动静脉血路循环系统仿真模型的制作方法
专利名称：动静脉血路循环系统仿真模型的制作方法
技术领域：
本发明涉及医学教学仪器领域，尤其涉及一种动静脉血路循环系统仿真模型。
背景技术：
目前在市场上的同类产品中，有些产品实现了部分功能，例如用气路加压方法来实现人体脉搏搏动仿真，用气体搏动来代替血液搏动。还有些同类产品可以进行人体血路仿真，但是不能够使液体循环，也不能模拟动脉搏动。现有技术的主要缺点是只能实现部分功能，或者只能穿刺，或者只能进行脉搏仿真，而且没有脉搏强度可调功能。
发明内容
为解决上述问题，提供一种动静脉血路循环系统仿真模型。该模型能够对人体动静脉血液的循环进行高度仿真，并应用于医疗教学和培训环境中，实现人性化无伤害的穿刺操作训练。本发明的目的主要表现在以下五个方面
(1)实现静脉、动脉的血路循环。(2)可对动静脉进行穿刺操作。(3)动脉可搏动。(4)动脉搏动频率可调。(5)动脉搏动强度可调，即血流量可调。为实现上述目的本发明采用的技术方案是
一种动静脉血路循环系统仿真模型，由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人，
其中
所述电路控制模块包括控制电路，键盘，液晶显示，电源； 所述液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管； 所述模型人的穿刺点，设有硅胶管，硅胶管内有模拟血液。本发明动静脉血路循环系统仿真模型所包含的控制电路以AVR单片机ATMEGA32A 为处理核心。本发明动静脉血路循环系统仿真模型所包含的电源采取入口电压12V。与现有技术相比，本发明的有益效果
(1)本发明所述模型机械结构简单，成本相对较低。( 2 )本发明的技术方案可以实现静脉血液循环，并可以对静脉进行穿刺练习。(3)本发明的技术方案可以实现动脉血液搏动效果，并可以对动脉进行穿刺。(4)本发明模型的动脉搏动频率可根据用户需求自定义调节。(5)本发明模型的动脉搏动强度可根据用户需求自定义调节，例如模拟失血过多是，动脉搏动强度较弱。(6)本发明具体操作时，动脉穿刺过程中，可以表现出因为动脉血压较大而使注射器活塞被自动顶出现象。(7)本发明具体操作时，动脉穿刺过程中，可以表现出刺穿血管壁前和刺穿后的注射器随动脉搏动的效果。
图1为本发明动静脉血路循环系统仿真模型结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案进行详细说明。参照图1，动静脉血路循环系统仿真模型由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人。电路控制模块包括控制电路，键盘，液晶显示，电源。控制电路以AVR单片机 ATMEGA32A为处理核心，整个功能控制和数据处理。液晶显示用于显示当前模型状态，包括脉搏强度和脉搏频率，用户可通过键盘对脉搏强度和频率进行设置。电源部分采取入口电压12V，12V电源可用于涡轮和电磁阀供电，将其降压至3. 3V用于单片机供电。液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管。通过电路控制涡轮，使硅胶管内的血液以一定压力进行循环，同时通过控制电磁阀的通断，实现脉搏搏动。模型人该部分根据人体主要动脉和静脉位置进行软管布局，也可根据用户要求进行布局。在相应穿刺点，使用硅胶管，硅胶管内有模拟血液，一方面可以保证穿刺后不会漏液，另一方面，因为其弹性较好，可以充分仿真脉搏搏动的效果。本发明的原理如下
脉搏搏动由电路控制使涡轮上电后，涡轮开始工作。在电磁阀打开的情况下，整个血路开始循环流动，当关闭电磁阀后，血路循环被阻断，但涡轮仍然在工作，使得闭合血路中的血压增大，将穿刺点的乳胶管顶起，大概持续500ms后打开电磁阀，血管内的压力恢复正常，乳胶管也由膨胀到复位，从而实现脉搏搏动的效果。脉搏频率根据上一步的实现原理，脉搏频率是通过调整单片机内的定时器控制电磁阀的通断时间间隔，从而使脉搏频率可调。脉搏强度/血液流量该参数是由血管内的压力大小来决定。通过改变涡轮转速， 实现血压大小的改变，涡轮转速越快，血路中压力越大，反之，越小。改变涡轮转速时通过给涡轮一定占空比的方波电压来实现，占空比越大，涡轮转速越快，占空比越小，涡轮转速越小。占空比方波由单片机的PMW电路输出。本发明在具体操作时的具体步骤为
第一步将模型人和储液盒的动静脉血管对应相连，将电路控制电源线插在220V电源插座上。第二步将电子控制盒电源打开，系统上电后，液晶屏主界面将显示该产品的名称以及北京医模科技有限公司的Logo。然后系统自动进入状态显示界面。显示内容包括收缩压、舒张压、心率、脉搏强度。心率和脉搏强度的默认值分别为60B/MIN，60%。系统开始按照默认设定值开始工作，即动脉开始以60次每秒的频率搏动，以总强度的60%搏动。静脉开始循环。
4
第三步根据实验要求，对收缩压、舒张压、心率、脉搏强度进行调整。调整方法是通过键盘的‘设置’键，进入设置界面，再连续按‘设置’键可以调整预调参数。通过上、 下键调整参数大小，将光标调整到返回按上下键可以返回至状态界面。第四步将参数按实验要求调整好后，可以按照医学穿刺步骤的要求，对模型人的穿刺点进行穿刺操作。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种动静脉血路循环系统仿真模型，其特征在于，由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人，其中所述电路控制模块包括控制电路，键盘，液晶显示，电源； 所述液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管； 所述模型人的穿刺点，设有硅胶管，硅胶管内有模拟血液。
2.根据权利要求1所述的动静脉血路循环系统仿真模型，其特征在于，所述控制电路以AVR单片机ATMEGA32A为处理核心。
3.根据权利要求1所述的动静脉血路循环系统仿真模型，其特征在于，所述电源采取入口电压12V。
全文摘要
本发明公开了一种动静脉血路循环系统仿真模型，由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人。所述电路控制模块包括控制电路、键盘、液晶显示、电源；所述液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管；所述模型人可根据人体主要动脉和静脉位置进行软管布局，也可根据用户要求进行布局。本发明机械结构简单，成本相对较低，适用于医学教学仪器领域。
文档编号G09B23/28GK102568289SQ20111044035
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者刘凤军 申请人:北京医模科技有限公司
技术领域：
本发明涉及医学教学仪器领域，尤其涉及一种动静脉血路循环系统仿真模型。
背景技术：
目前在市场上的同类产品中，有些产品实现了部分功能，例如用气路加压方法来实现人体脉搏搏动仿真，用气体搏动来代替血液搏动。还有些同类产品可以进行人体血路仿真，但是不能够使液体循环，也不能模拟动脉搏动。现有技术的主要缺点是只能实现部分功能，或者只能穿刺，或者只能进行脉搏仿真，而且没有脉搏强度可调功能。
发明内容
为解决上述问题，提供一种动静脉血路循环系统仿真模型。该模型能够对人体动静脉血液的循环进行高度仿真，并应用于医疗教学和培训环境中，实现人性化无伤害的穿刺操作训练。本发明的目的主要表现在以下五个方面
(1)实现静脉、动脉的血路循环。(2)可对动静脉进行穿刺操作。(3)动脉可搏动。(4)动脉搏动频率可调。(5)动脉搏动强度可调，即血流量可调。为实现上述目的本发明采用的技术方案是
一种动静脉血路循环系统仿真模型，由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人，
其中
所述电路控制模块包括控制电路，键盘，液晶显示，电源； 所述液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管； 所述模型人的穿刺点，设有硅胶管，硅胶管内有模拟血液。本发明动静脉血路循环系统仿真模型所包含的控制电路以AVR单片机ATMEGA32A 为处理核心。本发明动静脉血路循环系统仿真模型所包含的电源采取入口电压12V。与现有技术相比，本发明的有益效果
(1)本发明所述模型机械结构简单，成本相对较低。( 2 )本发明的技术方案可以实现静脉血液循环，并可以对静脉进行穿刺练习。(3)本发明的技术方案可以实现动脉血液搏动效果，并可以对动脉进行穿刺。(4)本发明模型的动脉搏动频率可根据用户需求自定义调节。(5)本发明模型的动脉搏动强度可根据用户需求自定义调节，例如模拟失血过多是，动脉搏动强度较弱。(6)本发明具体操作时，动脉穿刺过程中，可以表现出因为动脉血压较大而使注射器活塞被自动顶出现象。(7)本发明具体操作时，动脉穿刺过程中，可以表现出刺穿血管壁前和刺穿后的注射器随动脉搏动的效果。
图1为本发明动静脉血路循环系统仿真模型结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案进行详细说明。参照图1，动静脉血路循环系统仿真模型由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人。电路控制模块包括控制电路，键盘，液晶显示，电源。控制电路以AVR单片机 ATMEGA32A为处理核心，整个功能控制和数据处理。液晶显示用于显示当前模型状态，包括脉搏强度和脉搏频率，用户可通过键盘对脉搏强度和频率进行设置。电源部分采取入口电压12V，12V电源可用于涡轮和电磁阀供电，将其降压至3. 3V用于单片机供电。液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管。通过电路控制涡轮，使硅胶管内的血液以一定压力进行循环，同时通过控制电磁阀的通断，实现脉搏搏动。模型人该部分根据人体主要动脉和静脉位置进行软管布局，也可根据用户要求进行布局。在相应穿刺点，使用硅胶管，硅胶管内有模拟血液，一方面可以保证穿刺后不会漏液，另一方面，因为其弹性较好，可以充分仿真脉搏搏动的效果。本发明的原理如下
脉搏搏动由电路控制使涡轮上电后，涡轮开始工作。在电磁阀打开的情况下，整个血路开始循环流动，当关闭电磁阀后，血路循环被阻断，但涡轮仍然在工作，使得闭合血路中的血压增大，将穿刺点的乳胶管顶起，大概持续500ms后打开电磁阀，血管内的压力恢复正常，乳胶管也由膨胀到复位，从而实现脉搏搏动的效果。脉搏频率根据上一步的实现原理，脉搏频率是通过调整单片机内的定时器控制电磁阀的通断时间间隔，从而使脉搏频率可调。脉搏强度/血液流量该参数是由血管内的压力大小来决定。通过改变涡轮转速， 实现血压大小的改变，涡轮转速越快，血路中压力越大，反之，越小。改变涡轮转速时通过给涡轮一定占空比的方波电压来实现，占空比越大，涡轮转速越快，占空比越小，涡轮转速越小。占空比方波由单片机的PMW电路输出。本发明在具体操作时的具体步骤为
第一步将模型人和储液盒的动静脉血管对应相连，将电路控制电源线插在220V电源插座上。第二步将电子控制盒电源打开，系统上电后，液晶屏主界面将显示该产品的名称以及北京医模科技有限公司的Logo。然后系统自动进入状态显示界面。显示内容包括收缩压、舒张压、心率、脉搏强度。心率和脉搏强度的默认值分别为60B/MIN，60%。系统开始按照默认设定值开始工作，即动脉开始以60次每秒的频率搏动，以总强度的60%搏动。静脉开始循环。
4
第三步根据实验要求，对收缩压、舒张压、心率、脉搏强度进行调整。调整方法是通过键盘的‘设置’键，进入设置界面，再连续按‘设置’键可以调整预调参数。通过上、 下键调整参数大小，将光标调整到返回按上下键可以返回至状态界面。第四步将参数按实验要求调整好后，可以按照医学穿刺步骤的要求，对模型人的穿刺点进行穿刺操作。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种动静脉血路循环系统仿真模型，其特征在于，由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人，其中所述电路控制模块包括控制电路，键盘，液晶显示，电源； 所述液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管； 所述模型人的穿刺点，设有硅胶管，硅胶管内有模拟血液。
2.根据权利要求1所述的动静脉血路循环系统仿真模型，其特征在于，所述控制电路以AVR单片机ATMEGA32A为处理核心。
3.根据权利要求1所述的动静脉血路循环系统仿真模型，其特征在于，所述电源采取入口电压12V。
全文摘要
本发明公开了一种动静脉血路循环系统仿真模型，由三部分组成电路控制模块、液路模块、模型人。所述电路控制模块包括控制电路、键盘、液晶显示、电源；所述液路模块包括增压涡轮、电磁阀、储液盒、以及硅胶管；所述模型人可根据人体主要动脉和静脉位置进行软管布局，也可根据用户要求进行布局。本发明机械结构简单，成本相对较低，适用于医学教学仪器领域。
文档编号G09B23/28GK102568289SQ20111044035
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者刘凤军 申请人:北京医模科技有限公司
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