一种阻力可调的模拟肺部气道及呼吸机操作训练系统的制作方法

1.本技术涉及医教模型的领域，尤其涉及一种阻力可调的模拟肺部气道及呼吸机操作训练系统。


背景技术：

2.在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。
3.医学教学中，常用模拟气道来代替真实的人体气道，接受训练的人员通过将呼吸机连通至模拟气道来训练呼吸机的使用。临床应用中，患者的气道内可能存在由于痰等阻塞物、插管等引起的阻力，对呼吸产生影响，现有的模拟气道与阀门组装，通过阀门控制模拟气道内的气流量，进而调节模拟气道内的阻力。
4.当需要不同的调节范围和调节速率时，阀门需要更换，但不同的阀门尺寸不同，现有的安装结构难以适配不同尺寸的阀门，存在待改进之处。


技术实现要素：

5.为了使模拟气道更接近实际操作环境，本技术提供一种阻力可调的模拟肺部气道及呼吸机操作训练系统。
6.本技术提供的一种阻力可调的模拟肺部气道采用如下的技术方案：
7.一种阻力可调的模拟肺部气道，包括阀体、调节组件、驱动组件及底座；所述阀体包括进气口、出气口以及连通进气口和出气口的气道；所述调节组件设置在所述气道内，用于调节气道内的气体流量；所述阀体设置在底座上，所述底座上滑移设置有滑座，所述驱动组件安装在所述滑座上，并与所述调节组件传动连接，所述滑座沿靠近或远离阀体的方向滑移，用于调节滑座与调节组件之间的距离；所述底座上设置有限制滑座滑移的限位件。
8.可选的，所述滑座上开设有腰型槽，所述限位件包括螺栓，所述螺栓的尾部贯穿所述腰型槽后与底座螺纹连接，所述螺栓的头部抵接在所述滑座上。
9.可选的，所述底座上设置有半圆环形的托架，所述托架具有限位槽，所述阀体嵌设于限位槽内。
10.可选的，所述驱动组件包括动力件和传动件，所述动力件安装在滑座上，并通过所述传动件驱动所述调节组件运动。
11.可选的，所述动力件包括舵机，所述舵机的舵轮上转动连接有叶轮，所述传动件包括舵轮连接件，所述舵轮连接件靠近舵机的一端开设有安装槽，所述叶轮嵌入安装槽内且抵接在安装槽的底壁上。
12.可选的，所述叶轮和安装槽均呈十字形。
13.可选的，所述传动件还包括旋转杆，所述。旋转杆传动连接于舵轮连接件和调节组
件之间。
14.可选的，所述阀体在气道进口和气道出口处均设置有快速接头。
15.基于上述构想，本技术还提供一种呼吸机操作训练系统，包括上述阻力可调的模拟肺部气道。
16.可选的，还包括控制组件，所述控制组件与所述驱动组件通信连接并控制所述驱动组件的动作。
17.综上所述，通过调节滑座与调节组件之间的间距，使得底座上可以安装不同外形尺寸的驱动组件，提高了所述阻力可调的模拟肺部气道对不同型号驱动组件的适应性，并且由于可通过换装不同的驱动组件获得不同的调节范围或调节速率，有助于进一步提高教学或训练质量。
18.呼吸机操作训练系统中，工作人员在pc电脑内选择一个病例信息，该病例信息被发送至主控板，然后主控板控制舵机转动，调节气道内的气体流量，使阀体模拟处于病例信息相同的肺部阻力，进而进行呼吸机操作的教学与训练，使得教学和训练的内容贴近患者的真实情况，有助于提高教学与训练的效果。
附图说明
19.图1是本技术实施例用于体现阻力可调的模拟肺部气道整体结构的轴测图；
20.图2是图1中a-a方向的剖视图；
21.图3是本技术实施例用于体现舵机和舵轮连接件结构的示意图；
22.图4是本技术实施例用于体现托架结构的示意图；
23.图5是本技术实施例用于体现呼吸机操作训练系统的示意图。
24.附图标记：1、阀体；11、气体管道；12、快速接头；2、调节组件；21、阀柱；211、通气孔；3、驱动组件；31、舵机；311、叶轮；32、舵轮连接件； 321、安装槽；33、旋转杆；4、底座；41、滑座；411、安装部；412、底板； 4121、腰型槽；42、托架；421、限位槽；422、延伸部。
具体实施方式
25.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
26.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并
包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
27.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种阻力可调的模拟肺部气道。
29.参照图1、图2，包括阀体1、调节组件2、驱动组件3及底座4；所述阀体1包括进气口、出气口以及连通进气口和出气口的气道；所述调节组件2设置在所述气道内，用于调节气道内的气体流量；所述阀体1设置在底座4上，所述底座4上滑移设置有滑座41，所述驱动组件3安装在所述滑座41上，并与所述调节组件2传动连接，所述滑座41沿靠近或远离阀体1的方向滑移，用于调节滑座41与调节组件2之间的距离；所述底座4上设置有限制滑座41滑移的限位件。
30.使用所述阻力可调的模拟肺部气道前，工作人员先根据教学或训练的需要对驱动组件3进行选型，再根据所选驱动组件3的尺寸将滑座41滑移至适当的位置并用限位件限位，然后将驱动组件3安装到滑座41上。驱动组件3安装完成后，驱动组件3驱动调节组件2调节气道内的气体流量，进而模拟各种肺部阻力，并且肺部阻力可随时调节，因此可以提供较高的教学或训练质量。
31.通过调节滑座41与调节组件2之间的间距，使得底座4上可以安装不同外形尺寸的驱动组件3，提高了所述阻力可调的模拟肺部气道对不同型号驱动组件3的适应性，并且由于可通过换装不同的驱动组件3获得不同的调节范围或调节速率，有助于进一步提高教学或训练质量。
32.具体的，参照图1、图3，滑座41包括底板412和安装部411，安装部411 呈长方体型，且有一侧与底板412厚度方向的一侧固定连接，使得滑座41整体呈t型，安装部411靠近阀体1的一侧敞开，用于安装驱动组件3，底板412 与安装部411连接的一侧开设有腰型槽4121，腰型槽4121贯穿底板412，且在安装部411的左右两侧各分布有一个。限位件为螺栓，螺栓的尾部贯穿腰型槽4121后与底座4螺纹连接，螺栓的头部抵接在滑座41上。
33.调节滑座41的位置时，工作人员先拧松螺栓，再滑动滑座41至适当的位置，然后将螺栓拧紧。通过腰型槽4121与螺栓配合对滑座41进行限位，滑座 41的限位操作简便，调节范围连续，提高了滑座41位置调节时的简便性。
34.参照图1、图2，阀体1呈圆柱形，阀体1的一端以及阀体1的侧壁上成型有两个气体管道11，两个气体管道11的轴向垂直且均与气道连通，进气口和出气口分别设置在两个进气管道背离阀体1的开口处，二者根据气流的方向进行区分。
35.参照图1，所述阀体1在气道进口和气道出口处均设置有快速接头12。两个快速接头12分别可拆卸连接在两个气体管道11远离阀体1的端部上。
36.快速接头12不需借助工具即可快速实现阀体1与其他气体管道11的连通，有效提高了阻力可调的模拟肺部气道使用时的便捷性。
37.参照图1，所述底座4上设置有半圆环形的托架42，所述托架42具有限位槽421，所述阀体1嵌设于限位槽421内。
38.具体的，参照图1、图4，托架42靠近滑座41的一侧边缘沿托架42径向向内延伸形成延伸部422，限位槽421形成于延伸部422与托架42的内壁之间，阀体1同轴嵌设在限位槽421中，限位槽421限制了阀体1沿自身轴向及沿自身左右方向的位移，使得阀体1在工作时不易发生位移，有助于提高阻力调节的准确性。
39.参照图1，图3，所述驱动组件3包括动力件和传动件，所述动力件安装在滑座41上，并通过所述传动件驱动所述调节组件2运动。调节组件2可以为阀柱21，阀柱21为圆柱形，同轴转动设置在阀体1内，且与气道的内壁紧密配合，阀柱21上开设有通气孔211，通气孔211贯穿阀柱21的一端以及阀柱21 的侧壁，阀柱21靠近滑座41的一端与传动件可拆卸连接。通气孔211在阀柱 21端部的开口始终与阀体1端部上的气体管道11连通，通气孔211在阀柱21 侧壁上的开口与阀体1侧壁上的气体管道11随阀柱21的转动，从不连通变化为部分连通，直至完全连通。
40.继续参照图1、图3，所述动力件可以为舵机31，所述舵机31的舵轮上转动连接有叶轮311，所述传动件可以为舵机31连接件，所述舵轮连接件32靠近舵机31的一端开设有安装槽321，所述叶轮311嵌入安装槽321内且抵接在安装槽321的底壁上。所述传动件还包括旋转杆33，所述旋转杆33传动连接于舵轮连接件32和阀柱21之间。
41.参照图3，叶轮311与安装槽321形状契合，以使叶轮311可带动舵轮连接件32转动，且便于舵轮连接与叶轮311的拆装，本实施例中，叶轮311与安装槽321的形状优选为十字形，一方面使叶轮311与安装槽321结合紧密，另一方面减小安装槽321对舵轮连接件32强度的影响，使叶轮311在带动舵轮连接件32转动时，舵轮连接件32不易发生断裂。
42.运用中，舵机31的舵轮转动驱动舵轮连接件32转动，带动旋转杆33转动，进而带动阀柱21转动，调节气道内的气体流量。舵机31的舵轮转动的角度准确，尤其适用于角度不短变化且可以保持的系统，有效提高了阀柱21调节气体流量时的准确性。
43.阻力可调的模拟肺部气道的原理为：
44.使用所述阻力可调的模拟肺部气道前，工作人员先根据教学或训练的需要对驱动组件3进行选型，再根据所选驱动组件3的尺寸将滑座41滑移至适当的位置并用限位件限位，然后将驱动组件3安装到滑座41上。驱动组件3安装完成后，驱动组件3驱动调节组件2调节气道内的气体流量，进而模拟各种肺部阻力，并且肺部阻力可随时调节，因此可以提供较高的教学或训练质量。
45.通过调节滑座41与调节组件2之间的间距，使得底座4上可以安装不同外形尺寸的驱动组件3，提高了所述阻力可调的模拟肺部气道对不同型号驱动组件3的适应性，并且由于可通过换装不同的驱动组件3获得不同的调节范围或调节速率，有助于进一步提高教学或训练质量。
46.并且，本技术提供的阻力可调的模拟肺部气道可由日常生活中的水龙头改装而成，其中阀体1和调节组件2均为现成的零件，因此阻力可调的模拟肺部气道成本低廉，简单可靠，且安装方便。
47.本技术还提供一种呼吸机操作训练系统，参照图5，包括上述阻力可调的模拟肺部气道，还包括控制组件，所述控制组件与所述驱动组件3通信连接并控制所述驱动组件3的动作。
48.具体的，控制组件包括pc电脑及主控板，pc电脑与主控板之间通信连接，主控板与舵机31通信连接。pc电脑内存储有多种病例信息，每种病例对应不同的肺部阻力，运用中，工作人员在pc电脑内选择一个病例信息，该病例信息被发送至主控板，然后主控板控制舵机31转动，调节气道内的气体流量，使阀体1模拟处于病例信息相同的肺部阻力，进而进行呼吸机操作的教学与训练，使得教学和训练的内容贴近患者的真实情况，有助于提高教学
与训练的效果。
49.更具体的，pc电脑与主控板之间可通过rs232串行、蓝牙、wifiap或sta 组网中的任意一种方式通信连接。
50.呼吸机操作训练系统的原理为：工作人员在pc电脑内选择一个病例信息，该病例信息被发送至主控板，然后主控板控制舵机31转动，调节气道内的气体流量，使阀体1模拟处于病例信息相同的肺部阻力，进而进行呼吸机操作的教学与训练。
51.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其他实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
52.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。