一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型制造技术

一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型，包括呼吸模拟人体模型和控制器，呼吸模拟人体模型一端引出导线，呼吸模拟人体模型通过引出的导线与控制器连接；其特征在于，所示呼吸模拟人体模型中包埋有呼吸模拟系统，所述呼吸模拟系统包括球囊、气泵、常开电磁阀、常闭电磁阀、吸气管路和呼气管路，球囊、常开电池阀与呼气管路组成呼气模拟系统，球囊、气泵、常闭电磁阀和吸气管路组成吸气模拟系统。该仿生模型的仿生度高，能够模拟人体吸气胸廓增大、呼气胸廓缩小时的起伏状态；该仿生模型利用气泵、常开电磁阀和常闭电磁阀可模拟主动式吸气和被动式呼气，气泵不需要一直运行即可完成呼气动作，减少噪音对听诊的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及骨科医疗教学用具领域，具体涉及一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型。

技术介绍

1、人体模型是临床护理教学中最常用的医疗教学用具，无论是静脉穿刺练习、picc置管练习、骨髓穿刺练习以及心肺复苏练习等均可在人体模型上完成，医务人员通过在具有相应功能的人体模型上进行大量的练习操作可达到掌握临床护理操作的目的。

2、呼吸运动是人体维持正常生命体征的常规机能，呼吸运动分为呼气和吸气两个过长，正常情况下，吸气是主动运动，膈肌和肋间肌收缩，胸廓增大，胸腔负压升高，肺扩张，空气经上呼吸道进入肺内；呼气为被动运动，膈肌和肋间肌舒张，胸廓缩小，肺弹力回缩，胸膜腔内负压降低，肺内空气体随之呼出。呼吸运动的强弱、快慢可通过呼吸频率这一生理参数来体现。临床护理过程中可通过呼吸频率的监测来反馈病人的自主呼吸功能的某些病证。然而，目前少有能够模仿人体呼吸的人体模型。

3、申请号为201910575036.5的技术专利公开了一种真实人体呼吸过程的模拟装置及模拟方法，包括：电源驱动模块，用于为所述模拟装置中需供电的部件供电；参数调节模块，用于输入呼吸频率及呼吸量的调节信号；嵌入式微控制模块，用于根据参数调节模块输入的调节信号调节输出的pwm控制信号及继电器控制信号，用于输出实时的呼吸频率和呼吸量；pwm控制模块，用于输出气泵电机的控制信号；显示器，用于接收并显示嵌入式微控制模块输出的实时呼吸频率和呼吸量；气泵，用于根据气泵电机的转速及转向实现预定呼吸频率及呼吸量的真实人体呼吸过程模拟。该模拟装置经经嵌入式控制模块的gpio来控制的继电器，进而控制第一电磁阀和第二电磁阀的导通与关闭，配合气泵pwm控制模块来实现从输出组件中的软管a出气，软管b进气。当第一电磁阀导通、第二电磁阀关闭且控制气泵的电机正转时，软管a进行呼气；而当第二电磁阀导通、第一电磁阀关闭且控制气泵的电机反转时，软管b进行吸气。此即为一个呼吸周期，如此循环来模拟人的呼吸。

4、由上述记载可知，上述人体呼吸的模拟装置的呼气管和吸气管共用同一管道，其呼气时，气泵的电机正转，其吸气时，气泵的电机反转，该装置利用正反转电机的正反转来控制人体模型的呼气和吸气，因此呼气和吸气均需要气泵电机的介入才能完成，该模拟装置的呼气和吸气均为主动式呼气和吸气，这与人体自然状态下呼气为被动运动并不相符；同时，呼气和吸气均由气泵电机来完成也会增加能耗，气泵电机在运转时还会增加噪音，这些噪音会对听诊造成干扰，影响听诊效果；该模拟装置通过调节气泵电机正反转的周期来调节呼吸频率，通过调节气泵电机正反转的转速来调节呼吸量，气泵电机正反转无疑需要多个继电器模块配合才能实现，且还需要通过调节电压来改变气泵电机的转速，这无疑会增加该模拟装置的结构复杂度，影响该模拟装置的运行可靠度。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本技术提供了一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型，该仿生模型的仿生度高，能够模拟人体吸气胸廓增大、呼气胸廓缩小时的起伏状态；该仿生模型利用气泵、常开电磁阀和常闭电磁阀可模拟主动式吸气和被动式呼气，气泵打开时可主动吸气，气泵关闭时可被动呼气，气泵不需要一直运行即可完成呼气动作，减少噪音对听诊的干扰；同时该人体仿生模型只需要一个时间继电器控制气泵启闭的时间间隔即可达到调节呼吸频率的目的，呼吸频率的调节方式和原理更加简单，无需复杂的逻辑控制，整过模型的构件更少、造价更低，系统的可靠性也更高。

2、为了达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现的：

3、一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型，包括呼吸模拟人体模型和控制器，呼吸模拟人体模型一端引出导线，呼吸模拟人体模型通过引出的导线与控制器连接；

4、所示呼吸模拟人体模型中包埋有呼吸模拟系统，所述呼吸模拟系统包括球囊、气泵、常开电磁阀、常闭电磁阀、吸气管路和呼气管路，球囊、常开电池阀与呼气管路组成呼气模拟系统，球囊、气泵、常闭电磁阀和吸气管路组成吸气模拟系统；

5、所述吸气管路包括与口、鼻相通的y形管、第一连接管、进气管、出气管和第二连接管，y形管与第一连接管连接，第一连接管通过第一t型连接管与进气管连接，进气管和出气管分别插接于气泵的进气接口和出气接口上，出气管通过第二t型连接管与第二连接管连接，第二连接管通过第三t型连接管与双侧球囊连接，所述常闭电磁阀固定于进气管上；

6、所述呼气管路包括与吸气管路共用的第二连接管、桥接管、与吸气管路共用的第一连接管和y形管，桥接管的两端分别插接与第一t型连接管和第二t型连接管上，所述常开电磁阀固定于桥接管上；

7、所述控制器包括壳体和封装与壳体中的时间继电器、plc可编程控制器和蓄电池，所述壳体上固定有显示屏、开关按键和呼吸频率调节按键，显示屏、开关按键、呼吸频率调节按键和蓄电池均与plc可编程控制器连接，所述常开电磁阀和常闭电磁阀均与plc可编程控制器连接，所述气泵与时间继电器连接，时间继电器一端与蓄电池连接且另一端与plc可编程控制器连接。

8、进一步的，所述呼吸模拟人体模型包括头部模型和半身躯体模型，头部模型和半身躯体模型采用硅胶一体式浇制而成，所述头部模型上设有鼻腔和口腔，所述y形管的两个支管分别与鼻腔和口腔贯通连接。

9、本技术的有益效果如下：该仿生模型的仿生度高，能够模拟人体吸气胸廓增大、呼气胸廓缩小时的起伏状态；该仿生模型利用气泵、常开电磁阀和常闭电磁阀可模拟主动式吸气和被动式呼气，气泵打开时可主动吸气，气泵关闭时可被动呼气，气泵不需要一直运行即可完成呼气动作，减少噪音对听诊的干扰；同时该人体仿生模型只需要一个时间继电器控制气泵启闭的时间间隔即可达到调节呼吸频率的目的，呼吸频率的调节方式和原理更加简单，无需复杂的逻辑控制，整过模型的构件更少、造价更低，系统的可靠性也更高。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型，包括呼吸模拟人体模型和控制器，呼吸模拟人体模型一端引出导线，呼吸模拟人体模型通过引出的导线与控制器连接；其特征在于，所示呼吸模拟人体模型中包埋有呼吸模拟系统，所述呼吸模拟系统包括球囊、气泵、常开电磁阀、常闭电磁阀、吸气管路和呼气管路，球囊、常开电池阀与呼气管路组成呼气模拟系统，球囊、气泵、常闭电磁阀和吸气管路组成吸气模拟系统；

2.根据权利要求1所述的一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型，其特征在于，所述呼吸模拟人体模型包括头部模型和半身躯体模型，头部模型和半身躯体模型采用硅胶一体式浇制而成，所述头部模型上设有鼻腔和口腔，所述Y形管的两个支管分别与鼻腔和口腔贯通连接。

【技术特征摘要】

1.一种可模拟人自主呼吸的人体仿生模型，包括呼吸模拟人体模型和控制器，呼吸模拟人体模型一端引出导线，呼吸模拟人体模型通过引出的导线与控制器连接；其特征在于，所示呼吸模拟人体模型中包埋有呼吸模拟系统，所述呼吸模拟系统包括球囊、气泵、常开电磁阀、常闭电磁阀、吸气管路和呼气管路，球囊、常开电池阀与呼气管路组成呼气模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷鸣，张潞，张大新，
申请(专利权)人：昆明登度科技有限公司，
类型：新型
国别省市：