电动式心脏结构与血液循环模型的制作方法
专利名称：电动式心脏结构与血液循环模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，特别涉及一种可电动模拟心脏及血液循环动作的模型。
背景技术：
人体血液循环系统主要包括心脏和血管，心脏为驱动血液循环的原动力，血管包括动脉、静脉、微血管。血液循环系统而言分为体循环与肺循环二大系统。其中，体循环是当由肺静脉回到左心房的血液量达到一定的压力时，左心的二尖瓣会开启，使左心房的血液流入左心室。 当左心室填充的血液达到一定的压力时，会诱发心室开始收缩；此时左心室内的压力会将原本开启的二尖瓣顶回去，防止血液逆流回左心房，且这个压力会同时将主动脉瓣打开，并借由心室收缩旳力量将血液挤压到主动脉内。左心室内的血液被排出后，左心室的压力会下降；当这个压力下降到一定程度，主动脉瓣便会关闭，防止血管内的血液逆流回左心室。 被挤压至主动脉内的血液会延着动脉血管到达身体内的各个器官及组织供给所需要的营养，并且会在微血管内进行气体交换，将氧气供应给组织及器官，再利用血液将组织及器官所产生二氧化碳借由静脉血管送回右心房。肺循环是当带着二氧化碳的血液由上下腔静脉回到右心房的血液量达到一定的压力时，右心的三尖瓣会开启，使右心房的血液流入右心室。当右心室填流的血液达到一定的压力时，会诱发右心室开始收缩；此时右心室内的压力会将原本的三尖瓣顶回去，防止血液逆流回右心房，且这个压力会同时将肺动脉瓣打开，并藉由心室收缩的力量将血液挤到肺动脉内。又因右心室的血液被排出后，右心室内的压力会下降；当这个压力下降到一定程度，肺动脉瓣便会关闭，防止血管内的血液逆流回右心室。被挤压至肺动脉内血液会延着动脉血管到达我们的肺，并在肺泡的微血管内进行气体交换，将二氧化碳送到肺部由我们的呼吸将其排出，并将氧气再带入血球内，随着肺静脉送回左心房。然而一般了解人体心脏及血液循环的方式主要是经由书上内容与图面理解，但书中所载文字、图面并未能详尽表现血液循环的动作状态，仍有再改进的需求，且针对学生而言，仅由书本取得的心脏与血液循环知识仍不如可以直接观察心脏及血液循环状态所取得的知识。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可电动模拟心脏压力及具血液循环架构的模型， 使人们可以更清楚的了解心脏及血液循环的动作。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，包括一基座；一加压装置，设于基座上，具有输出压力的加压管；[0011]一管路系统，设于基座上，具有对应人体的动脉管路及静脉管路，所述管路系统内设置仿真血液；一心脏模组，设于基座上，包括一软质板体及两硬质密合板，所述软质板体设于两硬质密合板间，所述软质板体对应人体心脏设置，所述加压管对软质板体加压；左、右肺部管路模组，分别包括一导流板及两密合板，所述导流板对应人体血管系统，连通心脏模组；一上微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接；一下微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接。所述加压装置具有两加压管，两加压管交替输出压力。所述基座为箱体结构，具有可展开、盖合的上、下壳座，上壳座对应下壳座约呈 90°展开，在上壳座设置人形板，所述心脏模组、左、右肺部管路模组、上微血管模组、下微血管模组设于人形板上，在下壳座设置电底座、开关以连接外部电源，所属加压装置设于下壳座上，具有导线连接电底座以连接外部电源。所述加压装置包含马达、偏心轮、第一、第二连杆、第一、第二动作杆、第一、第二帮浦、第一、第二加压管，所述马达轴心连动偏心轮轴心，第一、第二连杆的一端分别枢设在偏心轮的径向位置，另一端分别连接第一、第二动作杆的一端，第一、第二动作杆的另一端分别连接第一、第二帮浦的一端，第一、第二帮浦的另一端分别连接第一、第二加压管，第一、 第二加压管的输出端连接心脏模组。所述心脏模组包含一软质板体及两硬质密合板，该软质板体设于两密合板间，后方密合板设置透孔并穿插所述加压管输出端部，该软质板体对应人体心脏具有内凹左心房、右心房、左心室、右心室，还设置主动脉瓣、肺动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣、下腔静脉管路、上腔静脉管路、主动脉管路、肺动脉管路、右肺静脉管路、左肺静脉管路。所述左心室、右心室上方分别设置可弹性动作的二尖瓣片体、三尖瓣片体，左心房的模拟血液由左心房导入左心室内，左心室的模拟血液被二尖瓣片体阻隔不会逆流入左心房内形成单向通道，右心房的模拟血液由右心房及三尖瓣片体流入右心室内，右心室内的模拟血液被三尖瓣片体阻隔不会逆流入右心房内形成单向通道。所述心脏模组的左心室与主动脉管路间的主动脉瓣是朝向左心室弯曲的弹性主动脉瓣片体，该弹性主动脉瓣片体朝向主动脉管路方向单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性主动脉瓣片体不能朝向左心室弯曲，使主动脉管路的模拟血液不能流入左心室内， 对应的右心室与肺动脉管路、肺动脉瓣为朝向右心室弯曲的弹性肺动脉瓣片体，该弹性肺动脉瓣片体仅能借助模拟血液朝向肺动脉管路单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性肺动脉瓣片体不能朝向右心室弯曲，使肺动脉瓣的模拟血液不能流入右心室内；所述心脏模组的下腔静脉管路、上腔腔静脉管路、右肺动脉管路、左肺动脉管路与管路系统的静脉管路连接，主动脉管路、肺动脉管路与管路系统的动脉管路连接。所述左、右肺部管路模组分别包括一导流板及两密合板，两密合板固设于导流板的两侧，该导流板具肺动脉导入口，连接心脏模组的肺动脉管路；左肺部管路模组具有左肺静脉导出口，连接心脏模组的左肺静脉管路；右肺部管路模组具有右肺静脉导出口，连接心脏模组的右肺静脉管路；在导流板一侧表面设置连通肺动脉导入口的肺动脉导槽，另一侧设置连通左肺静脉导出口或右肺静脉导出口的肺静脉导槽，在肺动脉导槽与肺静脉导槽间设置连通的贯穿孔。所述下微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口，由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具下腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的下腔静脉管路连接， 在板体内对应主动脉导入口与下腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。所述上微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口并由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具有上腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的上腔静脉管路连接，在板体内对应主动脉导入口与上腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。采用上述结构后，本实用新型电动式心脏构造与血液循环系统通过加压装置的动作，使第一、第二加压管分别施予气压交替对心脏模组的软质板体加压以模拟人体心脏扩张、压缩动作，使模拟血液可对应人体血液系统的体循环、肺循环动作。因此，本实用新型可提供人们实际观测了解人体的心脏动作及血液循环动作，且本实用新型的加压装置可自动加压；心脏模组具有可动作的软质板体；二左、右肺部管路模组的导流板动静脉管路连通设计使本实用新型的模拟准确性及动作稳定性效果更佳。
[0026]图1为本实用新型的基座展开示意图；[0027]图2为本实用新型的基座上壳示意图；[0028]图3为本实用新型的基座盖合示意图；[0029]图4为本实用新型加压装置示意图；[0030]图5为本实用新型加压装置侧视示意图；[0031]图6为本实用新型加压装置使第一加压·;加压示意图；[0032]图7为本实用新型加压装置使第二加压·;加压示意图；[0033]图8为本实用新型心脏模组结构分解示意图；[0034]图9为图2的A-A剖视图，显示血液由左心房流入左心室内[0035]图10为图2的B-B剖视图；[0036]图11为本实用新型右肺部管路模组结构示意图；[0037]图12为本实用新型上微血管模组示意图 [0038]图13为本实用新型血液系统动作方向示意图。[0039]主要组件符号说明[0040]1基座 11上壳座111人形板[0041]12下壳座 121电底座122开关[0042]123隔板 2加压装置20导线[0043]21马达 22偏心轮231第一连杆[0044]232第二连杆 241第一动作杆242第二动作杆[0045]251第一帮浦 252第二帮浦261第一加压管[0046]262第二加压管 3管路系统31动脉管路[0047]32静脉管路 4心脏模组41软质板体[0048]40密合板 401透孔402透孔[0049]411左心房 412右心房413左心室[0050]414右心室415主动脉瓣416肺动脉瓣[0051]417 二尖瓣4171导流槽 418三尖瓣[0052]4181导流槽421下腔静脉管路422上腔静脉管路[0053]423主动脉管路424肺动脉管路425右肺静脉管路[0054]426左肺静脉管路5左肺部管路模组50密合板[0055]51导流板511肺动脉导入口512左肺静脉导出口[0056]513肺动脉导槽514肺静脉导槽515贯穿孔[0057]6右肺部管路模组611肺动脉导入口612右肺静脉导出口[0058]7上微血管模组71主动脉导入口72上腔静脉导出口[0059]73信道8下微血管模组81主动脉导入口[0060]82下腔静脉导出口83通道9模拟血液。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例结合附图来对本实用新型进行详细阐述。请参阅图1至图3，本实用新型包括一基座1、一加压装置2、一管路系统3、一心脏模组4、左、右肺部管路模组5、6，一上微血管模组7、一下微血管模组8。其中，基座1为箱体结构，具有可展开、盖合的上、下壳座11、12，上壳座11可对应下壳座12约呈90°展开， 并在上壳座11设置人形板111，在下壳壳座12设置电底座121、开关122以连接外部电源 (图中未标示)，并设置隔板123以阻隔加压装置2。请参阅图1、图4至图7，加压装置2设置在基座1的下壳座12隔板123内，且具有导线20电性连接电底座121以连接外部电源，该加压装置2主要有马达21、偏心轮22、 第一、第二连杆231、232、第一、第二动作杆MU42、第一、第二帮浦251、252、第一、第二加压管沈1J62，马达21的轴心连动偏心轮22的轴心，第一、第二连杆231、232 —端分别枢设于偏心轮22径向同一位置，另一端分别连接第一、第二动作杆M1J42，第一、第二动作杆 241、242另一端分别连接第一、第二帮浦251、252，第一、第二帮浦251、252另一端分别连接第一、第二加压管261J62，第一、第二加压管沈1、262输出端连接心脏模组4，如图6所示， 外界电流可带动加压装置2的马达21并带动偏心轮22旋转，旋转至对应第一动作杆Ml 角度时可使第一连杆231向第一动作杆241位移，并带动第一动作杆241挤压对应的第一帮浦251以对第一加压管261加压，此时第二连杆232朝向对应的第二动作杆242反向位移，使第二动作杆242不会挤压第二帮浦252使第二加压管262不会加压，又如图7所示， 偏心轮22旋转180°时可相反的使第一加压管261不加压而第二加压管262加压，马达21 持续动作可使第一、第二加压管261、262反复交替加压动作。请参阅图1、图2，管路系统3设于基座1的上壳体11人形板111前方，且具有对应人体的动脉管路31、静脉管路32，管路系统3内设置仿真血液(图中未标示)。请参阅图1、图2、图8至图10，心脏模组4设于基座1人形板111前方对应人体的心脏部位，包括一软质板体41及两透明硬质密合板40，在软质板体41、两密合板40上设置接合孔，使两密合板40设在软质板体41的两侧并由接合组件固接，该两密合板40可提升心脏模组4的强度，并防止软质板体41内的模拟血液9流出，并在后方的密合板40设置透孔401、402，透孔401、402分别穿插加压管261、262端部，使两加压管261、262输出气压可分别模拟软质板体41，软质板体41可为硅胶制造，对应人体心脏具有内凹左心房411、右心房422、左心室413、右心室414，又设置主动脉瓣415、肺动脉瓣416、二尖瓣417、三尖瓣 418、下腔静脉管路421、上腔静脉管路422、主动脉管路423、肺动脉管路424、右肺静脉管路 425、左肺静脉管路426，左、右心房411、412背面位置对应第二、第一加压管沈2、沈1的输出端，其中在左心室413、右心室414上方分别设置可弹性动作的二尖瓣417片体、三尖瓣 418片体，该二尖瓣417片体、三尖瓣418片体分别在对应左心房411、右心房412外表面的位置设置导流槽4171、4181，如图10所示，当第二加压管262施予气压撞击软质板体41背面时，左心房411的模拟血液9可受压力流动并使二尖瓣417下移，由二尖瓣417的导流槽 4171导入左心室413内，左心室413的模拟血液9由于二尖瓣417片体阻隔不会逆流入左心房411内，形成单向通道，右心房422的模拟血液9受第二加压管262气压撞击流动，由右心房422及三尖瓣418片体的导流槽4181流入右心室414内，右心室414内的模拟血液 9由三尖瓣418片体阻隔不会逆流入右心房412内，形成单向通道，对应左心室413与主动脉管路423间的主动脉瓣415为朝向左心室413弯曲的弹性主动脉瓣415片体，使该弹性主动脉瓣415片体仅能借由模拟血液9朝向主动脉管路423方向单向偏移，形成单向通道， 弧形的弹性主动脉瓣415片体不能朝向左心室413弯曲，使得主动脉管路423的模拟血液 9不能流入左心室413内，对应右心室414与肺动脉管路424、肺动脉瓣416为朝向右心室 414弯曲的肺动脉瓣416弹性片体，该弹性肺动脉瓣416片体仅能借由模拟血液9朝向肺动脉管路4M单向偏移，形成单向通道，弧形肺动脉瓣416片体不能朝向右心室414弯曲以使得肺动脉瓣416的模拟血液9不能流入右心室414内，下腔静脉管路421、上腔腔静脉管路422、右肺动脉管路424、左肺动脉管路425与管路系统3的静脉管路32连接，主动脉管路423、肺动脉管路4M与管路系统3的动脉管路31连接。请参阅图1、图2及图11，其中图11仅显示左肺部管路模组5，右肺部管路模组6 与之对应，且对应人体血管系统连接心脏模组4，其中二左、右肺部管路模组5、6呈对称设于基座1人形板111对应人体左、右肺部的位置。左肺部管路模组5包括一导流板51、两密合板50，该导流板51具有肺动脉导入口 511，连接心脏模组4的肺动脉管路424，而右肺部管路模组6也具有肺动脉导入口 611连接心脏模组4的肺动脉管路424，对应左肺部管路模组5具有左肺静脉导出口 512，连接心脏模组4的左肺静脉管路426，对应右肺的右肺部管路模组6具有右肺静脉导出口，连接心脏模组4的右肺静脉管路425，在导流板51 —侧表面设置连通肺动脉导入口 511的肺动脉导槽513，另一侧设置连通左肺静脉导出口 512的肺静脉导槽514，肺动脉导槽513与肺静脉导槽514间设置连通的贯穿孔515 ；两密合板50 分别固设在导流板51 二侧防止导流板51上的模拟血液9流出。本实用新型另一右肺管路模组6的导流板结构与左肺部管路模组5的导流板51约呈对应，使模拟血液9可在左、右肺部管路模组5、6内形成仿真肺循环功能。请参阅图12，上微血管模组7为板体，固设于基座1人形板111对应人体头部的位置，其一侧具由主动脉导入口 71并由管路系统3与心脏模组4的主动脉管路423连接，另一侧具有上腔静脉导出口 72并由管路系统3与心脏模组4的上腔静脉管路422连接，在板体内对应主动脉导入口 71与上腔静脉导出口 72间设置仿真微血管的通道73。请参阅图2，下微血管模组8为板体，固设于基座1人形板111对应人体心脏下方的位置，其一侧具由主动脉导入口 81并由管路系统3与心脏模组4的主动脉管路423连接， 另一侧具有下腔静脉导出口 82并由管路系统3与心脏模组4的下腔静脉管路421连接，在板体内对应主动脉导入口 81与下腔静脉导出口 82间设置连通至仿真微血管的通道83。请参阅图8至图13，本实用新型的加压装置2动作时可使第一、第二加压管沈1、 262分别施予气压交替对心脏模组4软质板体41的左、右心室413、414及左、右心房411、 412加压动作以模拟人体心脏收缩、扩张动作，使仿真血液可由心脏模组4的左心室413、主动脉瓣415、主动脉管路423、管路系统3的动脉管路31、上微血管模组7、下微血管模组8、 管路系统3的静脉管路32、上腔静脉管路422、下腔静脉管路421流入心脏模组4的右心房 412内完成体循环；右心房412内的模拟血液9由三尖瓣418片体流入右心室414、肺动脉瓣416、肺动脉管路似4流入左、右肺部管路模组5、6内，并由左、右肺部管路模组5、6的左肺静脉导出口 512、右肺静脉导出口 612分别导入心脏模组4的左肺静脉管路426、右肺静脉管路425内，再经由左心房411、二尖瓣417至左心室413完成肺循环。因而，本实用新型可提供人们实际观测了解人体心脏及血液循环动作，且本实用新型的加压装置2可类似心跳方式自动加压；心脏模组4具有可动作的软质板体41及左、右肺部管路模组5、6的导流板51动静脉连通设计可使得本实用新型具有更佳模拟准确性、动作稳定性的功效。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
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权利要求1.一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于，包括一基座；一加压装置，设于基座上，具有输出压力的加压管；一管路系统，设于基座上，具有对应人体的动脉管路及静脉管路，所述管路系统内设置仿真血液；一心脏模组，设于基座上，包括一软质板体及两硬质密合板，所述软质板体设于两硬质密合板间，所述软质板体对应人体心脏设置，所述加压管对软质板体加压；左、右肺部管路模组，分别包括一导流板及两密合板，所述导流板对应人体血管系统， 连通心脏模组；一上微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接；一下微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接。
2.如权利要求1所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述加压装置具有两加压管，两加压管交替输出压力。
3.如权利要求1所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述基座为箱体结构，具有可展开、盖合的上、下壳座，上壳座对应下壳座约呈90°展开，在上壳座设置人形板，所述心脏模组、左、右肺部管路模组、上微血管模组、下微血管模组设于人形板上，在下壳座设置电底座、开关以连接外部电源，所属加压装置设于下壳座上，具有导线连接电底座以连接外部电源。
4.如权利要求1所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述加压装置包含马达、偏心轮、第一、第二连杆、第一、第二动作杆、第一、第二帮浦、第一、第二加压管，所述马达轴心连动偏心轮轴心，第一、第二连杆的一端分别枢设在偏心轮的径向位置， 另一端分别连接第一、第二动作杆的一端，第一、第二动作杆的另一端分别连接第一、第二帮浦的一端，第一、第二帮浦的另一端分别连接第一、第二加压管，第一、第二加压管的输出端连接心脏模组。
5.如权利要求4所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述心脏模组包含一软质板体及两硬质密合板，该软质板体设于两密合板间，后方密合板设置透孔并穿插所述加压管输出端部，该软质板体对应人体心脏具有内凹左心房、右心房、左心室、 右心室，还设置主动脉瓣、肺动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣、下腔静脉管路、上腔静脉管路、主动脉管路、肺动脉管路、右肺静脉管路、左肺静脉管路。
6.如权利要求5所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述左心室、右心室上方分别设置可弹性动作的二尖瓣片体、三尖瓣片体，左心房的模拟血液由左心房导入左心室内，左心室的模拟血液被二尖瓣片体阻隔不会逆流入左心房内形成单向通道，右心房的模拟血液由右心房及三尖瓣片体流入右心室内，右心室内的模拟血液被三尖瓣片体阻隔不会逆流入右心房内形成单向通道。
7.如权利要求5所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述心脏模组的左心室与主动脉管路间的主动脉瓣是朝向左心室弯曲的弹性主动脉瓣片体，该弹性主动脉瓣片体朝向主动脉管路方向单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性主动脉瓣片体不能朝向左心室弯曲，使主动脉管路的模拟血液不能流入左心室内，对应的右心室与肺动脉管路、肺动脉瓣为朝向右心室弯曲的弹性肺动脉瓣片体，该弹性肺动脉瓣片体仅能借助模拟血液朝向肺动脉管路单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性肺动脉瓣片体不能朝向右心室弯曲，使肺动脉瓣的模拟血液不能流入右心室内；所述心脏模组的下腔静脉管路、上腔腔静脉管路、右肺动脉管路、左肺动脉管路与管路系统的静脉管路连接，主动脉管路、肺动脉管路与管路系统的动脉管路连接。
8.如权利要求1至5中的任何一项所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述左、右肺部管路模组分别包括一导流板及两密合板，两密合板固设于导流板的两侧，该导流板具肺动脉导入口，连接心脏模组的肺动脉管路；左肺部管路模组具有左肺静脉导出口，连接心脏模组的左肺静脉管路；右肺部管路模组具有右肺静脉导出口，连接心脏模组的右肺静脉管路；在导流板一侧表面设置连通肺动脉导入口的肺动脉导槽，另一侧设置连通左肺静脉导出口或右肺静脉导出口的肺静脉导槽，在肺动脉导槽与肺静脉导槽间设置连通的贯穿孔。
9.如权利要求1至5中的任何一项所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述下微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口，由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具下腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的下腔静脉管路连接，在板体内对应主动脉导入口与下腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。
10.如权利要去1至5中的任何一项所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述上微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口并由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具有上腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的上腔静脉管路连接，在板体内对应主动脉导入口与上腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。
专利摘要本实用新型公开了一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，包括一基座，一加压装置、一管路系统、一心脏模组、左、右肺部管路模组、上微算管模组及下微血管模组，加压装置设于基座上，具有加压管，加压管对心脏模组输出压力；管路系统，设于基座上，具有对应人体的动脉管路、静脉管路，管路系统内设置有仿真血液；心脏模组，设于基座上，包括一软质板体及两硬质密合板，软质板体对应人体的心脏设置；左、右肺部管路模组，包括一导流板及两密合板，该导流板连通心脏模组；上微血管模组由管路系统与心脏模组连接；下微血管模组由管路系统与心脏模组连接；借此本实用新型可提供人们实际观测了解人体的心脏动作及血液循环动作。
文档编号G09B23/28GK202049662SQ20112007094
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者王安基 申请人:王安基
技术领域：
本实用新型涉及一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，特别涉及一种可电动模拟心脏及血液循环动作的模型。
背景技术：
人体血液循环系统主要包括心脏和血管，心脏为驱动血液循环的原动力，血管包括动脉、静脉、微血管。血液循环系统而言分为体循环与肺循环二大系统。其中，体循环是当由肺静脉回到左心房的血液量达到一定的压力时，左心的二尖瓣会开启，使左心房的血液流入左心室。 当左心室填充的血液达到一定的压力时，会诱发心室开始收缩；此时左心室内的压力会将原本开启的二尖瓣顶回去，防止血液逆流回左心房，且这个压力会同时将主动脉瓣打开，并借由心室收缩旳力量将血液挤压到主动脉内。左心室内的血液被排出后，左心室的压力会下降；当这个压力下降到一定程度，主动脉瓣便会关闭，防止血管内的血液逆流回左心室。 被挤压至主动脉内的血液会延着动脉血管到达身体内的各个器官及组织供给所需要的营养，并且会在微血管内进行气体交换，将氧气供应给组织及器官，再利用血液将组织及器官所产生二氧化碳借由静脉血管送回右心房。肺循环是当带着二氧化碳的血液由上下腔静脉回到右心房的血液量达到一定的压力时，右心的三尖瓣会开启，使右心房的血液流入右心室。当右心室填流的血液达到一定的压力时，会诱发右心室开始收缩；此时右心室内的压力会将原本的三尖瓣顶回去，防止血液逆流回右心房，且这个压力会同时将肺动脉瓣打开，并藉由心室收缩的力量将血液挤到肺动脉内。又因右心室的血液被排出后，右心室内的压力会下降；当这个压力下降到一定程度，肺动脉瓣便会关闭，防止血管内的血液逆流回右心室。被挤压至肺动脉内血液会延着动脉血管到达我们的肺，并在肺泡的微血管内进行气体交换，将二氧化碳送到肺部由我们的呼吸将其排出，并将氧气再带入血球内，随着肺静脉送回左心房。然而一般了解人体心脏及血液循环的方式主要是经由书上内容与图面理解，但书中所载文字、图面并未能详尽表现血液循环的动作状态，仍有再改进的需求，且针对学生而言，仅由书本取得的心脏与血液循环知识仍不如可以直接观察心脏及血液循环状态所取得的知识。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可电动模拟心脏压力及具血液循环架构的模型， 使人们可以更清楚的了解心脏及血液循环的动作。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，包括一基座；一加压装置，设于基座上，具有输出压力的加压管；[0011]一管路系统，设于基座上，具有对应人体的动脉管路及静脉管路，所述管路系统内设置仿真血液；一心脏模组，设于基座上，包括一软质板体及两硬质密合板，所述软质板体设于两硬质密合板间，所述软质板体对应人体心脏设置，所述加压管对软质板体加压；左、右肺部管路模组，分别包括一导流板及两密合板，所述导流板对应人体血管系统，连通心脏模组；一上微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接；一下微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接。所述加压装置具有两加压管，两加压管交替输出压力。所述基座为箱体结构，具有可展开、盖合的上、下壳座，上壳座对应下壳座约呈 90°展开，在上壳座设置人形板，所述心脏模组、左、右肺部管路模组、上微血管模组、下微血管模组设于人形板上，在下壳座设置电底座、开关以连接外部电源，所属加压装置设于下壳座上，具有导线连接电底座以连接外部电源。所述加压装置包含马达、偏心轮、第一、第二连杆、第一、第二动作杆、第一、第二帮浦、第一、第二加压管，所述马达轴心连动偏心轮轴心，第一、第二连杆的一端分别枢设在偏心轮的径向位置，另一端分别连接第一、第二动作杆的一端，第一、第二动作杆的另一端分别连接第一、第二帮浦的一端，第一、第二帮浦的另一端分别连接第一、第二加压管，第一、 第二加压管的输出端连接心脏模组。所述心脏模组包含一软质板体及两硬质密合板，该软质板体设于两密合板间，后方密合板设置透孔并穿插所述加压管输出端部，该软质板体对应人体心脏具有内凹左心房、右心房、左心室、右心室，还设置主动脉瓣、肺动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣、下腔静脉管路、上腔静脉管路、主动脉管路、肺动脉管路、右肺静脉管路、左肺静脉管路。所述左心室、右心室上方分别设置可弹性动作的二尖瓣片体、三尖瓣片体，左心房的模拟血液由左心房导入左心室内，左心室的模拟血液被二尖瓣片体阻隔不会逆流入左心房内形成单向通道，右心房的模拟血液由右心房及三尖瓣片体流入右心室内，右心室内的模拟血液被三尖瓣片体阻隔不会逆流入右心房内形成单向通道。所述心脏模组的左心室与主动脉管路间的主动脉瓣是朝向左心室弯曲的弹性主动脉瓣片体，该弹性主动脉瓣片体朝向主动脉管路方向单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性主动脉瓣片体不能朝向左心室弯曲，使主动脉管路的模拟血液不能流入左心室内， 对应的右心室与肺动脉管路、肺动脉瓣为朝向右心室弯曲的弹性肺动脉瓣片体，该弹性肺动脉瓣片体仅能借助模拟血液朝向肺动脉管路单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性肺动脉瓣片体不能朝向右心室弯曲，使肺动脉瓣的模拟血液不能流入右心室内；所述心脏模组的下腔静脉管路、上腔腔静脉管路、右肺动脉管路、左肺动脉管路与管路系统的静脉管路连接，主动脉管路、肺动脉管路与管路系统的动脉管路连接。所述左、右肺部管路模组分别包括一导流板及两密合板，两密合板固设于导流板的两侧，该导流板具肺动脉导入口，连接心脏模组的肺动脉管路；左肺部管路模组具有左肺静脉导出口，连接心脏模组的左肺静脉管路；右肺部管路模组具有右肺静脉导出口，连接心脏模组的右肺静脉管路；在导流板一侧表面设置连通肺动脉导入口的肺动脉导槽，另一侧设置连通左肺静脉导出口或右肺静脉导出口的肺静脉导槽，在肺动脉导槽与肺静脉导槽间设置连通的贯穿孔。所述下微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口，由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具下腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的下腔静脉管路连接， 在板体内对应主动脉导入口与下腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。所述上微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口并由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具有上腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的上腔静脉管路连接，在板体内对应主动脉导入口与上腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。采用上述结构后，本实用新型电动式心脏构造与血液循环系统通过加压装置的动作，使第一、第二加压管分别施予气压交替对心脏模组的软质板体加压以模拟人体心脏扩张、压缩动作，使模拟血液可对应人体血液系统的体循环、肺循环动作。因此，本实用新型可提供人们实际观测了解人体的心脏动作及血液循环动作，且本实用新型的加压装置可自动加压；心脏模组具有可动作的软质板体；二左、右肺部管路模组的导流板动静脉管路连通设计使本实用新型的模拟准确性及动作稳定性效果更佳。
[0026]图1为本实用新型的基座展开示意图；[0027]图2为本实用新型的基座上壳示意图；[0028]图3为本实用新型的基座盖合示意图；[0029]图4为本实用新型加压装置示意图；[0030]图5为本实用新型加压装置侧视示意图；[0031]图6为本实用新型加压装置使第一加压·;加压示意图；[0032]图7为本实用新型加压装置使第二加压·;加压示意图；[0033]图8为本实用新型心脏模组结构分解示意图；[0034]图9为图2的A-A剖视图，显示血液由左心房流入左心室内[0035]图10为图2的B-B剖视图；[0036]图11为本实用新型右肺部管路模组结构示意图；[0037]图12为本实用新型上微血管模组示意图 [0038]图13为本实用新型血液系统动作方向示意图。[0039]主要组件符号说明[0040]1基座 11上壳座111人形板[0041]12下壳座 121电底座122开关[0042]123隔板 2加压装置20导线[0043]21马达 22偏心轮231第一连杆[0044]232第二连杆 241第一动作杆242第二动作杆[0045]251第一帮浦 252第二帮浦261第一加压管[0046]262第二加压管 3管路系统31动脉管路[0047]32静脉管路 4心脏模组41软质板体[0048]40密合板 401透孔402透孔[0049]411左心房 412右心房413左心室[0050]414右心室415主动脉瓣416肺动脉瓣[0051]417 二尖瓣4171导流槽 418三尖瓣[0052]4181导流槽421下腔静脉管路422上腔静脉管路[0053]423主动脉管路424肺动脉管路425右肺静脉管路[0054]426左肺静脉管路5左肺部管路模组50密合板[0055]51导流板511肺动脉导入口512左肺静脉导出口[0056]513肺动脉导槽514肺静脉导槽515贯穿孔[0057]6右肺部管路模组611肺动脉导入口612右肺静脉导出口[0058]7上微血管模组71主动脉导入口72上腔静脉导出口[0059]73信道8下微血管模组81主动脉导入口[0060]82下腔静脉导出口83通道9模拟血液。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例结合附图来对本实用新型进行详细阐述。请参阅图1至图3，本实用新型包括一基座1、一加压装置2、一管路系统3、一心脏模组4、左、右肺部管路模组5、6，一上微血管模组7、一下微血管模组8。其中，基座1为箱体结构，具有可展开、盖合的上、下壳座11、12，上壳座11可对应下壳座12约呈90°展开， 并在上壳座11设置人形板111，在下壳壳座12设置电底座121、开关122以连接外部电源 (图中未标示)，并设置隔板123以阻隔加压装置2。请参阅图1、图4至图7，加压装置2设置在基座1的下壳座12隔板123内，且具有导线20电性连接电底座121以连接外部电源，该加压装置2主要有马达21、偏心轮22、 第一、第二连杆231、232、第一、第二动作杆MU42、第一、第二帮浦251、252、第一、第二加压管沈1J62，马达21的轴心连动偏心轮22的轴心，第一、第二连杆231、232 —端分别枢设于偏心轮22径向同一位置，另一端分别连接第一、第二动作杆M1J42，第一、第二动作杆 241、242另一端分别连接第一、第二帮浦251、252，第一、第二帮浦251、252另一端分别连接第一、第二加压管261J62，第一、第二加压管沈1、262输出端连接心脏模组4，如图6所示， 外界电流可带动加压装置2的马达21并带动偏心轮22旋转，旋转至对应第一动作杆Ml 角度时可使第一连杆231向第一动作杆241位移，并带动第一动作杆241挤压对应的第一帮浦251以对第一加压管261加压，此时第二连杆232朝向对应的第二动作杆242反向位移，使第二动作杆242不会挤压第二帮浦252使第二加压管262不会加压，又如图7所示， 偏心轮22旋转180°时可相反的使第一加压管261不加压而第二加压管262加压，马达21 持续动作可使第一、第二加压管261、262反复交替加压动作。请参阅图1、图2，管路系统3设于基座1的上壳体11人形板111前方，且具有对应人体的动脉管路31、静脉管路32，管路系统3内设置仿真血液(图中未标示)。请参阅图1、图2、图8至图10，心脏模组4设于基座1人形板111前方对应人体的心脏部位，包括一软质板体41及两透明硬质密合板40，在软质板体41、两密合板40上设置接合孔，使两密合板40设在软质板体41的两侧并由接合组件固接，该两密合板40可提升心脏模组4的强度，并防止软质板体41内的模拟血液9流出，并在后方的密合板40设置透孔401、402，透孔401、402分别穿插加压管261、262端部，使两加压管261、262输出气压可分别模拟软质板体41，软质板体41可为硅胶制造，对应人体心脏具有内凹左心房411、右心房422、左心室413、右心室414，又设置主动脉瓣415、肺动脉瓣416、二尖瓣417、三尖瓣 418、下腔静脉管路421、上腔静脉管路422、主动脉管路423、肺动脉管路424、右肺静脉管路 425、左肺静脉管路426，左、右心房411、412背面位置对应第二、第一加压管沈2、沈1的输出端，其中在左心室413、右心室414上方分别设置可弹性动作的二尖瓣417片体、三尖瓣 418片体，该二尖瓣417片体、三尖瓣418片体分别在对应左心房411、右心房412外表面的位置设置导流槽4171、4181，如图10所示，当第二加压管262施予气压撞击软质板体41背面时，左心房411的模拟血液9可受压力流动并使二尖瓣417下移，由二尖瓣417的导流槽 4171导入左心室413内，左心室413的模拟血液9由于二尖瓣417片体阻隔不会逆流入左心房411内，形成单向通道，右心房422的模拟血液9受第二加压管262气压撞击流动，由右心房422及三尖瓣418片体的导流槽4181流入右心室414内，右心室414内的模拟血液 9由三尖瓣418片体阻隔不会逆流入右心房412内，形成单向通道，对应左心室413与主动脉管路423间的主动脉瓣415为朝向左心室413弯曲的弹性主动脉瓣415片体，使该弹性主动脉瓣415片体仅能借由模拟血液9朝向主动脉管路423方向单向偏移，形成单向通道， 弧形的弹性主动脉瓣415片体不能朝向左心室413弯曲，使得主动脉管路423的模拟血液 9不能流入左心室413内，对应右心室414与肺动脉管路424、肺动脉瓣416为朝向右心室 414弯曲的肺动脉瓣416弹性片体，该弹性肺动脉瓣416片体仅能借由模拟血液9朝向肺动脉管路4M单向偏移，形成单向通道，弧形肺动脉瓣416片体不能朝向右心室414弯曲以使得肺动脉瓣416的模拟血液9不能流入右心室414内，下腔静脉管路421、上腔腔静脉管路422、右肺动脉管路424、左肺动脉管路425与管路系统3的静脉管路32连接，主动脉管路423、肺动脉管路4M与管路系统3的动脉管路31连接。请参阅图1、图2及图11，其中图11仅显示左肺部管路模组5，右肺部管路模组6 与之对应，且对应人体血管系统连接心脏模组4，其中二左、右肺部管路模组5、6呈对称设于基座1人形板111对应人体左、右肺部的位置。左肺部管路模组5包括一导流板51、两密合板50，该导流板51具有肺动脉导入口 511，连接心脏模组4的肺动脉管路424，而右肺部管路模组6也具有肺动脉导入口 611连接心脏模组4的肺动脉管路424，对应左肺部管路模组5具有左肺静脉导出口 512，连接心脏模组4的左肺静脉管路426，对应右肺的右肺部管路模组6具有右肺静脉导出口，连接心脏模组4的右肺静脉管路425，在导流板51 —侧表面设置连通肺动脉导入口 511的肺动脉导槽513，另一侧设置连通左肺静脉导出口 512的肺静脉导槽514，肺动脉导槽513与肺静脉导槽514间设置连通的贯穿孔515 ；两密合板50 分别固设在导流板51 二侧防止导流板51上的模拟血液9流出。本实用新型另一右肺管路模组6的导流板结构与左肺部管路模组5的导流板51约呈对应，使模拟血液9可在左、右肺部管路模组5、6内形成仿真肺循环功能。请参阅图12，上微血管模组7为板体，固设于基座1人形板111对应人体头部的位置，其一侧具由主动脉导入口 71并由管路系统3与心脏模组4的主动脉管路423连接，另一侧具有上腔静脉导出口 72并由管路系统3与心脏模组4的上腔静脉管路422连接，在板体内对应主动脉导入口 71与上腔静脉导出口 72间设置仿真微血管的通道73。请参阅图2，下微血管模组8为板体，固设于基座1人形板111对应人体心脏下方的位置，其一侧具由主动脉导入口 81并由管路系统3与心脏模组4的主动脉管路423连接， 另一侧具有下腔静脉导出口 82并由管路系统3与心脏模组4的下腔静脉管路421连接，在板体内对应主动脉导入口 81与下腔静脉导出口 82间设置连通至仿真微血管的通道83。请参阅图8至图13，本实用新型的加压装置2动作时可使第一、第二加压管沈1、 262分别施予气压交替对心脏模组4软质板体41的左、右心室413、414及左、右心房411、 412加压动作以模拟人体心脏收缩、扩张动作，使仿真血液可由心脏模组4的左心室413、主动脉瓣415、主动脉管路423、管路系统3的动脉管路31、上微血管模组7、下微血管模组8、 管路系统3的静脉管路32、上腔静脉管路422、下腔静脉管路421流入心脏模组4的右心房 412内完成体循环；右心房412内的模拟血液9由三尖瓣418片体流入右心室414、肺动脉瓣416、肺动脉管路似4流入左、右肺部管路模组5、6内，并由左、右肺部管路模组5、6的左肺静脉导出口 512、右肺静脉导出口 612分别导入心脏模组4的左肺静脉管路426、右肺静脉管路425内，再经由左心房411、二尖瓣417至左心室413完成肺循环。因而，本实用新型可提供人们实际观测了解人体心脏及血液循环动作，且本实用新型的加压装置2可类似心跳方式自动加压；心脏模组4具有可动作的软质板体41及左、右肺部管路模组5、6的导流板51动静脉连通设计可使得本实用新型具有更佳模拟准确性、动作稳定性的功效。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
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权利要求1.一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于，包括一基座；一加压装置，设于基座上，具有输出压力的加压管；一管路系统，设于基座上，具有对应人体的动脉管路及静脉管路，所述管路系统内设置仿真血液；一心脏模组，设于基座上，包括一软质板体及两硬质密合板，所述软质板体设于两硬质密合板间，所述软质板体对应人体心脏设置，所述加压管对软质板体加压；左、右肺部管路模组，分别包括一导流板及两密合板，所述导流板对应人体血管系统， 连通心脏模组；一上微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接；一下微血管模组，固设于基座上，由管路系统与心脏模组连接。
2.如权利要求1所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述加压装置具有两加压管，两加压管交替输出压力。
3.如权利要求1所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述基座为箱体结构，具有可展开、盖合的上、下壳座，上壳座对应下壳座约呈90°展开，在上壳座设置人形板，所述心脏模组、左、右肺部管路模组、上微血管模组、下微血管模组设于人形板上，在下壳座设置电底座、开关以连接外部电源，所属加压装置设于下壳座上，具有导线连接电底座以连接外部电源。
4.如权利要求1所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述加压装置包含马达、偏心轮、第一、第二连杆、第一、第二动作杆、第一、第二帮浦、第一、第二加压管，所述马达轴心连动偏心轮轴心，第一、第二连杆的一端分别枢设在偏心轮的径向位置， 另一端分别连接第一、第二动作杆的一端，第一、第二动作杆的另一端分别连接第一、第二帮浦的一端，第一、第二帮浦的另一端分别连接第一、第二加压管，第一、第二加压管的输出端连接心脏模组。
5.如权利要求4所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述心脏模组包含一软质板体及两硬质密合板，该软质板体设于两密合板间，后方密合板设置透孔并穿插所述加压管输出端部，该软质板体对应人体心脏具有内凹左心房、右心房、左心室、 右心室，还设置主动脉瓣、肺动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣、下腔静脉管路、上腔静脉管路、主动脉管路、肺动脉管路、右肺静脉管路、左肺静脉管路。
6.如权利要求5所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述左心室、右心室上方分别设置可弹性动作的二尖瓣片体、三尖瓣片体，左心房的模拟血液由左心房导入左心室内，左心室的模拟血液被二尖瓣片体阻隔不会逆流入左心房内形成单向通道，右心房的模拟血液由右心房及三尖瓣片体流入右心室内，右心室内的模拟血液被三尖瓣片体阻隔不会逆流入右心房内形成单向通道。
7.如权利要求5所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述心脏模组的左心室与主动脉管路间的主动脉瓣是朝向左心室弯曲的弹性主动脉瓣片体，该弹性主动脉瓣片体朝向主动脉管路方向单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性主动脉瓣片体不能朝向左心室弯曲，使主动脉管路的模拟血液不能流入左心室内，对应的右心室与肺动脉管路、肺动脉瓣为朝向右心室弯曲的弹性肺动脉瓣片体，该弹性肺动脉瓣片体仅能借助模拟血液朝向肺动脉管路单向偏移，形成单向通道，且该弧形的弹性肺动脉瓣片体不能朝向右心室弯曲，使肺动脉瓣的模拟血液不能流入右心室内；所述心脏模组的下腔静脉管路、上腔腔静脉管路、右肺动脉管路、左肺动脉管路与管路系统的静脉管路连接，主动脉管路、肺动脉管路与管路系统的动脉管路连接。
8.如权利要求1至5中的任何一项所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述左、右肺部管路模组分别包括一导流板及两密合板，两密合板固设于导流板的两侧，该导流板具肺动脉导入口，连接心脏模组的肺动脉管路；左肺部管路模组具有左肺静脉导出口，连接心脏模组的左肺静脉管路；右肺部管路模组具有右肺静脉导出口，连接心脏模组的右肺静脉管路；在导流板一侧表面设置连通肺动脉导入口的肺动脉导槽，另一侧设置连通左肺静脉导出口或右肺静脉导出口的肺静脉导槽，在肺动脉导槽与肺静脉导槽间设置连通的贯穿孔。
9.如权利要求1至5中的任何一项所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述下微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口，由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具下腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的下腔静脉管路连接，在板体内对应主动脉导入口与下腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。
10.如权利要去1至5中的任何一项所述的电动式心脏结构与血液循环系统模型，其特征在于所述上微血管模组为板体，其一侧具有主动脉导入口并由管路系统与心脏模组的主动脉管路连接；另一侧具有上腔静脉导出口，由管路系统与心脏模组的上腔静脉管路连接，在板体内对应主动脉导入口与上腔静脉导出口间设置连通仿真微血管的通道。
专利摘要本实用新型公开了一种电动式心脏结构与血液循环系统模型，包括一基座，一加压装置、一管路系统、一心脏模组、左、右肺部管路模组、上微算管模组及下微血管模组，加压装置设于基座上，具有加压管，加压管对心脏模组输出压力；管路系统，设于基座上，具有对应人体的动脉管路、静脉管路，管路系统内设置有仿真血液；心脏模组，设于基座上，包括一软质板体及两硬质密合板，软质板体对应人体的心脏设置；左、右肺部管路模组，包括一导流板及两密合板，该导流板连通心脏模组；上微血管模组由管路系统与心脏模组连接；下微血管模组由管路系统与心脏模组连接；借此本实用新型可提供人们实际观测了解人体的心脏动作及血液循环动作。
文档编号G09B23/28GK202049662SQ20112007094
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者王安基 申请人:王安基
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