一种模拟人通气检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及心肺复苏培训技术领域，特别是涉及一种模拟人通气检测装置。


背景技术：

2.在心肺复苏培训领域，采用带有指导功能的反馈装置或模拟人以提供按压深度、按压频率、按压滞留等参数，给予培训人员一定的指导，以期提供培训质量。
3.目前市场上的模拟人基本都带有按压反馈，但是在人工通气质量检测方面的技术较为匮乏，现有的模拟人或缺乏通气功能，或仅通过人工观察模拟人腹部的起伏情况来判断培训质量，很显然这样的评价缺乏量化指标的支撑，不够科学，且不能给受训人员较为精准、有价值的评价反馈。而人工通气质量的高低对培训质量有很大的影响，只有在培训过程把控人工通气质量的关键要素，并有效反馈、指导受训者，才能确保在真正的施救过程中给与更好的施救质量，为此有必要对心肺复苏培训过程中的通气检测技术进行深入研发。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型要解决的技术问题是克服现有心肺复苏培训过程中存在的上述不足，进而提供一种模拟人通气检测装置。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种模拟人通气检测装置,其包括设置在模拟人胸腔内的肺袋，所述肺袋通过模拟气管与模拟人的口腔和鼻腔连通，在所述肺袋的进气口处设置有用于检测所述肺袋进出气体流量的第一流量传感器，所述第一流量传感器与微处理器连接；所述模拟气管上设置有用于控制所述模拟气管开启或关闭的阀，所述阀的开启或关闭与模拟人气道被打开或关闭的操作动作同步。
7.优选的，还包括一胃袋，所述胃袋通过模拟胃管与所述模拟气管在所述阀的位置连通，所述阀将从模拟人的口腔或鼻腔进入的气体导流至所述肺袋或所述胃袋内；所述胃袋的进口处设置有第二流量传感器，所述第二流量传感器与所述微处理器连接。
8.优选的，所述微处理器上设置有通讯模块，所述通讯模块通过有线或无线方式将所述微处理器接收处理的数据传输给模拟人控制器。
9.优选的，所述通讯模块为无线通讯模块。
10.优选的，所述无线通讯模块为蓝牙通讯模块或wifi通讯模块或zigbee通讯模块或3g、4g、5g通讯模块或lora通讯模块或nb
‑
iot通讯模块或红外线通讯模块。
11.优选的，还包括一检测开关，所述检测开关与所述微处理器连接，所述检测开关检测所述阀的启闭状态，并将所述阀的启闭状态信号传输给所述微处理器。
12.优选的，所述检测开关为光电开关。
13.优选的，所述微处理器上设置有电源模块和数据存储模块。
14.一种用于上述任一项模拟人通气检测装置的模拟人通气检测方法,其包括如下步骤：
15.s1：模拟人开关打开后，微处理器通电，并对第一流量传感器、第二流量传感器、有线或无线通讯模块、阀进行初始化配置；
16.s2：通过阀的启闭状态获取气道的打开状态；
17.s3：开启第一流量传感器和第二流量传感器，周期性获取当前的通气流量值；
18.s4：根据流经第一流量传感器和第二流量传感器的气体方向、时间、流量，分别回绘制肺袋气体波形图和胃袋气体波形图；
19.s5：微处理器模块通过有线或无线通讯模块将接收及处理的数据传输给模拟人控制器。
20.本实用新型的有益效果：
21.本实用新型的模拟人通气检测装置以流量传感器的方式实现肺部管道、胃部管道的气体流量检测，通过实时的流量检测，绘制流量与时间的关系曲线图，能够计算出通气次数、单次通气量、单次通气时间、单次通气时间、单次呼气时间、总的通气时间、总的呼气时间、肺部及胃部气体容量变化曲线等，根数上述检测数据能够更加全面、科学地评价受训人员的心肺复苏过程中对人工通气操作的掌握情况，进而为考核、培训等提供科学的量化的考核、评价指标，进而使人工通气过程化、数据化，样本数据信息更有价值，能有效配合大数据考核平台，对心肺复苏的培训具有极大价值。
附图说明
22.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
23.图1是本实用新型的模拟人通气检测装置的结构示意图；
24.图2是本实用新型的模拟人通气检测装置的原理框图；
25.图3是本实用新型的肺袋进气检测波形图；
26.图4是本实用新型的模拟人通气检测方法的原理框图。
27.图中附图标记表示为：
[0028]1‑
肺袋；2
‑
胃袋；3
‑
模拟气管；4
‑
口腔；5
‑
鼻腔；6
‑
第一流量传感器；7
‑
微处理器；8
‑
阀；9
‑
模拟胃管；10
‑
第二流量传感器；11
‑
通讯模块；12
‑
检测开关；13
‑
电源模块；14
‑
数据存储模块。
具体实施方式
[0029]
参见图1
‑
2,一种模拟人通气检测装置,其包括设置在模拟人胸腔内的肺袋1，所述肺袋1通过模拟气管3与模拟人的口腔4和鼻腔5连通，在所述肺袋1的进气口处设置有用于检测所述肺袋1进出气体流量的第一流量传感器6，所述第一流量传感器6与微处理器7连接；所述模拟气管3上设置有用于控制所述模拟气管3开启或关闭的阀8，所述阀8的开启或关闭与模拟人气道被打开或关闭的操作动作同步。
[0030]
本实施例的模拟人通气检测装置还包括一胃袋2，所述胃袋3通过模拟胃管9与所述模拟气管3在所述阀8的位置连通，所述阀8将从模拟人的口腔或鼻腔进入的气体导流至所述肺袋1或所述胃袋2内；所述胃袋2的进口处设置有第二流量传感器10，所述第二流量传感器10与所述微处理器7连接。
[0031]
本实用新型的模拟人通气检测装置以流量传感器的方式实现肺部管道、胃部管道的气体流量检测，通过实时的流量检测，绘制流量与时间的关系曲线图，能够计算出通气次数、单次通气量、单次通气时间、单次通气时间、单次呼气时间、总的通气时间、总的呼气时间、肺部及胃部气体容量变化曲线等，根数上述检测数据能够更加全面、科学地评价受训人员的心肺复苏过程中对人工通气操作的掌握情况，进而为考核、培训等提供科学的量化的考核、评价指标，进而使人工通气过程化、数据化，样本数据信息更有价值，能有效配合大数据考核平台，对心肺复苏的培训具有极大价值。
[0032]
为了便于数据传输，所述微处理器7上设置有通讯模块11，所述通讯模块11通过有线或无线方式将所述微处理器7接收处理的数据传输给模拟人控制器或其他控制终端(电脑、服务器、平板等)。作为优选，所述通讯模块11为无线通讯模块，可选用蓝牙通讯模块或wifi通讯模块或zigbee通讯模块或3g、4g、5g通讯模块或lora通讯模块或nb
‑
iot通讯模块或红外线通讯模块等。无线的方式更加方便、高效，通用模块兼容性更高，避免各种插线。
[0033]
本实施例的模拟人通气检测装置还包括一检测开关12，所述检测开关12与所述微处理器7连接，所述检测开关12检测所述阀8的启闭状态，并将所述阀8的启闭状态信号传输给所述微处理器7。所述检测开关优选光电开关，该光电开关的开启或关闭与模拟人受训人员手动将模拟人的气道打开或气道闭合同步。
[0034]
本实施例的所述微处理器7上设置有电源模块13和数据存储模块14，以便提供电源并将接收的数据存储。
[0035]
本实用新型的模拟人通气检测装置是以微处理器也即mcu为核心的控制系统，mcu主要负责整体系统逻辑的控制，数据计算以及数据的组织发送；无线模块可以是蓝牙数据通讯模块、wiif数据通讯模块、zigbee数据通讯模块、4g/5g等数据通讯模块或其它可以进行数据收发的模块；流量检测模块是能够检测模拟气官或模拟胃管中气体流速的传感器模块，第一流量传感器串接在肺袋模拟气管中，第二流量传感器串接在胃袋的模拟胃管中，当捏住鼻子进行人工呼吸时，气体由口腔通入模拟气管后，气体到达阀处时要么流入到胃袋要么流入到肺袋，当松开鼻子及停止通气后，肺袋和胃袋通过自然收缩迫使气体再从口腔及鼻孔呼出；本实施例的模拟人气道打开后，光电开关被触发，输出电信号至微处理器，模拟人气道闭合后，光电开关被释放，信号输出至微处理器。在其他实施例中，开关部分也可以采用编码器或者电位器配合机构的设计形式，以数字脉冲信号量或者模拟量的形式来反馈气道的开度，具体结构形式不限。
[0036]
本实施例的微处理器(mcu)集成了电源模块、数据存储模块；与无线通讯模块的连接采用总线制，可以控制模块初始化设置、数据的发送、接收等；与第一流量传感器和第二流量传感器的连接也采用总线制，可以进行控制流量传感器的初始化设置、启动、停止、数据采集等，信号的采集方式可以是接收数字信号或模拟量信号，具体新式不限。
[0037]
本实用新型的模拟人通气检测装置的工作原理如下：
[0038]
模拟人开关打开后，微处理器控制个部分通电，系统各模块供电正常。首先mcu进行通讯模块、第一流量传感器、第二流量传感器的初始化配置，启动对应的模块，然后检测阀的启闭状态以获取当前的气道打开情况，接着开启第一流量传感器和第二流量传感器的通气流量采集，周期性的获取当前肺袋或胃袋的通气流量值(周期可为5
‑
100毫秒)，根据采集到的流量情况绘制如图3所示的进气波形图，x轴为时间(单位为秒)，y轴为当前的流量
(单位为l)，当进行人工通气后，有气体经过第一流量传感器流入到肺袋或通过第二流量传感器流入到胃袋，则会形成如图3所示的波形图，通气后气体再反向流出，流出行程类似于图3所示的波形，从波形的走势(上升还是下降)能够很明显的识别出，当前是在通气还是在呼气，并且也能很直观的反馈出通气的快慢。根据波形能够非常直观的看出，单次通气的时间，总的通气时间，通气的时长，呼气的时间，通过积分计算可以算出通气量呼气量，此时再配合当前的气道打开状态，能够很直观的观察受训人员的培训质量。
[0039]
最后再通过无线通讯模块将这些数据发送至服务器或者其它中转通讯处理设备或服务器中，做后期的数据处理(可以是考核数据的采集，也可以作为当前考核数据成绩的判断依据)。
[0040]
参见图4，本实施例模拟人通气检测装置的检测方法，其包括如下步骤：
[0041]
s1：模拟人开关打开后，微处理器通电，并对第一流量传感器、第二流量传感器、有线或无线通讯模块、阀进行初始化配置；
[0042]
s2：通过阀的启闭状态获取气道的打开状态；
[0043]
s3：开启第一流量传感器和第二流量传感器，周期性获取当前的通气流量值；
[0044]
s4：根据流经第一流量传感器和第二流量传感器的气体方向、时间、流量，分别回绘制肺袋气体波形图和胃袋气体波形图；
[0045]
s5：微处理器模块通过有线或无线通讯模块将接收及处理的数据传输给模拟人控制器。
[0046]
所述步骤s3中的所述的周期性的周期时间为5
‑
100毫秒。
[0047]
上述具体实施方式只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本实用新型基础上的改进、替代，都应在本实用新型的保护范围之内。