)現(xiàn)完整且精確的記錄，達(dá)到呼吸訓(xùn)練目的與效果，并且整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有攜帶方便，使用便捷的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器的模塊示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器中濾波電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器，包括呼吸采集裝置和數(shù)據(jù)處理控制裝置，其中，數(shù)據(jù)處理控制裝置包括第二電路板，以及分別焊接在第二電路板上的電源、計(jì)時(shí)模塊、存儲(chǔ)模塊、信息輸出模塊、第二控制模塊、通信供電接口；電源通過第二電路板分別為計(jì)時(shí)模塊、存儲(chǔ)模塊、信息輸出模塊、第二控制模塊、通信供電接口進(jìn)行供電；第二控制模塊通過第二電路板分別與計(jì)時(shí)模塊、存儲(chǔ)模塊、信息輸出模塊、通信供電接口相通信，存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)呼吸訓(xùn)練題目；呼吸采集裝置包括氣嘴、第一電路板，以及分別焊接在第一電路板上的風(fēng)速傳感器、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一控制模塊、通信取電接口，呼吸采集裝置的通信取電接口經(jīng)導(dǎo)線與數(shù)據(jù)處理控制裝置的通信供電接口相連接，用于通信取電接口向通信供電接口的取電，以及通信取電接口與通信供電接口之間的通信；通信取電接口通過第一電路板分別為風(fēng)速傳感器、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、第一控制模塊進(jìn)行供電，風(fēng)速傳感器的輸出端通過第一電路板與濾波電路的輸入端相連通，濾波電路的輸出端通過第一電路板與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連通，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端通過第一電路板與第一控制模塊相連通，同時(shí)，第一控制模塊通過第一電路板與通信取電接口相連通，氣嘴對(duì)準(zhǔn)風(fēng)速傳感器的檢測(cè)端。上述技術(shù)方案所設(shè)計(jì)的移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器，采用全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過所設(shè)計(jì)呼吸采集裝置和數(shù)據(jù)處理控制裝置的相互工作，能夠隨時(shí)完成呼吸訓(xùn)練操作，并且數(shù)據(jù)的高精度濾波操作，以及精細(xì)計(jì)時(shí)功能，能夠針對(duì)訓(xùn)練人員的呼吸操作實(shí)現(xiàn)完整且精確的記錄，達(dá)到呼吸訓(xùn)練目的與效果，并且整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有攜帶方便，使用便捷的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)所設(shè)計(jì)移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器中的濾波電路，本實(shí)用新型進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)設(shè)計(jì)，如圖2所示，具體為：濾波電路包括運(yùn)放器A1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1和第二電容C2；其中，所述風(fēng)速傳感器通過所述第一電路板與濾波電路的輸入端相連接，濾波電路的輸入端依次串聯(lián)第一電阻R1、第二電阻R2、運(yùn)放器A1的同向輸入端，運(yùn)放器A1的輸出端連接濾波電路的輸出端，濾波電路的輸出端通過第一電路板與所述第一控制模塊相連接；第一電容C1的其中一端與第一電阻R1、第二電阻R2之間的導(dǎo)線相連接，另一端與運(yùn)放器A1的輸出端相連接；第二電容C2的其中一端與運(yùn)放器A1的同向輸入端相連接，另一端接地；運(yùn)放器A1的反向輸入端串聯(lián)第三電阻R3，并接地；第四電阻R4串聯(lián)在運(yùn)放器A1的反向輸入端與輸出端之間。基于上述所具體設(shè)計(jì)的濾波電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)呼吸采集裝置中的風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)訓(xùn)練人員針對(duì)氣嘴的操作后，風(fēng)速傳感器會(huì)將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)上傳至濾波電路當(dāng)中，由濾波電路針對(duì)所接收到的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波操作，濾除其中的噪聲數(shù)據(jù)，以獲得更加精確的檢測(cè)結(jié)果，然后，濾波電路將經(jīng)過濾波處理的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步上傳至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后再上傳至第一控制模塊當(dāng)中。

本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器中數(shù)據(jù)處理控制裝置中的通信供電接口，以及呼吸采集裝置中的通信取電接口均采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的USB接口，兼具數(shù)據(jù)傳輸通信與供電功能于一體，使得所設(shè)計(jì)呼吸采集裝置無需單獨(dú)供電，直接由數(shù)據(jù)處理控制裝置中進(jìn)行取電即可；并且針對(duì)數(shù)據(jù)處理控制裝置中的信息輸出模塊，我們?cè)O(shè)計(jì)為顯示屏，使得針對(duì)呼吸訓(xùn)練題目和訓(xùn)練結(jié)果的顯示，更加直觀。

與上述所設(shè)計(jì)移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器相對(duì)應(yīng)的，本實(shí)用新型具體設(shè)計(jì)了該移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器的應(yīng)用方法，實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，具體包括如下步驟：

步驟001. 數(shù)據(jù)處理控制裝置中的第二控制模塊由存儲(chǔ)模塊中提取一道呼吸訓(xùn)練題目，并發(fā)送至信息輸出模塊進(jìn)行輸出。

步驟002. 訓(xùn)練人員由數(shù)據(jù)處理控制裝置中信息輸出模塊的輸出，獲知呼吸訓(xùn)練題目，并向呼吸采集裝置上的氣嘴進(jìn)行操作。

步驟003. 呼吸采集裝置中的風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)訓(xùn)練人員針對(duì)氣嘴的操作，并依次經(jīng)過濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)時(shí)發(fā)送至第一控制模塊當(dāng)中。

步驟004. 呼吸采集裝置中的第一控制模塊通過呼吸采集裝置中通信取電接口與數(shù)據(jù)處理控制裝置中通信供電接口的連接，將所接收訓(xùn)練人員針對(duì)氣嘴的操作實(shí)時(shí)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理控制裝置中的第二控制模塊。

步驟005. 數(shù)據(jù)處理控制裝置中第二控制模塊針對(duì)所接收訓(xùn)練人員針對(duì)氣嘴的操作，控制計(jì)時(shí)模塊同步計(jì)時(shí)，獲得訓(xùn)練人員針對(duì)氣嘴操作的持續(xù)時(shí)間。

步驟006. 數(shù)據(jù)處理控制裝置中的第二控制模塊將訓(xùn)練人員針對(duì)氣嘴的操作，以及訓(xùn)練人員針對(duì)氣嘴操作的持續(xù)時(shí)間與所提取的呼吸訓(xùn)練題目進(jìn)行比對(duì)，并將比對(duì)結(jié)果發(fā)送至信息輸出模塊進(jìn)行輸出。

基于上述實(shí)際訓(xùn)練方法過程，使得本實(shí)用新型所具體設(shè)計(jì)的移動(dòng)式呼吸訓(xùn)練器，實(shí)現(xiàn)針對(duì)訓(xùn)練人員呼吸操作的訓(xùn)練，整個(gè)方法邏輯清晰，針對(duì)訓(xùn)練人員的呼吸訓(xùn)練操作，具有高精度的數(shù)據(jù)處理優(yōu)點(diǎn)，以及精細(xì)的計(jì)時(shí)優(yōu)點(diǎn)，能夠針對(duì)訓(xùn)練人員的呼吸操作實(shí)現(xiàn)完整且精確的記錄，達(dá)到呼吸訓(xùn)練目的與效果。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。