心肺复苏模拟人和心肺复苏教学系统的制作方法

1.本技术涉及医用教学人体模型的领域，尤其是涉及一种心肺复苏模拟人和心肺复苏教学系统。


背景技术：

2.医用教学人体模型是指用于模拟人体或者人体某个具体的身体器官的医用教学模拟器具，其一般应用于医学知识的教学培训过程中，用于使医学知识更为高效形象的传授。
3.心肺复苏术是一项重要的医学知识，其为针对骤停的心脏和呼吸采用的救命技术。常用于心肺复苏术的医用教学人体模型为心肺复苏模拟人。
4.可参考公开号为cn105608974a的中国的发明专利，其公开了一种气动反应式心肺复苏模拟人，该模拟人包括呼吸机构、按压机构、力传感器、加速度传感器、控制器、压力传感器等，呼吸机构包括肺模拟器，按压机构包括胸腔模拟器，复苏前，比例减压阀控制胸腔模拟器模拟人体胸廓硬度，瞳孔模拟器进气模拟瞳孔呈放大状态，颈动脉模拟器进气模拟颈动脉停止跳动状态。当按压人体上身模型胸部，颈动脉模拟器随按压胸腔模拟器的频率跳动，模拟颈动脉跳动状态。当对人体上身模型吹气，肺模拟器模拟人工呼吸状态。复苏后，瞳孔模拟器排气模拟瞳孔正常状态，比例减压阀控制颈动脉模拟器模拟颈动脉正常跳动状态。
5.上述相关技术中的模拟人结构较为复杂，成本较高，一般适用于学校或医院集体教学、或者大型医学知识普及等场合下，该模拟人被学习者轮换使用，实际践行学习心肺复苏术。然而，在疫情的大环境下，需要避免如前述人员密集的教学场合，也不适宜大批量学习者轮换使用同一模拟人进行学习，因此，有必要提供一种结构简单、成本较低的模拟人，以适用于疫情大环境下心肺复苏术的学习。


技术实现要素：

6.本技术提供了一种心肺复苏模拟人和心肺复苏教学系统。
7.第一方面，本技术提供了一种心肺复苏模拟人，该模拟人包括：模拟人本体、气流感测模块、按压感测模块以及数据传输模块；
8.所述模拟人本体上设置有连通气流通道，所述气流通道一端连通所述模拟人本体口腔位置；所述气流感测模块设置于所述气流通道内，用于感测所述气流通道内的气流数据；
9.所述模拟人本体的胸腔位置用于被按压；所述按压感测模块包括弹性件和弹力感测件，所述弹性件设置于所述胸腔位置中、两端分别抵接所述胸腔位置的前端和后端，所述弹力感测件设置于所述弹性件与所述后端之间，用于感测所述弹性件的弹力数据；
10.所述数据传输模块连接所述气流感测模块和弹力感测件，用于输出响应于所述气流数据和弹力数据的操作数据。
11.通过采用上述技术方案，学习者在践行心肺复苏术时，可将模拟人平放于地面，按压模拟人本体的胸腔位置的前端，并向模拟人本体的口腔位置吹气。在该过程中，气流感测模块感测学习者的气流通道内的气流数据，气流数据反映学习者的吹气过程。模拟人本体胸腔位置被压下时，位于模拟人本体胸腔位置内的弹性件被压缩，弹力感测件感测弹性件的弹力数据，该弹力数据，该弹力数据反映弹性件的压缩量，也能够反映模拟人胸腔位置的被压下的深度。数据传输模块能够将响应于气流数据和弹力数据的操作数据输出，供学习者或教学者观看，以便学习者学习及教学者教学。该模拟人结构简单，成本较低，适于个人或家庭使用，在疫情大环境下又尤为显著的效果；该模拟人的操作数据能够输出，输出至现场能够供学习者自行查看动作结果，输出至远程教学者处能够供教学者查看动作结果，有利于方便心肺复苏术的学习和教学过程。
12.可选的，还包括：数据处理模块；
13.所述数据传输模块通过所述数据处理模块连接所述气流感测模块和探测感测件；
14.所述数据处理模块响应于所述气流数据和弹力数据生成所述操作数据；所述操作数据包括按压深度、按压频次和吹气频次。
15.通过采用上述技术方案，数据处理模块能够实现根据气流数据和弹力数据生成操作数据的过程，以按压深度、按压频次和吹气频次生成操作数据，使数据传输模块输出的操作数据能够更为直观的体现学习者践行心肺复苏术的动作结果，有利于心肺复苏术更为高效的学习和教学。
16.可选的，所述气流感测模块包括霍尔气流传感器。
17.通过采用上述技术方案，霍尔气流传感器体积小，设置方便，感测结果较为精准，成本较低，有利于降低该模拟人的材料和设置成本，提高以该模拟人学习或教学的结果的准确性。
18.可选的，所述弹性件包括弹簧。
19.通过采用上述技术方案，以弹簧形成弹性件，结构简单，成本较低，稳定性较高，有利于降低该模拟人的成本，延长该模拟人的使用寿命。
20.可选的，所述压力感测件包括压力传感器。
21.通过采用上述技术方案，压力传感器体积小，设置方便，感测结果较为精确，成本较低，有利于降低该模拟人的材料和设置成本，提高以该模拟人学习或教学的结果的准确性。
22.可选的，所述弹簧两端分别配置有一压板。
23.通过采用上述技术方案，位于弹簧靠近前端一端的压板有利于改善学习者按压模拟人本体的胸腔位置的体验，位于弹簧与压力传感器之间的压板作为弹力传导的中间件，有利于保障弹簧的弹力更为稳定的作用在压力传感器上，提高压力传感器感测到弹簧弹力的稳定性，以提高以该模拟人学习或者教学的结果的准确性。
24.可选的，靠近前端的压板与所述前端之间设置有缓冲海绵。
25.通过采用上述技术方案，缓冲海绵能够在学习者践行心肺复苏术的过程中保护学习者的手掌，较为柔软的缓冲海绵也能够为学习者提供更为良好的践行体验。
26.可选的，所述数据传输模块包括蓝牙模块。
27.通过采用上述技术方案，蓝牙模块数据传输稳定性较高，有利于提高该模拟人输
出操作室数据的稳定性；蓝牙模块成本较低，有利于降低该模拟人的成本；蓝牙模块体积较小，便于设置和安装，有利于降低该模拟人的制造成本。
28.第二方面，本技术提供了一种心肺复苏教学系统。该心肺复苏教学系统包括若干如以上第一方面所述的心肺复苏模拟人，还包括连接所述心肺复苏模拟人的服务器和用户终端，所述服务器和用户终端均用于接收所述操作数据。
29.通过采用上述技术方案，服务器能够供教学方使用、监测操作数据，以对学习者作出教学指导；用户终端能够供学习者自行使用，以自行查看自身践行心肺复苏术的结果。
30.可选的，所述服务器通过所述用户终端连接所述心肺复苏模拟人。
31.通过采用上述技术方案，服务器一般部署于远程，心肺复苏模拟人不需连接远程的服务器，有利于降低心肺复苏模拟人的连接要求，以便于实现降低心肺复苏模拟人的成本。
32.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
33.1.提供了一种心肺复苏模拟人和心肺复苏教学系统，该心肺复苏模拟人感测学习者践行心肺复苏术的结构较为简单，使该心肺复苏模拟人的成本较低，该心肺复苏教学系统以该心肺复苏模拟人为基础构建；
34.2.该心肺复苏模拟人感测气流数据和弹力数据的结构便于该心肺复苏模拟人获得更为准确地操作数据；
35.3.该心肺复苏教学系统中，该心肺复苏模拟人通过用户终端连接服务器，有利于进一步降低该心肺复苏模拟人的成本。
附图说明
36.图1示出了本技术实施例中心肺复苏模拟人的原理结构示意图。
37.图2示出了本技术实施例中心肺复苏教学系统的系统结构示意图。
38.图中：1、模拟人本体；11、气流通道；12、缓冲海绵；2、气流感测模块；3、按压感测模块；31、弹性件；32、弹力感测件；33、压板；4、数据传输模块；5、数据处理模块。
具体实施方式
39.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1至2及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
40.本技术实施例公开了一种心肺复苏模拟人和心肺复苏教学系统，该心肺复苏模拟人的成本较低，便于个人或家庭使用，该心肺复苏教学系统基于该心肺复苏模拟人构建，有利于在疫情大环境下为教学普及心肺复苏术提供便利。
41.第一方面，本技术实施例提供了一种心肺复苏模拟人。
42.参照图1，心肺复苏模拟人包括模拟人本体1、气流感测模块2、按压感测模块3和数据传输模块4。
43.模拟人本体1即制作形成的人体模型，其材质根据需要可以为塑料、硅胶、橡胶等。
44.模拟人本体1的口腔位置设置有一气流通道11，该气流通道11一端连通模拟人口腔位置，另一端可于模拟人本体1内延伸至另一任意连通模拟人本体1外大气环境的位置，
仅需气流通道11内的气流能够畅通即可。在学习者向气流通达11位于口腔位置的端口吹气时，气流通道11内产生气流且该气流由气流通道11的另一端口排出。
45.气流感测模块2设置于气流通道11内，其用于感测气流通道11内的气流数据。气流感测模块2可选择任意具有气流数据感测功能的感测元件或感测装置，本实施例中具体选择为霍尔气流传感器。霍尔气流传感器设置于气流通道11靠近口腔位置的一端，其能够感测气流通道11内的气流数据，气流数据具体包括气流的速度和温度。
46.模拟人本体1的胸腔位置内设置有一容置腔，按压感测模块3设置于容置腔内。按压感测模块3具体包括弹性件31和弹力感测件32，其中，弹性件31两端分别抵接胸腔位置的前端（即模拟人本体1面向方向的一端）和后端（即模拟人本体1背向方向的一端），弹力感测件32设置于弹性件31靠近后端的端部与后端之间。使用该模拟人践行心肺复苏术时，将该模拟人本体1平躺放置于一平面如地面、床面或桌面上，学习者向下按压模拟人本体1的胸腔位置，弹性件31受压压缩，弹力感测件32即可感测弹性件31的弹力数据，在弹性件31劲度系数确定的情况下，弹力数据也能够反映弹性件31的压缩量，即模拟人本体1胸腔被学习者压下的深度。
47.应理解，模拟人本体1的胸腔位置应为柔性材质，以确保模拟人本体1的胸腔位置能够被按压下，而模拟人本体1的其他位置的性质则可以为刚性、也可以为柔性或任意其他性质。
48.弹性件31的功能仅为提供弹力，其劲度系数与人体胸腔的劲度系数相仿设置，以给学习者更为真实的按压体验。弹性件31具体可以选择为弹簧，当然也可以选择如橡胶柱等其他具备弹性的部件。
49.弹力感测件32的功能为感测弹性件31的弹力和压缩量，故弹力感测件32可以为任意具备力的感测功能的元件、结构或装置，本实施例中具体选择为压力传感器。
50.弹性件31两端还分别配置有一压板33，压板33固定连接弹性件31的端部。靠近前端的压板33能够承接学习者施与模拟人31胸腔位置的按压力，并将该按压力较为有效的传导至弹性件31。靠近后端的压板33能够承接弹性件31的弹力，并将该弹力较为有效的传导至弹力感测件32，以保障弹力感测件更为精准的获取弹力数据。
51.为了更为良好的模拟人体的胸腔，模拟人本体1内还填充有缓冲海绵12，缓冲海绵12位于靠近前端的压板33与模拟人本体1胸腔位置的前端，其能够模拟人体较为柔软的表皮组织，为学习者提供更为真实的按压手感。
52.数据传输模块4分别连接气流感测模块2和弹力感测件32，其功能为响应于气流数据和弹力数据生成操作数据，并将操作数据输出。操作数据可以直接为包含气流数据和弹力数据的综合数据，也可以为对气流数据和弹力数据处理后生成的、反映学习者践行心肺复苏术的操作动作的数据。
53.数据传输模块4能够将操作数据传输至外部设备，例如手机、平板电脑等用户终端，或者从属医院、心肺复苏教学机构的服务器，以供教学者查看学习者践行心肺复苏术的结果、作出相应的指导，或供学习者自行查看自身践行心肺复苏术的结果、作出相应的调整。
54.数据传输模块4可以为任意具有数据输出功能的功能模块，可以为标准协议的有线数据接口，将操作数据通过数据线传输至外部设备如pc机存储及显示，或传输至如电视
等外部设备显示。数据传输模块4也可以为无线通信模块，可以为近距离无线通信模块，如蓝牙模块、wifi模块等，也可以为远距离无线通信模块，如移动通信模块等，数据传输模块4的内容可依据数据传输需要设置。本实施例中，数据传输模块4具体选择蓝牙模块。
55.另外，本实施例中模拟人还包括数据处理模块5，数据处理模块5执行接收气流数据和弹力数据、并依据气流数据和弹力数据生成操作数据的过程。具体来说，数据处理模块5分别连接气流感测模块2、弹力感测件32和数据传输模块4，以实现数据传输模块4与气流感测模块2、弹力感测件32的连接。数据处理模块5处理生成的操作数据包括按压深度、按压频次和吹气频次。其中，按压深度由弹性件31的弹力及数据处理模块5内预设的弹性件31的劲度系数计算得知，其体现的是单次按压动作引起弹性件的最大压缩量；按压频次由弹性件31被按压的次数确定，具体可由感测所得弹力的曲线的极大值个数确定；吹气频次反映学习者向模拟人吹气的频次，学习者每次吹气气流通道11内均会产生持续一段时长的气流，通过对气流数据处理，即可得到学习者吹气的频率和次数。
56.当然，操作数据也可以包含能够由气流数据和弹力数据处理得知的、反映学习者践行心肺复苏术动作的其他数据，例如单次吹气的时长、单次吹气的吹气速度、单次按压动作的时长等，即操作数据的内容可根据需要自行设置。
57.数据处理模块5具体可选择为mcu芯片，mcu芯片内置有处理逻辑，该处理逻辑执行上述依据气流数据和弹力数据生成操作数据的过程，该逻辑常规逻辑，即本技术并未涉及对程序和方法的改进。
58.另外，该模拟人还可以配置有电源接口和/或可充电电源，以实现对模拟人的供电。
59.本技术实施例中心肺复苏模拟人的具体实施原理为：
60.在应用该模拟人践行心肺复苏术时，学习者首先可通过手机连接模拟人的蓝牙模块，并将该模拟人平躺放置于整洁地面，尔后践行心肺复苏术中的按压模拟人本体1胸腔位置以及向模拟人本体1口腔位置吹气的动作，在践行心肺复苏术动作过程中，霍尔气流传感器能够感测反映学习者吹气动作的气流数据，压力传感器能够感测反映学习者按压动作的弹力数据，气流数据和弹力数据经mcu芯片处理后生成直观反映学习者如按压深度、按压频次和吹气频次等动作的操作数据，并通过蓝牙模块将操作数据发送至学习者的手机，以便学习者查看操作数据，对自身的操作结果进行更为直观的观测。
61.若学习者的手机网络连接教学方的服务器，学习者还可以将操作数据发送至教学方的服务器，教学方可以通过查看操作数据对学习者进行远程的教学和指导，实现心肺复苏术的远程教授。
62.该心肺复苏模拟人结构较为简单，成本较低，感测学习者的操作数据较为准确，学习者能够自行查看自身践行心肺复苏术的动作结果，也便于教学者查看该动作结果，有利于为心肺复苏术的学习和教学提供方便。
63.第二方面，本技术实施例提供了一种心肺复苏教学系统。
64.参照图2，心肺复苏教学系统包含一个或多个如本技术实施例第一方面公开的心肺复苏模拟人，还包括一个或多个用户终端以及一个服务器。
65.其中，一个用户终端与一个心肺复苏模拟人通信连接，具体为心肺复苏模拟人的蓝牙模块与用户终端蓝牙连接，以使用户终端能够接收操作数据。
66.用户终端与从属教学方的服务器网络连接，操作数据即可通过用户终端发送至教学方的服务器，教学方的服务器侧的功能程序或工作人员可以对操作数据进行分析并对学习者进行指导，以实现心肺复苏术的在线教学。
67.该心肺复苏教学系统中的心肺复苏模拟人成本较低，适用于个人或家庭，该心肺复苏教学系统有利于实现心肺复苏术的在线教学。
68.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。