一种呼吸仿真训练模型及其控制方法

1.本技术涉及医用仿真设备领域，具体涉及一种呼吸仿真训练模型及其控制方法。


背景技术：

2.胸腔穿刺及闭式引流是胸外科应用较广的技术，是治疗气胸、血胸的有效方法。以重力引流为原理，是开胸术后重建、维持胸腔负压、引流胸腔内积气、积液，促进肺扩张的重要措施。其目的是为更好地改善胸腔负压，使气、血、液从胸膜腔内排出，并预防其反流，促进肺复张和胸膜腔闭合；平衡压力，预防纵隔移位及肺受压。对脓胸病人，应尽快引流，排除脓液，消灭脓腔，使肺及早复张，恢复肺功能。
3.目前市场上没有直观逼真的引流装置模型，供使用者讲解胸腔闭式引流原理、穿刺引流部位、护理方法和更换胸腔闭式引流瓶等。单纯靠语言或画图难以讲清楚胸腔闭式引流的原理、穿刺引流方法、护理方法和更换胸腔闭式引流瓶等操作，尤其是在针对气胸的模拟时，无法获得直观的、动态的气胸发生场景，使得现有仿真模型的适用性差。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供了一种呼吸仿真训练模型及其控制方法，能够解决现有的胸腔引流模型不够直观，气胸场景模拟无法进行动态展示，适用性差的问题。
5.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种呼吸仿真训练模型，包括第一胸膜腔模型、第一肺囊模型、气胸模拟结构、压力展示装置以及控制单元。第一胸膜腔模型具有模拟第一胸腔的第一空腔，第一空腔处于负压状态；第一空腔的腔壁上设置有连通第一空腔内外的引流管；第一空腔内设置有第一出气管路，第一出气管路的一端置于第一空腔内，另一端连接至引流管；第一出气管路上还设置有第一控制阀；
6.第一肺囊模型设置在第一胸膜腔模型的第一空腔中，第一肺囊模型的囊壁上设置有第一进气口和第一出气口，第一进气口与第一进气管路连通，第一出气口通过第二出气管路与引流管连通；气胸模拟结构包括第一粉盒和第三出气管路，第三出气管路用于连通第一肺囊模型的囊腔和第一空腔，第三出气管路上还设置有第二控制阀；第一粉盒中装有第一颜色粉末，第一粉盒的出口与第三出气管路连通，第一粉盒的出口处还设置有第一粉盒启闭阀门。压力展示装置与引流管连通，用于展示第一肺囊模型的囊腔内的压力变化和/或第一空腔内的压力变化；控制单元与第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒启闭阀门电连接。
7.在一些实施例中，呼吸仿真训练模型还包括血胸模拟结构，血胸模拟结构包括储液单元、第一进液管路和第二粉盒，第一进液管路的一端与储液单元连通，另一端与第一空腔连通，第一进液管路上还设置有第三控制阀；第二粉盒中装有第二颜色粉末，第二粉盒的出口与第一进液管路连通，第二粉盒的出口处还设置有第二粉盒启闭阀门；第一空腔内设置有第一出液管路，第一出液管路的一端置于第一空腔内，另一端连接至引流管，第一出液管路还与液体控制泵连通；第一出液管路上还设置有第四控制阀；控制单元还与第三控制
阀、第四控制阀、第二粉盒启闭阀门和液体控制泵电连接。
8.在一些实施例中，血胸模拟结构还包括第三粉盒，第三粉盒中装有第三颜色粉末，第三粉盒的出口与第一进液管路连通，第三粉盒的出口处还设置有第三粉盒启闭阀门；第二颜色与第三颜色不同；控制单元还与第三粉盒启闭阀门电连接。
9.在一些实施例中，第一出气管路、第一出液管路、引流管以及第二出气管路通过四通管件连通，四通管件上还设有第一单向阀以及第二单向阀，第一单向阀设置在第一出气管路与引流管连接处，第二单向阀设置在第一出液管路与引流管连接处。
10.在一些实施例中，压力展示装置包括贮液瓶、水封瓶以及调压瓶，贮液瓶通过第一管道与引流管连通；水封瓶通过第二管道与贮液瓶连通，水封瓶内装有第一定量的液体，第二管道的一端伸入水封瓶内的液体液位下方；调压瓶通过第三管道与水封瓶连通，以及通过压力调节管与外界空气连通；调压瓶内装有第二定量的液体，第三管道在调压瓶内的一端高于调压瓶内的液位高度，压力调节管在调压瓶内的一端伸入调压瓶内的液体液位下方。
11.在一些实施例中，第一肺囊的囊腔内还设置有第一压力传感器，第一出气管路还与气体控制泵连通，气体控制泵用于抽出第一空腔内气体以保持第一空腔的负压状态，控制单元还与第一压力传感器、气体控制泵电连接。
12.在一些实施例中，呼吸仿真训练模型还包括第二胸膜腔模型，第二胸膜腔模型具有模拟第二胸腔的第二空腔；第二空腔的腔壁上设置有第一穿刺点，第二空腔内设置有第一触点感应片和第一指示单元；或者，第二空腔的腔壁上设置有第二穿刺点，第二空腔内设置有液袋和第二指示单元，液袋内壁还设置有第二触点感应片；控制单元还分别与第一触点感应片和/或第二触点感应片、第一指示单元和/或第二指示单元电连接；
13.当检测到金属触件穿过第一穿刺点与第一触点感应片接触时，控制单元用于控制第一指示单元发出第一指示信息；或者，当检测到金属触件穿过第二穿刺点与第二触点感应片接触时，控制单元用于控制第二指示单元发出第二指示信息并控制液袋内的液体流出。
14.第二方面，本发明还提供了一种呼吸仿真训练模型的控制方法，应用于前述任一种呼吸仿真训练模型中，方法包括以下步骤：
15.s1、当控制单元接收到第一模式选择信号时，控制单元控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒启闭阀门均关闭；
16.s2、当控制单元接收到第二模式选择信号时，控制单元控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒启闭阀门均开启。
17.在一些实施例中，呼吸仿真训练模型包括血胸模拟结构，血胸模拟结构包括储液单元、第一进液管路和第二粉盒，第一进液管路的一端与储液单元连通，另一端与第一空腔连通，第一进液管路上还设置有第三控制阀；第二粉盒中装有第二颜色粉末，第二粉盒的出口与第一进液管路连通，第二粉盒的出口处还设置有第二粉盒启闭阀门；
18.第一空腔内设置有第一出液管路，第一出液管路的一端置于第一空腔内，另一端连接至引流管，第一出液管路还与液体控制泵连通；第一出液管路上还设置有第四控制阀；控制单元还与第三控制阀、第四控制阀、第二粉盒启闭阀门和液体控制泵电连接；
19.该控制方法还包括以下步骤：
20.s3、当控制单元接收到第三模式选择信号时，控制单元控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒启闭阀门均关闭；
21.s4、控制第三控制阀、第四控制阀、第二粉盒启闭阀门和液体控制泵均开启。
22.在一些实施例中，第一出气管路还与气体控制泵连通，控制单元还与气体控制泵电连接；该控制方法还包括：
23.s5、当控制单元接收到第四模式选择信号时，控制单元控制第一控制阀、第二控制阀、气体控制泵开启，并控制第一粉盒启闭阀门关闭。
24.区别于现有技术，上述技术方案通过设置第一胸膜腔模型、第一肺囊模型以及气胸模拟结构和压力展示装置，逼真的展示了人体结构中肺囊与胸膜腔囊的关系，且胸膜腔囊长期处于负压状态，更符合人体的生理指征。再通过控制单元控制呼吸仿真训练模型在不同的状态下对应装置的启闭，并通过压力展示装置实现了肺囊内气压的正常状态展示。同时，在气胸模拟结构内设置具有颜色的粉盒，当第一肺囊模型内的气体泄漏至第一胸膜腔囊内时能够明显看出该粉盒内的粉末与气体混合，形成具有颜色的气体从引流管出现，从而展示出气胸时第一肺囊模型内气体的流动情况以及第一胸膜腔模型的压力变化情况，更为直观且逼真，提高了模型演示效果，从而提升了仿真模型的适用性。
25.上述发明内容相关记载仅是本技术技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本技术的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本技术的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
26.附图仅用于示出本技术具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本技术的限制。
27.在说明书附图中：
28.图1为具体实施方式所述具有气胸模拟功能的呼吸仿真训练模型示意图；
29.图2为具体实施方式所述具有血胸模拟功能的呼吸仿真训练模型示意图；
30.图3为具体实施方式所述压力展示装置的示意图；
31.图4为具体实施方式所述第二胸膜腔模型示意图；
32.图5为具体实施方式所述呼吸仿真训练模型的控制方法示意图。
33.上述各附图中涉及的附图标记说明如下：
34.11、第一空腔；
35.12、引流管；
36.13、第一出气管路；
37.14、气体控制泵；
38.15、第一单向阀；
39.16、第一压力传感器；
40.17、四通管件；
41.21、第一肺囊模型；
42.211、第一进气口；
43.212、第一出气口；
44.213、第二出气管路；
45.31、第一粉盒；
46.32、第三出气管路；41、储液单元；
47.42、第一进液管路；43、第二粉盒；
48.44、第一出液管路；45、液体控制泵；
49.46、第二单向阀；
50.47、第三粉盒；
51.5、压力展示装置；
52.51、贮液瓶；
53.52、水封瓶；
54.53、调压瓶；
55.54、第一管道；
56.55、第二管道；
57.56、第三管道；
58.57、第四管道；
59.61、第二空腔；
60.611、第一穿刺点；
61.612、第二穿刺点；
62.613、第二压力传感器；
63.614、第一指示单元；
64.7、控制单元；
65.71、第一芯片；
66.72、第二芯片。
具体实施方式
67.为详细说明本技术可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
68.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
69.除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
70.在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示
可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
71.在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
72.在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
73.与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
74.在本技术实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
75.除非另有明确的规定或限定，在本技术实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
76.请参阅图1，本实施例本发明提供了一种呼吸仿真训练模型，包括第一胸膜腔模型、第一肺囊模型21、气胸模拟结构、压力展示装置5以及控制单元7。第一胸膜腔模型具有模拟第一胸腔的第一空腔11，第一空腔11处于负压状态；第一空腔11的腔壁上设置有连通第一空腔11内外的引流管12；第一空腔11内设置有第一出气管路13，第一出气管路13的一端置于第一空腔11内，另一端连接至引流管12；第一出气管路13上还设置有第一控制阀。
77.第一肺囊模型21设置在第一胸膜腔模型的第一空腔11中，第一肺囊模型21的囊壁上设置有第一进气口211和第一出气口212，第一进气口211与第一进气管路连通，第一出气口212通过第二出气管路213与引流管12连通；气胸模拟结构包括第一粉盒31和第三出气管路32，第三出气管路32用于连通第一肺囊模型21的囊腔和第一空腔11，第三出气管路32上还设置有第二控制阀；第一粉盒31中装有第一颜色粉末，第一粉盒31的出口与第三出气管路32连通，第一粉盒31的出口处还设置有第一粉盒31启闭阀门。压力展示装置5与引流管12连通，用于展示第一肺囊模型21的囊腔内的压力变化和/或第一空腔11内的压力变化；控制单元7与第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门电连接。
78.第一胸膜腔模型以及第一肺囊模型21采用具有弹性的材料制成，在一些优选的实施例中，第一胸膜腔模型优选采用透明度较高的硅胶制成，便于观察第一空腔11内的情况，第一肺囊模型21可以采用浅粉色硅胶制成，在视觉上更接近真实肺囊。第一空腔11处于负压状态，可以在第一空腔11内部设置负压发生器或者采用气体泵等，使第一空腔11保持实时负压状态；还可以采用预先抽出空气的方式使第一空腔11保持负压状态。第一空腔11通过第一出气管路13与引流管12连通，第一控制阀可以是简单的开关阀，还可以是具有调节功能的开关阀，第一控制阀用于控制第一出气管路13的通断。
79.第一进气管路的一端与第一进气口211连通，第一进气管路的另一端与气源连通，气源具有反复吐出空气与吸入空气的功能，例如气源可以是装有控制阀的充气筒，或者是具有吸入功能的鼓风机等。第二出气管路213的一端与引流管12连通，第二出气管路213的另一端与第一出气口212连通，引流管12的末端与压力展示装置5连通。
80.正常呼吸的状态下，气源内的空气从第一进气口211进入第一肺囊模型21，再从第一出气口212经过第二出气管路213输送至压力展示装置5内，使得压力展示装置5内的压力有所提升，而后气源再将空气从第一进气口211内吸出部分，使得压力展示装置5内的压力有所下降，由此往复，模拟正常人体内的呼吸状态。此时可以通过压力展示装置5观察得知，第一肺囊模型21内的压力处于正常呼吸呈现的标准数值下的上下浮动状态。
81.气胸模拟结构包括第一粉盒31与第三出气管路32，第三出气管路32连通第一肺囊模型21和第一空腔11，第一粉盒31设置在第三出气管路32上，具体地，第一粉盒31应设置在第三出气管路32与第一空腔11的连接处，第一粉盒31末端还设有第一粉盒31启闭阀门，用于控制第一粉盒31的启闭。第一粉盒31内装有第一颜色粉末，第一颜色应与第一肺囊模型21的颜色以及第一胸膜腔模型的颜色不同，具有较高辨识度。在一些优选的实施例中，第一颜色还可以采用荧光性质粉末，便于在较黑环境下看清。可选地，第一粉盒31为可拆卸安装在第三出气管路32上，便于第一粉盒31内的粉末用尽时进行及时更换。第三出气管路32上还设有第二控制阀，第二控制阀用于控制第三出气管路32的通断，第二控制阀可以是开关阀。
82.压力展示装置5用于展示第一肺囊模型21的囊腔内的压力变化和/或第一空腔11内的压力变化，具体根据实际模拟情况确定，例如，当模拟人体正常呼吸时，压力展示装置5用于展示第一肺囊模型21的囊腔内的压力变化；当模拟气胸情形时，压力展示装置5能够将第一肺囊模型21以及第一空腔11内的气压变化一同展示出来。可选地，压力展示装置5可以是气体压力表，还可以是气体流量计等，以数值的形式体现气压的变化。
83.控制单元7用于控制训练模型在具体场景中各个控制阀以及启闭阀门的通断，例如在正常呼吸状态与气胸模拟状态的切换。
84.气胸模拟的具体过程为：在模拟了人体内肺囊的正常呼吸状态下，控制单元7同时打开第三出气管路32上的第二控制阀、第一出气管路13上的第一控制阀以及第一粉盒31启闭阀门。则第三出气管路32导通了第一胸膜腔模型内的第一空腔11与第一肺囊模型21的囊腔，由于第一空腔11处于负压状态，从第一进气口211进入的空气将被吸入至第一空腔11内，第一粉盒31内的粉末也因第一空腔11的负压，一同被吸入第一空腔11内，则此时第一空腔11内将充有部分具备第一颜色的气体。第一出气口212处的气压将明显下降，部分具有第一颜色的气体将从第一出气管路13通至压力展示装置5处，此时从压力展示装置5处观察，
将发现第一肺囊模型21的压力变化与第一空腔11内的压力变化重叠，最终得到的结果是压力展示装置5内的压力的浮动变化量下降，脱离正常呼吸时的标准数值浮动区间。
85.通过设置第一胸膜腔模型、第一肺囊模型21以及气胸模拟结构和压力展示装置5，逼真的展示了人体结构中肺囊与胸膜腔囊的关系，且胸膜腔囊长期处于负压状态，更符合人体的生理指征。再通过控制单元7控制呼吸仿真训练模型在不同的状态下对应装置的启闭，并通过压力展示装置5实现了肺囊内气压的正常状态展示。同时，在气胸模拟结构内设置具有颜色的粉盒，当第一肺囊模型21内的气体泄漏至第一胸膜腔囊内时能够明显看出该粉盒内的粉末与气体混合，形成具有颜色的气体从引流管12出现，从而展示出气胸时第一肺囊模型21内气体的流动情况以及第一胸膜腔模型的压力变化情况，更为直观且逼真，提高了模型演示效果，从而提升了模型的适用性。
86.请参阅图2，在一些实施例中，呼吸仿真训练模型还包括血胸模拟结构，血胸模拟结构包括储液单元41、第一进液管路42和第二粉盒43，第一进液管路42的一端与储液单元41连通，另一端与第一空腔11连通，第一进液管路42上还设置有第三控制阀；第二粉盒43中装有第二颜色粉末，第二粉盒43的出口与第一进液管路42连通，第二粉盒43的出口处还设置有第二粉盒43启闭阀门；第一空腔11内设置有第一出液管路44，第一出液管路44的一端置于第一空腔11内，另一端连接至引流管12，第一出液管路44还与液体控制泵45连通；第一出液管路44上还设置有第四控制阀；控制单元7还与第三控制阀、第四控制阀、第二粉盒43启闭阀门和液体控制泵45电连接。
87.储液单元41用于存储液体，可以是玻璃瓶、塑料瓶或者是袋状容器，用于盛放液体，液体可以是无色蒸馏水，也可以是具有颜色的水等，在一些优选的实施例中，采用蒸馏瓶内装有无色蒸馏水的方式实现液体的存储。在储液单元41的出口设有第一进液管路42，第一进液管路42的另一端与处于负压状态的第一空腔11连通，为避免空气进入第一空腔11，第一进液管路42与储液单元41连通的一端应伸入储液单元41的液体内一定深度，若采用液袋形式装入液体，则应把液袋内的多余空气排出。第一进液管路42上设有第三控制阀，用于控制第一进液管路42的通断，第三控制阀优选为开关阀。
88.第二粉盒43内装有第二颜色粉末，第二颜色粉末应与第一颜色粉末有所区别，辨识度高，避免第二颜色粉末与第一颜色粉末相近而在讲解过程中给人带来误解。在一些优选的实施例中，第二粉盒43为可拆卸安装在第一进液管路42上，便于第二粉盒43内的粉末用尽时进行及时更换。第二粉盒43应设置在第一进液管路42的进入第一空腔11的一端，避免第二粉盒43内的第二颜色粉末在模拟过程中流入储液单元41。第二粉盒43上还设有第二粉盒43启闭阀门，用于控制第二粉盒43的通断。第一出液管路44用于将第一空腔11内的液体导出至压力展示装置5内，由于第一空腔11处于负压状态，液体的出液效率较低，在第一出液管路44上设置液体控制泵45，将第一空腔11内的残余液体抽出。在第一出液管路44上还设有第四控制阀，第四控制阀用于控制第一出液管路44的通断，第四控制阀优选为开关阀。
89.在本实施例中，控制单元7包括第一芯片71，第一芯片71主要用于控制气胸模拟结构以及血胸模拟结构的启闭。第一出液管路44的另一端与压力展示装置5连接，压力展示装置5优选为水压表或者是其他能够检测水压变化的装置或设备，水压表适用于使用环境温度条件在-40度～70度测量对铜合金无腐蚀作用的气体或液体介质的压力，采用水压表既
能同时检测气体的压力变化，适应气胸模拟状态下的压力展示场景，又能检测液体的压力变化，适应血胸模拟状态下的压力展示场景。
90.血胸模拟过程为：第一芯片71控制气胸模拟结构的相关管路关闭，具体包括第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门关闭，再控制血胸模拟结构中的相关管路打开，具体包括第三控制阀、第四控制阀以及第二粉盒43启闭阀门，保持第一肺囊模型21的正常呼吸状态。此时由于第一空腔11的负压状态，液体从储液单元41内经由第一进液管路42被吸入至第一空腔11中，由于第二粉盒43启闭阀门打开，使得第二粉盒43内的粉末溶解在液体中，一并带入第一空腔11内，启动液体控制泵45，液体控制泵45将具有第二颜色的液体从第一空腔11内抽出，经由引流管12输送至压力展示装置5内。此时观察压力展示装置5，将发现应在正常呼吸模式下浮动的压力数值有所上升，在明显高于正常呼吸标准数值的另一数值下浮动。
91.在一些实施例中，为避免第一空腔11内的第一出气管路13与第一出液管路44输送的液体混同，第一出气管路13设置在第一空腔11的上部，第一出液管路44设置在第一空腔11的下部，可选地，第一空腔11内还具有一隔板，将气胸模拟结构与血胸模拟结构分开，避免血胸模拟结构内的液体混入气胸模拟结构中，影响气胸模拟结构或血胸模拟结构的观察，从而影响适用性。
92.在一些实施例中，为避免第二颜色粉末与液体混同不均匀，可以在第一进液管路42上增设液体粉末混同装置，具体可以是具有旋转搅拌功能的叶片等，提高第二颜色粉末在液体中的溶解速率，便于后续的血胸模拟更为逼真。
93.在一些优选的实施例中，可以同时开启血胸模拟结构以及气胸模拟结构，实现血气胸这一场景的模拟，此时可以明显看到第一空腔11内负压迅速减小，夹杂液体与气体的混同溶液充满引流管12，而压力展示装置5中的压力值将在短时间内出现较大的起伏波动，使得模拟场景更为逼真，从而提高适用性。
94.通过设置储液单元41、第一进液管路42以及第二粉盒43，实现了对人体血液的模拟，第二粉盒43内的颜色优选为红色，使得液体更接近人体血液的颜色，仿真效果更好。再通过第一出液管路44以及液体控制泵45的配合，实现第一空腔11内有血进入时的场景模拟，利用控制单元7实现多个管路的配合协同作用，从而使得血胸场景模拟达到了动态演示效果，更为逼真，从而提高了适用性。
95.请参阅图2，在一些实施例中，血胸模拟结构还包括第三粉盒47，第三粉盒47中装有第三颜色粉末，第三粉盒47的出口与第一进液管路42连通，第三粉盒47的出口处还设置有第三粉盒47启闭阀门；第二颜色与第三颜色不同；控制单元7还与第三粉盒47启闭阀门电连接。
96.血胸模拟结构还包括第三粉盒47，第三粉盒47与血胸模拟结构配合，能够用于模拟脓胸状态。脓胸具体指的是病菌侵入胸膜腔，产生脓性渗出液积聚于胸膜腔内的化脓性感染。脓胸的液体为高比重混浊液，含有变性白细胞、坏死组织残骸和细菌，因此第三粉盒47内的第三颜色粉末优选为白色粉末或米白色粉末，更贴近实际应用场景。第三粉盒47相邻设置在第二粉盒43旁，且更为靠近第一进液管路42与第一空腔11连接的一端。在一些优选的实施例中，第三粉盒47为可拆卸安装在第一进液管路42上，便于第三粉盒47内的粉末用尽时进行及时更换。在第三粉盒47上还设有第三粉盒47启闭阀门，控制单元7与第三粉盒
47启闭阀门电连接。
97.在开启脓胸模拟状态时，第一芯片71控制血胸模拟结构相关管路开启，但此处第二粉盒43启闭阀门处于关闭状态，第三粉盒47启闭阀门处于开启状态，通过第三粉盒47内的第三颜色粉末与储液单元41内的液体充分溶解形成的乳糜状液体流入第一出液管路44至引流管12中，实现脓胸的模拟状态，此时再通过压力展示装置5观察压力值的变化情况。
98.在一些实施例中，为避免第三颜色粉末与液体混同不均匀，可以在第一进液管路42上增设液体粉末混同装置，具体可以是具有旋转搅拌功能的叶片等，提高第三颜色粉末在液体中的溶解速率，便于后续的脓胸模拟更为逼真。
99.通过设置储液单元41、第一进液管路42以及第三粉盒47，实现了人体产生脓胸时的模拟，仿真效果更好。再通过第一出液管路44以及液体控制泵45的配合，实现第一空腔11内有脓进入时的场景模拟，利用控制单元7实现多个管路的配合协同作用，从而使得脓胸场景模拟达到了动态演示效果，更为逼真，从而提高了适用性。
100.请参阅图2，在一些实施例中，第一出气管路13、第一出液管路44、引流管12以及第二出气管路213通过四通管件17连通，四通管件17上还设有第一单向阀15以及第二单向阀46，第一单向阀15设置在第一出气管路13与引流管12连接处，第二单向阀46设置在第一出液管路44与引流管12连接处。
101.单向阀是流体只能沿进水口流动，出水口介质却无法回流，俗称单向阀。单向阀又称止回阀或逆止阀。在本实施例中，为避免已经输送至引流管12中的液体和/或气体回流，将单向阀设置在四通管件17的进口处。第一单向阀15设置在第一出气管路13与引流管12的连接处，第二单向阀46设置在第一出液管路44与引流管12的连接处。通过设置第一单向阀15以及第二单向阀46，能够避免引流管12内混同的液体/气体流入至第一出气管路13以及第一出液管道内，而第二出气管路213的由于需要实现正常呼吸的效果，即气体往复吸入与吐出，因此不需要设置单向阀，在一些优选的实施例中，第二出气管路213应与引流管12存在高度差，第二出气管路213设置在较高处，利用液体的重力作用避免液体流至第一肺囊模型21内。
102.请参阅图3，在一些实施例中，压力展示装置5包括贮液瓶51、水封瓶52以及调压瓶53，贮液瓶51通过第一管道54与引流管12连通；水封瓶52通过第二管道55与贮液瓶51连通，水封瓶52内装有第一定量的液体，第二管道55的一端伸入水封瓶52内的液体液位下方；调压瓶53通过第三管道56与水封瓶52连通，以及通过压力调节管与外界空气连通；调压瓶53内装有第二定量的液体，第三管道56在调压瓶53内的一端高于调压瓶53内的液位高度，压力调节管在调压瓶53内的一端伸入调压瓶53内的液体液位下方。
103.贮液瓶51通过第一管道54与引流管12连通，贮液瓶51主要用于储存从引流管12内流出的液体或气体，可选地，贮液瓶51可以采用玻璃制成的广口瓶，透明的瓶身便于观察贮液瓶51内的情况。在气胸模拟状态下，贮液瓶51主要用于存储具有第一颜色的气体，为便于讲解，可以在贮液瓶51的背面贴附白色纸或放置白色平板，使得贮液瓶51内的气体颜色变化更为明显。在血胸或脓胸的模拟状态下，贮液瓶51内用于存储模拟的血液或脓液。
104.水封瓶52通过第二管道55与贮液瓶51连通，第二管道55的末端伸入水封瓶52内的液体液位下方。水封瓶52内的液体可以是蒸馏水，也可以是具有一定颜色的蒸馏水，水封瓶52优选为玻璃制成的广口瓶，第二管道55优选为玻璃管，便于观察。其中第一定量可以根据
实际情况确定，优选的，第一定量的水表示水封瓶52内的水的液位高度位于水封瓶52瓶身高度的中下部。
105.在一些优选的实施例中，采用具有深色的液体盛放在水封瓶52内，例如，可以是具有蓝颜色的蒸馏水。在正常呼吸状态下，水封瓶52内的液体会进入第二管道55的末端一定高度，并在第一进气口211与第一出气口212的反复吸入吐出空气的情况下，呈现出第二管道55内的液位在高低反复浮动的情况。在气胸模拟状态下，由于第一空腔11内的气压影响，导致第二管道55内的液位的高低浮动情况加大，波动更为明显，甚至将具有第一颜色的气体从第二管道55末端吐出，变成气泡从水封瓶52内析出。
106.在血/脓胸状态下，水封瓶52内的第二管道55内的液位将因贮液瓶51内的气压变化，导致液位处于动态波动但又逐渐降低的情况，具体原因是：贮液瓶51内存在仿真血液或仿真脓液，液体将占用贮液瓶51内的空间，使得贮液瓶51内原本的气体经由第二管道55流至水封瓶52内，此时第一肺囊模型21依然处于正常呼吸状态，即第一管道54在排出相应的液体后，气体依然处于往复的吸入与吐出状态，当贮液瓶51内的液体占用空间不多时，部分气体流入第二管道55，使得第二管道55内的液位在逐渐的降低，又因第一肺囊模型21处于正常呼吸状态，因此液位也具有高低波动的特性，故而呈现出液位动态波动又逐渐降低的情况。当贮液瓶51内的液体占用空间较大时，将使得气压从第二管道55内流至水封瓶52内并变成气泡析出。
107.调压瓶53通过第三管道56与水封瓶52连通，调压瓶53内装有第二定量的液体，第二定量具体可以根据实际需求进行确定，优选的，第二定量的液体指的是调压瓶53内的液体的液位高度处于调压瓶53瓶身高度的中上部。在一些优选的实施例中，调压瓶53还通过第四管道57与外部大气连通。通过增设调压瓶53，使得经由第二管道55内流出的多余气体通过第三管道56流至调压瓶53内，避免水封瓶52内压力过大导致水封瓶52内液体无法拨动或产生逆流，从而影响模型演示效果的问题。为避免调压瓶53内的气压过大，使得调压瓶53产生碎裂风险，增设第四管道57，调压瓶53内装有一定的液体，第四管道57的末端伸入液体的液位下方一定距离，另一端与大气连通。当第三管道56内的气体输入过多时，调压瓶53内的气压将促使调压瓶53内的液体经由第四管道57排出，从而保持调压瓶53内的压力平衡。
108.通过设置贮液瓶51、水封瓶52以及调压瓶53进行压力展示，使得在不同的胸腔模拟状态下的气体、液体以及呼吸变化更为明显，利用液位高度变化将第一肺囊模型21以及第一胸膜腔模型内的气压变化更形象且更明显地展示出来，有助于讲解过程中聆听者对该种情况的了解，加深印象，从而提升适用性。
109.请参阅图2，在一些实施例中，第一肺囊模型21的囊腔内还设置有第一压力传感器16，第一出气管路13还与气体控制泵14连通，气体控制泵14用于抽出第一空腔11内气体以保持第一空腔11的负压状态，控制单元7还与第一压力传感器16、气体控制泵14电连接。
110.第一压力传感器16用于展示第一肺囊模型21的囊腔内的压力变化，第一压力传感器16可以是气体压力表。在气胸模拟过程中，当需要知晓第一肺囊囊腔内的压力变化时，压力展示装置5受到第一空腔11内的压力影响，而无法给出第一肺囊囊腔内的压力具体的变化数值，因此，需要增设第一压力传感器16用于实时监测第一肺囊模型21的囊腔内的压力变化，便于在气胸状态下观察第一肺囊模型21内的压力变化情况以及压力变化速率。
111.第一出气管路13上还设有气体控制泵14，气体控制泵14用于泵出第一空腔11内的
气体。具体的使用方式为：在气胸模拟场景下，空气进入第一空腔11内，使得第一空腔11内的负压减少，为维持第一空腔11内的负压状态，气体控制泵14能够及时将第一空腔11内的空气泵出至引流管12内。气体控制泵14的泵出方式可以人为设定，具体可以设定为间断泵气或者持续泵气的模式，气体控制泵14还可以控制单次泵气的气量大小，便于根据实际情况进行调节。通过设置气体控制泵14，能够确保第一空腔11内的气体及时排出，避免第一空腔11内的负压不停减小导致模拟情形脱离实际人体的变化情况过大，从而影响模型演示效果。
112.请参阅图4，在一些实施例中，呼吸仿真训练模型还包括第二胸膜腔模型，第二胸膜腔模型具有模拟第二胸腔的第二空腔61；第二空腔61的腔壁上设置有第一穿刺点611，第二空腔61内设置有第一触点感应片和第一指示单元614；或者，第二空腔61的腔壁上设置有第二穿刺点612，第二空腔61内设置有液袋和第二指示单元，液袋内壁还设置有第二触点感应片；控制单元7还分别与第一触点感应片和/或第二触点感应片、第一指示单元614和/或第二指示单元电连接；当检测到金属触件穿过第一穿刺点611与第一触点感应片接触时，控制单元7用于控制第一指示单元614发出第一指示信息；或者，当检测到金属触件穿过第二穿刺点612与第二触点感应片接触时，控制单元7用于控制第二指示单元发出第二指示信息并控制液袋内的液体流出。
113.胸腔闭式引流术主要目的是引流胸腔内的积气、积液，用于治疗气胸、血胸、脓胸，通过观察引流的情况，有助于诊断气胸的损伤原因，通过分析引流液可以辅助诊断其性质，用于判断积液的病因。因此，在关于胸腔的模拟场景中，除了了解血胸、气胸、脓胸的状态，基本上都需要进行胸腔闭式引流术的练习。
114.本实施例提供第二胸膜腔模型，用于练习胸腔闭式引流术中的胸腔穿刺。第二胸膜腔模型具有模拟第二胸腔的第二空腔61，第二空腔61的腔壁上设置有第一穿刺点611。在一些优选的实施例中，第一胸膜腔模型与第二胸膜腔模型可以集成在一个呼吸仿真训练模型上，参考人体的胸腔形状，第一胸膜腔模型可以设置在左胸或者右胸，相对应地，第二胸膜腔模型可以设置在右胸或者左胸，也便于在第一胸膜腔模型上模拟了气胸、血胸以及脓胸场景后，可以对应到第二胸膜腔模型的穿刺练习上。因此，第一穿刺点611的位置可以与气胸模拟结构的位置相对应，例如，气胸模拟结构主要设置在第一胸膜腔的上部，则在练习气胸穿刺用时，第一穿刺点611可以设置在第二胸膜腔模型的上部。也符合在实际情况下，气体自下而上运动的特性。
115.在第二空腔61内还设置有第一触点感应片以及第一指示单元614，第一触点感应片为触点传感器，触点传感器主要用于检测开关量，分为常闭与常开两种类型，当金属触件穿过第一穿刺点611成功接触到第一触点感应片时，第一触点感应片将导通，从而使第一指示单元614通电，发出指示信息。第一指示单元614可以是指示灯、警报器或其他具有指示功能的装置，用于发出指示信息，提示穿刺操作合格，便于讲解过程中聆听者对第一穿刺点611的练习以及考察时对第一穿刺点611的检测。在一些优选的实施例中，第一指示单元614还可以是压力表，当金属触件经由第一穿刺点611穿刺时，压力表上的数值将在控制单元7的控制下产生变化，便于演示说明。
116.在一些实施例中，控制单元7包括第二芯片72，第二芯片72用于控制第二胸膜腔上的状态切换。优选的，在第二胸膜腔内还设有第二肺囊模型，第二肺囊模型与第一肺囊模型
21对称设置，使得在第二胸膜腔模型上进行穿刺练习时更为逼真，提高适用性。
117.第二空腔61的腔壁上还设有第二穿刺点612，第二空腔61内设有液袋和第二指示单元，第二穿刺点612主要用于练习血胸/脓胸状态下的穿刺，因此第二空腔61内设有液袋，在液袋内壁上设有第二触点感应片。优选的，第二穿刺点612与血胸模拟结构对称设置，设置在第二空腔61的下部。第二触点感应片为触点传感器，触点传感器主要用于检测开关量，分为常闭与常开两种类型，当金属触件穿过第二穿刺点612成功接触到第二触点感应片时，第二触点感应片将导通，从而使第二指示单元通电，发出指示信息，同时，第二触点感应片的信号传递至控制单元7的第二芯片72处，第二芯片72控制液袋内的液体流出，以符合实际应用场景中对病人进行胸腔穿刺时排出血液的场景。第二指示单元可以是指示灯、警报器或其他具有指示功能的装置，用于发出指示信息，提示穿刺操作合格，便于讲解过程中聆听者对第二穿刺点612的练习以及考察时对第二穿刺点612的检测。在一些优选的实施例中，第二指示单元还可以是第二压力传感器613，当金属触件经由第二穿刺点612穿刺时，第二压力传感器613上的数值将在控制单元7的控制下产生变化，便于讲解说明。
118.在本实施例中，液袋包括第一液袋以及第二液袋，第一液袋内预先装有血液/脓液模拟液体，第二液袋处于空袋状态。第二液袋与第一液袋相邻设置，且第二液袋设置在第一液袋的下部，便于第一液袋内的液体通过重力作用流至第二液袋内。第二液袋与第一液袋之间通过第五管道连通，在第五管道上设置有第五控制阀，第五控制阀用于控制第五管道的通断。当第二触点感应片发出信号时，第二芯片72控制第五控制阀打开阀门，第一液袋内的液体流至第二液袋内，呈现出在第二穿刺点612进行穿刺动作后，成功引流出第二胸膜腔模型内的仿真血液的情形，便于提高模型演示效果。
119.在一些优选的实施例中，第二液袋可提前制成负压状态，便于在第五控制阀打开时，第一液袋内的液体能够更迅速地流至第二液袋内，使得穿刺模拟效果更为逼真，提高模型演示效果。
120.通过设置第二胸膜腔模型，便于讲解过程中演示在气胸、血胸、脓胸场景下的穿刺点练习以及穿刺动作练习，通过预先指定穿刺点的方式加深聆听者对人体胸膜腔上进行胸腔闭式引流术时对穿刺点的记忆，提高适用性。
121.请参阅图5，本实施例还提供了一种呼吸仿真训练模型的控制方法，应用于前述任一种呼吸仿真训练模型中，方法包括以下步骤：
122.s1、当控制单元7接收到第一模式选择信号时，控制单元7控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门均关闭；
123.s2、当控制单元7接收到第二模式选择信号时，控制单元7控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门均开启。
124.第一模式选择信号表示正常呼吸状态模拟，此时控制单元7控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门均关闭，只有第一肺囊模型21上的第一进气口211以及第一出气口212进行正常的呼吸状态。
125.第二模式选择信号表示气胸状态模拟，此时控制单元7控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门均开启，气体从第一进气口211进入将在第一空腔11的负压吸附下流入第一空腔11内，此时第一粉盒31内的粉末与气体混同，在第一空腔11内形成具有第一颜色的气体，经由第一出气管路13流至引流管12处，实现气胸的状态模拟。
126.通过上述控制方法，实现了呼吸仿真训练模型的气胸模拟状态以及正常呼吸状态，便于在讲解时切换二者的状态进行讲解，提高模型的适用性。
127.在一些实施例中，呼吸仿真训练模型包括血胸模拟结构，血胸模拟结构包括储液单元41、第一进液管路42和第二粉盒43，第一进液管路42的一端与储液单元41连通，另一端与第一空腔11连通，第一进液管路42上还设置有第三控制阀；第二粉盒43中装有第二颜色粉末，第二粉盒43的出口与第一进液管路42连通，第二粉盒43的出口处还设置有第二粉盒43启闭阀门；第一空腔11内设置有第一出液管路44，第一出液管路44的一端置于第一空腔11内，另一端连接至引流管12，第一出液管路44还与液体控制泵45连通；第一出液管路44上还设置有第四控制阀；控制单元7还与第三控制阀、第四控制阀、第二粉盒43启闭阀门和液体控制泵45电连接；
128.该控制方法还包括以下步骤：
129.s3、当控制单元7接收到第三模式选择信号时，控制单元7控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门均关闭；
130.s4、控制第三控制阀、第四控制阀、第二粉盒43启闭阀门和液体控制泵45均开启。
131.第三模式选择信号表示血胸状态模拟，控制单元7控制第一控制阀、第二控制阀、第一粉盒31启闭阀门关闭，退出气胸模拟状态，再开启第三控制阀、第四控制阀以及第二粉盒43启闭阀门和液体控制泵45，使储液单元41内的液体经第二颜色粉末混合后由液体控制泵45泵至压力展示装置5内，实现血胸状态的模拟。
132.通过上述控制方法，实现了呼吸仿真训练模型的血胸模拟状态与气胸模拟状态之间的切换，便于在讲解中对二者的状态进行讲解，提高模型的适用性。
133.在一些实施例中，第一出气管路13还与气体控制泵14连通，控制单元7还与气体控制泵14电连接；该控制方法还包括：
134.s5、当控制单元7接收到第四模式选择信号时，控制单元7控制第一控制阀、第二控制阀、气体控制泵14开启，并控制第一粉盒31启闭阀门关闭。
135.气体控制泵14用于泵出第一空腔11内的气体，第四模式选择信号表示为清洁模式，包括当气胸模拟状态结束时，对第一空腔11进行清洁，将第一粉盒31启闭阀门关闭，第一控制阀、第二控制阀以及气体控制泵14开启，将第一空腔11内残留的粉末排出。
136.在一些优选的实施例中，第四模式选择信号还包括对血胸模拟状态后的第一空腔11的清洁，具体包括，控制单元7控制第三控制阀、第四控制阀以及液体控制泵45开启，第二粉盒43启闭阀门以及第三粉盒47启闭阀门均关闭，将第一空腔11内残留的具有颜色的液体排出。
137.上述实施例通过设置第一胸膜腔模型、第一肺囊模型21以及气胸模拟结构和压力展示装置5，逼真的展示了人体结构中肺囊与胸膜腔囊的关系，且胸膜腔囊长期处于负压状态，更符合人体的生理指征。再通过控制单元7控制呼吸仿真训练模型在不同的状态下对应装置的启闭，并通过压力展示装置5实现了肺囊内气压的正常状态展示。同时，在气胸模拟结构内设置具有颜色的粉盒，当第一肺囊模型21内的气体泄漏至第一胸膜腔囊内时能够明显看出该粉盒内的粉末与气体混合，形成具有颜色的气体从引流管12出现，从而展示出气胸时第一肺囊模型21内气体的流动情况以及第一胸膜腔模型的压力变化情况，更为直观且逼真，提高了模型演示效果，提升模型的适用性。
138.最后需要说明的是，尽管在本技术的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本技术的专利保护范围。凡是基于本技术的实质理念，利用本技术说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本技术的专利保护范围之内。