一种心肺康复训练系统技术方案

本发明专利技术提供了一种心肺康复训练系统。所述心肺康复训练系统包括包括主体，以及设置在主体上的人机交互单元、右步行单元、左步行单元和骑行单元，该心肺康复训练系统还包括智能终端、制氧单元和运动监测单元，智能终端与人机交互单元、制氧单元和运动监测单元分别通信连接，通过智能实时监测和控制单元实现了科学的心肺康复训练，在避免患者的出现极端情况下，有效的方便了患者的进行病后的训练，增强了患者面对困难的信心，有效的强化了患者的病后的康复效果。

【技术实现步骤摘要】
一种心肺康复训练系统
本专利技术涉及一种心肺康复训练系统，属于医疗器械领域。
技术介绍
现有技术中，各种康复训练装置已普遍应用于日常生活中，目前市场上常见的训练装置，如单车训练装置，由于其轻便、可调节、使用过程中无需用户设置复杂参数等优点为广大消费者所熟悉并使用。但是现有的锻炼系统无法直接用于医疗用的康复训练，特别是针对心肺受损的患者的心肺康复训练特备重要，例如目前新冠肺炎重症患者的肺组织受到了不同程度的损伤，针对这类患者的心肺康复训练系统就特别重要了，以帮助患者心肺功能恢复并回归正常得生活的特别重要，同时患者的康复训练与正常人士的健身训练完全不同，患者的训练需要根据其自身的身体状况随时调整训练参数，避免出现超越患者极限的情况，且心肺受损患者的身体极限与健康人士的健康标准不一致，普通的健身器材用于心肺机能受损患者有极大危险性，可能正常得训练过程会对心机受损患者产生生命危险。有鉴于此，确有必要提供一种专门的心肺康复训练系统，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种心肺康复训练系统，该心肺康复训练可以科学指导患者的训练过程，在锻炼患者的心肺功能同时，又提供了医学监护功能，避免锻炼中患者出现缺氧和呼吸暂停等极端情况，且在发生危险的情况下能及时介入急救，有效的增强了心肺受损患者康复的信心。为实现上述专利技术目的，本专利技术供了一种心肺康复训练系统，该系统包括包括主体，以及设置在主体上的人机交互单元、右步行单元、左步行单元和骑行单元，该心肺康复训练系统还包括智能终端、制氧单元和运动监测单元，智能终端与人机交互单元、制氧单元和运动监测单元分别通信连接。主体设有两个左右方向横杆，前后方向的四个侧杆和竖直方向的四个竖杆，左侧的两个竖杆前后布置，左侧的两个侧杆呈上下布置并将左侧的两个竖杆连接在一起构成左侧框架，右侧的两个竖杆前后布置，右侧的两个侧杆呈上下布置并将右侧的两个竖杆连接在一起构成右侧框架，两个横杆呈上下布置并将左侧框架和右侧框架连接在一起，每个竖杆下方都设有轮子。横杆上设置人机交互单元，人机交互单元包括第一触摸显示屏和摄像头，用户可以通过第一触摸显示屏选择康复训练单元和设置训练参数，并通过摄像头记录用户训练的身体姿态，智能终端获取用户的训练姿态数据后可与数据库内的标准模型匹配做出判断，或是与远程的医护人员通信，获得在线实时的康复指导意见；第一触摸显示屏设置在上方横杆上，上方横杆上还设有防护板，该防护板可保护用户运动时不慎跌倒和撞击，摄像头设置在下方横杆上，智能终端与人机交互单元通信连接。右侧框架的上侧杆上设置右步行单元，该右步行单元包括右电机、右阻尼器、右传动横杆、右传动竖杆和右踏板；左侧框架的上侧杆上设置左步行单元，该左步行单元包括左电机、左阻尼器、左传动横杆、左传动竖杆和左踏板；使用时用户左右脚分别踏在左踏板和右踏板上，根据控制系统提供的运动模式和参数，进行步行训练，左电机和左阻尼器配合，控制左步行单元的运动状态，左电机输出转矩通过左阻尼器调整后经左传动横杆和左传动竖杆传递给右踏板，右电机和右阻尼器配合，控制右步行单元的运动状态，右电机输出转矩通过右阻尼器调整后经右传动横杆和右传动竖杆传递给左踏板。骑行单元设置主体内，并位于左步行单元和右步行单元前方，骑行单元包括骑行组件和座位组件，骑行组件包括骑行电机、骑行阻尼器、左脚踏和右脚踏，骑行组件前方设置座位组件，座位组件包括右支撑杆、左支撑杆、坐垫，支撑竖杆和设在支撑竖杆下方的支撑轮，右支撑杆、左支撑杆和支撑竖杆的长度都是可调节的，以使用户可根据自身情况调节坐垫的高度以及坐垫组件与骑行组件的距离。制氧单元与智能终端通信连接，智能终端上设置第二触摸屏，第二触摸屏用于用户操控智能终端；制氧单元上设置控制面板、电源组件、软管和呼吸罩，使用时，用户可根据自身需求在控制面板选择制氧单元的制氧参数，例如氧浓度和氧流量，用户运动时佩戴上呼吸罩，智能终端控制制氧单元的供氧情况，给用户提供纯氧环境，有助于肺部有损的患者边锻炼边进行肺部康复，同时避免运动时用户出现呼吸困难的情况；制氧单元可根据用户的数量设置多个软管和呼吸罩，以同时给多个用户提供纯氧。本申请的康复训练系统还设有运动监测单元，其与智能终端通信连接，该运动监测单元包括通信控制组件、第一电极、第二电极、心率监测组件、运动手环和血氧监测组件，运动监测单元通常采用运动背心的形式穿戴在用户身上，使用时心率监测组件检测用户运动时的心率和脉搏数据，并将心率和脉搏数据传送给通信控制组件，同时血氧监测组件通过光谱法测量用户的血氧的浓度，并将用户的血氧浓度数据传输给控制通信组件，通信控制组件将用户实时的心率和血氧数据传输给智能终端，一旦出现用户的心率失衡，智能终端可根据数据库内的治疗方案或医生的远程指导，将心颤数据发送给通信控制组件，通信控制组件将电刺激数据发送给第一电极和第二电极，对用户进行电刺激，以进一步强化用户的心肺康复效果，并且避免康复训练过程中出现意外。本申请的心肺康复训练系统1的工作原理具体如下，系统工作时运动监测单元获取用户的心率脉搏和血氧饱和度数据，智能终端基于数据库内的左右阻尼器和骑行阻尼器与心率脉搏和血氧饱和度数据的关系，控制阻尼器的阻力，并基于血氧饱和度与制氧机氧流量关系，控制制氧机的氧流量，具体公式如下：阻力F＝m*ln(P*S)；公式中F是右阻尼器、左阻尼器和骑行阻尼器施加的阻力，m是可设置参数，P是动静脉搏次数差，用户进行训练前先通过运动监测单元监测用户的静态心率脉搏数据，然后实时测量用户运动时动态脉搏心率数据，然后智能终端计算动静态心率脉搏差，S是运动监测单元实时测量的血氧饱和度。同时血氧饱和度与制氧单元的氧流量关系如下公式：6.4Q＝S-33.6％；式中Q为制氧机的氧流量，S是运动监测单元实时测量的用户血氧饱和度。作为本专利技术的进一步改进，所述智能终端与人机交互单元采用有线连接的方式实现通信连接。作为本专利技术的进一步改进，所述智能终端与制氧单元采用有线连接的方式实现通信连接。作为本专利技术的进一步改进，所述智能终端与运动监测单元采用蓝牙无线连接的方式实现通信连接。作为本专利技术的进一步改进，所述设置参数m取值为23。作为本专利技术的进一步改进，所述制氧单元内氧浓度设置为40％。本专利技术的有益效果是：本专利技术的心肺康复训练系统通过设置与智能终端通信连接的步行单元、骑行单元、人机交互单元、制氧单元和运动监测单元，实现了科学的心肺康复训练，在避免患者的出现极端情况下，有效的方便了患者的进行病后的训练，增强了患者面对困难的信心，有效的强化了患者的病后的康复效果。附图说明图1是本专利技术心肺康复训练系统示意图。图2是制氧单元示意图。图3是用户运动监控系统示意图。图4是运动时心率和阻尼器的阻力关系。图5是血氧饱和度和阻尼器的阻力关系。图6是制氧机的供氧流量和血氧饱和度的关系。具体实施方式为了使本本专利技术的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心肺康复训练系统，该康复训练系统包括主体，以及设置在主体上的人机交互单元、右步行单元、左步行单元和骑行单元，该心肺康复训练系统还包括智能终端、制氧单元和运动监测单元，智能终端与人机交互单元、制氧单元和运动监测单元分别通信连接；其特征在于：/n所述人机交互单元包括第一触摸显示屏和摄像头，用户可以通过第一触摸显示屏选择康复训练单元和设置训练参数，并通过摄像头记录用户训练的身体姿态，智能终端获取用户的训练姿态数据后可与数据库内的标准模型匹配做出判断，或是与远程的医护人员通信，获得在线实时的康复指导意见；/n右步行单元包括右电机、右阻尼器、右传动横杆、右传动竖杆和右踏板，左步行单元包括左电机、左阻尼器、左传动横杆、左传动竖杆和左踏板；/n骑行单元包括骑行组件和座位组件，骑行组件包括骑行电机、骑行阻尼器、左脚踏和右脚踏，骑行组件前方设置座位组件，座位组件包括右支撑杆、左支撑杆、坐垫，支撑竖杆和设在支撑竖杆下方的支撑轮，右支撑杆、左支撑杆和支撑竖杆的长度都是可调节的，以使用户可根据自身情况调节坐垫的高度以及坐垫组件与骑行组件的距离；/n制氧单元上设置控制面板、电源组件、软管和呼吸罩；/n运动监测单元包括通信控制组件、第一电极、第二电极、心率监测组件、运动手环和血氧监测组件，心率监测组件将心率和脉搏数据传送给通信控制组件，血氧监测组件通过光谱法测量用户的血氧的浓度；/n智能终端基于公式：阻力F＝m*ln(P*S)，控制阻尼器的阻力，公式中F是右阻尼器、左阻尼器和骑行阻尼器施加的阻力，m是可设置参数，P是动静脉搏次数差，智能终端基于公式：6.4Q＝S-33.6％，控制制氧单元的氧流量，公式中Q为制氧机的氧流量，S是运动监测单元实时测量的用户血氧饱和度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种心肺康复训练系统，该康复训练系统包括主体，以及设置在主体上的人机交互单元、右步行单元、左步行单元和骑行单元，该心肺康复训练系统还包括智能终端、制氧单元和运动监测单元，智能终端与人机交互单元、制氧单元和运动监测单元分别通信连接；其特征在于：
所述人机交互单元包括第一触摸显示屏和摄像头，用户可以通过第一触摸显示屏选择康复训练单元和设置训练参数，并通过摄像头记录用户训练的身体姿态，智能终端获取用户的训练姿态数据后可与数据库内的标准模型匹配做出判断，或是与远程的医护人员通信，获得在线实时的康复指导意见；
右步行单元包括右电机、右阻尼器、右传动横杆、右传动竖杆和右踏板，左步行单元包括左电机、左阻尼器、左传动横杆、左传动竖杆和左踏板；
骑行单元包括骑行组件和座位组件，骑行组件包括骑行电机、骑行阻尼器、左脚踏和右脚踏，骑行组件前方设置座位组件，座位组件包括右支撑杆、左支撑杆、坐垫，支撑竖杆和设在支撑竖杆下方的支撑轮，右支撑杆、左支撑杆和支撑竖杆的长度都是可调节的，以使用户可根据自身情况调节坐垫的高度以及坐垫组件与骑行组件的距离；
制氧单元上设置控制面板、电源组件、软管和呼吸罩；
运动监测单元包括通信控制组件、第一电极、第二电极、心率监测组件、运动手环和血氧监测组件，心率监测组件将心率和脉搏数据传送给通信控制组件，血氧监测组件通过光谱法测量用户的血氧的浓度；
智能终端基于公式：阻力F＝m*ln(P*S)，控制阻尼器的阻力，公式中F是右阻尼器、左阻尼器和骑行阻尼器施加的阻力，m是可设置参数，P是动静脉搏次数差，智能终端基于公式：6.4Q＝S-33.6％，控制制氧单元的氧流量，公式中Q为制氧机的氧流量，S是运动监测单元实时测量的用户血氧饱和度。


2.根据权利要求1所述的心肺康复训练系统，所述主体设有两个左右...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈芳，于国锋，张彪，谭秋波，闫瑞峰，李恒，
申请(专利权)人：苏州市中西医结合医院，
类型：发明
国别省市：江苏;32