人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，包括呼吸仿真模块、脊柱运动仿真模块和脊柱运动补偿模块，呼吸仿真模块包括肺部呼吸仿真气球和呼吸驱动装置；脊柱运动仿真模块包括用于承载模拟脊柱的脊柱运动仿真气球和气球固定装置；脊柱运动补偿模块包括动平台、静平台和补偿驱动装置，气球固定装置安装于所述动平台上，补偿驱动装置安装于静平台上并与动平台连接，并驱动动平台运动并带动所述脊柱运动仿真气球运动以补偿模拟脊柱的位置变化。本发明专利技术的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，整体结构简单，且能够实现呼吸运动的模拟及补偿同时进行，操作非常便利。

【技术实现步骤摘要】
人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置
本专利技术属于医疗设备
，尤其涉及一种人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置。
技术介绍
呼吸运动是呼吸肌收缩舒张引起胸廓节律性扩张与缩小的过程，也是为肺与外界进行气体交换提供原动力的过程。然而在相关外科手术施行的过程中，例如，脊柱外科手术、肺部肿瘤切除手术等，手术过程中期望的受术区域是静止的，然而在呼吸作用的影响下，受术区域会发生空间位姿的改变，因此，为研究及补偿由于呼吸运动带来的手术区域空间位姿改变的问题，需要设计一套实验模拟装置。目前的实验模拟装置主要有：申请号为201620153430.1的中国专利公开了一种由呼吸引起的人体脊柱三维运动模拟装置，包括工作台，设于所述工作台上的模拟呼吸运动装置，与所述模拟呼吸运动装置连接的托板，以及设于所述托板上的仿真脊柱结构；所述模拟呼吸运动装置包括设于所述工作台上的X向移动机构，与所述X向移动机构连接的Y向移动机构，与所述Y向移动机构连接的Z向移动机构，以及与所述X向移动机构、所述Y向移动机构、所述Z向移动机构连接的控制器，所述托板与所述Z向移动机构连接。申请号为201510732083.8的中国专利公开了一种由呼吸引起的人体胸腹腔运动模拟装置，包括工作台，依次设于工作台上的底座和支架，设于底座上的驱动电机，通过联轴器与驱动电机输出端连接的丝杆，设于丝杆上、并可随丝杆的转动而左右移动的滑块，垂直于设置于滑块顶部的推板；设于支架上的针筒筒体，设于针筒筒底内的针筒活塞以及与针筒活塞外部连接的推杆；所述推杆与所述推板固定连接，同时在所述针筒筒体的针嘴处设有模拟体内用气球，在所述模拟体内用气球外侧套有模拟体表用气球。申请号为201510741194.5的中国专利公开了一种人体胸腹腔三维呼吸运动模拟装置，该装置通过转动圆盘一、转动圆盘二和转动圆盘三分别带动偏角杆一、偏角杆二和偏角杆三以相同的角速度转动，并通过连杆一、连杆二和连杆三带动肿瘤模拟块产生三维运动；同时分别固连在弧形凹槽一、弧形凹槽二和弧形凹槽三内的导杆一、导杆二和导杆三，在相应转动圆盘带动下与相应转动圆盘以相同角速度转动；导杆一和导杆二通过相应槽杆和燕尾杆推动胸腔模拟块做X和Y方向的水平运动，导杆三通过推动支撑板，使胸壁模拟块做Z方向竖直运动。然而，上述现有的模拟呼吸运动的实验装置的结构相对复杂，机构部件较多，同时呼吸运动的模拟以及补偿是分离开进行，不利于操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，旨在解决现有技术中模拟呼吸运动的实验装置存在结构复杂且呼吸运动的模拟及补偿分开进行导致操作不便利的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，包括：呼吸仿真模块，包括肺部呼吸仿真气球和呼吸驱动装置，所述呼吸驱动装置能够施加压力至所述肺部呼吸仿真气球上以模拟人体肺部的呼吸状态；脊柱运动仿真模块，包括用于承载模拟脊柱的脊柱运动仿真气球和气球固定装置，所述脊柱运动仿真气球固定于所述气球固定装置上，且所述脊柱运动仿真气球与所述肺部呼吸仿真气球连通；脊柱运动补偿模块，包括动平台、静平台和补偿驱动装置，所述气球固定装置安装于所述动平台上，所述补偿驱动装置安装于所述静平台上，所述补偿驱动装置与所述动平台连接以驱动所述动平台运动，并通过所述动平台带动所述脊柱运动仿真气球运动以补偿所述模拟脊柱的位置变化。本专利技术的有益效果：本专利技术的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，进行模拟实验时，将模拟脊柱放置在脊柱运动仿真气球上，启动呼吸仿真模块的呼吸驱动装置，通过呼吸驱动装置输出动力并施加压力至肺部呼吸仿真气球上以模拟人体肺部的呼吸状态，由于脊柱运动仿真气球与肺部呼吸仿真气球连通，脊柱运动仿真气球的扩张收缩均通过肺部呼吸仿真气球的收缩扩张实现，模拟脊柱在脊柱运动仿真气球的扩张和收缩下，这样就能模拟出脊柱随着呼吸运动的变化情况。同时，启动脊柱运动补偿模块，通过补偿驱动装置驱动动平台来带动与动平台连接的气球固定装置动作，由于脊柱运动仿真气球又固定在气球固定装置上，那么通过气球固定装置可以补偿放置在脊柱运动仿真气球上的模拟脊柱的位移变化，使得模拟脊柱能够处于一个相对静止的环境中，方便进行手术。本专利技术的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，整体结构简单，且能够实现呼吸运动的模拟及补偿同时进行，操作非常便利。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置的呼吸仿真模块的结构示意图一。图3为本专利技术实施例提供的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置的呼吸仿真模块的结构示意图二。图4为本专利技术实施例提供的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置的脊柱运动仿真模块的结构分解示意图。图5为本专利技术实施例提供的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置的脊柱运动补偿模块的结构示意图。图6为本专利技术实施例提供的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置的直线模组的结构示意图。其中，图中各附图标记：100—呼吸仿真模块110—肺部呼吸仿真气球120—呼吸驱动装置121—机架122—第一动力源123—压板124—传动模组130—导向轴140—导向套150—条形板200—脊柱运动仿真模块210—脊柱运动仿真气球220—气球固定装置221—连接件222—下环形盖223—上环形盖224—内夹持环300—脊柱运动补偿模块310—动平台320—静平台330—补偿驱动装置331—底板332—直线模组333—支链340—支柱1211—底座1212—支架1213—悬臂部1214—支脚1241—第一丝杆1242—第一螺母1243—第一传动机构3321—滑块3322—第二驱动源3323—外壳3324—第二丝杆3325—第二螺母3326—第二传动机构3331—转动副3332—球铰12431—第一带轮12432—第一皮带33261—第二带轮33262—第二皮带。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，其特征在于：包括：呼吸仿真模块，包括肺部呼吸仿真气球和呼吸驱动装置，所述呼吸驱动装置能够施加压力至所述肺部呼吸仿真气球上以模拟人体肺部的呼吸状态；脊柱运动仿真模块，包括用于承载模拟脊柱的脊柱运动仿真气球和气球固定装置，所述脊柱运动仿真气球固定于所述气球固定装置上，且所述脊柱运动仿真气球与所述肺部呼吸仿真气球连通；脊柱运动补偿模块，包括动平台、静平台和补偿驱动装置，所述气球固定装置安装于所述动平台上，所述补偿驱动装置安装于所述静平台上，所述补偿驱动装置与所述动平台连接以驱动所述动平台运动，并通过所述动平台带动所述脊柱运动仿真气球运动以补偿所述模拟脊柱的位置变化。

【技术特征摘要】
1.一种人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，其特征在于：包括：呼吸仿真模块，包括肺部呼吸仿真气球和呼吸驱动装置，所述呼吸驱动装置能够施加压力至所述肺部呼吸仿真气球上以模拟人体肺部的呼吸状态；脊柱运动仿真模块，包括用于承载模拟脊柱的脊柱运动仿真气球和气球固定装置，所述脊柱运动仿真气球固定于所述气球固定装置上，且所述脊柱运动仿真气球与所述肺部呼吸仿真气球连通；脊柱运动补偿模块，包括动平台、静平台和补偿驱动装置，所述气球固定装置安装于所述动平台上，所述补偿驱动装置安装于所述静平台上，所述补偿驱动装置与所述动平台连接以驱动所述动平台运动，并通过所述动平台带动所述脊柱运动仿真气球运动以补偿所述模拟脊柱的位置变化。2.根据权利要求1所述的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，其特征在于：所述呼吸驱动装置包括：机架，用于承载所述肺部呼吸仿真气球；第一动力源，安装于所述机架上用于输出动力；压板，设于所述肺部呼吸仿真气球的上方并用于抵压所述肺部呼吸仿真气球；传动模组，设于所述机架上并连接于所述第一动力源的主轴与所述压板之间，用于将所述第一动力源输出的动力转变为所述压板施加在所述肺部呼吸仿真气球上的压力。3.根据权利要求2所述的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，其特征在于：所述第一动力源为第一电机，所述传动模组包括：第一丝杆，呈竖直状安装于所述机架上且两端均与所述机架转动连接；第一螺母，与所述第一丝杆螺纹连接，并与所述压板固定连接；第一传动机构，连接于所述第一电机的主轴与所述第一丝杆的一端之间。4.根据权利要求3所述的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，其特征在于：所述第一传动机构包括：两个第一带轮，两个所述第一带轮分别连接于所述第一电机的主轴和所述第一丝杆的一端；第一皮带，绕设于两个所述第一带轮之间。5.根据权利要求3所述的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，其特征在于：所述机架包括：底座，用于承载所述肺部呼吸仿真气球；支架，呈竖直状安装于所述底座上并形成有悬臂部，所述第一丝杆的两端分别与所述底座和所述悬臂部转动连接。6.根据权利要求5所述的人体脊柱呼吸运动及补偿实验模拟装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡颖，孙咏梅，高鹏，齐晓志，孙宇，陈海云，管卫星，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，北京大学深圳医院，
类型：发明
国别省市：广东,44