Устройство для дыхательной гимнастики Советский патент 1993 года по МПК A61B5/08 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для дыхательной гимнастики.

Известны устройства, позволяющие задавать определенную структуру циклов дыхания. Их недостатком является задание

длительности вдоха, выдоха и задержек после вдоха и выдоха в секундах. : Имеется устройство с фиксированной структурой цикла дыхания с биоуправлением отдатчика кардиосигнала.

Недостатками этого устройства являются: использование только 2 режимов с фикеированной структурой цикла дыхания и отсутствие возможности оперативно изменять структуру дыхательного цикла (длительность и соотношение фаз дыхания), отсутствие индивидуального оперативного. контроля эффективности з адШннб о дыхания, жесткий характер принуждения к исполнению заданного дыхательного цикла, громоздкость устройетеа и кёвозмрж- йрсть выполнения дыхательной гимнастики вне специального помещения и при свободном перемещении пациента, использрва- нйе кардиосигнала технически более сложно и менее пбмёхозащищено, чем, например, использование фотодатчика пульса. Метод пранаямы (иоговской дыха- тельной гимнастики) требует искусства чув- ствоёать свой пульс и соглас.овывЗть структуру дыхательного цикла с подсчетом числа сердечных сокращений, т.е. он не автоматизирован и требует длительного обу- .чения. ;:.;.;;. {:.; /;;;-:: ;. v .. . Целью, изобретения является повышение эффективности лечебно-Тренировочно- То процесса дыхательной гимнастики путем использования автоматического устройства для гибкого задания длительностей фаз дыхания в единицах ударов пульса и опе;- ратив ного непрерывного кбнтрфля эффективности выбранного режима дыхания пойзменёнШ VI Wipttipoeawiki частоты

. ПуЛЬСа. . .. ..-.. . ,,

Разработанное портативное устройство с сетевым или автономным питанием позволяет задавать нужную формулу структуры дыхательного цикла с длительндстью фаз вдоха, выдоха и задержек дыхания после вдоха и выдоха в единицах ударов пульса Соответственно назначению дыхательной гимнастики (успокаивающее при снятии психЬ-эмоционального возбуждения, волнения, бессонницы; мобилизующее и актм- вйруюидеё- при усталости, сонливости; общеоздоровитёльное; дыхание по Бутей- ко, Гневушеву, Стрельниковой и до.), видя и слыша свой пульс по индикаторам, дышать в соответствии с выбрённой формулой, оценивать эффективность выбранного режима по колебаниям (неравномерность пульса) и изменению частоты пульса, при необходимости корректируя структуру дыхательного цикла. : . .../;.: : .-. ,.

Устройство состоит из последовательно соедйненнйх датчика пульса (блок 1 фиг.1), блока 2 формирования пульсовых цифровых импульсов и счетно-логического блока 3, содержащего четыре регулируемых времяза- даклцих дискретных цепи, тактируемых частотой пульса, блока 4 измерения частоты пульса, вход которого подключен к выходу

блока 2 формирования цифровых пульсовых импульсов, блока 5 световой индикации текущей фазы дыхания, вход которого соединен с первым выходом блока 3, блока 6

5 световой индикации длительности фазы дыхания, вход которого соединен со вторым выходом блока :3, блока 7 задания длительности фаз дыхания, вход которого соединен с третьим выходом блока 3, а выход - со

вторым входом блока 3, и блока 8 звуковой индикации текущей фазы дыхания, вход которого соединён с четвертым выходом бло каЗ.; :; ..:-.:... - ..

; Устройство работает следующим обра5 ЗОМ.,.,,.х,:; U,,. -../:,:,:.:. :..,.,.,,, .

Сигналы с датчика пульса пациента поступает на блок 2, где усиливаются, фильтруются от помех и превращаются в последовательность цифровых импульсов,

0 частота которых соответствует частоте сердечных сокращений, и поступают на первый вход счетно-логического блока 3 и на вход

, .. блока А. Частота пульса в единицах ударов в минуту (или ударов пульса за один или

5 более дыхательных циклов) индицируется блоком 4. С помощью блока 7 задается дли- тельность каждой фазы дыхательного цикла в единицах ударов пульса. Кнопкой Пуск производится начальная установка логики

0 работы .блока 3 и начального состояния четырех регулируемых времязадающих дискретных цепей, отсчитывающих длительность вдоха, паузы после вдоха, выдоха и паузы после выдоха, блок 3 начинает выда5 йать звуковыёи световые сигналы наименования и длительности текущей фазы дыхания с помощью блоков 5, 6, 8. После достижения заданной блоком 7 длительности очередной фазы дыхания сигнал с блока

40 7 поступает на второй вход блока 3 и происходит отсчет и индикация следующей фазы дыхания. В случае установки нулевой длительности очередной фазы (например, отсутствие задержки после вдоха) начинается

45 отсчет следующей фазы.

Счетно-логический блок 3 (фиг.2) в одном из возможных вариантов содержит входной коммутатор 9, информационный вход которого является первым входом счет50 но-логического блока, последовательно соединенные первый счетчик импульсов 10 и первый дешифратор 11, второй счетчик импульсов 12 и второй дешифратор 14, третий счетчик импульсов 16 и третий дешифратор

55 п и четвертый счетчик импульсов 19 и четвертый дешифратор 20, четыре компаратора 12, 15, 18, 21, входы которых соединены со вторым входом счетно-логического блока, сдвиговый регистр 23, первый информационный выход которого подключен к входу

управления коммутатора 9 и одновременно образует первый выход счетно-логического блока 3, элемент ИЛИ 22, входы которого подключены к выходам компараторов 12, 15, 18, 21, а выход соединен с входами сброса счетчиков импульсов 10, 13, 16, 19 и с тактовым входом сдвигового регистра 23, кнопку Пуск 24, подключенную к входу установки сдвигового регистра 23, и два импульсных генератора звуковой частоты 25, 26, входы управления которых подключены к второму выходу сдвигового регистра 23, а выходы объединены и образуют четвертый выход счетно-логического блока 3, при этом счётные входы счетчиков импульсов 10, 13, 16, 19 подключены к соответствующим выходам коммутатора 9, а выходы дешифратора 11,14,17, 20 являются вторым и третьим выходами счетно-логического блока 3.

Работа счетно-логического блока 3 в конкретном варианте (фиг.2) осуществляется следующим образом. Кнопкой 24 устанавливается необходимое состояние сдвигового регистра 23, который после включения питания находится в случайном состоянии. Управляющий сигнал с регистра 23 через первый выход блока 3 включает световую индикацию текущей фазы дыхания блока 5 и одновременно открывает соответствующий выход коммутатора- 9 и импульсы с частотой пульса1 поступающие на вход коммутатора с блока 2 (первый вход блока 3), поступают на соответствующий счетчик 10, 13, 16, 19, подсчитываются ив коде 1, 2, 4, 8, поступают на входы десятичных дешифраторов 11, 14, 17, 20 откуда через второй выход блока 3 поступают на

блок 6 индикации длительности отсчитываемой фазы дыхания, а через третий выход блока 3 - на блок 7 задания длительности фаз дыхания. Сигнал с соответствующего

переключателя блока 7 об окончании текущей фазы дыхания, включает соответствующий компаратор 12, 15, 18, 21 и короткий импульс d выхода кбМпарато ра поступает на схему 22 ИЛИ. С выхода схемы ИЛИ сигнал

поступает на тактовый вход сдвигового регистра 23, который при. получении сигнала от схемы ИЛИ переводит входной коммутатор в следующее состояние, при котором начинает отсчитываться очередная фаза дыхания. Одновременно сигнал со схемы 22 ИЛИ обнуляет двоичные счетчики 10,13,16, 19. Сигналы со сдвигового регистра 23 в фазах вдоха и выхода включают соответствующие звуковые генераторы 25 и 26, выходы которых являются четвертым выходом блока 3 и индицируют звуком текущую фазу дыхания.

Использование устройства подтвёрди- ло более успешное и быстрое достижение эффектов дыхательной гимнастики по сравнению с теми же режимами при задании длительности фаз дыхания в секундах. Нужный эффект развивался в 3:5 раз быстрее. Получена корреляция эффекта психоэмоциональной релаксации с уменьшением средней частоты пульса, а повышение тонуса - с увеличением. Использование устройства позволяет исключить во многих случаях ме- дикаментозные средства регуляции состояния человека стимулирующего, успокаивающего и-снотворного действия.

Устройство для дыхательной гимнастики относится к области медицинской техники, Назначение - иоговская и другие виды дыхательной гимнастики. Устройство позволяет автоматизировать обучение и проведение иоговской и других видов дыхательной гимнастики путем световой и звуковой индикации длительностей фаз дыхания (вдоха, выдоха и задержек после вдоха и выдоха) по числу ударов пульса и индивидуально корректировать структуру дыхательного цикла на основании непрерывного контроля варьирования и изменения средней частоты пульса..Цель - повышение эффективности лечебно-тренировочного процесса путем гибкого задания длительностей фаз дыхания в единицах ударов пульса и непрерывного контроля индивидуальной эффективности заданного режима дыхания по варьированию и изменению частоты пульса. Устройство портативно,может выполняться с автономным питанием, что не ограничивает место и условия проведения дыхательной гимнастики. Оно содержит датчик пульса, формирователь цифровых пульсовых импульсов, счетно-логический блок, содержащий четыре регулируемых времязадающих дискретные цепи, измеритель частоты пульса, световой и звуковой индикаторы текущей фазы дыхания, световой индикатор длительности фаз дыхания и блок задания длительности фаз дыхания. Световая и звуковая индикация фаз дыхания и их задаваемых длительностей позволяет пациенту регулировать вдох, выдох и задержки после вдоха и выдоха в единицах ударов своего пульса и контролировать достижение нужного эффекта по индикатору частоты пульса. Использование устройства показало его эффективность в ускорении освоения иоговой дыхательной гимнастики и явные его преимущества по сравнению с дыхательными упражнениями, выполняемыми с помощью устройств, измеряющих фазы дыхания в секундах. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л с XI ч о w ю ел со

Ф ормул а .из о бретенйя. 1. Устройство для дыхательной гимнастики, содержащее блок задания длительности фаз дыхания .и блок звуковой индикации текущей фазы дыхания, о т л ии чающееся тем, что, с целью повышения эффективности лечебно-тренировочного процесса путем гибкого задания длительностей фаз дыхания в единицах ударов пульса и непрерывного контроля эффективности выбранного режима дыхания по изменению и варьированию частоты пульса, оно допоя- нительно содержит последовательно соединенные датчик пульса, блок формирования, пульсовых цифровых импульсов, счетно-логический блок и блок световой индикации текущей фазы дыхания, блок измерения ча:

стоты пул ьса, вход которогог подключён к выходу блока формирования цифровых пульсовых импульсов и блок световой индикации длительности фазы дыхания, вход которого подключен к второму выходу счетно-логического блока, при этом вход блока задания длительности фаз дыхания подключен к третьему выходу счетно-логи- ческого блока, а его выход - к второму входу счетно-логического блока, четвертый выход . которого соединен с входом блока звуковой

индикации текущей фазы дыхания. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что счетно-логический блок содержит коммутатор, информационный вход которого является первым входом счетно- логического блока, последовательно соединенные первый счетчик импульсов и первый дешифратор, второй счетчик импульсов и второй дешифратор, третий счетчик импульсов и третий дешифратор и четвертый счет-: чик импульсов и четвертый дешифратор, четыре компаратора, входы которых соединены с вторим входом Ъчётно-логичёского блока, сдвиговый регистр, информацион- н:ы е выходы которого подключены к входу . управления коммутатора и одновременно образуют первый выход сдвигового регистра и первый выход счетно-логического блока, элемент ИЛИ , входы котд рог 6

подключены к выходам компаратора, а вы0

ход соединен с входами сброса счетчиков импульсов и тактовым входом сдвигового регистра, кнопку Пуск, подключенную к входу установки сдвигового регистра, и два импульсных генератора звуковой частоты, входы управления которых подключены к втб р о му выходу сдвигового регистра, а выходы объединены и соединены с четвертым выходом счетно-логического блока, при этом счетные входы счетчиков импульсов подключены к соответствующим выходам коммутатора, а выходы дешифраторов явля- Ются втЬрым и третьим выходами счетно-логического блока.

«Ш.40«МНЛШ

js -н/41

фа-J «v

Ч1Ь

аакск Р%,ь J it

j$ -в, 20 V

Е

-uju 23 ™ 24 25 . 26

3