【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及胸外科护理，具体是一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统。
技术介绍
1、胸外科患者心肺功能锻炼的意义是心肺功能的康复是手术成功和长期生存的关键，胸部疾病的患者往往存在心肺功能下降、耐受力差，加上麻醉药物和手术创伤等刺激，术后短期内不可避免会进一步引起心肺功能下降，机体免疫力遭受到严重破坏，增加局部或全身感染的机会，因此定期进行康复训练可增强心脏供血、缓解呼吸肌疲劳，从而有效改善心肺功能，使机体获得更充分的氧气，进一步提高身体的耐受力。
2、现有的训练方法是通过气球来辅助患者进行呼吸训练，由于吹气球需要一定技巧同时需要手指捏紧进气口才可完成，对于大部分术后患者来说，难以完成；并且缺乏对呼吸功能恢复的直观数据体现，难以及时调整训练方式，训练效果差；基于以上不足，本专利技术提出一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统。
2、为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，应用于肺功能仪，包括训练分析模块、上位机、语音报读模块、互动交流模块、数据库以及训练评估模块；
3、所述肺功能仪包括呼吸通道、流量传感器和处理器；所述流量传感器用于采集从所述呼吸通道流过的气体流量参数；所述处理器通过转换电路与所述流量传感器连接；
4、上位机与肺功能仪连接后，所述上位机用于向处理
5、所述训练分析模块与上位机相连接，用于获取所述气体流量参数对呼吸气流的频率和幅值进行分析计算，得到气体流量曲线图、强度不合格次数c1、强度合格次数c2和呼吸频率cs并反馈至上位机；
6、所述上位机用于对强度不合格次数c1、强度合格次数c2和呼吸频率cs进行分析，判断此次呼吸训练是否合格；
7、所述训练评估模块用于根据上位机的判断结果进行训练偏离系数pl评估；若pl大于预设偏离阈值，则表明使用者当前训练状态不佳，生成提醒信息；所述训练评估模块用于将提醒信息发送至使用者的手机终端，以提醒对应使用者休息一段时间后再继续训练；并通过互动交流模块与导师或其他使用者进行沟通交流。
8、进一步地，所述训练评估模块的具体评估步骤为：
9、在使用者的一个训练周期内，获取上位机所有的判断结果；所述判断结果包括训练合格信号、训练不合格信号；
10、统计使用者的训练总次数为m1；将使用者的训练不合格占比标记为zb1；截取相邻训练不合格信号之间的时间段为训练缓冲时段，统计每个训练缓冲时段内使用者的训练总次数为训练缓冲频次hi，得到缓冲频次信息组；
11、按照标准差公式计算得到缓冲频次信息组的标准差α；按照平均值计算公式得到缓冲频次信息组的平均值g1；遍历缓冲频次信息组，将最大值标记为hmax，将最小值标记为hmin；利用公式cb=(hmax-hmin)/(hmin+u)计算得到差异比cb，其中u为预设补偿系数；
12、利用公式cw=α×b1+cb×b2计算得到离散值cw，b1、b2均为预设系数因子；利用公式计算得到缓冲极限值gf，其中b3、b4均为系数因子，γ为预设均衡因子；利用公式pl=(m1×b5+zb1×b6)/(gf×b7)计算得到使用者的训练偏离系数pl，其中b5、b6、b7均为系数因子。
13、进一步地，所述训练分析模块的具体分析步骤如下：
14、v1：获取所述气体流量参数，生成气体流量参数随时间变化的曲线图，并标记为气体流量曲线图；设定t时刻的气体流量参数为lt；
15、v2：根据幅值监管判别式来判定当前的气体流量参数lt是否为幅值；所述幅值监管判别式为：当气体流量参数lt满足lt＞l(t+1)且lt＞l(t-1)，设定此时的气体流量参数lt为幅值，并标记为lmax；在本实施例中，一条曲线图中有多个lmax；
16、v3：将lmax与预设幅值阈值相比较，判断呼吸强度是否合格；所述预设幅值阈值包括f1、f2；其中f1＜f2；
17、当lmax＜f1时，则表示呼吸强度不合格，生成强度不合格信号；
18、当f1≤lmax≤f2时，则表示呼吸强度合格，生成强度合格信号；
19、当lmax＞f2时，则舍弃该数据；
20、v4：在测试时间内，统计强度不合格信号出现的次数为c1；统计强度合格信号出现的次数为c2；利用公式cs=c2×2计算得到呼吸频率cs。
21、进一步地，所述上位机的具体判断规则为：
22、s1：判断强度不合格次数c1是否大于0；
23、若c1＞0，则表示此次呼吸训练不合格；生成训练不合格信号；
24、若c1=0，则对呼吸频率cs作进一步分析，继续执行s2；
25、s2：将呼吸频率cs与预设频率阈值相比较；所述预设频率阈值包括p1、p2；其中p1＜p2；若p1≤cs≤p2，则表示此次呼吸训练合格，生成训练合格信号；否则，生成训练不合格信号；所述上位机用于将训练不合格信号或训练合格信号传输至语音报读模块进行播报。
26、进一步地，所述呼吸通道上可拆卸安装有呼吸训练吹嘴；所述呼吸训练吹嘴内输送气体的通气面积可调。
27、进一步地，训练模式的测试时间设置为30s；所述上位机用于显示呼吸波形，同时给出相应的语音提示，引导使用者完成腹式呼吸的训练。
28、进一步地，数据库内存储有气体流量参数范围与通气面积的对照关系表。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
30、本专利技术中上位机与肺功能仪连接后，所述上位机向所述处理器发送训练模式指令，处理器通过转换电路接收所述流量传感器采集到的气体流量参数并传输至所述上位机；所述上位机根据所述气体流量参数确定所述呼吸训练吹嘴内的通气面积，以及对使用者进行呼吸训练指导，从而调节不同阻抗，使得呼吸训练更有针对性；
31、本专利技术中训练分析模块用于获取气体流量参数对呼吸气流的频率和幅值进行分析计算，得到气体流量曲线图、强度不合格次数c1、强度合格次数c2和呼吸频率cs并反馈至上位机；判断此次呼吸训练是否合格；让使用者能够直观了解呼吸功能的恢复情况；加强对自身呼吸的控制，使得呼吸变得平稳有规律；
32、本专利技术中训练评估模块用于根据上位机的判断结果进行训练偏离系数评估；根据训练不合格信号的时空变化情况，计算得到使用者的训练偏离系数pl；若pl大于预设偏离阈值，则表明使用者当前训练状态不佳，生成提醒信息；以提醒对应使用者休息一段时间后再继续训练，并通过互动交流模块与导师或其他使用者进行沟通交流，以提高呼吸训练本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，应用于肺功能仪，其特征在于，包括训练分析模块、上位机、语音报读模块、互动交流模块、数据库以及训练评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，所述训练评估模块的具体评估步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，所述训练分析模块的具体分析步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，所述上位机的具体判断规则为：
5.根据权利要求1所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，所述呼吸通道上可拆卸安装有呼吸训练吹嘴；所述呼吸训练吹嘴内输送气体的通气面积可调。
6.根据权利要求1所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，其中，训练模式的测试时间设置为30s；所述上位机用于显示呼吸波形，同时给出相应的语音提示，引导使用者完成腹式呼吸的训练。
7.根据权利要求1所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，数据库内存储有气体
...【技术特征摘要】
1.一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，应用于肺功能仪，其特征在于，包括训练分析模块、上位机、语音报读模块、互动交流模块、数据库以及训练评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，所述训练评估模块的具体评估步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，所述训练分析模块的具体分析步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种胸外科患者护理用肺部呼气训练系统，其特征在于，所述上位机的具体判断规则为：
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