RU91765U1 - BIOLOGICAL FEEDBACK RESPIRATORY SIMULATOR - Google Patents
BIOLOGICAL FEEDBACK RESPIRATORY SIMULATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU91765U1 RU91765U1 RU2009118750/22U RU2009118750U RU91765U1 RU 91765 U1 RU91765 U1 RU 91765U1 RU 2009118750/22 U RU2009118750/22 U RU 2009118750/22U RU 2009118750 U RU2009118750 U RU 2009118750U RU 91765 U1 RU91765 U1 RU 91765U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- breathing
- unit
- simulator
- measuring
- biological feedback
- Prior art date
Links
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims abstract description 53
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims abstract description 12
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000012549 training Methods 0.000 description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 206010002383 Angina Pectoris Diseases 0.000 description 1
- 206010006458 Bronchitis chronic Diseases 0.000 description 1
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 1
- 208000007882 Gastritis Diseases 0.000 description 1
- 206010020952 Hypocapnia Diseases 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 201000009859 Osteochondrosis Diseases 0.000 description 1
- 208000007107 Stomach Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 206010006451 bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 208000007451 chronic bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000000537 electroencephalography Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 201000005917 gastric ulcer Diseases 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 208000030603 inherited susceptibility to asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 239000003071 vasodilator agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
1. Дыхательный тренажер с биологической обратной связью, содержащий блок измерения скорости потока воздуха, дыхательный узел в виде загубника, ротоносовой маски или носового наконечника, дыхательную трубку, дыхательный шланг и незамкнутый накопительный сосуд, который может быть выбран различного объема, блок измерения пульса, блок измерения постоянного потенциала головного мозга, при снятии которого активный электрод находится на поверхности кожи головы, при этом в блок измерения скорости потока воздуха введен дифференциальный датчик давления, а дыхательная трубка имеет посередине диафрагму, по бокам от которой находятся отверстия, соединенные с дифференциальным датчиком давления; на выходе дыхательной трубки или незамкнутого накопительного сосуда может устанавливаться дополнительная диафрагма для увеличения сопротивления дыханию. ! 2. Дыхательный тренажер с биологической обратной связью по п.1, отличающийся тем, что информация о показателях дыхания, пульса и постоянного потенциала головного мозга отображается на жидкокристаллическом индикаторе или персональном компьютере. ! 3. Дыхательный тренажер с биологической обратной связью по п.1, отличающийся тем, что носовой наконечник выполнен в виде двух конусов длиной 30 мм каждый, имеющих у основания внешний диаметр 15 мм, внутренний диаметр у основания конуса 14 мм, а на вершине 8 мм.1. A biological feedback breathing simulator comprising a unit for measuring air flow rate, a breathing unit in the form of a mouthpiece, a nasal mask or a nasal tip, a breathing tube, a breathing hose and an open storage vessel that can be selected in various volumes, a pulse measuring unit, a unit measuring the constant potential of the brain, upon removal of which the active electrode is located on the surface of the scalp, while a differential sensor is introduced into the unit for measuring the air flow rate pressure, and the breathing tube has a diaphragm in the middle, on the sides of which there are openings connected to a differential pressure sensor; an additional diaphragm may be installed at the outlet of the breathing tube or open storage vessel to increase breathing resistance. ! 2. The respiratory simulator with biological feedback according to claim 1, characterized in that information on the indicators of respiration, pulse and constant potential of the brain is displayed on a liquid crystal display or personal computer. ! 3. The respiratory simulator with biological feedback according to claim 1, characterized in that the nasal tip is made in the form of two cones 30 mm long each, having an outer diameter of 15 mm at the base, an inner diameter of 14 mm at the base of the cone, and 8 mm at the top .
Description
Полезная модель относится к медицине, а именно к нормализации количества углекислого газа в организме человека.The utility model relates to medicine, namely to the normalization of the amount of carbon dioxide in the human body.
В норме (у здорового человека) организм сам автоматически поддерживает нормальное содержание в крови (нормокапния). Вследствие стрессов и гиподинамии дыхание становится чрезмерным и с возрастом в организме возникает дефицит углекислого газа (гипокапния). Из-за этого нарушается регуляция тонуса гладкой мускулатуры, что приводит к нарушению кровоснабжения органов, повышению артериального давления (АД), усугубляет тяжесть гипертонической болезни, ишемической болезни, стенокардии, бронхиальной астмы, хронического бронхита, сахарного диабета второго типа, язвенной болезни желудка, гастрита, артроза, остеохондроза, ожирения, запоров...Normally (in a healthy person), the body itself automatically maintains a normal content in the blood (normocapnia). Due to stress and physical inactivity, breathing becomes excessive and, with age, a deficiency of carbon dioxide (hypocapnia) occurs in the body. Because of this, the regulation of smooth muscle tone is disrupted, which leads to impaired blood supply to organs, increased blood pressure (BP), exacerbates the severity of hypertension, coronary artery disease, angina pectoris, bronchial asthma, chronic bronchitis, type 2 diabetes, gastric ulcer, gastritis , arthrosis, osteochondrosis, obesity, constipation ...
Избавиться от болезней и необходимости приема сосудорасширяющих препаратов можно только за счет восстановления нормального содержания углекислого газа.You can get rid of diseases and the need for vasodilator drugs only by restoring the normal carbon dioxide content.
Общеизвестны дыхательные гимнастики Стрельниковой и Бутейко, при применении которых оптимизируется содержание углекислого газа в крови и организме человека.The well-known breathing exercises of Strelnikova and Buteyko, the use of which optimizes the content of carbon dioxide in the blood and the human body.
Недостатком этих вариантов дыхательных гимнастик является то, что насыщение углекислым газом (% содержание) не контролируется ничем, кроме собственных ощущений человека, а это очень субъективно, и может не только не улучшить, но и ухудшить состояние здоровья.The disadvantage of these options for breathing exercises is that carbon dioxide saturation (% content) is not controlled by anything other than the person’s own sensations, and this is very subjective, and can not only not improve, but also worsen the state of health.
Известен тренажер Фролова, см. патент РФ №2123865, состоящий из двух сообщающихся сосудов разных по объему, вложенных один в другой, гофрированной трубки и загубника. В этих сосудах отработанная дыхательная смесь, с увеличенным СO2, которая переходит в другой сосуд и пациент через загубник дышит этой смесью с увеличенной концентрацией СO2, см., также www.lotos-om.ru. Для еще большего увеличения процентного содержания С02 во вдыхаемом воздухе используется третья внешняя камера в качестве которой используют банки различной емкости.Known Frolov simulator, see RF patent No. 2123865, consisting of two communicating vessels of different volumes, nested one into another, corrugated tube and mouthpiece. In these vessels, the spent respiratory mixture, with increased CO 2 , which passes into another vessel and the patient breathes through the mouthpiece with this mixture with an increased concentration of CO 2 , see also www.lotos-om.ru. To further increase the percentage of CO2 in the inhaled air, a third external chamber is used as which banks of various capacities are used.
В этом тренажере не совсем удачный конструктив: один сосуд - лишний (а в случае применения третьей внешней камеры - два сосуда). В конечном счете предел увеличения содержания СO2 во вдыхаемом воздухе зависит от общего объема всех камер тренажера, увеличивающих объем «мертвого пространствам в котором происходит смешивание атмосферного воздуха с выдыхаемым воздухом, содержащим повышенный процент СO2 и пониженный O2. Так, при увеличении объема мертвого пространства на 0,5 л после определенного количества дыхательных движений содержание СO2 во вдыхаемой смеси установится на уровне 0,3%, при увеличении на 1 л - 1,5%, при увеличении на 1,5 л - 1,5%.In this simulator, the construct is not entirely successful: one vessel is superfluous (and in the case of a third external chamber, two vessels). Ultimately, the limit of the increase in CO 2 content in the inhaled air depends on the total volume of all simulator chambers, which increase the amount of “dead spaces in which atmospheric air is mixed with the exhaled air containing an increased percentage of CO 2 and lowered O 2 . So, with an increase in the volume of dead space by 0.5 l after a certain number of respiratory movements, the CO 2 content in the inhaled mixture will be set at 0.3%, with an increase of 1 l - 1.5%, with an increase of 1.5 l - 1.5%.
Вторым недостатком этого тренажера является невозможность контролировать изменение физиологических параметров организма во время тренировок.The second disadvantage of this simulator is the inability to control the change in the physiological parameters of the body during training.
Известен тренажер, физкультурный имитатор (ТФИ), см. патент РФ №2133629, «Способ уменьшения хронической гипоксии тканей», также патент РФ №2187341 «Способ повышения адаптационных и компенсаторных возможностей организмам.A well-known simulator, a sports simulator (TFI), see RF patent No. 2133629, "A method for reducing chronic tissue hypoxia", also RF patent No. 2187341 "Method for improving adaptive and compensatory capabilities of organisms.
По своей конструкции тренажер ТФИ практически идентичен тренажеру Фролова. Небольшое отличие метода связано с введением дополнительного устройства - гипоксикатора, позволяющего до или после тренировок оценивать уровень вентиляции легких и отслеживать его нормализацию. Однако оценка вентиляции легких этим методом имеет большую погрешность.In its design, the TFI simulator is almost identical to the Frolov simulator. A slight difference in the method is associated with the introduction of an additional device - a hypoxicator, which allows assessing the level of ventilation of the lungs and monitoring its normalization before or after training. However, the assessment of lung ventilation by this method has a large error.
Недостатком этого устройства, является его недостаточная функциональность, т.е. не отслеживается процентное содержание углекислого газа в организме. Неудобство пользования, усложненность конструкции.The disadvantage of this device is its lack of functionality, i.e. The percentage of carbon dioxide in the body is not monitored. The inconvenience of use, the complexity of the design.
Известен патент РФ на изобретение №2345795 «Универсальный дыхательный тренажер с биологической обратной связью», содержащий маску для дыхания в ротоносовом исполнении, дыхательный шланг и незамкнутый сосуд, соединенные последовательно, отличающийся тем, что незамкнутый сосуд выполнен в варианте четырехсекционной камеры, которая состоит шлюзовой секции, первой и второй перепускной секций и накопительной секции, причем дыхательный шланг соединен со шлюзовой секцией, которая через обе перепускные секции соединена с накопительной секцией; первая и вторая перепускные секции имеют клапаны, пропускающие воздух только в одном направлении, причем первая работает на вдох, а вторая на выдох; шлюзовая секция имеет минимальный объем порядка 100 мл, а накопительная секция выполнена с регулируемым переменным объемом от 0 до 2000 мл, также эта секция имеет регулируемое отверстие расположенное внизу площадью от 13 до 201 мм2; в первую и вторую перепускные секции помещены пневмотахометры; в него введены пульсоксиметр, блок постоянного потенциала, микроконтроллер и ЖКИ, соединенные следующим образом: выходы первого и второго пневмотахометра соединены с первым и вторым входами МС, выход пульсоксиметра соединен с третьим входом МС, а выход блока постоянного потенциала соединен с четвертым входом МС, выход которого соединен с входом ЖКИ; ЖКИ отображает следующую информации: пульс пациента, величину постоянного потенциала его головного мозга, скорость потока воздуха через перепускные секции и время его прохождения через каждую секцию в режиме вдоха и выдоха - ПРОТОТИП.Known RF patent for the invention No. 2345795 "Universal respiratory simulator with biological feedback" containing a breathing mask in the mouth-nosed design, a breathing hose and an open vessel connected in series, characterized in that the open vessel is made in the form of a four-section chamber, which consists of a lock section the first and second bypass sections and the storage section, the breathing hose being connected to the lock section, which is connected through the bypass sections to the storage section; the first and second bypass sections have valves that allow air to pass in only one direction, the first working by inhalation, and the second by exhaling; the lock section has a minimum volume of about 100 ml, and the storage section is made with an adjustable variable volume from 0 to 2000 ml, this section also has an adjustable hole located below with an area of 13 to 201 mm 2 ; the pneumatic tachometers are placed in the first and second bypass sections; a pulse oximeter, a constant potential unit, a microcontroller and an LCD are connected to it, connected as follows: the outputs of the first and second pneumotachometers are connected to the first and second inputs of the MS, the output of the pulse oximeter is connected to the third input of the MS, and the output of the constant potential block is connected to the fourth input of the MS, output which is connected to the input of the LCD; The LCD displays the following information: the patient’s pulse, the value of the constant potential of his brain, the speed of air flow through the bypass sections and the time it takes to pass through each section in the mode of inhalation and exhalation - PROTOTYPE.
Недостатком его, при всех его положительных качествах, является усложненность конструкции устройства, а именно узел с перепускными секциями и клапанами излишен, можно его функции передать более простому узлу, кроме того, применение только ротоносовой маски сужает удобство применения устройства с точки зрения эффективности вдоха/выдоха.Its disadvantage, with all its positive qualities, is the complexity of the device design, namely, the assembly with bypass sections and valves is redundant, its function can be transferred to a simpler assembly, in addition, the use of only a nasal mask narrows the usability of the device in terms of inspiration / expiration efficiency .
Целью предлагаемой полезной модели является повышение удобства эксплуатации устройства со стороны пользователя и оптимизация его работы за счет упрощения конструкции без ухудшения технических характеристик.The purpose of the proposed utility model is to increase the usability of the device on the part of the user and to optimize its operation by simplifying the design without affecting the technical characteristics.
Для решения поставленной задачи предлагается дыхательный тренажер с биологической обратной связью, содержащий блок измерения скорости потока воздуха, дыхательный узел в виде загубника, ротоносовой маски или носового наконечника, дыхательную трубку, дыхательный шланг и незамкнутый накопительный сосуд, который может быть выбран различного объема, блок измерения пульса, блок измерения постоянного потенциала головного мозга, при снятии которого активный электрод находится на поверхности кожи головы, при этом в блок измерения скорости потока воздуха введен дифференциальный датчик давления, а дыхательная трубка имеет посередине диафрагму, по бокам от которой находятся отверстия, соединенные с дифференциальным датчиком давления; на выходе дыхательной трубки или незамкнутого накопительного сосуда может устанавливаться дополнительная диафрагма для увеличения сопротивления дыханию; информация о показателях дыхания, пульса и постоянного потенциала головного мозга отображается на жидкокристаллическом индикаторе или персональном компьютере; носовой наконечник выполнен в виде двух конусов длиной 30 мм каждый, имеющих у основания внешний диаметр 15 мм, внутренний диаметр у основания конуса 14 мм, а на вершине - 8 мм.To solve this problem, a respiratory simulator with biological feedback is proposed, which contains a unit for measuring air flow velocity, a respiratory unit in the form of a mouthpiece, a nasal mask or a nasal tip, a breathing tube, a breathing hose and an open storage vessel that can be selected of various volumes, a measurement unit pulse, a unit for measuring the constant potential of the brain, when removed, the active electrode is on the surface of the scalp, while in the unit for measuring speed a differential pressure sensor is introduced to the air flow, and the breathing tube has a diaphragm in the middle, on the sides of which there are openings connected to the differential pressure sensor; an additional diaphragm may be installed at the outlet of the breathing tube or open storage vessel to increase breathing resistance; information on indicators of respiration, pulse and constant potential of the brain is displayed on a liquid crystal display or personal computer; the nasal tip is made in the form of two cones with a length of 30 mm each, having an outer diameter of 15 mm at the base, an inner diameter of 14 mm at the base of the cone, and 8 mm at the top.
На фиг.1 показана структурная схема тренажера, на фиг.2 - конструкция носового наконечника, на которых изображено: 1 - узел дыхания, 2 - дыхательная трубка с диафрагмой посередине, 3- измеритель потока воздуха с дифференциальным датчиком давления, 4 - дыхательный шланг, 5 - незамкнутые накопительные сосуды: 5а - неразборный незамкнутый сосуд, 5б - разборный незамкнутый сосуд переменного объема, 6 - насадка с дополнительной диафрагмой, 7 - датчик пульса с пульсометром, 8 - микроконтроллер (МС), 9 - блок постоянного потенциала головного мозга, 10 - жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), 11 - носовой наконечник.Figure 1 shows the structural diagram of the simulator, figure 2 - the construction of the nasal tip, which shows: 1 - the breathing unit, 2 - the breathing tube with a diaphragm in the middle, 3 - air flow meter with differential pressure sensor, 4 - breathing hose, 5 - non-closed storage vessels: 5a - non-separable non-closed vessel, 5b - collapsible non-closed vessel of variable volume, 6 - nozzle with an additional diaphragm, 7 - pulse sensor with a heart rate monitor, 8 - microcontroller (MS), 9 - unit of constant brain potential, 10 - liquid crystal allic indicator (LCD), 11 - nasal tip.
Указанные узлы тренажера могут быть выполнены в следующем исполнении: узел дыхания 1 в виде загубника или ротоносовой маски, дыхательный шланг 4, датчик пульса 7 - стандартные, применяются почти во всех ИВЛ РФ; дыхательная трубка с диафрагмой посередине 2, незамкнутые накопительные сосуды 5, насадка с дополнительной диафрагмой 6, наконечник для носа 11 - собственного изготовления, дифференциальный датчик давления либо отечественный - по патенту №2329479, либо один из дифференциальных датчиков сверхмалого давления фирмы Honeywell см. www.micronika.ru. микроконтроллер 8 практически любой типа РIС или Ziloc, ЖКИ10 - цветной может быть взят с цифрового аппарата размером 2,4 - 3" (если тренажер в индивидуальном исполнении), а для физиокабинетов поликлиник или больниц можно использовать любой персональный компьютер, при этом МС 8 также не нужен, блок измерения постоянного потенциала головного мозга 9 представляет собой: два электрода, применяемые в электроэнцефалографии - один крепится к верхней части головы, второй как индифферентный электрод, и измерительный операционный усилитель, выполненный на ИМС AD8222, см.ж. «Электронные компоненты и системы», Киев, 2007, №1, стр.15.The indicated units of the simulator can be made in the following version: the respiratory unit 1 in the form of a mouthpiece or a nasal mask, a breathing hose 4, a pulse sensor 7 are standard, they are used in almost all mechanical ventilation of the Russian Federation; a breathing tube with a diaphragm in the middle 2, open storage vessels 5, a nozzle with an additional diaphragm 6, a nose tip 11 — made in-house, differential pressure sensor either domestic according to patent No. 2229479, or one of Honeywell’s differential ultra-low pressure sensors, see www. micronika.ru. microcontroller 8 of almost any type of PIC or Ziloc, ZhKI10 - color can be taken from a digital apparatus of 2.4 - 3 "size (if the simulator is individually designed), and any personal computer can be used for the physiological rooms of polyclinics or hospitals, while MS 8 also not needed, the unit for measuring the constant potential of the brain 9 is: two electrodes used in electroencephalography - one is attached to the upper part of the head, the second as an indifferent electrode, and a measuring operational amplifier made on IMS AD8222, see J. "Electronic components and systems", Kiev, 2007, No. 1, p. 15.
Дыхательный тренажер с биологической обратной связью может быть собран в разных вариантах для различных видов тренировок.Biofeedback breathing simulator can be assembled in different versions for different types of training.
Тренажер в упрощенной сборке без электроники содержит: дыхательный узел (ротоносовая маска, загубник или носовой наконечник), дыхательный шланг и незамкнутый накопительный сосуд, соединенные в единый сосуд переменной емкости и насадка с диафрагмой. Это простое устройство может с успехом заменять тренажеры Фролова и ТФИ, т.к. за счет переменной емкости накопительного сосуда 5 можно регулировать изменение процентного содержания СO2 во вдыхаемой газовой смеси, а при помощи насадки с диафрагмой 6 увеличивать сопротивление вдоху-выдоху во время тренировок.The simulator in a simplified assembly without electronics contains: a breathing unit (a nasal mask, a mouthpiece or a nasal tip), a breathing hose and an open storage vessel connected to a single vessel of variable capacity and a nozzle with a diaphragm. This simple device can successfully replace the Frolov and TFI simulators, as Due to the variable capacity of the storage vessel 5, it is possible to control the change in the percentage of CO 2 in the inhaled gas mixture, and with the help of the nozzle with diaphragm 6, increase the resistance to inhalation-exhalation during training.
Наибольшее увеличение эффективности дыхательных тренировок дает исполнение тренажера в полном виде, т.е. с дыхательной трубкой, содержащей измерительную диафрагму посередине, и электроникой, как показано на фиг.1. При этом возможно проведение нескольких, принципиально разных режимов тренировок, которые взаимодополняют друг друга.The greatest increase in the effectiveness of breathing training gives the simulator in its entirety, i.e. with a breathing tube containing a measuring diaphragm in the middle, and electronics, as shown in figure 1. In this case, it is possible to carry out several, fundamentally different training modes that complement each other.
При функционировании тренажера без дыхательного шланга, незамкнутого накопительного сосуда и дополнительной диафрагмы на выходе мертвое пространство увеличивается лишь на объем дыхательной трубки. В этом варианте тренировок главное достоинство тренажера в наличии соединения дыхательной трубки с дифференциальным датчиком давления, что позволяет отслеживать продолжительности вдоха-выдоха, частоту и минутный объем дыхания. Помимо этого, за счет пульсометра отслеживается частота пульса. В профессиональных вариантах тренажера (изготавливаемых для клинического использования) предусмотрено наличие измерителя постоянного потенциала с кожи головы, величина которого зависит от кислотно-основного состояния крови в сосудах головного мозга [Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга.: «Антидор», 2003, - 288 с, стр.56-57]. Таким образом, тренировка с помощью тренажера только с дыхательной трубкой делает возможным осуществление самых разнообразных дыхательных гимнастик с незначительным увеличением процентного содержания СO2 во вдыхаемом воздухе и сопровождаемых отслеживанием динамики важнейших физиологических показателей (с биологической обратной связью).When the simulator operates without a breathing hose, an open storage vessel and an additional diaphragm at the exit, the dead space increases only by the volume of the breathing tube. In this training option, the main advantage of the simulator is the connection of the breathing tube with a differential pressure sensor, which allows you to track the duration of the inhalation-exhalation, frequency and minute volume of breathing. In addition, due to the heart rate monitor, the pulse rate is monitored. In professional versions of the simulator (made for clinical use), a constant potential meter from the scalp is provided, the magnitude of which depends on the acid-base state of the blood in the vessels of the brain [Fokin V.F., Ponomareva N.V. Energy physiology of the brain .: "Antidor", 2003, - 288 s, pp. 56-57]. Thus, training with a simulator only with a breathing tube makes it possible to carry out a wide variety of breathing exercises with a slight increase in the percentage of CO 2 in the inhaled air and accompanied by tracking the dynamics of the most important physiological parameters (with biological feedback).
Использование тренажера с дыхательной трубкой, дыхательным шлангом и незамкнутым накопительным сосудом позволяет дышать воздухом с повышенным процентным содержанием СO2, которое определяется общим объемом камер тренажера (главным образом - объемом накопительной камеры). При этом во время дыхания газовой смесью с повышенным содержанием СO2 также отслеживается динамика измеряемых физиологических показателей.The use of a simulator with a breathing tube, a breathing hose and an open storage vessel allows you to breathe air with a high percentage of CO 2 , which is determined by the total volume of the simulator chambers (mainly the volume of the accumulation chamber). Moreover, during breathing with a gas mixture with a high content of CO 2 the dynamics of the measured physiological parameters is also monitored.
Использование тренажера с дыхательной трубкой и насадкой с дополнительной диафрагмой позволяет проводить тренировки с отслеживанием измеряемых физиологических показателей при незначительном увеличении процентного содержания СO2 во вдыхаемом воздухе, но при повышенном сопротивлении вдоху/выдоху, вызывающем удлинение во времени дыхательного цикла.The use of a simulator with a breathing tube and a nozzle with an additional diaphragm allows training to be carried out with monitoring of measured physiological parameters with a slight increase in the percentage of CO 2 in the inhaled air, but with increased resistance to inhalation / expiration, which causes an extension in the time of the respiratory cycle.
Использование тренажера с дыхательной трубкой, дыхательным шлангом, незамкнутым накопительным сосудом и дополнительной диафрагмой позволяет проводить тренировки с отслеживанием измеряемых физиологических показателей при повышенном процентном содержании СO2 во вдыхаемом воздухе и повышенном сопротивлении вдоху/выдоху.The use of a simulator with a breathing tube, a breathing hose, an open storage vessel and an additional diaphragm allows training to be carried out with monitoring of the measured physiological parameters with an increased percentage of CO 2 in the inhaled air and increased resistance to inspiration / expiration.
Работа тренажера происходит следующим образом.The work of the simulator is as follows.
При вдохе, когда поток воздуха двигается в дыхательной трубке в сторону воздухоносных путей пациента, возникает разность давления с разных сторон диафрагмы, находящейся посередине дыхательной трубки и создающей сопротивление потоку. Чем выше скорость потока воздуха, тем больше возникающая разность давления, измеряемая дифференциальным датчиком давления. Когда происходит выдох, поток воздуха начинает двигаться в другую сторону, при этом также возникает разность давлений по обе стороны от диафрагмы, но противоположной направленности. Регистрируемые дифференциальным датчиком давления показатели используются для вычисления МС 8 скорости потока воздуха, времени вдоха/выдоха, объемов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, частоты и минутного объема дыхания, отображая это на ЖКИ 10, на котором отображается пульс с пульсометра 7 и величина постоянного потенциала головного мозга с блока 9.When inhaling, when the air stream moves in the breathing tube towards the patient’s airways, a pressure difference arises from different sides of the diaphragm located in the middle of the breathing tube and creates resistance to the flow. The higher the air flow rate, the greater the resulting pressure difference, as measured by a differential pressure sensor. When exhalation occurs, the air flow begins to move in the other direction, while also a pressure difference occurs on both sides of the diaphragm, but in the opposite direction. The indicators recorded by the differential pressure sensor are used to calculate the MS 8 air flow rate, inspiratory / expiratory time, respirable and expired air volumes, respiratory rate and minute volume, displaying it on LCD 10, which displays the pulse from the heart rate monitor 7 and the value of the constant potential of the brain from block 9.
По данным с ЖКИ 10 пациент лично (а также лечащий врач) контролирует эффективность дыхательного процесса, и свое состояние по регистрируемым показателям. Таким образом, присутствует биологическая обратная связь, позволяющая повысить эффективность дыхательных тренировок.According to ZhKI 10, the patient personally (as well as the attending physician) controls the effectiveness of the respiratory process, and his condition according to the recorded indicators. Thus, there is a biological feedback that allows you to increase the effectiveness of breathing training.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009118750/22U RU91765U1 (en) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | BIOLOGICAL FEEDBACK RESPIRATORY SIMULATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009118750/22U RU91765U1 (en) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | BIOLOGICAL FEEDBACK RESPIRATORY SIMULATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU91765U1 true RU91765U1 (en) | 2010-02-27 |
Family
ID=42128087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009118750/22U RU91765U1 (en) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | BIOLOGICAL FEEDBACK RESPIRATORY SIMULATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU91765U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106901742A (en) * | 2017-04-24 | 2017-06-30 | 广州锐士伯医疗科技有限公司 | A kind of portable respiratory function detection device with learning functionality |
-
2009
- 2009-05-18 RU RU2009118750/22U patent/RU91765U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106901742A (en) * | 2017-04-24 | 2017-06-30 | 广州锐士伯医疗科技有限公司 | A kind of portable respiratory function detection device with learning functionality |
| CN106901742B (en) * | 2017-04-24 | 2023-10-27 | 广州锐士伯医疗科技有限公司 | Portable respiratory function detection device with learning function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5711661B2 (en) | Ventilator with biofeedback monitoring and controls to improve patient activity and health | |
| Wettstein et al. | Delivered oxygen concentrations using low-flow and high-flow nasal cannulas | |
| Pierce | Spirometry: an essential clinical measurement | |
| US7282032B2 (en) | Portable respiratory diagnostic device | |
| US20160150998A1 (en) | Methods and devices for determining pulmonary measurement | |
| Gaensler et al. | Bronchospirometry: II. Experimental observations and theoretical considerations of resistance breathing | |
| WO2007026367A2 (en) | Lung volume monitoring method and device | |
| Watchie | Cardiovascular and pulmonary physical therapy: a clinical manual | |
| US20220160255A1 (en) | Device, process and computer program for influencing the breathing of a person | |
| CN108671497A (en) | Breath training detector and its detection method | |
| Mann et al. | Minimizing airflow turbulence in women lowers the work of breathing to levels similar to men | |
| JP2008212686A (en) | Non-invasive respiratory characteristic value prediction method and display device based on respiratory analysis and arterial blood measurement | |
| Palwai et al. | Critical comparisons of the clinical performance of oxygen-conserving devices | |
| RU2345795C1 (en) | Universal respiratory trainer with biological feedback | |
| RU91765U1 (en) | BIOLOGICAL FEEDBACK RESPIRATORY SIMULATOR | |
| Urbscheit et al. | Immediate effects of continuous positive pressure breathing on abdominal expiratory activity, minute ventilation, and end-tidal PCO2 of conscious man | |
| Ntima et al. | Physiology and conduct of pulmonary function tests | |
| Whitmer | Assessment of Pulmonary Function | |
| KR102586589B1 (en) | Smart inhaler system and method combined with drug monitoring inhaler and spirometer for asthma patients | |
| RU2320375C2 (en) | Controllable breathing exerciser | |
| Thews | Pulmonary respiration | |
| RU225670U1 (en) | Breathing simulator for treatment and rehabilitation | |
| KR102853447B1 (en) | A Breathing Device that Provides Real-Time Feedback to Strengthen Respiratory Muscles | |
| Olson et al. | Pulmonary ventilation, CO2 response and inspiratory drive in spontaneously breathing young infants during halothane anaesthesia | |
| Czekaj et al. | Games with biofeedback for pulmonary rehabilitation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150519 |