本發(fā)明涉及呼吸訓(xùn)練，具體而言，涉及一種基于肺功能訓(xùn)練儀的分析反饋系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、呼吸訓(xùn)練是改善肺功能、增強(qiáng)呼吸肌力量以及輔助治療慢性呼吸系統(tǒng)疾病(如慢性阻塞性肺病(copd)、哮喘等)的重要手段。傳統(tǒng)的呼吸訓(xùn)練主要依賴患者的主觀感受或醫(yī)護(hù)人員的經(jīng)驗指導(dǎo)，缺乏客觀、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，導(dǎo)致訓(xùn)練效果難以量化評估。此外，不正確的呼吸模式(如吸氣時間過長、呼氣時間不足或呼吸節(jié)奏紊亂)可能降低訓(xùn)練效果，甚至加重呼吸肌疲勞，影響康復(fù)進(jìn)程。

2、目前，市場上已有部分肺功能訓(xùn)練設(shè)備能夠監(jiān)測基本的呼吸參數(shù)，如呼吸頻率、潮氣量等，但大多僅提供簡單的數(shù)據(jù)記錄，缺乏對呼吸比(吸氣與呼氣時間比)、呼吸穩(wěn)定性及呼吸力度的綜合分析。由于呼吸訓(xùn)練的效果不僅取決于呼吸頻率，還與呼吸節(jié)律、呼吸肌協(xié)調(diào)性等因素密切相關(guān)，因此，僅依靠單一維度的數(shù)據(jù)難以全面評估訓(xùn)練質(zhì)量。

3、因此，有必要提供一種基于肺功能訓(xùn)練儀的分析反饋系統(tǒng)及方法用以解決現(xiàn)有的肺功能訓(xùn)練設(shè)備多局限于單一呼吸參數(shù)的簡單監(jiān)測，難以全面評估訓(xùn)練質(zhì)量的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提出了一種基于肺功能訓(xùn)練儀的分析反饋系統(tǒng)及方法，旨在解決現(xiàn)有的肺功能訓(xùn)練設(shè)備多局限于單一呼吸參數(shù)的簡單監(jiān)測，難以全面評估訓(xùn)練質(zhì)量的問題。

2、一方面，本發(fā)明提出了一種基于肺功能訓(xùn)練儀的分析反饋系統(tǒng)，包括：

3、采集模塊，被配置為采集用戶呼吸參數(shù)，所述呼吸參數(shù)包括單次呼氣吸氣時長比、單次呼吸時長、單次吸氣壓和單次呼氣壓；

4、呼吸比判斷模塊，被配置為設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍，將所述呼氣吸氣時長比與所述標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍作比對，根據(jù)比對結(jié)果判斷用戶單次呼吸比是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)單次呼吸比的合格率，記為第一合格率，根據(jù)所述第一合格率初步判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第一訓(xùn)練效果值；

5、時長判斷模塊，被配置為根據(jù)所述單次呼吸時長判斷呼吸時長是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)單次呼吸時長的合格率，記為第二合格率，根據(jù)所述單次呼吸時長相鄰呼吸之間的呼吸時長波動值，計算預(yù)設(shè)時長內(nèi)所述呼吸時長波動值的波動平均值，根據(jù)所述第二合格率和波動平均值再次判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第二訓(xùn)練效果值；

6、力度判斷模塊，被配置為根據(jù)所述單次吸氣壓和單次呼氣壓判斷用戶的呼吸力度是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)呼吸力度的合格率，記為第三合格率，根據(jù)所述第三合格率再次判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第三訓(xùn)練效果值；

7、反饋模塊，被配置為根據(jù)所述第一訓(xùn)練效果值、第二訓(xùn)練效果值和第三訓(xùn)練效果值得到訓(xùn)練效果終值，將所述訓(xùn)練效果終值通過顯示裝置反饋給用戶。

8、進(jìn)一步的，所述設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍，將所述呼氣吸氣時長比與所述標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍作比對，根據(jù)比對結(jié)果判斷用戶單次呼吸比是否合格時，包括：

9、若所述呼氣吸氣時長比處于所述標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍，則判斷用戶單次呼吸比合格；

10、若所述呼氣吸氣時長比未處于所述標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍，則判斷用戶單次呼吸比不合格。

11、進(jìn)一步的，所述獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)單次呼吸比的合格率，記為第一合格率時，包括：

12、所述第一合格率為預(yù)設(shè)時長內(nèi)用戶單次呼吸比的合格次數(shù)與總次數(shù)的比值。

13、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述第一合格率初步判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第一訓(xùn)練效果值時，包括：

14、設(shè)置第一呼吸合格率和第二呼吸合格率，所述第一呼吸合格率小于所述第二呼吸合格率；

15、若所述第一合格率小于所述第一呼吸合格率，則所述第一訓(xùn)練效果為第一呼吸比效果值；

16、若所述第一合格率大于或等于所述第一呼吸合格率，且小于或等于所述第二呼吸合格率，則所述第一訓(xùn)練效果為第二呼吸比效果值；

17、若所述第一合格率大于所述第二呼吸合格率，則所述第一訓(xùn)練效果為第三呼吸比效果值；

18、所述第一呼吸比效果值小于所述第二呼吸比效果值，所述第二呼吸比效果值小于所述第三呼吸比效果值。

19、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述單次呼吸時長判斷呼吸時長是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)單次呼吸時長的合格率，記為第二合格率時，包括：

20、設(shè)置單次呼吸時長范圍，若所述單次呼吸時長處于所述單次呼吸時長范圍內(nèi)，則判斷呼吸時長合格；

21、若所述單次呼吸時長未處于所述單次呼吸時長范圍內(nèi)，則判斷呼吸時長不合格；

22、所述第二合格率為預(yù)設(shè)時長內(nèi)用戶單次呼吸時長的合格次數(shù)與總次數(shù)的比值。

23、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述第二合格率和波動平均值再次判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第二訓(xùn)練效果值時，包括：

24、設(shè)置時長合格率標(biāo)準(zhǔn)值和波動平均標(biāo)準(zhǔn)值；

25、若所述第二合格率大于或等于所述時長合格率標(biāo)準(zhǔn)值，且波動平均值小于或等于所述波動平均標(biāo)準(zhǔn)值，則第二訓(xùn)練效果值為第一時長效果值；

26、若所述第二合格率大于或等于所述時長合格率標(biāo)準(zhǔn)值，且波動平均值大于所述波動平均標(biāo)準(zhǔn)值，則第二訓(xùn)練效果值為第二時長效果值；

27、若所述第二合格率小于所述時長合格率標(biāo)準(zhǔn)值，且波動平均值小于或等于所述波動平均標(biāo)準(zhǔn)值，則第二訓(xùn)練效果值為第二時長效果值；

28、若所述第二合格率小于所述時長合格率標(biāo)準(zhǔn)值，且波動平均值大于所述波動平均標(biāo)準(zhǔn)值，則第二訓(xùn)練效果值為第三時長效果值；

29、所述第一時長效果值小于所述第二時長效果值，所述第二時長效果值小于所述第三時長效果值。

30、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述單次吸氣壓和單次呼氣壓判斷用戶的呼吸力度是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)呼吸力度的合格率，記為第三合格率時，包括：

31、設(shè)置單次吸氣壓范圍值和單次呼氣壓范圍值；

32、若所述單次吸氣壓處于所述單次吸氣壓范圍值內(nèi)，且所述單次呼氣壓處于所述單次呼氣壓范圍值內(nèi)，則判斷呼吸力度合格；

33、否則，判斷呼吸力度不合格；

34、所述第三合格率為預(yù)設(shè)時長內(nèi)用戶呼吸力度合格次數(shù)與總次數(shù)的比值。

35、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述第三合格率再次判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第三訓(xùn)練效果值時，包括：

36、設(shè)置第一力度合格率和第二力度合格率，所述第一力度合格率小于所述第二力度合格率；

37、若所述第三合格率小于所述第一力度合格率，則所述第三訓(xùn)練效果值為第一力度效果值；

38、若所述第三合格率大于或等于所述第一力度合格率，且小于或等于所述第二力度合格率，則所述第三訓(xùn)練效果值為第二力度效果值；

39、若所述第三合格率大于所述第二力度合格率，則所述第三訓(xùn)練效果值為第三力度效果值；

40、所述第一力度效果值小于所述第二力度效果值，所述第二力度效果值小于所述第三力度效果值。

41、進(jìn)一步的，根據(jù)所述第一訓(xùn)練效果值、第二訓(xùn)練效果值和第三訓(xùn)練效果值得到訓(xùn)練效果終值，將所述訓(xùn)練效果終值通過顯示裝置反饋給用戶時，包括：

42、所述訓(xùn)練效果終值為第一訓(xùn)練效果值、第二訓(xùn)練效果值和第三訓(xùn)練效果值加權(quán)求和的和值。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明首先通過實時監(jiān)測呼氣吸氣時長比，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍進(jìn)行動態(tài)比對，能夠精準(zhǔn)識別用戶呼吸節(jié)律的異常模式，如呼氣不足或吸氣過短，從而幫助用戶及時調(diào)整呼吸節(jié)奏，建立正確的呼吸習(xí)慣。進(jìn)一步結(jié)合呼吸時長的穩(wěn)定性分析，系統(tǒng)不僅評估單次呼吸是否達(dá)標(biāo)，還能通過波動值檢測呼吸節(jié)律的連貫性，避免因呼吸頻率紊亂導(dǎo)致的訓(xùn)練效果下降。此外，系統(tǒng)引入單次吸氣壓和單次呼氣壓的力度評估，確保用戶在呼吸過程中保持適當(dāng)?shù)募∪獍l(fā)力，避免因力度不足或過度用力而影響訓(xùn)練效果。通過綜合第一合格率(呼吸比)、第二合格率(呼吸時長及穩(wěn)定性)和第三合格率(呼吸力度)，系統(tǒng)生成全面的訓(xùn)練效果終值，為用戶提供直觀的反饋。這種分層評估方法不僅覆蓋了呼吸訓(xùn)練的三大核心維度(節(jié)律、時長、力度)，還能根據(jù)個體差異動態(tài)調(diào)整評判標(biāo)準(zhǔn)，適用于不同健康水平的用戶。最終，系統(tǒng)通過實時反饋和長期趨勢分析，幫助用戶優(yōu)化訓(xùn)練策略，提升肺功能訓(xùn)練的效率和安全性。

44、另一方面，本技術(shù)還提供了一種基于肺功能訓(xùn)練儀的分析反饋方法，包括：

45、采集用戶呼吸參數(shù)，所述呼吸參數(shù)包括單次呼氣吸氣時長比、單次呼吸時長、單次吸氣壓和單次呼氣壓；

46、設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍，將所述呼氣吸氣時長比與所述標(biāo)準(zhǔn)呼吸比范圍作比對，根據(jù)比對結(jié)果判斷用戶單次呼吸比是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)單次呼吸比的合格率，記為第一合格率，根據(jù)所述第一合格率初步判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第一訓(xùn)練效果值；

47、根據(jù)所述單次呼吸時長判斷呼吸時長是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)單次呼吸時長的合格率，記為第二合格率，根據(jù)所述單次呼吸時長相鄰呼吸之間的呼吸時長波動值，計算預(yù)設(shè)時長內(nèi)所述呼吸時長波動值的波動平均值，根據(jù)所述第二合格率和波動平均值再次判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第二訓(xùn)練效果值；

48、根據(jù)所述單次吸氣壓和單次呼氣壓判斷用戶的呼吸力度是否合格，獲取用戶預(yù)設(shè)時長內(nèi)呼吸力度的合格率，記為第三合格率，根據(jù)所述第三合格率再次判斷用戶的呼吸訓(xùn)練效果，得到第三訓(xùn)練效果值；

49、根據(jù)所述第一訓(xùn)練效果值、第二訓(xùn)練效果值和第三訓(xùn)練效果值得到訓(xùn)練效果終值，將所述訓(xùn)練效果終值通過顯示裝置反饋給用戶。

50、可以理解的是，本技術(shù)提供的基于肺功能訓(xùn)練儀的分析反饋系統(tǒng)及方法具有相同的有益效果，在此不再贅述。