模拟呼吸系统的制作方法

本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种模拟呼吸系统。

背景技术：

1、呼吸内科手术器械是胸腔类手术常用的医疗器械，包括胸腔镜、超声刀、抓钳分离器等。呼吸内科相关手术器械包括支气管镜插管导管、吸引导管等。由于胸腔类手术靠近心脏等重要部位，故这类型器械出厂前都需要对其进行器械性能测试处理。

2、这类型器械性能测试验证多数基于动物活体实验或简易胸腔脏器模型进行。动物活体实验可以提供真实的生理环境对器械进行测试，但是动物活体实验准备周期较长、测试环境要求较高，可重复使用率低。简易胸腔脏器模型则可以提供静态下的器械测试环境，但是简易胸腔脏器模型只能模拟静态环境下的测试，这类型模型只能解决较为简单或特定的性能评估，无法实现复杂的测试环境下的测试验证。基于此，业内需要一种能够高度模拟活体测试环境的模拟呼吸系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种模拟呼吸系统，能够高度模拟活体测试环境，为相关科学研究领域提供较为真实的仿生环境。

2、为实现上述目的，本发明提供一种模拟呼吸系统，包括入气管路、出气管路、潮气量管路、余气量管路、潮气量模拟装置、余气量模拟装置，所述潮气量模拟装置设于所述潮气量管路上、所述余气量模拟装置设于所述余气量管路上，所述潮气量模拟装置用于提供潮气量范围内的气量，所述余气量模拟装置用于提供余气量范围内的气量；所述潮气量管路的出口端和所述余气量管路的出口端均与所述出气管路的入口端相连通，所述潮气量管路的入口端和所述余气量管路的入口端均与所述入气管路的出口端相连通；所述入气管路和所述出气管路用于与一肺部模拟装置相连通。

3、可选的，还包括肺部模拟装置，所述入气管路的入口端与肺部模拟装置相连通，所述出气管路的出口端与所述肺部模拟装置相连通。

4、可选的，所述肺部模拟装置设于一容器中，所述容器根据人体的胸腔及骨骼体态数据制成，所述肺部模拟装置设于所述容器中对应人体胸腔中肺部的相对位置处。

5、可选的，还包括三通阀门，所述三通阀门包括第一接口、第二接口以及第三接口，所述第一接口与所述入气管路的入口端和所述出气管路的出口端相连通，所述第二接口与所述肺部模拟装置相连通，所述第三接口用于伸入医疗器械。

6、可选的，所述潮气量模拟装置包括气缸、丝杆、螺母、活塞，所述活塞设于所述气缸内，且所述活塞将所述气缸内部空间分隔为第一腔体和第二腔体，所述气缸上开设有第一进气口和出气口，所述螺母套设在所述丝杆上并与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆穿过所述活塞，所述螺母与所述活塞相连，以使得当所述螺母沿所述丝杆轴向运动时，带动所述活塞运动。

7、可选的，所述潮气量模拟装置还包括导向光轴，所述导向光轴与所述丝杆平行设置，所述导向光轴穿过所述活塞。

8、可选的，所述余气量模拟装置包括气体交换器以及依次设置的第一换向器、风扇和第二换向器，所述第一换向器具有第一档位和第二档位，所述第二换向器具有第三档位和第四档位；当所述第一换向器调至第一档位时，所述第一换向器与所述气体交换器连通，当所述第一换向器调至第二档位时，所述第一换向器与所述入气管路的入口端连通；当所述第二换向器调至第三档位时，所述第二换向器与所述气体交换器连通，当所述第二换向器调至第四档位时，所述第二换向器与所述出气管路的出口端连通；所述风扇用于提供气流。

9、可选的，还包括补气管路，所述潮气量模拟装置上开设有第二进气口，所述补气管路与所述第二进气口相连通。

10、可选的，还包括控制器，所述控制器与所述潮气量模拟装置和\或余气量模拟装置控制连接，所述控制器用于控制调整所述潮气量模拟装置和\或余气量模拟装置的气量。

11、可选的，所述入气管路、所述出气管路、所述潮气量管路以及所述余气量管路中至少一者设有气体流量计，所述气体流量计与所述控制器通信连接；所述控制器被配置为：根据所述气体流量计的计量数据，控制调整所述潮气量模拟装置和\或余气量模拟装置的气量。

12、本发明提供的模拟呼吸系统具有如下有益效果：

13、本发明提供一种模拟呼吸系统，包括入气管路、出气管路、潮气量管路、余气量管路、潮气量模拟装置、余气量模拟装置，所述潮气量模拟装置设于所述潮气量管路上、所述余气量模拟装置设于所述余气量管路上，所述潮气量模拟装置用于提供潮气量范围内的气量，所述余气量模拟装置用于提供余气量范围内的气量；所述潮气量管路与所述余气量管路并联以形成并联管路，所述并联管路的出口端与所述出气管路的入口端相连通，所述并联管路的入口端与所述入气管路的出口端相连通；所述入气管路和所述出气管路用于与一肺部模拟装置相连通。本发明利用所述潮气量模拟装置提供潮气量范围内的气量并用所述余气量模拟装置提供余气量范围内的气量，同时考虑了人体呼吸的潮气量与余气量，能够实现人体呼吸系统的呼吸周期过程还原，能够高度模拟活体测试环境，为相关科学研究领域提供较为真实的仿生环境，相比于动物活体实验本发明降低了测试环境、被测实验体的要求，提高了操作测试效率，降低了测试成本。

技术特征：

1.一种模拟呼吸系统，其特征在于，包括入气管路、出气管路、潮气量管路、余气量管路、潮气量模拟装置、余气量模拟装置，所述潮气量模拟装置设于所述潮气量管路上、所述余气量模拟装置设于所述余气量管路上，所述潮气量模拟装置用于提供潮气量范围内的气量，所述余气量模拟装置用于提供余气量范围内的气量；

2.如权利要求1所述的模拟呼吸系统，其特征在于，还包括肺部模拟装置，所述入气管路的入口端与肺部模拟装置相连通，所述出气管路的出口端与所述肺部模拟装置相连通。

3.如权利要求2所述的模拟呼吸系统，其特征在于，所述肺部模拟装置设于一容器中，所述容器根据人体的胸腔及骨骼体态数据制成，所述肺部模拟装置设于所述容器中对应人体胸腔中肺部的相对位置处。

4.如权利要求2所述的模拟呼吸系统，其特征在于，还包括三通阀门，所述三通阀门包括第一接口、第二接口以及第三接口，所述第一接口与所述入气管路的入口端和所述出气管路的出口端相连通，所述第二接口与所述肺部模拟装置相连通，所述第三接口用于伸入医疗器械。

5.如权利要求1所述的模拟呼吸系统，其特征在于，所述潮气量模拟装置包括气缸、丝杆、螺母、活塞，所述活塞设于所述气缸内，且所述活塞将所述气缸内部空间分隔为第一腔体和第二腔体，所述气缸上开设有第一进气口和出气口，所述螺母套设在所述丝杆上并与所述丝杆螺纹连接，所述丝杆穿过所述活塞，所述螺母与所述活塞相连，以使得当所述螺母沿所述丝杆轴向运动时，带动所述活塞运动。

6.如权利要求5所述的模拟呼吸系统，其特征在于，所述潮气量模拟装置还包括导向光轴，所述导向光轴与所述丝杆平行设置，所述导向光轴穿过所述活塞。

7.如权利要求1所述的模拟呼吸系统，其特征在于，所述余气量模拟装置包括气体交换器以及依次设置的第一换向器、风扇和第二换向器，所述第一换向器具有第一档位和第二档位，所述第二换向器具有第三档位和第四档位；

8.如权利要求1所述的模拟呼吸系统，其特征在于，还包括补气管路，所述潮气量模拟装置上开设有第二进气口，所述补气管路与所述第二进气口相连通。

9.如权利要求1所述的模拟呼吸系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述潮气量模拟装置和\或余气量模拟装置控制连接，所述控制器用于控制调整所述潮气量模拟装置和\或余气量模拟装置的气量。

10.如权利要求9所述的模拟呼吸系统，其特征在于，所述入气管路、所述出气管路、所述潮气量管路以及所述余气量管路中至少一者设有气体流量计，所述气体流量计与所述控制器通信连接；

技术总结本发明提供一种模拟呼吸系统，包括入气管路、出气管路、潮气量管路、余气量管路、潮气量模拟装置、余气量模拟装置，所述潮气量模拟装置设于所述潮气量管路上、所述余气量模拟装置设于所述余气量管路上，所述潮气量模拟装置用于提供潮气量范围内的气量，所述余气量模拟装置用于提供余气量范围内的气量；所述潮气量管路的出口端和所述余气量管路的出口端均与所述出气管路的入口端相连通，所述潮气量管路的入口端和所述余气量管路的入口端均与所述入气管路的出口端相连通。本发明能够高度模拟活体测试环境，为相关科学研究领域提供较为真实的仿生环境。技术研发人员：贺玉文,曾敏萍,应佶喆,洪向春,赵春生,廖云飞受保护的技术使用者：宁波创导三维医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29