一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型的制作方法

本发明涉及医疗教学人体模型领域，具体涉及一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型。

背景技术：

1、胸外按压是通过节律性按压胸腔外壁的方法以帮助患者恢复自主循环的一种急救措施，作为心肺复苏术中帮助患者恢复自主循环的急救手段。在进行胸外按压时，心脏间接受到挤压使得左右心室的血液泵出，当松开挤压后，心室舒张而血液回流至心脏。由于心脏位于胸腔中且受到肋骨的包围，心脏无法直接承受挤压力，在胸外按压时，直接受压的部位为肋骨，而肋骨具有一定的脆性，尤其是年龄较大的人来说，胸外按压力度过大会造成肋骨的断裂而造成其他的损伤，而按压力度较小又无法起到心肺复苏的效果。

2、胸外按压是医务人员需要掌握的临床治疗手段之一，教学人员会使用胸外按压人体模型进行胸外按压教学，同时由学习者亲自操作以提高胸外按压的操作技能。当前使用的胸外按压人体模型在使用在存在以下缺陷：1、由于不同年龄群体的肋骨硬度不同，其所能够承受的胸腔外按压力的大小也不尽相同，当前的人体模型无法调节按压时的阻尼力以模拟不同按压硬度的人体状况；2、无法有效监测胸外按压的频率以提示练习者改变按压的频率，防止按压过快或频率不足的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明设计了一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，该人体模型能够改变按压时的阻尼力大小来模拟不同年龄人群胸部的按压阻力的不同的实际情况，仿真度更高；同时该人体模型能够监测胸外按压的频率大小以及练习者给予人体模型的人工呼吸频率和强度，并反馈至练习者以调整按压频率和人工呼吸的频率和强度，从而提高胸外按压的医学技能。

2、为了达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现的：

3、一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，包括人体模型底座和硅胶覆盖层，所述硅胶覆盖层覆盖于人体模型底座上，所述硅胶覆盖层上设置有人工呼吸气嘴，所述人体模型底座的端面板上固定有显示屏和操作按键，所述人体模型底座中开有凹槽，所述凹槽中固定有可调阻尼按压机构、蓄电池、控制电路板、逆变器和电流调节器，所述显示屏、操作按键、蓄电池、逆变器和电流调节器均与控制电路板连接，所述蓄电池与逆变器连接，逆变器与变压器连接，变压器与可调阻尼按压机构连接；所述可调阻尼按压机构包括固定板、滑动套筒、电磁铁和按压复位组件，圆柱形的滑动套筒固定于固定板上，所述电磁铁与电流调节器连接，所述电磁铁的电磁阻尼力可随电流调节的改变，电磁铁固定于滑动套筒的底部，所述按压复位组件的底部固定有圆柱形的永磁铁，永磁铁插入滑动套筒中且可沿滑动套筒上下滑动，永磁铁在按压力作用下向下滑动并在电磁铁的斥力作用下向上复位滑动；所述按压复位组件中固定有人工呼吸气囊，按压复位组件上固定有加速度计和薄膜式压力传感器，所述加速度计和薄膜式压力传感器均与控制电路板连接，所述人工呼吸气嘴通过呼吸管路与人工呼吸气囊连接。

4、进一步的，所述滑动套筒的筒壁两侧开有限位滑槽，所述永磁铁的底部两侧固定有限位凸起，所述限位凸起卡在限位滑槽中。

5、进一步的，所述按压复位组件包括按压复位座，按压复位座中开有气囊槽，气囊槽上固定有封盖板，所述加速度计和薄膜式压力传感器均固定于封盖板上，所述人工呼吸气囊设置于气囊槽中，气囊槽的底部开有一个用以呼吸管路通过的洞口。

6、进一步的，所述人工呼吸气囊中固定有气压传感器，气压传感器与控制电路板连接。

7、进一步的，所述固定板上固定有红外线测距传感器，红外测距传感器用以测量按压复位组件的按压幅度值，所述红外线测距传感器与控制电路板连接。

8、进一步的，所述控制电路板上固定有处理芯片、电源模块、开关模块、数模转换模块、恒流源驱动模块和多通道模数转换模块，多通道模数转换模块与处理芯片连接，加速度计、薄膜式压力传感器、气压传感器和红外线测距传感器均与多通道模数转换模块连接，所述电源模块与处理芯片连接，蓄电池与电源模块连接，蓄电池与逆变器连接，蓄电池与开关模块连接，开关模块与逆变器连接，数模转换模块与处理芯片连接，所述电流调节器与数模转换模块连接，所述恒流源驱动模块与处理芯片连接，所述红外线测距传感器分别与恒流源驱动模块和多通道模数转换模块连接。

9、进一步的，所述开关模块选用mosfet开关管。

10、本发明的有益效果如下：该人体模型能够通过改变电流强度的方式来改变磁力大小，进而改变按压时的阻尼力大小来模拟不同年龄人群胸部的按压阻力的不同的实际情况，阻尼力的调节极为方便；同时该人体模型能够监测胸外按压的频率大小以及练习者给予人体模型的人工呼吸频率和强度，并反馈至练习者以调整按压频率和人工呼吸的频率和强度，从而提高胸外按压的医学技能。

技术特征：

1.一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，包括人体模型底座和硅胶覆盖层，所述硅胶覆盖层覆盖于人体模型底座上，所述硅胶覆盖层上设置有人工呼吸气嘴，所述人体模型底座的端面板上固定有显示屏和操作按键，其特征在于，所述人体模型底座中开有凹槽，所述凹槽中固定有可调阻尼按压机构、蓄电池、控制电路板、逆变器和电流调节器，所述显示屏、操作按键、蓄电池、逆变器和电流调节器均与控制电路板连接，所述蓄电池与逆变器连接，逆变器与变压器连接，变压器与可调阻尼按压机构连接；所述可调阻尼按压机构包括固定板、滑动套筒、电磁铁和按压复位组件，圆柱形的滑动套筒固定于固定板上，所述电磁铁与电流调节器连接，所述电磁铁的电磁阻尼力可随电流调节的改变，电磁铁固定于滑动套筒的底部，所述按压复位组件的底部固定有圆柱形的永磁铁，永磁铁插入滑动套筒中且可沿滑动套筒上下滑动，永磁铁在按压力作用下向下滑动并在电磁铁的斥力作用下向上复位滑动；所述按压复位组件中固定有人工呼吸气囊，按压复位组件上固定有加速度计和薄膜式压力传感器，所述加速度计和薄膜式压力传感器均与控制电路板连接，所述人工呼吸气嘴通过呼吸管路与人工呼吸气囊连接。

2.根据权利要求1所述的一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，其特征在于，所述滑动套筒的筒壁两侧开有限位滑槽，所述永磁铁的底部两侧固定有限位凸起，所述限位凸起卡在限位滑槽中。

3.根据权利要求1或2所述的一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，其特征在于，所述按压复位组件包括按压复位座，按压复位座中开有气囊槽，气囊槽上固定有封盖板，所述加速度计和薄膜式压力传感器均固定于封盖板上，所述人工呼吸气囊设置于气囊槽中，气囊槽的底部开有一个用以呼吸管路通过的洞口。

4.根据权利要求3所述的一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，其特征在于，所述人工呼吸气囊中固定有气压传感器，气压传感器与控制电路板连接。

5.根据权利要求4所述的一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，其特征在于，所述固定板上固定有红外线测距传感器，红外测距传感器用以测量按压复位组件的按压幅度值，所述红外线测距传感器与控制电路板连接。

6.根据权利要求5所述的一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，其特征在于，所述控制电路板上固定有处理芯片、电源模块、开关模块、数模转换模块、恒流源驱动模块和多通道模数转换模块，多通道模数转换模块与处理芯片连接，加速度计、薄膜式压力传感器、气压传感器和红外线测距传感器均与多通道模数转换模块连接，所述电源模块与处理芯片连接，蓄电池与电源模块连接，蓄电池与逆变器连接，蓄电池与开关模块连接，开关模块与逆变器连接，数模转换模块与处理芯片连接，所述电流调节器与数模转换模块连接，所述恒流源驱动模块与处理芯片连接，所述红外线测距传感器分别与恒流源驱动模块和多通道模数转换模块连接。

7.根据权利要求6所述的一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，其特征在于，所述开关模块选用mosfet开关管。

技术总结本发明公开了一种按压力度和频率可监测的胸外按压人体模型，包括人体模型底座和硅胶覆盖层，人体模型底座中固定有可调阻尼按压机构、蓄电池、控制电路板、逆变器和电流调节器，显示屏、操作按键、蓄电池、逆变器和电流调节器均与控制电路板连接，所述蓄电池与逆变器连接，逆变器与变压器连接，变压器与可调阻尼按压机构连接；可调阻尼按压机构包括固定板、滑动套筒、电磁铁和按压复位组件，按压复位组件的底部固定有圆柱形的永磁铁，永磁铁插入滑动套筒中且可沿滑动套筒上下滑动。该人体模型能够通过改变电流强度的方式来改变磁力大小，进而改变按压时的阻尼力大小来模拟不同年龄人群胸部的按压阻力的不同的实际情况，阻尼力的调节极为方便。技术研发人员：赵智慧,张生茂,于少飞受保护的技术使用者：内蒙古自治区人民医院（内蒙古自治区肿瘤研究所）技术研发日：技术公布日：2024/11/14