腹式呼吸助力机及其用途.pdf

本发明属于呼吸机领域，特别涉及一种腹式呼吸助力机及其用途。包括一供患者躺着的床，分为床架和床身，一轴将一活动背板与床身活动连接起来，并且使活动背板部分能够作45度角起伏；一床架的延长边为一侧架，且被一轴将侧架、床身和活动背板三者活动连接起来；一调速电机通过曲柄与一连杆连接，连杆的另一端与一杠杆连接；一杠杆的一端与活动背板焊接为一体，另一端与一连杆连接。所述的腹式呼吸助力机适用于肺功能不全的呼吸系统疾病；腹式呼吸助力机由于是外力做功，增加了肺的功率，使肺的功能加强，排痰能力逐渐加快，逐渐降低了呼吸阻力，大大下降了呼吸功耗，消除了憋和喘的症状，使呼吸状况趋于正常。

1.  一种腹式呼吸助力机，包括一个供患者躺着的床、杠杆、连杆、调速电机、曲柄；其特征是：
一供患者躺着的床，分为床架(12)和床身(11)，一轴将一活动背板(2)与床身(11)活动连接起来，并且使活动背板(2)部分能够作45度角起伏；
一床架(12)的延长边为一侧架(5)，且被一轴将侧架(5)、床身(11)和活动背板(2)三者活动连接起来；
一调速电机(8)通过曲柄(9)与一连杆(7)连接，连杆(7)的另一端与一杠杆(6)连接；
一杠杆(6)的一端与活动背板(2)焊接为一体，另一端与一连杆(7)连接。

2.  如权利要求1所述的呼吸机，其特征是：所述的活动背板(2)上进一步铺装有靠垫(1)。

3.  如权利要求1所述的呼吸机，其特征是：所述的床身(11)上进一步铺装有座垫(4)。

4.  如权利要求1所述的呼吸机，其特征是：所述的床架(12)进一步安装有脚轮(10)。

5.  如权利要求1所述的呼吸机，其特征是：所述的侧架(5)的一端为扶手(3)。

6.  如权利要求5所述的呼吸机，其特征是：所述的扶手(3)上进一步安装包含有延时器，调速器的操纵板。

7.  如权利要求1或2所述的呼吸机，其特征是：所述的活动背板(2)部分能够作45度角起伏。

8.  一种如权利要求1所述的呼吸机的用途，其特征是：所述的腹式呼吸助力机适用于呼吸系统疾病。

9.  如权利要求8所述的用途，其特征是：所述的呼吸系统疾病包括慢性支气管炎、肺气肿、肺心病、支气管哮喘、支气管扩张、肺纤维化、尘肺或矽肺病。

腹式呼吸助力机及其用途
                          技术领域
本发明属于呼吸机领域，特别涉及一种腹式呼吸助力机及其用途。
                          背景技术
由慢性气管炎、肺气肿、肺心病形成的慢性阻塞性肺部疾病，简称为慢阻肺，其发病率约为4％，支气管哮喘和支气管扩张、肺纤维化等呼吸系统疾病加起来约占总人口的6％。各类阻塞性呼吸系统疾病患者约有6000万。
慢阻肺疾病治疗中存在的主要问题是治疗手段的欠缺和不完整。阻塞性呼吸系统疾病造成的是呼吸系统组织结构的张力和弹性改变，使得原有良性循环的呼吸功能被破坏，形成通气功能障碍而致呼吸残废，主要体现在呼吸阻力加大，呼吸动力下降，患者排气排痰困难，通气量减小，严重缺氧，一动就喘，呼吸功能形成进行性和不可逆的破坏。
目前对慢性阻塞性呼吸系统疾病的治疗，主要采取抗感染和扩张气管的药物和雾化治疗、吸氧、吸痰器、呼吸机等救治手段，由于是对症治疗和被动补救措施，使得治疗治标不治本，问题的根本所在：
1.药物只能在急性期起到控制炎症、扩张气管和化痰的作用，对于
  慢性期的炎症和呼吸系统组织结构的功能改变无能为力，不能解
  决呼吸动力和排气排痰的呼吸功能问题；
2.吸氧不能解决呼气和二氧化碳潴留占位而形成无效呼吸，使得吸
  氧无功而返；
3.吸痰器是急救时插入气管强力吸出阻塞在喉咙和主支气管里的痰
  液，对于肺深部的痰液无能为力；
4.呼吸机是用于呼吸窘迫综合证进行抢救时，按照一定呼吸频率用
  机器密闭强制呼吸的，不能用于日常治疗。
目前用于阻塞性呼吸系统疾病功能性物理治疗的众大清肺仪，能够帮助患者提高呼吸动力，助力排气排痰，有效疏通气道，改善通气状况和肺功能，但是，对于严重的呼吸系统组织结构改变和肺功能严重低下的患者，清肺仪对于呼吸功能的改善也显力不从心，肺低部的痰液和残气的排出很困难和不彻底。
目前治疗手段的欠缺和不完整，是阻塞性呼吸系统疾病长期捆扰医学界的一大难题。只有从根本上解决呼吸动力，排气排痰，疏通气道，改善肺内通气环境，才能取得良好的功能康复治疗效果，由此的相应难题也就迎刃而解。
目前市场上用于抢救治疗的呼吸机的主要作用和功效是：借助机械力量，产生或增强病人的呼吸动作和呼吸功能，吸气时，呼吸机能将空气、氧气或空气-氧气混合气压入气管、支气管和肺内，产生或辅助肺内间歇性地膨胀，呼气时，即可以利用肺和胸扩的弹性回缩，使肺或肺泡自动地萎陷，排出气体，产生呼吸。呼吸机是在人工装置的辅助和控制下，使肺间歇性地膨胀和收缩，以维持或改善肺泡的通气，减轻或纠正缺氧和二氧化碳潴留，达到维持呼吸功能的作用。
呼吸机最重要的组成部分为供气部分。供气部分的主要作用是提供吸气压力，让病人吸入一定量的吸气潮气量，并提供不同吸入氧浓度的新鲜气体。最常见的产生吸气压力的方法有两种：用电动机推动折叠囊或汽缸产生或是用压缩气体产生。根据吸气压力产生的方法不同，可将呼吸机分为电动型和气动型。
呼吸机的基本结构：
控制部分是指呼吸机控制供气和呼气工作状态的主要结构，其工作参数均由人为设定。供气部分是给病人提供一个吸气流量，呼气部分是让病人排出呼出气，呼气开始与结束及呼气末的压力(PEEP)均由控制部分自动控制。
呼吸机的局限性和问题：
一般呼吸机都用在危重病人和ICU病房使用。技术复杂，清洗与消毒严格，保养和维护要专业人员工作到位。每一个环节都要具备高度的工作责任感和踏实的工作态度。同时呼吸机造价高，使用维护麻烦，个人不可能在家或在医院自己使用呼吸机。
呼吸机由于是封闭式的通气治疗，由于其通气量、呼吸频率等与人体不匹配，易产生人机对抗；同时易使肺部活性组织减少，导致呼吸顺应性差；另外呼吸机不能用于阻塞性呼吸系统疾病患者的早期和中期治疗，只能用于危重病人抢救用。
                         发明内容
本发明的目的之一是克服现有呼吸机存在的呼吸频率与人体不匹配，易产生人机对抗，易使肺部活性组织减少，导致呼吸顺应性差等缺陷，提供一种腹式呼吸助力机，使肺气肿或肺功能不全的患者通过腹式呼吸助力机的使用，能够逐步纠正不恰当的呼吸方式，改善呼吸，满足人体的正常呼吸功能的需求，阻止患者长期缺氧而引发的一系列并发症。
本发明的再一目的是提供腹式呼吸助力机的用途。
呼吸本身就是自身的一种运动状态，使由病状的耗氧运动转换成增氧运动，可增加肺泡的通气量和血流量，促使人体全身的血流加快。这些外力运动带来的变化不会增加体能消耗和氧的消耗，由于通气和血氧的改善，使得心率也会随之趋于正常，降低了心脏负荷，更好的保护心肺功能和防止呼吸衰减。
人体正常呼吸动作的产生，有赖于呼吸中枢调节下的呼吸肌、膈肌、胸扩、气管、支气管树、肺和肺泡等器官和组织的共同协调运动。
肺气肿是由于肺脏过度膨胀，迫使膈肌下降，膈肌变得薄弱，活动度减低，肺组织弹力减退。多数患者因肺部组织结构改变而使呼吸方式改变(不恰当)，正常人吸气时胸廓扩张，膈肌下降，腹肌放松，腹壁向外突出。呼气时胸廓缩小，膈肌上升，腹肌收缩，腹壁向内凹陷。腹肌对膈肌上下移动有辅助作用。肺气肿患者则与此相反，吸气时腹壁向内凹陷，使膈肌下降受到抵制，气吸不进肺内，吸气量减少；呼气时腹壁向外突出，使膈肌的上升缺少推力，气呼不出来，使二氧化碳废气残留。这些患者呼吸时，膈肌上下移动的幅度极小，患者呼吸十分痛苦。
本发明的腹式呼吸助力机是将一个供患者躺着地床分成两部分，在床长度方向的三分之二处断开，其中床长度方向的三分之一部分能够实现以45度角起伏；电动机的曲柄带动连杆，连杆带动床的起伏部分，按每分钟8～16次的频率起伏，与人体自主呼吸接近或同步。
本发明的腹式呼吸助力机包括一个供患者躺着的床、杠杆、连杆、调速电机、曲柄等；
一供患者躺着的床，分为床架12和床身11，一轴将一活动背板2与床身11活动连接起来，并且使活动背板2部分能够作45度角起伏；
一床架12的延长边为一侧架5，且被一轴将侧架5、床身11和活动背板2三者活动连接起来；
一调速电机8通过曲柄9与一连杆7连接，连杆7的另一端与一杠杆6连接；
一杠杆6的一端与活动背板2焊接为一体，另一端与一连杆7连接。
所述的活动背板2上进一步铺装有靠垫1。
所述的床身11上进一步铺装有座垫4。
所述的床身11进一步安装在一床架12上。
所述的床架12进一步安装有脚轮10。
所述的侧架5的一端为扶手3。
所述的扶手3上进一步安装包含有延时器，调速器的操纵板。
本发明的腹式呼吸助力机适用于各类因呼吸系统疾病导致对肺功能的损伤而致的通气功能障碍的患者，帮助慢性支气管炎、肺气肿、肺心病、支气管哮喘、支气管扩张、肺纤维化、尘肺、矽肺病患者进行肺功能的补偿和修复。
本发明的理论依据：据医学史料记载：膈肌每上升1厘米，呼出的气体达300ML，这对于肺气肿的通气障碍，肺功能不全等病人来说，腹式呼吸是最好的治疗方法。
腹式呼吸对这些病情有很好的治疗效果，大多数病人不会腹式呼吸，即便练习腹式呼吸也坚持不了几分钟，感觉太累，坚持不了而半途放弃了。能否不消耗病人的体力，不增加病人的心脏负担，用外力帮助病人平稳、舒适来完成腹式呼吸是本发明的意义所在。
本发明的腹式呼吸助力机的治疗原理：
腹式呼吸助力机是采用生理物理学原理，治疗效果一旦确定，对同一种病人，效果是同样有效，不会像药物治疗问题多，腹式呼吸在医学上已经被确定为有治疗效果，因此腹式呼吸助力机借助外力达到腹式呼吸的治疗效果可以是肯定的。
这种以电动机为动力，帮助病人进行长时间的腹式呼吸。当人体上升时，腹部受到挤压，膈肌上升，呼出的气体就接近正常标准。当人体下降时，腹部舒展开，膈肌下方有空的空间，膈肌很容易下降，吸进来的气体就多，很容易达到深呼吸的程度，这样连续进行下去，纠正了缺氧状况，避免了二氧化碳潴留的危险，呼吸顺畅，痰就很容易排出，避免了长时间痰出不来，造成痰变浓稠感染的发生。腹式呼吸助力机能帮助患者迅速排痰，大大降低了病人的呼吸阻力，大量排痰后，使肺叶重量减轻，肺的呼吸功耗大大下降，减轻肺部的呼吸肌肉疲劳程度，对肺功能不全病人大有益处。
本发明的腹式呼吸助力机的优势：
对人体没有任何伤害，而产生的良好治疗效果是显而易见的。人体的上下运动，加快了胸部的血液循环而没有对心脏增加负荷，胸部血液循环加快，对于肺部血氧交换大有好处，加快了静脉血向动脉化的速度，从而减轻了肺动脉高压的产生和发展，使病人病情大为好转，减少了患者喘、憋的痛苦，逐渐建立良性循环的腹式呼吸功能，延缓了病人的生命。
本发明的腹式呼吸助力机结构简单可靠，使用方便，没有清洗和消毒程序，便于深入医院和家庭长期使用。到目前为止，国内外市场上没有这种腹式呼吸助力机，无同类产品可比。
本发明的腹式呼吸助力机的功效：
本发明的腹式呼吸助力机对病人在上机5分钟就能把病人氧饱和度上升5％～10％以上，有痰能随时咳出。对稳定病情，延缓发作，为病人自己控制病情发作找到了一种有效的方法。
人在机器的外力作用下，辅助膈肌上下运动，可增加肺泡每分钟的通气量(V)和血流量(Q)，使肺泡的通气量(V)与血流量(Q)的比率(V/Q)趋于正常；肺泡通气与血流的协调，使进入肺静脉中的血液接近完全动脉化，结果使氧分压提高，(血氧饱和度上升，减少了缺氧状况)，二氧化碳分压下降(避免了二氧化碳潴留的危险)，这时由于膈肌的提升运动带动肺的呼吸功能明显提高，呼吸的通气量显著加大，再加上膈肌推挤肺底部，促进了肺底部的收缩运动，助力肺底部的痰液随通气量的改善上行至大气道内顺利及时排出，减少了炎性痰液引起的肺部反复感染。尤其对肺气肿患者由于肺的组织弹力减退，收缩能力下降引发的一系列通气功能障碍致使心肺功能衰减的问题，能够得到一个有效的替补办法。
本发明的腹式呼吸助力机由于是外力做功，这种运动促使人体全身的血流加快，增加肺泡的通气量和血流量。这些外力运动带来的变化不会增加体能消耗和氧的消耗，由于通气和血氧的改善，使得心率也会随之趋于正常，降低了心脏负荷，更好的保护心肺功能和防止衰减。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：
                         附图说明
图1.本发明的腹式呼吸助力机结构示意图。
附图标记
1.靠垫          2.活动背板          3.扶手           4.座垫
5.侧架          6.杠杆              7.连杆           8.调速电机
9.曲柄          10.脚轮             11.床身          12.床架
                       具体实施方式
实施例.
请参见图1。一带有脚轮10的床架12上安放有一供患者平躺的床身11，床身11上铺装有座垫4；一侧架5安装在床身边，侧架5的一端为扶手3，扶手3上进一步安装包含有延时器，调速器的操纵板；一能够实现45度角起伏的活动背板2、侧架5和床身11被一长轴活动连接在一起。
一杠杆6的一端与活动背板2焊接为一体，另一端与一连杆7连接，连杆7的另一端与一连接调速电机8的曲柄9连接。
通过调速电机8可进行无极变频调速，使调速电机8的速度在每分钟8～16转范围内任意连续可调。同时通过操纵板可对延时器进行时间设定，使调速电机8的工作时间以30分钟为起点，以30分钟为递增单位往上递增，直至7小时另30分。并可任意解除。
调速电机8通过曲柄9和连杆7使转动变为平动，推动活动背板按每分钟8～16次的频率范围上下往复运动，达到治疗的目的，人的呼吸运动随机器工作时的协调程序如下：
1.当活动背板向上运行时，人的上身由平躺向前倾斜坐立改变，人的腹部受到挤压，腹肌收缩，腹壁向内凹陷，膈肌受到由下向上的推力，膈肌提升，此时肺受到膈肌向上挤压力，帮助呼出较多的残气，接近或大于正常值。所以当活动背板向上运行时，人应随着做呼气程序。
2.当活动背板向下运行时，人的上身由前倾斜坐立向平躺改变，人的腹部随之舒展开来，腹肌放松，腹壁向外突出，膈肌的下边空间增大，膈肌在重力的作用下，膈肌下降。膈肌以上的空间增大，肺舒展开的容积就会增大，此时肺部吸进的新鲜空气也会增多。所以当活动背板向下运行时人应随着做吸气程序。
3.此程序延续进行呼吸，在机器外力的引导下培养这种有利于膈肌运动的腹式呼吸习惯，在没有任何体能消耗和氧耗的情况下，逐渐改变和顺应腹式呼吸，以提高和恢复呼吸功能和促进肺深部的痰液排出，并逐渐加以巩固。
本发明的腹式呼吸助力机适用于各类因呼吸系统疾病导致对肺功能的损伤而致的通气功能障碍的患者。
通过采用上述方案，患者通过腹式呼吸助力机的使用可以得到如下效果：
1、可增加肺泡每分钟的通气量(V)；
2、可增加肺泡每分钟的血流量(Q)；
3、肺泡的通气量(V)与肺泡的血流量(Q)的比率(V/Q)趋于合理；
4、肺泡通气与血流的协调，使进入肺静脉中的血液接近完全动脉化；
5、血氧饱和度上升，减少了缺氧状况，避免了二氧化碳潴留的危险；
6、肺的通气功能提高，呼吸量加大；
7、肺底部痰液及时排出，减少肺部反复感染机会。