Система управления компрессией и декомпрессией и способ укрепления кровеносных сосудов
COMPRESSION AND DECOMPRESSION CONTROL SYSTEM AND VASCULAR STRENGTHENING METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе управления компрессией и декомпрессией и способу укрепления кровеносных сосудов.
Предпосылки создания изобретения
На сегодняшний день разработан и используется на практике способ KAATSU-тренинга мускулов, обеспечивающий возможность эффективного укрепления мускулов за счет ограничения кровотока в результате приложения нагрузки к мускулам (например, см. патентный документ 1). В реализации такого способа тренинга и мускулов используется аппарат для укрепления мускулов. Этот аппарат включает в себя манжету, с помощью которой определенный участок конечностей (рук и ног) пользователя подвергается сдавливанию и к мускулам прикладывается сила компрессии. В настоящее время разработана методика увеличения и уменьшения силы компрессии, прикладываемой к определенному участку конечности пользователя. Методика позволяет повысить эффективность KAATSU-тренинга мускулов, а также повысить уровень безопасности KAATSU-тренинга мускулов (например, см. патентный документ 2).
Список цитирования
Патентный(е) документ(ы)
Патентный документ 1: JP 2670421
Патентный документ 2: JP 4597840
Краткое изложение сущности изобретения
Проблема, решаемая изобретением
В последние годы факторы нездорового образа жизни, включающие в себя привычку к нерегулярному питанию и недостаточную физическую нагрузку, приводят к увеличению числа пациентов, страдающих сосудистыми заболеваниями, такими как церебральный инфаркт и инфаркт миокарда. С учетом этого факта в области медицины и других областях были проведены исследования, направленные на укрепление кровеносных сосудов (например, на повышение эластичности сосудов). Авторами настоящей заявки в результате развития прежнего способа KAATSU-тренинга мускулов, раскрытого в патентных документах 1 и 2, была найдена новая методика обеспечения укрепления кровеносных сосудов.
Цель настоящего изобретения заключается в разработке способа укрепления кровеносных сосудов, характеризующегося чрезвычайной простотой, а также системы управления компрессией и декомпрессией, используемой при реализации способа.
Средства решения проблемы
Для достижения указанной цели система управления компрессией и декомпрессией согласно настоящему изобретению включает в себя ремень, предназначенный для обматывания вокруг определенного участка конечности пользователя и приложения силы компрессии к этому определенному участку, а также контроллер для регулирования силы компрессии, прикладываемой к определенному участку с помощью ремня, где контроллер осуществляет регулирование силы компрессии, прикладываемой с помощью ремня, с обеспечением поочередного повторения операции компрессии, заключающейся в приложении заданной силы компрессии к определенному участку, и операции декомпрессии, заключающейся в полном снятии силы компрессии, приложенной к определенному участку в результате операции компрессии.
Использование такой конструкции позволяет осуществлять регулирование силы компрессии, прикладываемой с помощью ремня, с обеспечением поочередного повторения операции компрессии, заключающейся в приложении заданной силы компрессии к определенному участку, и операции декомпрессии, заключающейся в полном снятии силы компрессии, приложенной к определенному участку в результате операции компрессии. Предлагаемая конструкция обеспечивает возможность увеличения количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, и, таким образом, возможность укрепления кровеносных сосудов. Другими словами, появляется возможность реализации чрезвычайно простого укрепления кровеносных сосудов пользователя только за счет повторения операций компрессии и декомпрессии определенного участка конечности пользователя с помощью специального ремня.
Система управления компрессией и декомпрессией согласно настоящему изобретению может дополнительно включать в себя элемент для поддержания формы, предназначенный для поддержания ремня, обмотанного вокруг определенного участка, в форме петли, камеру для газа, выполненную на ремне, и блок регулирования давления, обеспечивающий подачу газа в камеру для газа через определенную трубу или удаление газа из камеры для газа. В такой системе для выполнения операции компрессии и операции декомпрессии управление блоком регулирования давления может осуществляться помощью контроллера.
В системе управления компрессией и декомпрессией согласно настоящему изобретению контроллер может задавать продолжительность каждой операции компрессии и операции декомпрессии в пределах от 10 до 30 секунд.
В системе управления компрессией и декомпрессией согласно настоящему изобретению ремень может иметь ширину в пределах от 2,5 до 3 см и может быть обмотан вокруг положения поблизости от основания руки пользователя, а контроллер может задавать силу компрессии при операции компрессии в пределах от 100 до 300 мм рт.ст. и может задавать число выполнений каждой операции компрессии и операции декомпрессии до трех-пяти раз.
В системе управления компрессией и декомпрессией согласно настоящему изобретению ремень может иметь ширину в пределах от 5-6 см и быть обмотан вокруг положения поблизости от основания ноги пользователя, а контроллер может задавать силу компрессии при операции компрессии в пределах от 200 до 300 мм рт.ст. и может задать число выполнений каждой операции компрессии и операции декомпрессии до пяти раз.
В системе управления компрессией и декомпрессией согласно настоящему изобретению при выполнении множества операций компрессии контроллер может задавать силу компрессии при каждой операции компрессии выше, чем соответствующая сила компрессии при непосредственно предшествовавшей операции компрессии.
Способ укрепления кровеносных сосудов согласно настоящему изобретению включает в себя поочередное повторение этапа компрессии, заключающегося в приложении силы компрессии к определенному участку конечности пользователя с помощью ремня, предназначенного для обматывания вокруг определенного участка, и этапа декомпрессии, заключающегося в полном снятии силы компрессии, приложенной к определенному участку на этапе компрессии, обеспечивающее возможность увеличения количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, и, таким образом, возможность укрепления кровеносных сосудов.
Использование этого способа обеспечивает возможность увеличения количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, и, таким образом, возможность укрепления кровеносных сосудов за счет поочередного повторения этапа компрессии, заключающегося в приложении заданной силы компрессии к определенному участку конечности (руки и ноги) пользователя с помощью ремня, предназначенного для обматывания вокруг определенного участка, этапа декомпрессии, заключающегося в полном снятии силы компрессии, приложенной к определенному участку на этапе компрессии. Другими словами, появляется возможность реализации чрезвычайно простого укрепления кровеносных сосудов пользователя только за счет повторения операций компрессии и декомпрессии определенного участка конечности пользователя с помощью специального ремня. При этом способ укрепления кровеносных сосудов представляет собой изобретение, относящееся исключительно к укреплению "кровеносных сосудов (в том числе и кровеносных сосудов мускулов)" (то есть изобретение, теснейшим образом связанное с "тренингом мускулов"), но не включает в себя способа медицинской практики, используемого врачами применительно к пациентам, или т.п., и имеет промышленную применимость.
В способе укрепления кровеносных сосудов согласно настоящему изобретению могут быть использованы элемент для поддержания формы, обеспечивающий поддержание ремня, обмотанного вокруг определенного участка, в форме петли, камера для газа, выполненная на ремне, и блок регулирования давления, обеспечивающий подачу газа в камеру для газа через определенную трубу или удаление газа из камеры для газа. При этом выполнение этапа компрессии и этапа декомпрессии может осуществляться в результате управления блоком регулирования.
В способе укрепления кровеносных сосудов согласно настоящему изобретению продолжительность каждого этапа компрессии и этапа декомпрессии может быть задана в пределах от 10 до 30 секунд.
На этапе компрессии в способе укрепления кровеносных сосудов согласно настоящему изобретению ремень может иметь ширину в пределах от 2,5 см до 3 см и может быть использован для приложения силы компрессии к положению поблизости от основания руки пользователя, а сила компрессии может быть задана в пределах от 100 до 300 мм рт.ст. При этом число выполнений каждого этапа компрессии и этапа декомпрессии может быть задано до трех-пяти раз.
На этапе компрессии в способе укрепления кровеносных сосудов согласно настоящему изобретению, ремень может иметь ширину в пределах от 5 см до 6 см и может быть использован для приложения силы компрессии к положению поблизости от основания ноги пользователя, а сила компрессии может быть задана в пределах от 200 до 300 мм рт.ст. При этом число выполнений каждого этапа компрессии и этапа декомпрессии может быть задано до пяти раз.
В способе укрепления кровеносных сосудов согласно настоящему изобретению при выполнении множества операций компрессии сила компрессии при каждой операции компрессии может быть задана выше, чем соответствующая сила компрессии на непосредственно предшествовавшем этапе компрессии.
Эффект от изобретения
Настоящее изобретение позволяет создать способ укрепления кровеносных сосудов, характеризующийся чрезвычайной простотой, а также систему управления компрессией и декомпрессией, используемой при реализации способа
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематический вид, иллюстрирующий всю конструкцию системы управления компрессией и декомпрессией согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид в перспективе, иллюстрирующий манжету в составе системы управления компрессией и декомпрессией, представленной на фиг. 1.
Фиг. 3 - вид манжеты для рук в составе системы управления компрессией и декомпрессией, представленной на фиг. 1, в рабочем состоянии.
Фиг. 4 - вид манжеты для ног в составе системы управления компрессией и декомпрессией, представленной на фиг. 1, в рабочем состоянии.
Фиг. 5 - схематический вид внутренней структуры контроллера компрессии и декомпрессии в составе системы управления компрессией и декомпрессией, представленной на фиг. 1.
Фиг. 6 - аппаратная конфигурация контроллера в составе контроллера компрессии и декомпрессии, представленного на фиг. 5.
Фиг. 7 - функциональная блок-схема, создаваемая в контроллере в составе контроллера компрессии и декомпрессии, представленного на фиг. 5.
Фиг. 8 - блок-схема последовательности процесса реализации способа укрепления кровеносных сосудов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9 - временная диаграмма, иллюстрирующая пример динамики силы компрессии, прикладываемой к положению поблизости от основания руки, в способе укрепления кровеносных сосудов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 10 - временная диаграмма, иллюстрирующая пример динамики силы компрессии, прикладываемой к положению поблизости от основания ноги, в способе укрепления кровеносных сосудов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 11 - временная диаграмма, иллюстрирующая динамику силы компрессии, прикладываемой к положению поблизости от основания руки, в способе укрепления кровеносных сосудов согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Лучший вариант осуществления изобретения
Ниже рассмотрим варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками чертежи.
Прежде всего варианты осуществления настоящего изобретения рассмотрим со ссылками на фиг. 1-7. В рассматриваемом варианте осуществления рассмотрим конкретный пример системы 1 управления компрессией и декомпрессией согласно настоящему изобретению и способ укрепления кровеносных сосудов (ниже именуемый как "тренинг кровеносных сосудов"), реализуемый с использованием системы 1 управления компрессией и декомпрессией.
На фиг. 1 представлен схематический вид, иллюстрирующий всю конструкцию системы 1 управления компрессией и декомпрессией согласно рассматриваемому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, система 1 управления компрессией и декомпрессией 1 согласно рассматриваемому варианту осуществления включает в себя манжеты 100 и контроллер 200 компрессии и декомпрессии.
Манжета 100 в рассматриваемом варианте осуществления имеет конструкцию, показанную на фиг. 2-4. На фиг. 2 представлен вид в перспективе, иллюстрирующий вариант осуществления манжеты 10, а на фиг. 3 и фиг. 4 представлены виды в перспективе, иллюстрирующие варианты использования манжет 100.
В рассматриваемом варианте осуществления используется множество манжет 100, как показано на фиг. 1 (в частности четыре). Число манжет 100, равное четырем, позволяет прикладывать силу компрессии к обеим рукам и ногам пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов. Из числа манжет 100 в рассматриваемом варианте осуществления манжеты 100A используются для рук (используются для обматывания вокруг рук и приложения силы компрессии к рукам), а манжеты 100B используются для ног (используются для обматывания вокруг ног и приложения силы компрессии к ногам). Число манжет 100 не обязательно должно составлять четыре и возможно использование одной или более манжет. Число манжет 100A для рук не обязательно должно быть равным числу манжет 100B для ног. При тренинге кровеносных сосудов, которому одновременно подвергается множество пользователей, число манжет 100 может составлять более четырех.
Манжета 100 в рассматриваемом варианте осуществления предназначена для обматывания вокруг определенного участка любого из мускулов конечностей и сдавливания определенного участка мускулов, за счет которого к этому определенному участку прикладывается заданная сила, и кроме того, как описывается ниже, обеспечивает возможность изменения силы компрессии, прикладываемой к определенному участку рук или ног. В рассматриваемом варианте осуществления, манжета 100 в основном включает в себя ремень 110, камеру 120 для газа и элемент 130 для поддержания формы.
Ремень 110 может представлять собой любой ремень, который может быть обмотан вокруг определенного участка (например, вокруг положения поблизости от основания руки или основания ноги и подходящего для ограничения кровотока за счет сдавливания с внешней стороны), вокруг которого обмотана манжета 100. Ремень 110 в рассматриваемом варианте осуществления изготовлен из эластичного материала, но не обязательно. Ремень 110, в частности, изготовлен из неопреновой резины.
Длина ремня 110 в рассматриваемом варианте осуществления может быть задана в зависимости от периферической длины определенного участка, вокруг которого обмотана манжета 100 пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов. Ремень 110 должен иметь длину, превышающую периферическую длину определенного участка. В рассматриваемом варианте осуществления ремень 110 имеет длину, превышающую периферическую длину определенного участка не менее чем в два раза. С учетом того, что определенный участок руки пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов, имеет периферическую длину 26 см, длина ремня 110 манжеты 100A для рук в рассматриваемом варианте осуществления составляет, в частности, 90 см, а длина ремня 110 манжеты 100B для ног с учетом того, что определенный участок ноги пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов, имеет периферическую длину 45 см, составляет, в частности, 145 см.
Ширина ремня 110 в рассматриваемом варианте осуществления соответственно может быть задана в зависимости от положения определенного участка, вокруг которого обмотана манжета. Например, ширина ремня 110 манжеты 100A для рук может быть задана в пределах от 2,5 до 3 см, а ширина ремня 110 манжеты 100B для ног может быть задана в пределах от 5 до 6 см.
Камера 120 для газа прикреплена к ремню 110. Камера 120 для газа в рассматриваемом варианте осуществления прикреплена к одной стороне ремня 110. Крепление камеры 120 для газа к ремню 110 может быть осуществлено любым образом, в том числе и вышеуказанным. Например, камера 120 для газа может быть размещена внутри ремня 110, имеющего внутри полость.
Камера 120 для газа прикреплена к ремню 110 так, что один конец этой камеры оказывается совмещенным с одним концом ремня 110 (с нижним концом ремня 110 на фиг. 2), но не обязательно. Камера 120 для газа представляет собой воздухонепроницаемый мешок, изготовленный из воздухонепроницаемого материала. Камера 120 для газа в рассматриваемом варианте осуществления изготовлена из эластичной резины, подобной той, которая используется в манжетах тонометров. Материал камеры 120 для газа не ограничивается только указанным выше, и возможно использование любого материала, обладающего воздухонепроницаемостью.
Длина камеры 120 для газа является практически такой же, как и периферическая длина определенного участка, вокруг которого обмотана манжета 100 в рассматриваемом варианте осуществления, но не обязательно. В рассматриваемом варианте осуществления, камера 120 для газа манжете 100A для рук имеет длину 25 см, а камера 120 для газа в манжете 100B для ног имеет длину 44 см.
Ширина камеры 120 для газа соответственно задана в зависимости от положения определенного участка, вокруг которого обмотана манжета 100. В рассматриваемом варианте осуществления камера 120 для газа в манжете 100A для рук имеет ширину в пределах от 2,5 до 3 см, а камера 120 для газа в манжете 100B для ног имеет ширину в пределах от 5 до 6 см, но не обязательно.
Камера 120 для газа снабжена соединительным патрубком 121, который сообщается с внутренней частью камеры 120 для газа. Этот патрубок может быть соединен с контроллером 200 компрессии и декомпрессии, например, через соединительную трубку 300, выполненную в виде соответствующей трубки, такой как резиновая трубка. Как будет показано ниже, через соединительный патрубок 121 газ подается в камеру 120 для газа и выпускается из камеры 120 для газа во внешнее пространство.
Элемент 130 для поддержания формы используется для крепления ремня 110 в состоянии, при котором ремень 110 обмотан вокруг определенного участка. Элемент 130 для поддержания формы в рассматриваемом варианте осуществления представляет собой застежку-липучку, размещенную на другом по отношению к камере 120 для газа конце ремня 110 (на верхнем конце ремня 110 на фиг. 2). Элемент 130 для поддержания формы может быть свободно закреплен на любом участке ремня 110 по всей его поверхности со стороны, противоположной стороне крепления камеры 120 для газа.
При заполнении камеры 120 для газа воздухом после обматывания ремня 110 вокруг определенного участка и закрепления ремня 110 с помощью элемента 130 для поддержания формы манжета 100 обеспечивает сдавливание мускулов и приложение силы компрессии к мускулам. И наоборот, при выпускании воздуха из камеры 120 для газа в этом состоянии сила компрессии, прикладываемая с помощью манжеты 100 к определенному участку, снижается.
Контроллер 200 компрессии и декомпрессии может представлять собой любое устройство, способное обеспечивать подачу газа в камеру 120 для газа и удаление газа из камеры 120 для газа. Контроллер 200 компрессии и декомпрессии обеспечивает также автоматическое управление подачей газа в камеру 120 для газа и удалением газа из этой камеры. Контроллер 200 компрессии и декомпрессии может иметь любую конфигурация, обеспечивающую возможность подачи газа в камеру 120 для газа и удаления газа из камеры 120 для газа и возможность выполнения автоматического управления.
На фиг. 5 представлен схематический вид, иллюстрирующий типичную конфигурацию контроллера 200 компрессии и декомпрессии. Как показано на фиг. 5, контроллер 200 компрессии и декомпрессии включает в себя четыре насоса 210 и контроллер 220. В рассматриваемом варианте осуществления контроллер 200 компрессии и декомпрессии снабжен кожухом, в который размешены насосы 210 и контроллер 220. Устройство ввода размещено вне кожуха и не показано на чертежах.
Четыре насоса 210 соединены с соответствующими четырьмя манжетами 100. В рассматриваемом варианте осуществления насос 210 соответствует в настоящем изобретении блоку регулирования давления.
Функцией насоса 210 является всасывание газа (воздуха в рассматриваемом варианте осуществления) из окружающего пространства и направление этого газа во внешнее пространство через соединительный патрубок 211. Насос снабжен также клапаном 212, открытие которого приводит к выпусканию газа из насоса 210 во внешнее пространство. Каждый из четырех насосов 210 имеет свой собственный соединительный патрубок 211 насоса и соединен с камерой 120 для газа через соединенную с ним соединительную трубку 300 и соединительный патрубок 121. При накачивании насосом 210 газ нагнетается в камеру 120 для газа в манжете 100, соединенной с этим насосом 210. При открытии клапана 212 насоса 210 газ может быть выпущен из камеры 120 для газа в манжете 100, соединенной с этим насосом 210. При этом клапан 212 установлен не обязательно на насосе 210 и может быть установлен в любом положении на пути от насоса 210 к камере 120 для газа.
Насос 210 имеет манометр, не показанный на чертежах. Манометр позволяет измерять давление в насосе 210. Давление в насосе 210 естественно равно давлению в камере 120 для газа.
Контроллер 220 предназначен для управления насосами 210. В результате запуска насоса 210 при закрытом клапане 212 контроллер 220 обеспечивает подачу воздуха в камеру 120 для газа в манжете 100, а в результате открытия клапана 212 на насосе 210 - удаление воздуха из камеры 120 для газа. Другими словами, контроллер 220 осуществляет управление насосом 210, включающее в себя открытие и закрытие клапана 212.
Управление насосом 210 с помощью контроллера 220 обеспечивает поочередное повторение операции компрессии, заключающейся в приложении заданной силы компрессии к определенному участку с помощью ремня 110 манжеты 100, и операция декомпрессии, заключающейся в полном снятии силы компрессии, приложенной к определенному участку в результате операция компрессии. Такое повторение операции компрессии и операции декомпрессии обеспечивает возможность увеличения количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, и, таким образом, возможность укрепления кровеносных сосудов.
Внутренняя конфигурация контроллера 220 представлена в виде схемы на фиг. 6. Контроллер 220 включает в себя компьютер и состоит из ЦП 401, ПЗУ 402, ОЗУ 403 и интерфейса 404, подключенных один к другому через шину 405.
ЦП 401 - это центральный процессор, который управляет всем контроллером 220. ПЗУ 402 хранит программы и данные, необходимые для исполнения описываемого ниже процесса обработки, выполняемой контроллером 220. ЦП 401 исполняет эту обработку на основе программы. ПЗУ 402 может представлять собой флэш-ПЗУ. В дополнение к ПЗУ 402 или вместо ПЗУ 402 контроллер 220 может включать в себя и другие носители записи для хранения программ и данных, такие как жесткие диски. ОЗУ 403 предназначено для обеспечения рабочей области для исполнения вышеупомянутой программы. Функцией интерфейса 404 является прием входных сигналов от устройства ввода и направление команд от контроллера 220 на каждый из четырех насосов 210.
В результате исполнения программы процессором ЦП 401 в контроллере 220, как показано на фиг. 7 создается функциональный блок. Контроллер 220 включает в себя блок 411 анализа вводимой информации, блок 412 генерирования данных для управления, блок 413 записи данных для управления, блок 414 управления выводом данных и блок 415 управления.
Блок 411 анализа вводимой информации принимает вводимую информацию от устройства ввода через интерфейс 404 и осуществляет детальный анализ этой информации. Данные анализа, полученные с помощью блока 411 анализа вводимой информации, направляются в блок 412 генерирования данных для управления или в блок 415 управления.
На основе данных, полученных от блока 411 анализа вводимой информации, блок 412 генерирования данных для управления генерирует данные для управления насосами 210, включающего в себя открытие и закрытие клапанов 212. Данные для управления, генерированные блоком 412 генерирования данных для управления, записываются в блоке 413 записи данных для управления.
Блок 413 записи данных для управления обеспечивает хранение данных для управления, полученных от блока 412 генерирования данных для управления. Блок 413 записи данных для управления в рассматриваемом варианте осуществления хранит порции данных для управления, соответствующие каждому из четырех насосов 210 в виде наборов. Блок 413 записи данных для управления в рассматриваемом варианте осуществления может хранить множество наборов порций данных для управления, соответствующих каждому из четырех насосов 210. Каждый набор порций данных представляет собой набор данных для регулирования сил компрессии, прикладываемых к обеим ногам и к обеим ногам при выполнении тренинга кровеносных сосудов. Множество наборов порций данных может представлять собой наборы данных для множества пользователей. В этом случае загрузка набора данных для пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов, осуществляется в зависимости от пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов. Множество наборов порций данных может представлять собой наборы данных для одного конкретного пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов. В этом случае в зависимости от физического состояния этого одного пользователя может осуществляться загрузка различных наборов данных. Или использование множества наборов порций данных может осуществляться с использованием обоих указанных выше режимов.
Блок 415 управления осуществляет общее управление всеми блоками - блоком 411 анализа вводимой информации, блоком 412 генерирования данных для управления и блоком 414 управления выводом данных. Блок 415 управления также имеет функцию управления режимами, рассматриваемыми ниже. Кроме того, при выполнении тренинга кровеносных сосудов блок 415 управления имеет функцию считывания набора данных для управления из блока 413 записи данных для управления и отправки этого набора данных в блок 414 управления выводом данных.
Блок 414 управления выводом данных имеет функцию управления насосами 210 на основе данных для управления. Тренинг кровеносных сосудов выполняется при управлении насосами 210, осуществляемом блоком 414 управления выводом данных.
Далее со ссылками на блок-схему последовательности процесса на фиг. 8 и т.п. рассмотрим тренинг кровеносных сосудов (способ укрепления кровеносных сосудов), выполняемый с использованием системы 1 управления компрессией и декомпрессией согласно рассматриваемому варианту осуществления.
Прежде всего осуществляется подготовка данных для управления, используемых для укрепления кровеносных сосудов (этап подготовки данных для управления: S1). Контроллер 200 компрессии и декомпрессии в рассматриваемом варианте осуществления работает в двух режимах - в режиме настройки и в режиме тренинга. Подготовка данных для управления осуществляется в режиме настройки. Ввод информации для выбора режима настройки или режим тренинга осуществляется с помощью устройства ввода. При вводе информации для выбора режима настройки или режим тренинга из устройства ввода блок 411 анализа вводимой информации принимает эту информацию через интерфейс 404 и отправляет ее в блок 415 управления. После приема информации блок 415 управления запускает режим настройки или режим тренинга.
При реализации режима настройки в контроллере 200 компрессии и декомпрессии устройство ввода может быть использовано для ввода информации, необходимой для генерирования данных для управления. Вводимая информация отправляется в блок 412 генерирования данных для управления через интерфейс 404 и блок 411 анализа вводимой информации. На основе вводимой информации блок 412 генерирования данных для управления генерирует данные для управления и отправляет эти данные для управления в блок 413 записи данных для управления. Блок 413 записи данных для управления обеспечивает хранение этих данных. Как указано выше, данные для управления в рассматриваемом варианте осуществления состоят из набора четырех порций данных, соответствующих каждому из четырех насосов 210. Данные для управления представляют собой данные об изменении давления в насосе 210 с течением времени. Динамику давления в насосе 210 рассмотрим ниже.
В рассматриваемом варианте осуществления хранение множества наборов четырех порций данных может осуществляться в блоке 413 записи данных для управления, и поэтому вышеупомянутая операция ввода повторяется требуемое число раз. Как указано выше, в рассматриваемом варианте осуществления генерируется так называемый заказной набор данных для управления, подходящий для каждого пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов. При этом типичные или общие данные для управления перед загрузкой в контроллер 200 компрессии и декомпрессии могут предварительно храниться в блоке 413 записи данных для управления. Предварительно храниться в блоке 413 записи данных для управления может одна или более порций данных для управления.
После подготовки данных для управления к контроллеру 200 компрессии и декомпрессии через соединительные трубки 300 подключаются манжеты 100 (этап подключения манжеты: S2). Затем манжеты 100 обматываются вокруг определенных участков конечностей пользователя, как показано на фиг. 3 и фиг. 4, и закрепляются на определенных участках с помощью элементов 130 для поддержания формы (этап размещения манжеты: S3). В этом состоянии к определенному участку не прикладывается практически никакая сила компрессии. В рассматриваемом варианте осуществления определенные участки располагаются поблизости от оснований обеих рук и обеих ног.
В этом состоянии контроллер 200 компрессии и декомпрессии переключается в режим тренинга и начинается выполнение тренинга кровеносных сосудов. После начала режима тренинга пользователь, подвергающийся тренингу кровеносных сосудов, в результате управления устройством ввода осуществляет выбор набора четырех порций данных для управления для пользователя (этап выбора данных для управления: S4). В случае множества наборов данных для управления для пользователя пользователь выбирает соответствующий набор данных для управления с учетом своего физического состояния и других своих данных. Выбор набора данных для управления также осуществляется с использованием устройства ввода.
После ввода информации о выборе набора данных для управления от устройства ввода эта информация отправляется в блок 415 управления через интерфейс 404 и блок 411 анализа вводимой информации. Блок 415 управления считывает набор данных для управления, выбранных с помощью этой информации, из блока 413 записи данных для управления и отправляет набор данных для управления в блок 414 управления выводом данных. На основе этого набора данных для управления блок 414 управления выводом данных осуществляет управление насосами 210 (управление компрессией и декомпрессией: S5). При этом давление в насосе 210 измеряется с помощью манометра, и насос 210 автоматически поддерживает давление в насосе 210 на значении, соответствующем данным для управления.
Рассмотрим далее операцию компрессии и операцию декомпрессии на этапе S5 управления компрессией и декомпрессией со ссылками на временные диаграммы на фиг. 9 и фиг. 10. В рассматриваемом варианте осуществления сила компрессии (соответствующее давление), прикладываемая к рукам пользователя, повергаемого тренингу кровеносных сосудов, составляет 150-160 мм рт.ст., а соответствующее давление для ног - 250-260 мм рт.ст.
На фиг. 9 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая динамику силы компрессии, прикладываемой к положению поблизости от основания руки пользователя с помощью ремня 110 манжеты 100. В примере на фиг. 9 в результате управления насосом 210, осуществляемого контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки, увеличивается приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до соответствующего давления (приблизительно до 150 мм рт.ст.), а затем соответствующее давление поддерживается в течение приблизительно 10 секунд (этап компрессии руки; S51). Далее в результате управления насосом 210, осуществляемого контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки, снижается приблизительно за 5 секунд от соответствующего давления (приблизительно от 150 мм рт.ст.) до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), а затем это состояние поддерживается в течение приблизительно 10 секунд (этап декомпрессии руки: S52). Затем контроллер 220 обеспечивает повторение этапа S51 компрессии руки и этапа S52 декомпрессии руки два или более раз (например, каждый этап повторяется три раза).
На фиг. 10 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая динамику силы компрессии, прикладываемой к положению поблизости от основания ноги пользователя с помощью ремня 110 манжеты 100. В примере на фиг. 10 в результате управления насосом 210, осуществляемого контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания ноги, увеличивается приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до соответствующего давления (приблизительно до 250 мм рт.ст.), а затем соответствующее давление поддерживается в течение приблизительно 15 секунд (этап компрессии ноги; S53). Далее в результате управления насосом 210, осуществляемого контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки, снижается приблизительно за 5 секунд от соответствующего давления (приблизительно от 250 мм рт.ст.) до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), а затем это состояние поддерживается в течение приблизительно 15 секунд (этап декомпрессии ноги: S54). Затем контроллер 220 обеспечивает повторение этапа S53 компрессии ноги и этапа S54 декомпрессии ноги два или более раз (например, каждый этап повторяется пять раз).
В системе 1 управления компрессией и декомпрессией согласно варианту осуществления, рассмотренному выше, регулирование силы компрессии, прикладываемой с помощью ремня 110, может осуществляться с обеспечением поочередного повторения операции компрессии, заключающейся в приложении заданной силы компрессии к определенным участкам конечностей (рук и ног) пользователя, и операция декомпрессии, заключающейся в полном снятии силы компрессии, приложенной к определенным участкам в результате операции компрессии. В результате обеспечивается возможность увеличения количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, и, таким образом, возможность укрепления кровеносных сосудов. Другими словами, появляется возможность реализации чрезвычайно простого укрепления кровеносных сосудов пользователя только за счет повторения операций компрессии и декомпрессии определенного участка конечности пользователя с помощью специального ремня 110.
Система 1 управления компрессией и декомпрессией согласно варианту осуществления, рассмотренному выше, позволяет осуществлять регулирование силы компрессии, прикладываемой к определенным участкам конечностей пользователя с помощью ремней 110, с обеспечением поочередного повторения операции компрессии и операции декомпрессии два или более раз и, таким образом, стабилизировать вегетативные нервы пользователя. Другими словами, появляется возможность повышения активности симпатических нервов пользователя за счет операции компрессии и повышения активности парасимпатических нервов пользователя за счет операции декомпрессии Повторение операции компрессии и операции декомпрессии обеспечивает, таким образом, возможность стабилизации вегетативных нервов пользователя.
Рассмотренные выше варианты осуществления являются иллюстрациями примера, в котором каждая продолжительность операции компрессии и операции декомпрессии на этапе компрессии и этапе декомпрессии тренинга кровеносных сосудов составляет приблизительно 10 секунд для рук и приблизительно 15 секунд для ног. Однако каждая продолжительность операции компрессии и операции декомпрессии не ограничивается только вышеуказанными значениями и может соответственно изменяться с учетом телосложения пользователя, его физического состояния или т.п. во время тренинга. Каждая продолжительность операции компрессии и операции декомпрессии может составлять, например, приблизительно 20-30 секунд. Продолжительность операции компрессии может отличаться от продолжительности операции декомпрессии.
Рассмотренные выше варианты осуществления являются иллюстрациями примера, в котором силы компрессии, прикладываемые на этапе компрессии в процессе тренинга кровеносных сосудов, задаются на уровне соответствующих давлений (на уровне приблизительно 150 мм рт.ст. для рук и приблизительно 250 мм рт.ст. для ног). Однако сила компрессии, прикладываемая на этапе компрессии кровеносного сосуда в процессе тренинга кровеносных сосудов, не ограничивается только вышеуказанными значениями и может соответственно изменяться с учетом физического состояния пользователя или т.п. во время тренинга. Например, возможно приложение несколько более низких сил компрессии (приблизительно 100 мм рт.ст. для рук и приблизительно 200 мм рт.ст. для ног), чем соответствующие давления или несколько более высоких сил компрессии (приблизительно 200 мм рт.ст. для рук и приблизительно 300 мм рт.ст. для ног), чем соответствующие давления.
Рассмотренные выше варианты осуществления являются иллюстрациями примера, в котором число выполнений каждого этапа компрессии и этапа декомпрессии в процессе тренинга кровеносных сосудов составляет три раза для рук и пять раз для ног. Однако число выполнений каждого этапа компрессии и этапа декомпрессии ограничивается только вышеуказанными значениями и может соответственно изменяться с учетом телосложения пользователя, его физического состояния или т.п. во время тренинга. Например, число выполнений каждого этапа компрессии и этап декомпрессии может составлять приблизительно десять раз и для рук и для ног.
Рассмотренные выше варианты осуществления являются иллюстрациями примера тренинга кровеносных сосудов (способа укрепления кровеносных сосудов) с использованием системы 1 управления компрессией и декомпрессией, включающей в себя контроллер 200 компрессии и декомпрессии. Однако выполнение тренинга кровеносных сосудов может осуществляться и без такой системы 1 управления компрессией и декомпрессией. Например, возможен вариант, при котором инструктор обматывает ремни 110 вокруг определенных участков конечностей пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов, и прикладывает заданные силы компрессии к определенным участкам (этап компрессии), а затем после продолжения этапа компрессии в течение определенного периода времени и полностью снимает силы компрессии (этап декомпрессии). Поочередное повторение этапа компрессии и этапа декомпрессии обеспечивает возможность увеличения количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, подвергаемого тренингу кровеносных сосудов, и, таким образом, возможность укрепления кровеносных сосудов.
Пример
Рассмотрим пример согласно настоящему изобретению со ссылками на фиг. 11. В примере была использована система 1 управления компрессией и декомпрессией, подобная описанной в рассмотренном выше варианте осуществления. Пользователь обмотал ремень 110 вокруг своей руки и выполнил тренинга кровеносных сосудов (способ укрепления кровеносных сосудов). Рассмотрим полученные результаты.
Для выполнения тренинга кровеносных сосудов в примере была использована манжета 100A для рук с ремнем 110 (длиной 90 см и шириной 2,5 см), изготовленным из неопреновой резины. В качестве камеры 120 для газа (длиной 25 см и шириной 2,5 см) была использована коммерчески доступная резиновая камера, в качестве элемента 130 для поддержания формы была использована коммерчески доступная застежка-липучка, а в качестве соединительной трубки 300 - коммерчески доступная резиновая трубка. В качестве контроллера 200 компрессии и декомпрессии (с насосом 210 и контроллером 220) было использовано устройство фирмы "KAATSU JAPAN" (с зарегистрированным товарным знаком: "KAATSU-Master") с новой управляющей программой и данными для управления для тренинга кровеносных сосудов.
Этап управления компрессией и декомпрессией в процессе тренинга кровеносных сосудов в примере выполнялся с некоторой модификацией режима компрессии и декомпрессии на этапе S5 управления компрессией и декомпрессией, описанном в рассмотренном выше варианте осуществления (другие этапы являются такими же, что и в рассмотренном выше варианте осуществления, и поэтому в деталях не описываются). Конкретную реализацию операций компрессии и декомпрессии рассмотрим со ссылками на временную диаграмму на фиг. 11. На фиг. 11 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая динамику силы компрессии, прикладываемой к положению поблизости от основания руки пользователя с помощью ремня 110 манжеты 100A.
В примере прежде всего в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220 в составе контроллера 200 компрессии и декомпрессии, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, увеличивалась приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до предельного давления (приблизительно 350 мм рт.ст.), при котором кровоток временно прекращался, а затем это предельное давление поддерживалось в течение приблизительно 10 секунд (первый этап компрессии). На первом этапе компрессии пользователь визуально наблюдал состояние своей ладони и измерял пульс на своей руке, идентифицируя таким образом гемостаз в положении поблизости от основания руки. Далее в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, снижалась приблизительно за 5 секунд от предельного давления (от приблизительно 350 мм рт.ст.) до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), а затем это состояние поддерживалось в течение приблизительно 10 секунд (первый этап декомпрессии).
Далее в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, увеличивалась приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до приблизительно 280 мм рт.ст., а затем это давление поддерживалось в течение приблизительно 15 секунд (второй этап компрессии). После этого в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, снижалась приблизительно за 5 секунд от приблизительно 280 мм рт.ст. до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), а затем это состояние поддерживалось в течение приблизительно 10 секунд (второй этап декомпрессии).
Далее в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, увеличивалась приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до приблизительно 300 мм рт.ст., а затем это давление поддерживалось в течение приблизительно 15 секунд (третий этап компрессии). После этого в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, снижалась приблизительно за 5 секунд от приблизительно 300 мм рт.ст. до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), а затем это состояние поддерживалось в течение приблизительно 10 секунд (третий этап декомпрессии).
Далее в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, увеличивалась приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до приблизительно 320 мм рт.ст., а затем это давление поддерживалось в течение приблизительно 15 секунд (четвертый этап компрессии). После этого в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, снижалась приблизительно за 5 секунд от приблизительно 320 мм рт.ст. до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), а затем это состояние поддерживалось в течение приблизительно 10 секунд (четвертый этап декомпрессии).
Далее в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, увеличивалась приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до приблизительно 340 мм рт.ст., а затем это давление поддерживалось в течение приблизительно 15 секунд (пятый этап компрессии). После этого в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, снижалась приблизительно за 5 секунд от приблизительно 340 мм рт.ст. до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), а затем это состояние поддерживалось в течение приблизительно 10 секунд (пятый этап декомпрессии).
Далее в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, увеличивалась приблизительно за 5 секунд от 0 мм рт.ст. до давления приблизительно 360 мм рт.ст., превышавшего предельное давление, а затем это давление поддерживалось в течение приблизительно 20 секунд (шестой этап компрессии). На шестом этапе компрессии пользователь визуально наблюдал состояние своей ладони и измерял пульс на своей руке, идентифицируя таким образом гемостаз в положении поблизости от основания руки. Этот результат означает, что последовательность второго, третьего, четвертого и пятого этапов компрессии и декомпрессии обеспечивала увеличение количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, и, таким образом, повышение эластичности кровеносных сосудов, за счет которого повышалось предельное давление (сила компрессии, вызывающая гемостаз) пользователя. После этого в результате управления насосом 210, осуществлявшегося контроллером 220, сила компрессии, прикладываемая к положению поблизости от основания руки пользователя, снижалась приблизительно за 5 секунд от приблизительно 360 мм рт.ст. до 0 мм рт.ст. (или до полного снятия силы компрессии), и на этом тренинг кровеносных сосудов завершался.
Рассмотренный выше пример свидетельствует о том, что регулирование силы компрессии, прикладываемой с помощью ремня 110, с обеспечением поочередного повторения операции компрессии, заключающейся в приложении заданной силы компрессии к положению поблизости от основания руки пользователя, и операция декомпрессии, заключающейся в полном снятии силы компрессии, приложенной к положению поблизости от основания руки пользователя в результате операции компрессии, обеспечивает увеличение количества оксида азота, вырабатываемого васкулярными эндотелиальными клетками кровеносных сосудов пользователя, и, таким образом, возможность укрепления кровеносных сосудов (повышения эластичности кровеносных сосудов).
Настоящее изобретение не ограничивается только вариантами осуществления, рассмотренными выше. Специалисты в данной области техники могут предлагать модификации в пределах объема изобретения, не выходящие за пределы признаков настоящего изобретению. Другими словами, каждый элемент и его размещение, материалы, условия, формы, размеры и другие признаки этого изобретения, включенные в варианты осуществления, не ограничиваются представленными в примерах и могут быть соответственно изменены. Элементы, включенные в варианты осуществления, могут быть объединены в технически реализуемой форме, и такая комбинация включена в пределы объема изобретения, не выходящие за пределы признаков настоящего изобретения.
Описание номеров позиций
1 - система управления компрессией и декомпрессией, 110 - ремень, 120 - камера для газа, 130 - элемент для поддержания формы, 210 - насос (блок регулирования давления), 220 - контроллер, S51 - этап компрессии руки, S52 - этап декомпрессии руки, S53 - этап компрессии ноги, S54 - этап декомпрессии ноги.