Dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios.

Dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios que comprende una porción (23) de cuerpo y una porción(25) de boquilla,

incluyendo la porción de boquilla:

una cámara (1) que contiene un conjunto (3) de válvula de orificio variable, incluyendo el conjunto (3) deválvula una primera placa (31) de válvula, fija, que tiene por lo menos una apertura para el paso de aire y unasegunda placa (33) de válvula, movible con respecto a la primera placa de válvula y que tiene por lo menosuna apertura para el paso de aire;

una entrada (9) en un primer lado del conjunto de válvula que permite inhalar aire hacia la cámara; yuna salida (11) en un segundo lado del conjunto de válvula que permite que un usuario inhale aire que hapasado a través del conjunto de válvula;

e incluyendo la porción de cuerpo:

un sensor (7) de presión para determinar una diferencia de presión en el conjunto de válvula;

medios para determinar el área de abertura del conjunto de válvula; y

medios (5, 15, 47) de control que incluyen un accionador (5, 49) para variar el orificio del conjunto de válvulade la porción (25) de boquilla en función de una diferencia de presión determinada por el sensor de presión yde un área de abertura del conjunto de válvula,

caracterizado porque la porción (25) de boquilla es separable con respecto a la porción (23) de cuerpo, yporque la placa de válvula movible tiene una porción dentada (35) en torno a por lo menos una parte de laperiferia de la misma para acoplarse al accionador (5, 49) que forma parte de los medios (5, 15, 47) decontrol, de manera que el accionador transfiere accionamiento a la placa (33) de válvula, movible, por mediode por lo menos un engranaje (51) que forma parte de una caja de engranajes, incluyendo la caja deengranajes una porción arqueada que forma parte de una superficie de separación con la porción (25) deboquilla.

Dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios [0001] La presente invención se refiere a un dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios, que incluye dispositivos de entrenamiento de músculos tanto inspiratorios como espiratorios.

Los dispositivos de entrenamiento de músculos respiratorios en forma de dispositivos de entrenamiento de músculos inspiratorios son bien conocidos, por ejemplo a partir de los documentos GB-A-2 278 545 y US-A-4 854 574. 10 Estos dispositivos conocidos incorporan, cada uno de ellos, una cámara que tiene una salida en forma de una boquilla para el paso de aire que va a ser inhalado y exhalado, una entrada que permite que el aire que se va a inhalar entre en la cámara y pase a la abertura, una válvula de escape antirretorno que permite que el aire exhalado que se introduce a través de la abertura salga de la cámara, y una válvula para ofrecer resistencia a la entrada de aire que se va a inhalar hacia la cámara, estando diseñada dicha válvula para abrirse con una presión de umbral constante. Aunque el usuario puede variar la presión de umbral de una respiración a otra o de una sesión a otra, los dispositivos conocidos presentan efectivamente una carga constante preseleccionada para la inspiración. Es decir, la carga es constante en la medida en la que es independiente del flujo y no varía con el tiempo o el volumen de los pulmones.

No obstante, las características mecánicas de los músculos respiratorios dictaminan que su fuerza (y, por lo tanto, la presión que pueden generar dentro de los pulmones) varía de acuerdo con el nivel de inflamiento de los pulmones. Consecuentemente, el sometimiento de los músculos respiratorios a una carga de resistencia constante da como resultado una sobrecarga de los músculos a volúmenes elevados de los pulmones, lo cual da como resultado, por ejemplo, una terminación prematura de la inspiración, y/o una carga sub-óptima a volúmenes bajos de los pulmones.

El documento US 6 631 716 describe un dispositivo de control respiratorio dinámico que incluye una válvula de respuesta rápida con capacidad de aplicar múltiples cargas resistivas sobre el flujo de gas respiratorio en la dirección hacia un paciente y en la dirección proveniente del mismo. Las cargas resistivas se aplican como respuesta a caudales medidos, volúmenes de los pulmones del paciente, y/o presiones en la boquilla.

El documento US 2008 053 452 describe un aparato para variar de forma aleatoria la resistencia respiratoria aplicada a sujetos humanos y animales con el fin de mejorar su rendimiento.

El documento WO 2005 006 980 describe un aparato para determinar la resistencia de los músculos respiratorios de una persona y el cual comprende una boquilla a través de la cual la persona inspira, medios suministradores de carga para proporcionar una presión contra la cual inspira la persona, y medios de control de la presión para controlar la presión, siendo tales los medios de control de la presión que controlan la presión como respuesta a un patrón respiratorio de la persona.

Es por lo tanto un objetivo de la presente invención proporcionar un dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios que supere o por lo menos palíe las desventajas de dispositivos conocidos, y que pueda proporcionar una carga dinámica de los músculos respiratorios la cual varíe en relación con las capacidades variables de los músculos respiratorios a volúmenes diferentes de los pulmones.

Según la presente invención, se proporciona un dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios que 45 comprende una porción de cuerpo y una porción de boquilla, incluyendo la porción de boquilla:

una cámara que contiene un conjunto de válvula de orificio variable, incluyendo el conjunto de válvula una primera placa de válvula fija que tiene por lo menos una apertura para el paso de aire y una segunda placa de válvula movible con respecto a la primera placa de válvula y que tiene por lo menos una apertura para el paso de aire;

una entrada en un primer lado del conjunto de válvula que permite inhalar aire hacia la cámara; y

una salida en un segundo lado del conjunto de válvula que permite que un usuario inhale aire que ha pasado a través del conjunto de válvula;

e incluyendo la porción de cuerpo:

un sensor de presión para determinar una diferencia de presión en el conjunto de válvula;

medios para determinar el área de abertura del conjunto de válvula; y

medios de control que incluyen un accionador para variar el orificio del conjunto de válvula de la porción de boquilla en función de una diferencia de presión determinada por el sensor de presión y de un área de abertura del conjunto de válvula,

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en donde la porción de boquilla es separable con respecto a la porción de cuerpo, y en donde la placa de válvula movible tiene una porción dentada en torno a por lo menos una parte de la periferia de la misma para acoplarse al accionador que forma parte de los medios de control, de manera que el accionador transfiere accionamiento a la placa de válvula movible a través de medios seleccionados de entre por lo menos un engranaje que forma parte de una caja de engranajes, incluyendo la caja de engranajes una porción arqueada que forma parte de una superficie de separación con la porción de boquilla.

Los medios para determinar el área de abertura del conjunto de válvula pueden incluir medios de realimentación 10 posicional, tales como un codificador óptico o magnético, o, como medios para determinar el área de abertura de la válvula, puede servir un accionador destinado a accionar el conjunto de válvula.

El accionador se puede seleccionar de entre un motor del tipo paso a paso, un servomotor DC, un motor por ultrasonidos u otro tipo de accionador.

En la primera y la segunda placas de válvula se puede formar, en cada una de ellas, una pluralidad de aperturas en forma de un sector de círculo, espaciadas equitativamente en torno a un eje de cada placa de válvula y separadas por regiones macizas que tienen sustancialmente las mismas dimensiones que las aperturas.

El conjunto de válvula puede incluir medios impulsores, tales como un muelle helicoidal, que empujen las placas de válvula una hacia otra.

El conjunto de válvula puede incluir un tope terminal para limitar el movimiento relativo entre la primera y la segunda placas de válvula.

La primera placa puede estar montada en la cámara de tal manera que permita una cantidad de movimiento relativo entre la placa de válvula y la cámara.

El sensor de presión puede incluir un primer acceso aguas arriba del conjunto de válvula y un segundo acceso 30 aguas abajo del conjunto de válvula.

Los medios de control pueden incluir un acondicionador de la señal para convertir una señal de salida del sensor de presión a un formato adaptado para su introducción en los medios de control.

Los medios de control pueden incluir un microprocesador para determinar la abertura requerida del orificio del conjunto de válvula. El microprocesador puede controlar el orificio, por ejemplo, para mantener un perfil predeterminado de diferencia de presión, de caudal o de carga resistiva, los cuales se pueden hacer variar, por ejemplo, según el volumen y/o el tiempo. Puesto que la diferencia de presión predeterminada es efectivamente una diferencia de presión con respecto a la presión atmosférica, a dicha diferencia de presión se le hace referencia frecuentemente como presión bucal PBUCAL.

El dispositivo puede incluir medios de realimentación para proporcionar información a un usuario. Los medios de realimentación pueden comprender uno o más de entre una pantalla LCD, un zumbador audible, diodos emisores de luz, una conexión para un ordenador externo, o realimentación vibracional táctil.

Para entender mejor la presente invención y para revelar más claramente cómo puede llevarse a la práctica la misma, a continuación se hará referencia, a título de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra los componentes principales de una realización de un dispositivo 50 de entrenamiento de músculos respiratorios según la presente invención;

la Figura 2 es una vista posterior, explosionada, y en perspectiva, de otra realización de un dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios según la presente invención;

la Figura 3 es una vista frontal, explosionada, y en perspectiva, del dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios mostrado en la Figura 2;

la Figura 4 es una vista en perspectiva del dispositivo de entrenamiento de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de entrenamiento de músculos respiratorios que comprende una porción (23) de cuerpo y una porción (25) de boquilla, incluyendo la porción de boquilla:

una cámara (1) que contiene un conjunto (3) de válvula de orificio variable, incluyendo el conjunto (3) de válvula una primera placa (31) de válvula, fija, que tiene por lo menos una apertura para el paso de aire y una segunda placa (33) de válvula, movible con respecto a la primera placa de válvula y que tiene por lo menos una apertura para el paso de aire;

una entrada (9) en un primer lado del conjunto de válvula que permite inhalar aire hacia la cámara; y una salida (11) en un segundo lado del conjunto de válvula que permite que un usuario inhale aire que ha pasado a través del conjunto de válvula;

e incluyendo la porción de cuerpo:

un sensor (7) de presión para determinar una diferencia de presión en el conjunto de válvula; medios para determinar el área de abertura del conjunto de válvula; y medios (5, 15, 47) de control que incluyen un accionador (5, 49) para variar el orificio del conjunto de válvula de la porción (25) de boquilla en función de una diferencia de presión determinada por el sensor de presión y

de un área de abertura del conjunto de válvula,

caracterizado porque la porción (25) de boquilla es separable con respecto a la porción (23) de cuerpo, y porque la placa de válvula movible tiene una porción dentada (35) en torno a por lo menos una parte de la periferia de la misma para acoplarse al accionador (5, 49) que forma parte de los medios (5, 15, 47) de control, de manera que el accionador transfiere accionamiento a la placa (33) de válvula, movible, por medio de por lo menos un engranaje (51) que forma parte de una caja de engranajes, incluyendo la caja de engranajes una porción arqueada que forma parte de una superficie de separación con la porción (25) de boquilla.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que los medios para determinar el área de abertura del conjunto (3) de válvula incluyen medios (59) de realimentación posicional, por ejemplo un codificador óptico o magnético.

3. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que en la primera y la segunda placas (31, 33) de válvula se forma, en cada una de ellas, una pluralidad de aperturas en forma de un sector de círculo, espaciadas equitativamente en torno a un eje de cada placa de válvula y separadas por regiones macizas que tienen sustancialmente las mismas dimensiones que las aperturas.

4. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que el conjunto (3) de válvula incluye medios impulsores (37) que empujan las placas (31, 33) de válvula una hacia otra. 40

5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que los medios impulsores (37) comprenden un muelle helicoidal.

6. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que el conjunto (3) de válvula incluye un tope terminal (39)

para limitar el movimiento relativo entre la primera y la segunda placas (31, 33) de válvula. 45

7. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que la primera placa (31) está montada en la cámara (1) de tal manera que permite una cantidad de movimiento relativo entre la placa de válvula y la cámara.

8. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que el sensor (7) de presión incluye un primer acceso (53)

aguas arriba del conjunto (3) de válvula y un segundo acceso (55) aguas abajo del conjunto de válvula, extendiéndose el primer acceso (53) en una región de entrada de un conducto de aire a través de la porción (25) de boquilla y estando separado el segundo acceso (55) con respecto al primer acceso y extendiéndose en una región de salida del conducto de aire.

9. Dispositivo según cualquier reivindicación anterior, en el que los medios (15, 47, 49) de control incluyen un microprocesador (15) para determinar la abertura requerida del orificio del conjunto (3) de válvula.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que el microprocesador (15) controla el orificio para mantener por lo menos uno de entre un perfil predeterminado de diferencia de presión, de caudal, y de carga resistiva. 60

11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el que el parámetro controlado se hace variar con por lo menos uno de entre el volumen y el tiempo.

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