[发明专利]呼吸量化训练方法及装置

权利要求书

1.一种呼吸量化训练方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a)：根据人体腰腹部肌肉群绷紧和横膈膜下压时测得沿腰部圆周方向上的拉力F大小，确定拉力F与腹腔内平衡压强P的线性对应值；

步骤b)：在胸腹联合呼吸状态下，根据胸腔吸入的空气体积，即吸气量V，确定腹腔内平衡压强P与吸气量V之间的对应值；

步骤c):重复步骤a)和步骤b)，多次测量确定胸腹联合呼吸时腰部最大拉力F_max和胸腔内最大吸气量V_max，校准得到对应的腹腔内最大平衡压强P_max；将腰部最大拉力F_max、胸腔最大吸气量V_max、腹腔内最大平衡压强P_max作为参考基准，对呼吸训练时的实际腰部拉力F_b，实际胸腔内吸气量V_b和实际腹腔内平衡压强P_b进行归一化处理，得到实际腰部拉力相对值l，实际胸部吸气量相对值m和实际腹腔内平衡压强相对值n；

步骤d)：在胸腔吸最大吸气量时，将实际腹腔内平衡压强相对值n的变化范围根据呼吸方法的不同进行区间划分；

步骤e)：根据胸腹联合式呼吸时测得的腰部拉力相对值l的变化，得到实际腹腔内平衡压强相对值n的变化曲线，分别确定采用不同呼吸动作对应的呼吸训练标准；

步骤f)：以步骤d)中所确定的实际腹腔内平衡压强相对值n的划分区间，并以步骤e)中所确定的不同呼吸动作对应的呼吸训练标准为参考，指导并优化采用不同呼吸方法和动作的人体呼吸训练。

2.根据权利要求1所述的呼吸量化训练方法，其特征在于，步骤a)根据人体腰腹部肌肉群绷紧和横膈膜下压时测得沿腰部圆周方向上的拉力F大小，确定拉力F与腹腔内平衡压强P的线性对应值的模拟校准方法为：

宽度为d的柔性带可沿拉伸方向测量拉力大小，环绕在横截面半径为R的标准模拟气囊上，气囊充入一定体积的标准大气压空气；

向气囊内充入一定体积空气后内部平衡压强改变量为ΔP,测得柔性带的拉力变化量ΔF，继续多次充入一定体积空气增大平衡压强，测得一组柔性带拉力改变量；

在柔性带和气囊变形量很小的前提下，进行受力分析，得到气囊内平衡压强变化量ΔP与柔性带拉力改变量ΔF的数量关系为：

根据气囊内平衡压强变化量ΔP与柔性带拉力改变量ΔF的实测值与计算值的拟合曲线，确定拉力ΔF与平衡压强ΔP成正比，得到线性比例系数完成校准。

3.根据权利要求1所述的呼吸量化训练方法，其特征在于，步骤b)在胸腹联合呼吸状态下，根据胸腔吸入的空气体积，即吸气量V，确定腹腔内平衡压强P与吸气量V之间的对应值的方法为：

在人体正常温度T下，腹部肌肉群处于最大绷紧状态时，呼吸进入胸腔的气体变化量ΔV与腹腔内平衡压强变化量ΔP的对应关系为：

其中，P₀为大气平衡压强，V_总为胸腔和腹腔总体积，P_h为横膈膜偏离平衡位置产生沿面法线方向的平衡压强，V′为吸气后胸腔内气体体积；

计算数值结合多次测量结果进行拟合，得到腹腔内平衡压强P与胸腔内吸气量V之间的关系式。

4.根据权利要求1-3任一项所述的呼吸量化训练方法，其特征在于，步骤d)中将实际腹腔内平衡压强相对值n的变化范围进行区间划分为：(n_min，n_m1]区间的胸式呼吸、(n_m1，n_m2]区间的胸腹联合式呼吸、(n_m2，n_m3]区间的腹式呼吸，以及(n_m3，n_max)区间的横膈膜呼吸，其中：n_minn_m1n_m2n_m3n_max。