[發明專利]一種用于控制和/或調節訓練和/或康復組件的裝置及方法

無效

• 申請號: 200880110913.1
• 申請日: 2008-07-24
• 公開（公告）號: CN101820815A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 烏爾里希·吉爾里周
• 申請（專利權）人: 烏爾里希·吉爾里周
• 主分類號: A61B5/083
• 分類號: A61B5/083;A61B5/22
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

技術領域

本申請涉及一種用于控制和/或調節訓練和/或康復組件的裝置及方法。

背景技術

眾所周知，高原訓練可以增強例如運動員的體能。在此，可通過在高山地區更長的訓練時間而達到相應的訓練效果。但在這類高原訓練中無法準確地控制和調節能力的提升。

肺功能的精確檢查可通過呼吸量測量法進行。例如在專利文件DE6?912?241?U1中公開了一種用于檢查肺功能的呼吸量測量的呼吸面具，具體地公開了一種在身體負荷情況下檢查肺功能的呼吸量測量的呼吸面具。此外，專利文件US?2006201507中公開了測量氧攝取量的呼吸量測量裝置的使用。但是，這類系統不能同時監控吸入及呼出氣體中的氧和二氧化碳成分。

為使能夠同時監控運動員能力數據以及身體功能的耐力訓練設計得更為舒適，訓練裝置可以集成在一個提供虛擬現實的系統中。專利文件DE?20?2004?007?273?U1中公開了一種康復和/或體驗裝置，具體地公開了一種保健裝置。該裝置通過在封閉的房間內的影片展示區用電影放映設備進行電影展示。該裝置包含了通過控制設備相互聯接的運動、聲音、風、氣味、光和/或其它輻射生成裝置和/或傳感器裝置，這些裝置的活動和作用與電影中所演示事件的時間、地點和/或強度相匹配。但是，這種及類似系統不會對例如肺部功能等身體功能進行記錄和分析，從而無法控制上述應用系統的成功使用或效果。此外，這類系統既不能實施任何專門的健身或訓練項目，也不實用于醫學領域。

發明內容

本申請一個目的是提供一種讓使用者可完成專門健身或康復項目的系統，例如，可根據使用者呼吸氣體的成分來控制和/或調節的訓練和/或康復裝置。

上述目的通過一種用于控制和/或調節訓練和/或康復組件的裝置來完成，所述裝置至少包括：

-訓練和/或康復組件；

-傳感器組件，包括：測量氧濃度的傳感器，所述測量氧濃度的傳感器是能夠加熱的電化學固體電解質傳感器，包含作為電解質的釔穩定二氧化鋯、支承件、加熱件和兩個電極；以及測量二氧化碳濃度傳感器，所述測量二氧化碳濃度傳感器是能夠加熱的電化學固體電解質傳感器，包括作為電解質的超快鈉離子導體、支承件、加熱件和兩個電極；

-控制組件，用于控制所述傳感器組件中的傳感器，

-所述控制組件中的微控制器，所述微控制器根據呼吸氣體流量對所述傳感器組件中的傳感器的加熱件的熱力進行控制，以保持傳感器溫度恒定；以及

-訓練和/或康復組件的阻力和/或制動機構，能夠根據所述傳感器組件確定的呼吸氣體成分而被控制和/或調節。

本申請提供的裝置的關鍵優點在于，訓練或康復組件可以獨立地借助控制和/或可調節阻力和/或制動機構而控制和/或調節，或根據吸入和呼出氣流中氧和/或二氧化碳濃度以及呼吸氣流流量來控制和/或調節。也就是說，使用者的訓練負荷可以借助可控制和/或可調節的阻力和/或制動機構相應地改變，以使使用者的呼吸氣體成分達到需要的參數。本申請提供的裝置的另一優勢在于，在訓練過程中，使用者的肺功能可以被精確地監控。另外，在訓練中，比如氧供應不足等情況可以立刻被發現，并對訓練進行相應地更改。此外，本申請提供的裝置不需進行諸如呼吸量測量裝置那樣的繁復校準。

在實施方式的優化變化中，傳感器組件直接設置在使用者吸入和呼出氣體所流經的部件中。這樣，傳感器組件可組裝于例如使用者佩戴的呼吸面具里。此種安裝的優勢在于其無效體積極少。

具體的實施方式

根據本申請的一個實施方式中的裝置，該裝置使用了氧傳感器，用于氧離子選擇性傳導，該氧傳感器包含釔穩定二氧化鋯作為兩個電極之間的電解質，以及支承件和加熱件。所述裝置還包括二氧化碳傳感器。所述二氧化碳傳感器含有由超快鈉離子導體構成的電解質、兩個電極，以及支承件和加熱件(1)。前面所提到的超快鈉離子導體也稱為NASICON，并可通過分子式Na_3-XZr₂(PO₄)_1+X(SiO₄)_2-X)來表示(2)。這種形式傳感器的優點包括小巧、輕便，而且生產成本低。因此，此類傳感器可達到例如20x3.5x0.5毫米的尺寸(1)。這類微型傳感器尤其適用于組裝在呼吸面具中。

優選地，將耳夾集成在所述裝置中測量血液中的氧濃度。此外，所述裝置還可含有用于測量使用者脈搏的耳夾。這樣使用所述裝置可采集廣泛的性能數據，以及記錄使用者的其它醫學參數，例如心率等。優選地，所獲得的測量數據可以借助連接的個人數字助理(PDA)進行記錄。