一种用于模拟可变的肺顺应性的装置及方法

摘要

本发明涉及医疗模拟器械技术领域，具体来说是一种用于模拟可变的肺顺应性的装置及方法，包括充气装置、气阀、可充气气袋及模拟肺，可充气气袋设置于模拟肺内部，可充气气袋的进气口通过气阀与充气装置的气管连通，可充气气袋、气阀和充气装置三者之间形成一个独立的出气、进气系统，模拟肺与连接在自身上的模拟肺进气管形成一个独立的出气、进气系统，通过改变充气气袋的体积从而改变模拟肺的容积和气压。本发明通过可充气气袋、气阀和充气装置组成出气、进气系统，模拟肺与连接在自身上的模拟肺进气管，通过改变充气气袋的体积从而改变模拟肺的容积和气压，就能很容易的实现多种不同的肺顺应性，无需增加其他组成部件，结构简单，制造成本低。

说明书

[技术领域]

本发明涉及医疗模拟器械技术领域，具体来说是一种用于模拟可变的肺顺 应性的装置及方法。

[背景技术]

肺顺应性是气道压力作用下呼吸系统组织的可扩张性，它代表了气道压力 改变对肺容积的影响。在实践中其作为肺部相对刚性的衡量是非常有用的。肺 部的刚度越大，顺应性就越差，导致纤维状在肺部堆积的疾病或者肺泡空间的 浮肿会使肺顺应性下降。在肺气肿或者年龄增长的情况下肺顺应性的下降会增 加，这可能是由于这两种情况下弹性组织的变化。肺顺应性降低可见于一些肺 部疾患：限制性肺疾患，包括各种类型纤维化、胸膜纤维化等；肺水肿、充血； 呼吸窘迫综合征，由于肺泡表面活性物质减少。

中国申请号为200810188177.3的专利公开了一种模拟肺的顺应性的装置以 及包含该装置的医用模拟患者装置，包括一躯干，一个人造肺，其位于所述躯 干中的上板和下板之间，所述人造肺设置成充气时使所述上板被迫向上，以模 拟胸的上升，一气垫位于一杠杆和上板之间，所述上板通过铰链连接到所述杠 杆的一端，所述杠杆的另一端连接到弹性体，所述弹性体与所述下板啮合，当 所述气垫充注空气时，杠杆被抬升，引起所述弹性体向下牵引所述上板朝向所 述下板，以提供抵抗人造肺充气的阻力，从而模拟肺的顺应性，但该装置的缺 陷是体积比较大，不便携带，且结构复杂，成本高。

中国申请号为200980101522.8的专利还公开了一种用于模拟可变的肺顺应 性的装置，该装置具有两个主部件的结构，人造肺设置在所述两个主部件之间， 所述两个主部件适于当所述肺吸气膨胀时通过所述肺而彼此远离移动，并且所 述两个主部件适于在呼气阶段朝向彼此移动，以迫使空气从所述肺排出；以及 偏压工具，该偏压工具用于提供使所述两个主部件朝向彼此移动的力，其特征 在于，所述偏压工具包括至少一个弹簧，当通过弹簧保持机构启动时，能够选 择性地连接所述至少一个弹簧，以施加所述力，通过选择性的连接不同组合个 数的弹簧，实现不同的肺的顺应性。该装置的缺陷是结构比较复杂，而且根据 需要实现肺顺应性的数量越多，所需要的弹簧机构就越多，相应的制造成本也 会提高。

[发明内容]

现有模拟可变肺顺应性的装置不但结构复杂、体积大、成本高，而且能实 现不同的肺顺应性的数量也有限，往往实现不同的肺的顺应性的数量越多，其 结构组成就越复杂，针对上述诸多问题，本发明设计出一种用于模拟可变肺顺 应性的装置及方法，该装置及方法除了结构简单合理，体积小以外，其制造成 本也比较低。

为了实现上述目的，设计一种用于模拟可变的肺顺应性的装置，包括充气 装置1、气阀2、可充气气袋3及模拟肺4，可充气气袋3设置于模拟肺4内部， 可充气气袋3的进气口通过气阀2与充气装置1的气管连通，可充气气袋3、气 阀2和充气装置1三者之间形成一个独立的出气、进气系统，模拟肺与连接在 自身上的模拟肺进气管形成一个独立的出气、进气系统，通过改变充气气袋3 的体积从而改变模拟肺4的容积和气压。

所述的装置还包括弹性压缩装置5，弹性压缩装置5上、下两部分会在模拟 肺4的压力作用下彼此向相反的方向移动，当模拟肺4处于排气阶段时弹性 压缩装置5的上下两部分装置会在自身的弹性压力下向彼此靠近从而迫使空气 从模拟肺4排出。

所述的可充气气袋3可放置在模拟肺4外部，模拟肺4通过另外一个气阀 与可充气气袋3连接，通过该气阀的开关控制模拟肺4与可充气气袋3的气路 相通与气路隔断。该气阀打开时和关闭时，模拟肺呼入相同体积的气体所对应 的气道压力是不同的，从而实现不同的肺顺应性。当模拟肺通过气阀连接多个 可充气气袋时，可以实现更多的肺顺应性。

所述的充气装置1可以直接连在可充气气袋上，实现充气功能。

所述的气阀2单独与可充气气袋1相连，实现放气功能。

所述的装置由单个模拟肺4组成、或一个以上模拟肺4组成。

所述的模拟肺4和可充气气袋3采用柔性材料或弹性材料制成。

一种用于模拟可变的肺顺应性的装置的使用方法，充气装置1通过气阀2 给可充气气袋3充气，可充气气袋3被充进的气量不同对应的体积也不同，充 进的气量越多，可充气气袋3的体积也就越大；当可充气气袋3的体积变化时 模拟肺4呼入相同体积气量时，对应的气道压力是不同的，可充气气袋3的体 积越大模拟肺4呼入相同体积气量时对应的气道压力就越大，所对应的肺的 顺应性就会下降。

本发明提供的肺顺应性的装置在模拟肺的内部装一个可充气的气袋，通过 可充气气袋、气阀和充气装置组成出气、进气系统，模拟肺与连接在自身上的 模拟肺进气管，通过改变充气气袋的体积从而改变模拟肺的容积和气压，就能 很容易的实现多种不同的肺顺应性，无需增加其他组成部件，结构简单，制造 成本低。

[附图说明]

图1是本发明的正面透视图；

图2是本发明的侧透视图；

图3是正常情况下肺顺应性所对应压力与体积图表；

图4是可充气气袋内充入1/4体积气体情况下肺顺应性所对应压力与体积 图表；

图5是可充气气袋内充入1/3体积气体情况下肺顺应性所对应压力与体积 图表；

图6是可充气气袋内充入1/2体积气体情况下肺顺应性所对应压力与体积 图表；

图中：1.充气装置2.气阀3.可充气气袋4.模拟肺5.弹性压缩装置 6.模拟肺进气管；

指定图1作为本发明的摘要附图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的 人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明，并不用于限定本发明。

参考图1及图2，该装置包括充气装置1、气阀2、可充气气袋3及模拟肺 4，可充气气袋3设置于模拟肺4内部，可充气气袋3的进气口通过气阀2与 充气装置1的气管连通，一般由单个模拟肺4组成、或一个以上模拟肺4组成。

可充气气袋3、气阀2和充气装置1三者之间形成一个独立的出气，进气 系统，模拟肺与连接在自身上的模拟肺进气管形成一个独立的出气，进气系统。 充气装置1通过气阀2给可充气气袋3充气，可充气气袋3被充进的气量不同 对应的体积也不同，充进的气量越多，可充气气袋3的体积也就越大。当 可充气气袋3的体积变化时模拟肺4呼入相同体积气量时，对应的气道压力 是不同的。可充气气袋3的体积越大模拟肺4呼入相同体积气量时对应的气道 压力就越大，所对应的肺的顺应性就会下降，图3至图6为可充气气袋内充入 不同体积的气量所对应的肺顺应性。

当模拟肺4吸气膨胀时，弹性压缩装置5上下两部分装置会在模拟肺4的 压力作用下彼此向相反的方向移动，当模拟肺4处于排气阶段时弹性压缩装置5 的上下两部分装置会在自身的弹性压力下向彼此靠近从而迫使空气从模拟肺4 排出，其中弹性压缩装置5为现有技术，所以图中没有给出详细的结构图。

充气气袋3还可以放置在模拟肺4外部，模拟肺4通过另外一个气阀与 可充气气袋3连接，通过该气阀的开关控制模拟肺4与可充气气袋3的气路 相通与气路隔断。该气阀打开时和关闭时，模拟肺4呼入相同体积的气体所 对应的气道压力是不同的，从而实现不同的肺顺应性。当模拟肺4通过气阀 连接多个可充气气袋3时，可以实现更多的肺顺应性。充气装置1可直接连在 充气气袋3上，实现充气功能。气阀单独与充气气袋3相连，实现放气功能。