一种模拟人体气胸结构的装置的制作方法

1.本发明涉及医学模型领域，尤其设计一种模拟人体气胸结构的装置。


背景技术：

2.气胸(pneumothorax)是指气体进入胸腔，造成积气状态，进而使肺收缩，称为气胸。气胸多因肺部疾病或外力影响使肺组织和脏层胸膜破裂，或靠近肺表面的细微气肿泡破裂，使得肺和支气管内空气逸入胸腔，胸腔压强增大，挤压肺使肺收缩，进而导致气短、呼吸困难。随着医学技术的快速发展，模拟人体各种器官试验的装置各种各样，用以验证胸腔引流器的可行性。现有技术只能通过流量计或压力计测量定量参数来做试验。脏层胸膜破裂时，肺部收缩，持续漏气，对于传统治疗气胸的胸腔引流器，在开孔的气体自然排出时无法给予负压，影响临床气胸患者愈合速度。无源的橡胶模型，无法对患者气胸进行模拟且无法判断数字胸腔引流设备的基本性能和基本安全是否合理有效。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于模拟气胸患者的治疗过程，验证胸腔引流器是否正常运行。
4.本发明通过如下技术方案实现：一种模拟人体气胸结构的装置，包括胸腔结构，胸腔结构内部设有肺部结构；肺部结构上设有一延伸出胸腔结构的通气导管；通气导管连接有气道；气道的另一端连接有呼吸组件；呼吸组件控制肺部结构膨胀与收缩，使得肺部结构在吸气扩张状态和呼气收缩状态之间切换；胸腔结构还设有负压气道用于连接胸腔引流器；通气导管上设有控制通气量大小的气体单向阀，气体单向阀内的气体仅排放至胸腔结构内。
5.较之前技术而言，本发明的有益效果为：
6.1.本装置设计了全密封的胸模腔结构、肺部结构，可以模拟出人体呼吸时由肋骨、膈肌的位置变化带动的肺部、胸腔变化，带来更好的研究效果。
7.2.本装置可以与多种胸腔引流器连接使用，模拟气胸患者病症并检验胸腔引流器的使用效果，帮助气胸患者得到更好的治疗。
8.3.呼吸频率控制中心可以帮助医生更好的模拟气胸患者的病体，辅助研究不同症状与不同阶段患者的病症，得到更好的救助方案。
附图说明
9.图1为本实验新型的结构示意图；
10.图2为本实验新型与胸腔引流器连接结构示意图；
11.标号说明：1胸腔引流器、2胸腔结构、2-1气体单向阀、2-2肺部结构、2-2-1肺部结构的吸气扩张状态、2-2-2肺部结构的呼气收缩状态、2-3通气导管、2-4气道、2-5负压气道、3呼吸组件、3-1呼气通道、3-2吸气通道、3-3呼吸动力源、4呼吸频率控制中心。
具体实施方式
12.下面结合附图说明对本发明做详细说明，但本发明的保护内容不局限于以下所述：
13.一种模拟人体气胸结构的装置，包括胸腔结构2，胸腔结构2内部设有肺部结构2-2；肺部结构上设有一延伸出胸腔结构2的通气导管2-3；通气导管2-3连接有气道2-4；
14.气道2-4的另一端连接有呼吸组件3；呼吸组件3控制肺部结构2-2膨胀与收缩，使得肺部结构2-2在吸气扩张状态2-2-1和呼气收缩状态2-2-2之间切换；
15.胸腔结构2还设有负压气道2-5用于连接胸腔引流器1；
16.通气导管2-3上设有控制通气量大小的气体单向阀2-1，气体单向阀2-1内的气体仅排放至胸腔结构2内。
17.所述呼吸组件3包括呼吸动力源3-3、呼气通道3-1和吸气通道3-2；
18.呼气通道3-1、吸气通道3-2以及连接气道2-4通过三通相互连接；呼吸动力源3-3设置于吸气通道3-2为吸气通道3-2提供流向连接气道2-4的气流。
19.它还包括呼吸频率控制中心4，所述呼吸频率控制中心4与呼吸动力源3-3连接。
20.所述胸腔结构2为密封腔室结构。
21.下面结合原理对本发明进行说明：
22.胸膜腔在正常的情况下负压平均为-0.4～0.6kpa，吸气时，肋骨间的肌肉收缩带动肋骨上提和外展，膈肌收缩带动膈往下运动，使胸腔的体积扩大，体积增大则压力变小，肺部中的气压低于外界大气压，所以，空气因为压力差的作用而进入肺部中。呼气时，肺依靠本身的回缩力量回位，并牵引胸廓缩小，胸腔容积缩小，肺内气压高于外界大气压，使肺泡内的二氧化碳呼出。
23.正常情况肺部是密闭的，多因肺部疾病或外力影响使肺组织和脏层胸膜破裂，或靠近肺表面的细微气肿泡破裂，肺和支气管内空气逸入胸膜腔。拍胸片可见气胸线，一般气胸量小于胸腔的1/3，可自行吸收。如果气体量比较多，则需要借助胸腔引流器。
24.具体的说：气胸是肺部结构的气体逸入胸腔引起的一种病症，这种病症会使得肺部结构收缩。本实验新型在肺部结构上方安装的气体单向阀2-1用于模拟漏气，气体只能从肺部往胸腔结构2逸出，模拟气胸患者的肺组织破裂状态。
25.本发明模拟人体吸气时，呼吸动力源3-3控制吸气通道吸入空气，空气再从气道2-4进入肺部结构2-2实现吸气扩张状态2-2-1，同时气体单向阀2-1开始漏气，使气体逸出进入到胸腔结构2，胸腔结构2的压强变大，会压缩肺部结构2-2，使肺部结构2-2不能有效扩张。实时监控胸腔结构2的胸腔引流器1可以检测胸腔结构2压强，当检测到压强波动增大时，会启动真空泵通过负压气道2-5给予负压，维持引流瓶与流出气体的压强一致，帮助患者及时将残留的二氧化碳气体排出，维持肺部结构2-2压强的稳定性。
26.模拟人体呼气时，呼吸动力源3-3控制停止吸气，开始抽气，肺部结构2-2内气体，肺部结构2-2实现呼气收缩状态2-2-2，呼出的气体又会通过气体单向阀2-1逸出到胸腔结构2中使得胸腔结构2中的气体压强变大，进一步导致肺部受到挤压或压迫；这时胸腔引流器1会启动真空泵通过负压气道2-5给予负压，维持引流瓶与流出气体的压强一致，帮助患者及时将残留的二氧化碳气体排出，维持肺部结构2-2压强的稳定性。
27.如果胸腔结构2无法有效调控，说明该胸腔引流器1效果不够完备，如果胸腔结构2
可以有效调控并维持稳定，该胸腔引流器1即可投入使用。
28.本发明还配备了呼吸频率控制中心4，可以根据不同患者的气胸病症情况调整其呼吸频率，进而控制气体单向阀2-1漏气量，找到更适合该患者的胸腔引流器1。
29.尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本发明不受任何意义上的限制。


技术特征：
1.一种模拟人体气胸结构的装置，其特征在于：包括胸腔结构(2)，胸腔结构(2)内部设有肺部结构(2-2)；肺部结构上设有一延伸出胸腔结构(2)的通气导管(2-3)；通气导管(2-3)连接有气道(2-4)；气道(2-4)的另一端连接有呼吸组件(3)；呼吸组件(3)控制肺部结构(2-2)膨胀与收缩，使得肺部结构(2-2)在吸气扩张状态(2-2-1)和呼气收缩状态(2-2-2)之间切换；胸腔结构(2)还设有负压气道(2-5)用于连接胸腔引流器(1)；通气导管(2-3)上设有控制通气量大小的气体单向阀(2-1)，气体单向阀(2-1)内的气体仅排放至胸腔结构(2)内。2.根据权利要求1所述的一种模拟人体气胸结构的装置，其特征在于：所述呼吸组件(3)包括呼吸动力源(3-3)、呼气通道(3-1)和吸气通道(3-2)；呼气通道(3-1)、吸气通道(3-2)以及连接气道(2-4)通过三通相互连接；呼吸动力源(3-3)设置于吸气通道(3-2)为吸气通道(3-2)提供流向连接气道(2-4)的气流。3.根据权利要求1所述的一种模拟人体气胸结构的装置，其特征在于：它还包括呼吸频率控制中心(4)，所述呼吸频率控制中心(4)与呼吸动力源(3-3)连接。4.根据权利要求1所述的一种模拟人体气胸结构的装置，其特征在于：所述胸腔结构(2)为密封腔室结构。

技术总结
本发明为一种模拟人体气胸结构的装置。它包括胸腔结构，胸腔结构内部设有肺部结构；肺部结构上设有一延伸出胸腔结构的通气导管；通气导管连接有气道；气道的另一端连接有呼吸组件；呼吸组件控制肺部结构膨胀与收缩，使得肺部结构在吸气扩张状态和呼气收缩状态之间切换；胸腔结构还设有负压气道用于连接胸腔引流器；通气导管上设有控制通气量大小的气体单向阀，气体单向阀内的气体仅排放至胸腔结构内。本发明的有益效果为：采用了胸膜腔结构、肺部结构与脏层胸膜结构，可以模拟出人体呼吸时由肋骨、膈肌的位置变化带动的肺部、胸膜腔变化，带来更好的研究效果。带来更好的研究效果。带来更好的研究效果。


技术研发人员：莫易凡 李育新 赖泽雄 林雅玲 姚慧川 马盼盼 林聪杰
受保护的技术使用者：施爱德（厦门）医疗器材有限公司
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/2/3