[發(fā)明專利]一種腹式呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110449750.7
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112957687A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙媚;弓景波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院心理研究所;北京應(yīng)激魔方數(shù)字科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A63B23/18
• 分類(lèi)號(hào): A63B23/18;A63B71/06
• 代理公司: 北京東方芊悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種腹式呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)，包括智能終端、腹式呼吸運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器、生理參數(shù)傳感器、通訊模塊和中樞控制器；腹式呼吸運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器上設(shè)有彈性腹帶，用于固定于用戶腹部并采集呼吸時(shí)的腹部運(yùn)動(dòng)信號(hào)；生理參數(shù)傳感器用于同步采集用戶的生理參數(shù)信號(hào)；所采集的腹部運(yùn)動(dòng)信號(hào)和生理參數(shù)信號(hào)經(jīng)所述中樞控制器處理后，通過(guò)所述通訊模塊同步傳輸至所述智能終端，并在所述智能終端上實(shí)時(shí)顯示腹部運(yùn)動(dòng)信息和生理參數(shù)信號(hào)。本發(fā)明通過(guò)同步監(jiān)測(cè)用戶的腹部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及生理參數(shù)信號(hào)，實(shí)時(shí)將采集信號(hào)同步反饋至智能終端上呈現(xiàn)，指導(dǎo)使用者進(jìn)行腹式呼吸訓(xùn)練，通過(guò)生物反饋調(diào)整腹式呼吸參數(shù)，獲得最佳的自主神經(jīng)調(diào)節(jié)效果，更有利于用戶身體狀態(tài)的調(diào)整。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物反饋訓(xùn)練領(lǐng)域，具體涉及一種腹式呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)

生物反饋?zhàn)鳛橐环N輔助心理治療的物理方法，借助先進(jìn)的電子儀器以視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)的方式呈現(xiàn)采集的生物學(xué)信息，進(jìn)而使人們得以了解自身的機(jī)能狀態(tài)。隨著現(xiàn)代康復(fù)醫(yī)學(xué)的發(fā)展,呼吸訓(xùn)練得到了廣泛的認(rèn)可,認(rèn)為這一訓(xùn)練不僅可以增強(qiáng)胸廓的活動(dòng),協(xié)調(diào)各種呼吸肌的功能,還可以增加肺活量和吸氧量,胸腹式呼吸訓(xùn)練對(duì)腦出血患者的肺容量、肺通氣量以及運(yùn)動(dòng)心肺指標(biāo)的恢復(fù)均有良好的作用。腹式呼吸是讓胸腔內(nèi)的橫膈膜上下移動(dòng)的呼吸方式，腹式呼吸不僅可以讓我們的肺部進(jìn)行完全的新陳代謝，排出易停滯在肺底部的二氧化碳，還可以解決胸式呼吸由于吸氣量少以及吸氣幅度淺，肺內(nèi)累積沉積的二氧化碳過(guò)多導(dǎo)致的容易頭暈，胸悶，乏力，緊張，心跳過(guò)快，甚至焦慮的問(wèn)題，使自主神經(jīng)、交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)達(dá)到一種比較好的平衡，起到降低心率、降低血壓、降低血糖以及很好的解壓作用。

現(xiàn)有的腹式呼吸訓(xùn)練僅僅從規(guī)范呼吸行為角度出發(fā)，提醒并校正腹部呼吸動(dòng)作的規(guī)范性，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)呼吸目的。比如監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)流量計(jì)內(nèi)的氣體流量計(jì)算得出使用者呼吸過(guò)程中胸腔的變化幅度，當(dāng)胸腔的收縮擴(kuò)張幅度超過(guò)規(guī)定的范圍值時(shí)，提醒使用者腹式呼吸動(dòng)作并不標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于呼吸所引起的其它生理參數(shù)的變化比如心率過(guò)快等問(wèn)題，并未進(jìn)行權(quán)衡考慮，致使腹式呼吸訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的訓(xùn)練效果有限，應(yīng)用場(chǎng)景窄。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有腹式呼吸訓(xùn)練的監(jiān)測(cè)存在單一性的問(wèn)題，未結(jié)合其它相關(guān)生理參數(shù)的變化制定有效的腹式呼吸模式，進(jìn)而影響腹式呼吸訓(xùn)練的有效性，本發(fā)明提供了一種腹式呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種腹式呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括腹帶設(shè)備和智能終端，所述腹帶設(shè)備包括腹式呼吸運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器、生理參數(shù)傳感器、通訊模塊和中樞控制器；所述腹式呼吸運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器上設(shè)有彈性腹帶，用于固定于用戶腹部并采集呼吸時(shí)的腹部運(yùn)動(dòng)信號(hào)；所述生理參數(shù)傳感器用于同步采集用戶的生理參數(shù)信號(hào)；所采集的腹部運(yùn)動(dòng)信號(hào)和生理參數(shù)信號(hào)經(jīng)所述中樞控制器處理后，通過(guò)所述通訊模塊同步傳輸至所述智能終端，并在所述智能終端上實(shí)時(shí)顯示腹部運(yùn)動(dòng)信息和生理參數(shù)信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括與所述智能終端連接的聲音控制模塊，所述智能終端將所采集到的生理參數(shù)信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)生理參數(shù)信號(hào)比對(duì)，并產(chǎn)生聲音信號(hào)，經(jīng)所述聲音控制模塊傳輸至用戶，指導(dǎo)用戶調(diào)整腹式呼吸參數(shù)至最佳自主神經(jīng)狀態(tài)。

所述聲音控制模塊為藍(lán)牙無(wú)線耳機(jī)、有線耳機(jī)和揚(yáng)聲器中的一種。

所述生理參數(shù)傳感器為血氧脈搏波PPG傳感器，用于采集用戶的血氧和/或心率HR、HRV相關(guān)指標(biāo)。

所述血氧脈搏波PPG傳感器通過(guò)耳夾或指夾形式采集用戶的PPG信號(hào)。

所述智能終端為智能手機(jī)或Ipad，其上設(shè)有APP數(shù)據(jù)處理模塊，用于分析腹部運(yùn)動(dòng)信號(hào)獲得腹部運(yùn)動(dòng)的軌跡信號(hào)，以及分析檢測(cè)血氧、心跳間隙時(shí)間數(shù)據(jù)、心率HR和HRV相關(guān)指標(biāo)，并實(shí)時(shí)顯示在所述智能終端上。

所述腹式呼吸運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器為拉力傳感器、位移傳感器和多維重力傳感器中的一種，用于采集呼吸時(shí)腹部的升降幅度、頻次、位移軌跡信號(hào)。