專利名稱：呼吸測(cè)試儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試受測(cè)試者呼吸能力的儀器。
有多種情況需要或必需對(duì)受測(cè)試者的呼吸能力進(jìn)行測(cè)試，甚至需要提高這種能力。例如，在外科手術(shù)之前和/或此病人的康復(fù)過程中經(jīng)常需要測(cè)試和提高其呼吸能力。又如，經(jīng)常需要提高運(yùn)動(dòng)員或其它從事體育運(yùn)動(dòng)的人的呼吸能力。
本發(fā)明在此提出一種用于測(cè)試和提高受測(cè)試者的呼吸能力的儀器。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種儀器，該儀器包括一受測(cè)試者可通過其呼吸的裝置，該裝置包括一壓力傳感器，以及壓力傳感器連接于其上且配置為將隨時(shí)間變化的壓力或其參數(shù)與預(yù)先存儲(chǔ)的目標(biāo)進(jìn)行比較的數(shù)據(jù)處理器。
較佳地，配置該儀器為各個(gè)單獨(dú)的受測(cè)試者存儲(chǔ)一目標(biāo)。較佳地，此目標(biāo)包括在預(yù)測(cè)試吸氣過程中從受測(cè)試者取得的一隨時(shí)間變化的壓力分布圖，隨后在壓力幅值方面以一預(yù)定百分率下降。另外或可代替地，該目標(biāo)可包括用一預(yù)定百分率下降的試驗(yàn)吸氣壓力分布圖的積分。較佳地，該目標(biāo)可從一定數(shù)量、例如三個(gè)試驗(yàn)吸氣中選出而作為最佳結(jié)果。
該儀器較佳地可配置成對(duì)受測(cè)試者進(jìn)行連續(xù)的測(cè)試吸氣，將由此所獲得的結(jié)果與目標(biāo)進(jìn)行比較，在連續(xù)測(cè)試之間的時(shí)間間隔是逐漸減小的。較佳地，該儀器可促使受測(cè)試者開始各次連續(xù)的吸氣(例如，通過一顯示器和/或聲頻信號(hào))。較佳地，其間以相同的間隔(例如60秒)進(jìn)行一組連續(xù)測(cè)試(例如六個(gè)測(cè)試)，然后再以稍短的間隔(例如45秒)進(jìn)行第二組測(cè)試，等等。
在各次測(cè)試中，該儀器配置成決定受測(cè)試者是否已經(jīng)“通過”該測(cè)試，在此情況下，該儀器促使受測(cè)試者進(jìn)行下一次測(cè)試，等等。在某一階段，該受測(cè)試者將沒有通過一單次測(cè)試，這可使練習(xí)完成記錄在整個(gè)程序中出現(xiàn)失敗的那點(diǎn)。
在各次測(cè)試中，較佳地，預(yù)存儲(chǔ)目標(biāo)值分布圖連接地顯示在一可視顯示器上，并且當(dāng)受測(cè)試者吸氣時(shí)所測(cè)得的曲線顯示在顯示器上因而受測(cè)試者能夠?qū)⑺哪芰εc目標(biāo)進(jìn)行比較，并能調(diào)整它的能力以超過目標(biāo)。這種向受測(cè)試者的“反饋”是特別有價(jià)值的。
較佳地，該儀器需要所測(cè)得的隨時(shí)間變化分布圖超過目標(biāo)分布圖一個(gè)預(yù)定幅度，以該曲線的積分來表示(例如，曲線之下的面積，因而是所作功的尺度)。較佳地，該儀器也需要所測(cè)得的隨時(shí)間變化分布圖的持續(xù)時(shí)間超過目標(biāo)分布圖持續(xù)時(shí)間一預(yù)定百分率(例如90％)。
較佳地，該儀器配置成顯示以下一個(gè)或多個(gè)信息目標(biāo)分布圖的峰值壓力，來自連續(xù)測(cè)試中的平均峰值壓力，目標(biāo)分布圖的積分，各測(cè)試分布圖的累積積分，以及連續(xù)測(cè)試的累積積分(與測(cè)試程序中受測(cè)試者所做的總功對(duì)應(yīng))。
較佳地，在各使用時(shí)間內(nèi)，以上述的方式，受測(cè)試者產(chǎn)生一個(gè)新的目標(biāo)值，在那個(gè)時(shí)間內(nèi)他所進(jìn)行的測(cè)試過程中，受測(cè)試者將他的能力與這新目標(biāo)進(jìn)行比較。
通常各次吸氣的第一秒所測(cè)得的峰值壓力可給出所測(cè)呼吸肌肉強(qiáng)度的指標(biāo)。各測(cè)試分布圖的積分是所作功的尺度。在該時(shí)間段內(nèi)所連續(xù)完成的所有測(cè)試的累積積分是呼吸耐力的尺度。所以這些結(jié)果是受測(cè)試者呼吸肌肉的有效評(píng)估。
通過連續(xù)一段時(shí)間使用上述儀器，還發(fā)現(xiàn)可顯著地提高受測(cè)試者的呼吸能力(具體為肌肉強(qiáng)度和耐力)。
以下僅以舉例方式并且結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)試一病人的呼吸能力的儀器的示意圖；圖2是在試驗(yàn)使用圖1的儀器時(shí)典型的所感應(yīng)到的壓力隨時(shí)間變化的測(cè)量結(jié)果；圖3是一目標(biāo)分布圖和所測(cè)得的分布圖的典型顯示圖形；以及圖4是按測(cè)試時(shí)間的一典型的測(cè)試結(jié)果表格。
參見圖1，圖中示出了用于進(jìn)行呼吸測(cè)試的儀器，該儀器包括一具有接口11的手握裝置10，病人或受測(cè)試者可通過其吸氣，并且裝置10的壓力表連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)20上。該計(jì)算機(jī)20包括一可見的顯示裝置(VDU)22和連接到一打印機(jī)26上的鍵盤24。該計(jì)算機(jī)安裝有根據(jù)本發(fā)明的呼吸測(cè)試程序，并且該儀器配置為可起到如下作用。
該計(jì)算機(jī)為各個(gè)受測(cè)試者產(chǎn)生和存儲(chǔ)一個(gè)記錄因而對(duì)于各個(gè)受測(cè)試者而言，由計(jì)算機(jī)鍵盤24輸入數(shù)據(jù)以識(shí)別受測(cè)試者，同時(shí)輸入與受測(cè)試者有關(guān)的多個(gè)其它項(xiàng)目的數(shù)據(jù)。在一初始階段，產(chǎn)生和存儲(chǔ)受測(cè)試者的一目標(biāo)壓分布圖因而，VDU可促使受測(cè)試者通過手握裝置10開始工作；在裝置10的空氣通道中產(chǎn)生的負(fù)壓力由壓力表監(jiān)測(cè)，并且如圖2所示的相應(yīng)隨時(shí)間變化的分布圖P顯示在VDU上并且也存儲(chǔ)起來。這一步驟進(jìn)行三次，在各次吸氣之間有一時(shí)間間隔(例如，兩分鐘)。然后，計(jì)算機(jī)選出三次中的“最佳”壓力曲線(作為最大峰值和最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的結(jié)合)然后計(jì)算機(jī)計(jì)算一目標(biāo)分布圖T，其是所選“最佳”壓力分布圖的幅值中的預(yù)定百分率(例如80％)；然后此目標(biāo)分布圖繼續(xù)地顯示在VDU上。
在休息之后，由計(jì)算機(jī)促使受測(cè)試者開始測(cè)試階段。因而，受測(cè)試者再次通過手握裝置10吸氣，并且在VDU上建立起一所測(cè)壓力M的軌跡，如圖3所示因而，當(dāng)受測(cè)試者吸氣時(shí)，他可以看到他的能力與正在顯示的目標(biāo)分布圖的比較。同樣，計(jì)算機(jī)連續(xù)地計(jì)算正在產(chǎn)生的軌跡的積分(即，曲線下方的面積，因而形成作功的尺度)，并且在VDU上顯示此這累積圖形。VDU也連續(xù)顯示與目標(biāo)分布圖對(duì)應(yīng)的最終積分。
如果在此次測(cè)試結(jié)束時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)受測(cè)試者所測(cè)定的軌跡積分超過目標(biāo)分布圖積分一個(gè)預(yù)定幅度(例如超過10％)，那么計(jì)算機(jī)認(rèn)為受測(cè)試者已“通過”測(cè)試。然后，計(jì)算機(jī)促使受測(cè)試者(藉由VDU和/或一聲頻信號(hào))在間隔60秒后重復(fù)練習(xí)。以此方式繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試，直至受測(cè)試者連續(xù)“通過”六次測(cè)試(每次測(cè)試之間間隔60秒)。然后，繼續(xù)再進(jìn)行六次測(cè)試，并且各次測(cè)試之間的間隔減小(45秒)，接著再以30秒的間隔再進(jìn)行六次測(cè)試，以15秒間隔進(jìn)行六次測(cè)試，以10秒間隔進(jìn)行六次測(cè)試，最后以5秒間隔進(jìn)行六次測(cè)試。然而，在此次測(cè)試程序的某個(gè)階段，受測(cè)試者將沒有超過其目標(biāo)。
因而，圖4示出了已通過60、50、45、30和15秒測(cè)試時(shí)間間隔(A-D)的所有六次測(cè)試、然后通過10秒間隔的測(cè)試中的四次、且沒有通過接下來的測(cè)試的一個(gè)受測(cè)試者的測(cè)試結(jié)果?？梢岳斫?，此受測(cè)試者的測(cè)試結(jié)果可以定為“E4”類。圖3所示的測(cè)試結(jié)果表顯示在VDU上，并且測(cè)試曲線下方的累積總間隔(作為所做的總功的量度)一起顯示。該信息可打印出，并且也可由計(jì)算機(jī)為該受測(cè)試者存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)記錄中。
在同一受測(cè)試者的下一次使用時(shí)間內(nèi)，受測(cè)試者進(jìn)行如上所述的初始階段，并且以相同方式產(chǎn)生一新目標(biāo)分布圖。然后如上所述進(jìn)行測(cè)試。
可以認(rèn)識(shí)到，通過一段時(shí)間連續(xù)使用該儀器，各受測(cè)試者可提高他或她的能力，首先通過36次測(cè)試的整個(gè)程序取得進(jìn)展，其后通過改善所累積的“作功”圖，并通過提高平均峰值壓力圖形而提高能力。
權(quán)利要求
1．一種用于測(cè)試一個(gè)或多個(gè)受測(cè)試者呼吸能力的儀器，所述儀器包括一受測(cè)試者可通過其吸氣的裝置，所述裝置包括一壓力傳感器，以及所述壓力傳感器連接于其上的數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器配置成可將隨時(shí)間變化壓力或其參數(shù)與一預(yù)先存儲(chǔ)目標(biāo)進(jìn)行比較。
2．如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，配置成可為各個(gè)受測(cè)試者存儲(chǔ)一所述目標(biāo)。
3．如權(quán)利要求2所述的儀器，其特征在于，所述各目標(biāo)包括在一預(yù)測(cè)試吸氣過程中從所受測(cè)試者取得的、且在壓力幅值方面減小一預(yù)定百分率的隨時(shí)間變化壓力分布圖。
4．如權(quán)利要求2所述的儀器，其特征在于，各所述目標(biāo)包括以一預(yù)定百分率減小的測(cè)試吸氣壓力曲線的積分。
5．如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的儀器，其特征在于，可配置成使受測(cè)試者進(jìn)行連續(xù)吸氣測(cè)試，各次測(cè)試所測(cè)得的結(jié)果與目標(biāo)進(jìn)行比較，并且連續(xù)測(cè)試之間的時(shí)間間隔逐漸減小。
6．如權(quán)利要求5所述的儀器，其特征在于，配置成可促使受測(cè)試者開始各次連續(xù)吸氣。
7．如權(quán)利要求5或6所述的儀器，其特征在于，可配置成在測(cè)試的整個(gè)程序中記錄受測(cè)試者沒有通過測(cè)試的那一點(diǎn)。
8．如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的儀器，其特征在于，可配置成顯示預(yù)先存儲(chǔ)目標(biāo)，并且當(dāng)受測(cè)試者吸氣時(shí)建立一所測(cè)定分布圖的顯示圖形。
9．如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的儀器，其特征在于，配置成要求所測(cè)定的隨時(shí)間變化分布圖超出目標(biāo)分布圖一預(yù)定幅度，以對(duì)應(yīng)曲線的間隔來表示。
10．如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的儀器，其特征在于，配置成要求所測(cè)得的隨時(shí)間變化分布圖的持續(xù)時(shí)間超出目標(biāo)分布圖持續(xù)時(shí)間一預(yù)定百分率。
11．如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的儀器，其特征在于，配置成顯示以下一個(gè)或多個(gè)信息目標(biāo)分布圖的峰值壓力、來自連續(xù)測(cè)試的平均峰值壓力，目標(biāo)分布圖的間隔以及連續(xù)測(cè)試的累積間隔。
12．一種用于測(cè)試一個(gè)或多個(gè)受測(cè)試者的呼吸能力的儀器，所述儀器基本上如本文中結(jié)合附圖所作的描述。
全文摘要
一種用于測(cè)試受測(cè)試者呼吸能力的儀器,包括受測(cè)試者可通過其吸氣的裝置(10),該裝置(10)包括一連接到一數(shù)據(jù)處理器(20)上的壓力傳感器。該數(shù)據(jù)處理器配置成將隨時(shí)間變化的壓力或其一參數(shù)與一預(yù)存目標(biāo)進(jìn)行比較。
文檔編號(hào)A63B23/18GK1208335SQ96199798
公開日1999年2月17日 申請(qǐng)日期1996年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月28日
發(fā)明者肯尼斯·卡特哈姆 申請(qǐng)人:米德路斯技術(shù)有限公司