ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР Российский патент 1999 года по МПК A61M16/00 

Изобретение относится к области медицины, более конкретно к медицинским приборам, используемым для профилактики и лечения заболеваний органов дыхания в режиме сопротивления вдоху и выдоху, а также при обучении наиболее эффективным способам дыхания, способствующим защите организма от вредных воздействий факторов внешней среды.

Известен ингалятор Фролова (SU 1790417 A3 (Фролов В.Ф. и др.) 23.01.93, A 61 M 15/02), который по сути представляет собой дыхательный тренажер. Его конструкция обеспечивает широкие функциональные возможности и позволяет проводить как режим ингаляции, так и режим дыхания с сопротивлением на вдохе и выдохе в условиях умеренной гипоксии. Известный прибор содержит наружную камеру смешения, внутри которой расположен собственно ингалятор, выполненный в виде цилиндрического закрытого сосуда (стакана с крышкой) и коаксиально установленной внутри него аэрозольной камеры. Дно аэрозольной камеры выполнено перфорированным и установлено с зазором относительно дна охватывающего ее закрытого сосуда. Отверстия в дне аэрозольной камеры служат для подачи ингалируемого вещества, прохода и дробления жидкости, газов, а также для обеспечения необходимого сопротивления дыханию. В крышке наружной камеры смешения выполнено отверстие, в котором с зазором установлена дыхательная трубка, проходящая также с зазором через отверстие в крышке закрытого сосуда ингалятора и подсоединенная к верхнему концу аэрозольной камеры. Отверстие для дыхательной трубки в крышке наружной камеры смешения одновременно является и отверстием для подачи/отвода воздуха. В наружной камере происходит коррекция химического состава вдыхаемой воздушной смеси за счет смешения атмосферного воздуха и воздуха, выдыхаемого в предыдущих циклах (эффект возвратного дыхания). Возникающие при дыхании через жидкость гидродинамические факторы обуславливают повышенное сопротивление вдоху и выдоху, повышение содержания в газовой смеси углекислого газа и создания умеренной гипоксии.

Однако известный аналог не лишен недостатков: во-первых, он имеет большие размеры и может быть использован только в стационарных условиях. Пользователь не может применять его в процессе своей повседневной деятельности: работы, отдыха, спортивных занятий, занятий ходьбой, в транспорте, на прогулках. Для создания сопротивления выдоху определенной величины требуется доливать воду в отсек тренажера. Дыхательный патрубок его жесткий, вызывающий чувство дискомфорта.

Наиболее близким аналогом можно считать устройство для лечебного дыхания по авторскому свидетельству СССР 1466756, опубл. 23.03.86, A 61 M 16/00, которое также по существу является дыхательным тренажером. Назначение этого устройства - лечение и профилактика дыхательной недостаточности. Это устройство содержит дыхательную трубку и средство для фиксации в рабочем положении, совмещенное с зажимами для носа. Устройство обеспечивает дыхание через рот с повышенным сопротивлением вдоху и выдоху.

Оно требует минимальных усилий для удержания во рту, позволяет повысить комфортность при проведении лечебных процедур, возможно его использование в процессе физических динамических нагрузок, во время работы. Оно является малогабаритным, легким, удобным, дешевым и простым в использовании.

Однако это средство не может обеспечивать постоянство давления выдоха в определенных физиологически неопасных и комфортных пределах. Такими пределами являются величины давления от 20 до 40 мм вод. ст. Однако пациент испытывает дискомфорт в процессе дыхания через известное устройство, обусловленный необходимостью использовать носовые зажимы. Могут возникать и болевые ощущения и чувство усталости. Длительные процедуры с его использованием просто невозможны.

Изобретение направлено на решение задачи создания портативного, легкого, комфортного, обеспечивающего возможность перманентного использования дыхательного тренажера.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении удобства пользования и безопасности тренировок.

Технический результат достигается за счет того, что в дыхательном тренажере, содержащем дыхательную трубку и связанное с ним средство для фиксации в рабочем положении, дыхательная трубка выполнена из эластичного материала и имеет несколько отверстий для прохода воздуха с изменяемым при изменении расхода воздуха проходным сечением, обеспечивающим возможность получения давления на выдохе от 20 до 40 мм вод. ст.

В предпочтительном варианте изобретения отверстия имеют возможность обеспечивать интервал 25 - 35 мм вод. ст.

Отверстия как один из вариантов изобретения могут быть выполнены щелевыми и ориентированы вдоль, поперек или под углом к продольной оси дыхательной трубки.

Эффект усиливается за счет выполнения дистального участка дыхательной трубки коническим, при этом отверстия для прохода воздуха расположены на этом участке.

Дополнительный технический результат заключается в повышении удобства пользования и удержания во рту во время работы, сна, в движении.

Этот результат обеспечивается выполнением средства для фиксации в рабочем положении в виде загубника круглой или овальной формы, выполненного из эластичного материала и сопряженного с дыхательной трубкой на торце ее проксимального участка.

Дополнительный технический результат заключается в придании устройству эстетичного вида и исключении выдоха в процессе пользования на собеседника, а также исключении заражения вирусными заболеваниями и устранении неприятных психологических ощущений, связанных с удержанием во рту необычного предмета.

Этот технический результат достигается путем введения экрана-отражателя, установленного на дистальном конце дыхательной трубки и сопряженного с его терцом. Экран-отражатель имеет круглую или овальную форму.

Еще один дополнительный технический результат заключается в повышении удобства ношения устройства в нерабочем положении и безопасности при его случайном выпадении изо рта. Этот результат обеспечивается введением средства удержания. Крепление этого средства может быть выполнено двумя путями: в отверстии на экране-отражателе, и на шейке, расположенной между экраном-отражателем и дыхательной трубкой и имеющей меньший, чем дыхательная трубка, диаметр.

Дополнительный технический результат заключается в обеспечении возможности пользования тренажером детям, которым необходимо подбирать малые размеры дыхательной трубки и средства фиксации в рабочем положении.

Этот результат достигается за счет выполнения проксимального участка трубки коническим - в виде конуса, расширяющегося в направлении дистального конца трубки.

Приведенный ниже пример выполнения дыхательного тренажера позволяет более подробно пояснить получаемый технический результат.

На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемого дыхательного тренажера в варианте выполнения отверстий с продольной ориентацией относительно продольной оси дыхательной трубки и креплением средства удержания на экране-отражателе; на фиг. 2 - вариант выполнения тренажера с поперечными отверстиями и креплением средства удержания за шейку; на фиг. 3 - вариант выполнения тренажера с проксимальным участком в форме расширяющегося в направлении дистального участка трубки конуса.

Тренажер представляет собой дыхательную трубку 1, которая одновременно является корпусом устройства и имеет два участка - дистальный 2 и проксимальный 3, трубка 1 снабжена экраном-отражателем 4, установленным на ее дистальном 3 конце и сопряженным с его торцом. На противоположном конце трубки 1 выполнено и сопряжено с ним с торца средство для фиксации тренажера в рабочем положении - загубник 5 круглой или овальной формы из эластичного материала, как и сама трубка 1, нежесткого, способного сохранять форму и в то же время не служить травмирующим фактором при падениях или неудобном положении во время паузы. Остальные элементы трубки 1 также выполнены из эластичного материала, например латекса, и обеспечивают безопасность пользователя в любых, в том числе аварийных ситуациях. Форма и материал загубника 5 позволяют комфортно пользоваться тренажером, подолгу удерживая его во рту во время многочасовых занятий, в том числе и во сне. В боковой поверхности дыхательной трубки 1 выполнены отверстия 6, сечение которых изменяется в процессе дыхания, а именно при большем расходе воздуха, что чаще имеет место при больших физических нагрузках, площадь отверстий увеличивается, при меньшем расходе - уменьшается, однако давление сопротивления выдоху не выходит за допустимые пределы 20 - 40 мм вод.ст. Отверстия 6 расположены вдоль, поперек или под углом к продольной оси тренажера (трубки), они располагаются равномерно или с различными интервалами по периметру трубки 1. Экспериментально форма и размеры отверстий 6 подобраны таким образом, чтобы совместно со свойствами эластичности материала трубки 1 обеспечивать такое давление на выдохе. Это давление является физиологичным, позволяет эффективно бороться с дыхательной недостаточностью, не вызывая побочных реакций, оно гарантированно безопасно. Граничные значения интервала установлены в ходе многочисленных многолетних экспериментов и наблюдений за пациентами, пользовавшимися тренажером Фролова (см. указанный выше документ). Более подробные подтверждения существенности граничных интервалов давления на выдохе приведены в материалах заявки на способ тренировки дыхательной системы N 98100020/14, где описаны конкретные примеры для реальных пациентов. Именно в этих пределах достигается наибольший лечебный эффект при дыхательной недостаточности и оздоровительное воздействие дыхания через тренажеры с сопротивлением на организм.

Пациенты не отмечают побочных реакций, состояние в процессе тренировок с указанным сопротивлением на выдохе неуклонно улучшается, особенно это относится к интервалу 25 - 35 мм вод.ст., в котором все пациенты независимо от их психофизиологического состояния имеют хорошие результаты.

Начальный проксимальный 3 участок трубки 1 выполнен с большей жесткостью, дистальный 2 участок предпочтительно имеет коническую форму, сужающуюся в направлении экрана-отражателя 4, и меньшую толщину стенки. В исполнении тренажера для использования детьми проксимальный участок трубки 1 имеет форму конуса, расширяющегося в направлении дистального 2 участка, и имеет меньший диаметр у загубника, размеры которого также меньше. Свойства эластичности материала, толщина участка трубки 1 с отверстиями 6, форма отверстий 6 и их размеры (эти данные автор предпочитает не разглашать в коммерческих интересах, они получены им экспериментально и могут быть предоставлены, если это потребуется) обеспечивают поддержание давления на выдохе в пределах 20 - 40 мм вод.ст. Эти параметры нетрудно обеспечить, экспериментально подбирая длину щелевого отверстия и их количество, толщину стенки и эластичность материала. При этом тренажер ориентируется по расходу воздуха фактически от нулевого значения, когда отверстия полностью закрыты, при дыхании в состоянии покоя, когда они открываются частично (это наиболее используемый вариант), при ходьбе, когда их раскрытие варьируется в зависимости от расхода выдыхаемых газов.

На экране-отражателе 4 выполнено отверстие 7 для крепления средства 8 удержания тренажера в нерабочем и рабочем положении - шнурок, цепочка и т.п. В другом варианте выполнения крепление осуществлено на шейке 9, имеющей меньший, чем трубка 1, диаметр и выполненной между трубкой 1 и экраном-отражателем 4.

Используют дыхательный тренажер следующим образом.

В нерабочем режиме тренажер посредством средства 8 удержания (шнурка) подвешен на шее пользователя, и уложен в чехле в кармане рубашки. Поскольку все детали тренажера являются эластичными, нежесткими, никаких дискомфортных ощущений пользователь не испытывает в любых ситуациях: при падениях, случайном нажатии и т.д.

В рабочем режиме посредством фиксатора (загубника) 5 тренажер фиксируется в рабочем положении во рту. Им пользуются в режиме диафрагмального дыхания, например, как это указано в заявке 98100020/14. В зависимости от цели дыхания возможны варианты вдоха через нос или через рот. При дыхании через рот воздух засасывается через отверстия 6, площадь которых изменяется в зависимости от расхода воздуха (силы вдоха). Затем воздух проходит внутрь дыхательной трубки 1 и в дыхательные пути пациента. Вдох - преимущественно короткий, выдох - порционный. Каждая порция воздуха выдыхается экономично в течение 5 - 7 с. Продолжительность выдоха постепенно увеличивается в процессе занятий. При выдохе воздух из дыхательных путей поступает в дыхательную трубку 1, а затем через отверстия 6 выходит наружу. Площадь отверстий 6 изменяется в зависимости от расхода воздуха, давление при этом остается практически постоянным - в пределах интервала 20 - 40 мм вод. ст. либо в интервале 25 - 35 мм вод. ст.

Изобретение может быть использовано при тренировке дыхания в режиме сопротивления на вдохе и выдохе. Оно применимо не только в традиционной медицине как средство лечения и профилактики заболеваний, но и в области спорта, а также как средство личной дыхательной гигиены для выработки и поддержания оптимального способа дыхания, снижающего вредное воздействие окружающей среды.

Источники информации
1. SU 1466756 A1 (И.А. Люкевич и др.) 23.03.89, A 61 M 16/00.

2. SU патент 1790417 A3 (Фролов В.Д. и др.) 23.01.93, A 61 M 15/02.

Тренажер предназначен для использования при тренировке дыхания в режиме сопротивления вдоху и выдоху. Технический результат заключается в повышении качества и безопасности тренировок. Дыхательный тренажер содержит дыхательную трубку и связанное с ним средство для фиксации в рабочем положении. Согласно изобретению дыхательная трубка выполнена из эластичного материала и имеет несколько отверстий для прохода воздуха с изменяемым при изменении расхода воздуха проходным сечением и с возможностью обеспечения давления на выдохе от 20 до 40 мм вод. ст., в более предпочтительном варианте от 25 до 35 мм вод. ст. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Дыхательный тренажер, содержащий дыхательную трубку и связанное с ней средство для фиксации в рабочем положении, отличающийся тем, что дыхательная трубка выполнена из эластичного материала и имеет несколько отверстий для прохода воздуха с изменяемым при изменении расхода воздуха проходным сечением и с возможностью обеспечения давления на выдохе от 20 до 40 мм вод.ст. 2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что отверстия выполнены с возможностью обеспечения давления на выдохе от 25 до 35 мм вод.ст. 3. Тренажер по п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстия выполнены щелевыми и ориентированы вдоль, поперек или под углом к продольной оси дыхательной трубки. 4. Тренажер по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что дистальный участок дыхательной трубки выполнен коническим и на нем расположены отверстия для прохода воздуха. 5. Тренажер по п.1 или 2, отличающийся тем, что средство для фиксации в рабочем положении выполнено в виде загубника круглой или овальной формы из эластичного материала, причем загубник сопряжен с торцом дыхательной трубки на проксимальном ее участке. 6. Тренажер по одному из пп.1 - 5, отличающийся тем, что в него введен экран-отражатель, установленный на дистальном конце дыхательной трубки, сопряженный с его торцом и имеющий круглую или овальную форму. 7. Тренажер по одному из пп.1 - 6, отличающийся тем, что в него введено средство для удержания. 8. Тренажер по п.7, отличающийся тем, что средство для удержания закреплено в отверстии, выполненном в экране-отражателе. 9. Тренажер по п.7, отличающийся тем, что средство для удержания закреплено на шейке, расположенной между экраном-отражателем и дыхательной трубкой. 10. Тренажер по одному из пп.1 - 9, отличающийся тем, что проксимальный участок дыхательной трубки выполнен в виде расширяющегося конуса.