专利名称：胸部按压人体模型的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胸部按压训练设备，尤其适合与适于涉及胸部按压的复苏训练的人体模型(manikin) —起使用。
背景技术：
在现有技术中，已知多种用于练习心肺复苏的人体模型。许多人体模型包括具有柔性和弹性性质的胸部部分，柔性和弹性性质适于模拟真人的胸部刚性。为了获得这样的特性，已经使用了各种方法。具体地，一些人体模型具有可以被调节的胸部刚性性质。因此，可以通过适当调节模拟成年人的胸部刚性以及非成年人(例如，儿童)的胸部刚性。
专利公开US3209469描述了这种具有合适胸部刚性的人体模型。模拟胸骨是以可移动的(或可按压胸部的)方式支撑的胸板。为了提供这种柔性，胸板使用大体上在水平面上并且超过板在板的两个相对端部处延伸的多个弹簧进行支撑。这些弹簧在按压期间被拨出。此外，更大的弹簧被提供在人体模型的底部(背部)与胸板之间。这些弹簧在胸部按压期间被按压。为了适于胸部刚性，在人体模型中安装具有适当性质的不同弹簧。
EP560440A1描述了具有可按压的胸部部分的另一人体模型。这种人体模型具有一个弹簧以在按压期间提供反作用力。
欧洲专利申请公开EP1136970A1描述了用于复苏训练的另一人体模型。在这种设计的胸部部分中，两个板被铰接式地(hingedly)安装并且以在它们的端部处重叠的形式朝彼此延伸。在两个板中的一个板下方，布置一个可弹性变形的部件以在执行心脏按摩时提供柔性抗力使板移动。为了调节这种抗力，可变形的部件使用具有期望特性的部件来替换。
与EP1136970稍微相似的是US4850876，US4850876描述了可以相对于背部板枢轴转动的铰链式的板，其中，弹力构件(环形物)布置在板与背部板之间。弹力构件是可替换的，以便调节胸部按压移动的反作用力。
在专利申请公开ES2331557中公开了用于训练心肺复苏的又一人体模型。这种人体模型也描述了一种弹簧解决方案。此外，这种人体模型包括用于调节胸部的可能按压长度的手柄(8)。
现有技术的许多解决方案的特征在于，需要替换人体模型胸部内的部件，以便调节胸部按压移动的反作用力。基于一个弹簧或多个弹簧的其他解决方案利用了可能按压长度的调节。
胸部按压训练设备的另一期望特征是:当其被向下推时，来自胸部部分的反作用力增大。该特征类似于人体的特性。为了获得这种功能，众所周知的是利用渐进式弹簧。然而，当渐进式弹簧在被按压时尤其将制造噪音时，避免这种解决方案是有利的。即使线性弹簧也将正常地制造不希望的噪音，这是因为当它们被按压和减压时，它们抵靠导向部件滑动。
本发明的目的是提供一种具有逼真的按压特性的胸部按压训练设备。优选地，按压和减压应该不产生任何不自然的机械噪音。发明内容
根据本发明，提供了 一种胸部按压训练设备，其包括上板和底部，其中，所述上板的至少一部分适于在力被施加到所述上板上时朝所述底部移动。该训练设备进一步包括柔性梁，所述力从所述上板传递到所述柔性梁上，所述柔性梁适于在力在与支撑所述柔性梁的梁支撑物相距一定距离处被施加到柔性梁上时弯曲。所述柔性梁可以由一个或多个梁支撑物来支撑，并且当力被施加到所述柔性梁上时，柔性梁在力被施加到的点处之下没有刚性支撑物的情况下将弯曲。当然，对于待弯曲的所述柔性梁而言，其必须以使弯曲成为可能的方式来支撑。当按压力减轻时，柔性梁将移回其原始位置。
使用术语柔性梁意味着:当任何细长结构被暴露于与其细长延伸部分十字交叉的力中时，该细长结构可以弹性地弯曲。因此，梁例如可以是板或杆的形式。
在本发明的实施例中，所述训练设备包括可移动的梁支撑物，该可移动的梁支撑物适于放置在沿着所述柔性梁的延伸部分的各个位置处。当然，这样的位置不需要是沿着柔性梁的整个延伸部分的。使用这样的实施例，可以通过移动所述梁支撑物调节所述训练设备的按压刚性。
优选地，所述可移动的梁支撑物具有支撑所述梁的曲面，使得所述梁和所述可移动的梁支撑物之间的接触面(interface)随着所述梁的弯曲而沿着所述曲面移动。当所述柔性梁弯曲时，该特征有助于随着按压力的增大而使所述训练设备的刚性增加。这类似于哺乳动物(例如，人类)的胸部的行为。
在本发明的有利实施例中，所述可移动的梁支撑物连接到可移动的手柄，所述可移动的手柄可以从训练设备的外部被够到。当被布置在类似躯干的人体模型的内部或结合类似躯干的人体模型进行布置时，可移动的手柄可以在布置于人体模型的背部侧面上的槽中被手动地够到。
在本发明的一实施例中，所述柔性梁具有板型形状和狭窄部分，所述狭窄部分适于弯曲并且适于由所述可移动的支撑物支撑。这样，所述柔性梁将具有将比它的其他部分更大程度地弯曲的截面。
优选地，所述胸部按压训练设备可以进一步包括布置在所述上板与所述底部之间的弹性的可按压部件，所述弹性的可按压部件处于使其在所述上板朝所述底部移动时被按压的位置。优选地，所述可按压部件可以由所述柔性梁支撑，从而在所述可按压部件同时被按压时将按压力从所述上板传输到所述柔性梁。然而，其他结构也是可行的，正如将从示例描述所呈现的。
有利地,所述可按压部件具有底部部分和屈从部分(compliant portion) 0有利地，在与按压方向十字交叉(crosswise)的平面内，所述屈从部分具有比底部部分更小的横截面。所述屈从部分和所述基部部分都是可按压的，但是可按压至不同的程度。
优选地，所述底部部分和所述屈从部分二者的所述横截面都具有大体上矩形的形状，其中，所述屈从部分的横截面具有大体上等于所述底部部分的对应尺寸的一个尺寸(dimension)，并且具有显著地小于底部部分的对应尺寸的一个尺寸。而且，所述可按压部件可以具有沿着按压力的方向呈现出持续变化的横截面面积的部分。
以上已经以一般术语描述了本发明，以下将参照附图给出实施例的更详细的示例，其中:
图1是未按压模式下并且布置在人体模型内的根据本发明的胸部按压训练设备的侧部横截面视图2是按压模式下图1的设备；
图3是具有布置在内部的根据本发明的设备的人体模型的躯干的透视图4是去掉了一些部件的与图3相同的透视图5是从背部侧看到的图3中所示的躯干的透视图6是如图1所示的侧部横截面视图，其中，设备已经被调节为呈现出更刚性的按压响应；
图7是示出所施加力与针对设备各种设置的按压深度之间的关系的力-深度曲线示意图8是柔性梁的透视图9是根据本发明的替代实施例的侧视图；以及
图10是根据本发明的又一实施例的侧视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的胸部按压训练设备的实施例。在该实施例中，训练设备布置在人体模型的躯干I内部。训练设备包括上板3和底部5。在该实施例中，上板3是躯干I的胸板，该胸板适于在心脏按压训练期间朝底部5被按压。在图2中，上板3以按压状态被示出。
现在参照图1和图2。训练设备进一步包括柔性梁7。柔性梁7铰接式地布置在第一梁支撑物9中，并且以柔性梁7的相对端倚靠在第二梁支撑物11上。在第一梁支撑物9与第二梁支撑物11之间，在梁7下方存在空隙13，当训练设备被按压时，梁7可以弯曲到空隙13中，正如图2中所示。
为了将按压力从上板3传递到柔性梁7，在上板3与柔性梁7之间布置弹性的可按压部件15。弹性的可按压部件15倚靠在柔性梁7上，并且通过一组夹持器部件17保持在适当位置以防止可按压部件15与柔性梁7之间的相互移动。
在替代实施例中，弹性的可按压部件15可以由刚性组件(诸如，不可按压的塑料部件)替换。
但是，在参照图1和图2所描述的实施例中，弹性的可按压部件15将通过所述上板3与柔性梁7之间的按压力进行按压。因此，当力被施加到训练设备的上板3上时，柔性梁7将向下弯曲到空隙13内，并且可按压部件15将被按压。该组合能够实现与人类的按压响应相似的训练设备的按压响应。具体地，所描述实施例的可按压部件15包括泡沫塑料(foam)，并且优选地包括聚氨酯泡沫塑料。这种泡沫塑料材料的特别有利的特征是当被按压和减压时其所呈现出的滞后。即，当返回其原始位置时，这种泡沫塑料将呈现出一些缓慢性。此外，当以快速方式被按压时，这种泡沫塑料将比被缓慢地按压时产生更多的对按压的抗力。这些特征对应于真实人体胸部的特性。
此外，如图1和图2所示，可按压部件15具有小横截面的屈从部分15a和大横截面的底部部分15b。因此，当被按压时，屈从部分15a将由于其较小横截面而比底部部分15b被按压更多。而且，可按压部件15的按压部分将变得更不容易按压，因此当其被按压时在整个可按压部件15上分配按压。这产生了针对可按压部件15的力-按压图，该力-按压图从低按压力下的小倾斜变为较大按压力的较大倾斜。这与针对线性弹簧的力-按压图形成对照。
所述的可按压部件15还具有沿着按压力方向具有持续变化的横截面面积的部分。
如上所述，在一端处，柔性梁7倚靠在第二梁支撑物11上。第二梁支撑物11具有弯曲形状的支撑面19，柔性梁7倚靠在弯曲形状的支撑面19上。支撑面19在其最高部分处是大体上水平的，并且在第一梁支撑物9的方向上向下弯曲。因此，正如通过研究图1和图2所呈现的，当柔性梁7弯曲时，柔性梁7与支撑面19之间的接触点朝第一梁支撑物9移动。因此，随着按压力增加，柔性梁7的降低部分将被弯曲。随着按压力的增加，该特征使柔性梁7的按压响应变得更陡峭。
图3示出了与人体模型躯干I结合为整体的根据本发明的胸部按压训练设备的透视图。在该附图中，上板3已经被去除，以便看到上板3下方的组件。正如可以从图3看到的，可按压部件15在一个方向上具有恒定尺寸，并且具有沿着按压方向在十字交叉方向(crosswise direction)上改变的方向。可按压部件15的最上部分具有紧靠上板3下侧的窄矩形面。还可以看到第一梁支撑物9是如何包括从躯干I的背侧向上延伸的两个支撑结构的铰接式支撑物的。应该注意到的是，可按压部件15可以相对于柔性梁7旋转90度并且仍呈现出期望的按压特性。
图4大体上示出了与图3相同的透视图，但是可按压部件15与柔性梁7已被去除。正如以下将描述的，第二梁支撑物11适于被移动，以便它可以适应具有到第一梁支撑物9的不同距离的位置。从底部5向上延伸的是导轨21，当朝着或者远离第一梁支撑物9移动时，导轨21引导第二梁支撑物11。导轨21具有槽23，手柄25从可移动第二梁支撑物21穿过槽23延伸。图5示出了人体模型的背部侧，并且示出了手柄25如何穿过槽23延伸并且对于第二梁支撑物11的移动如何能够用手够到。
优选地，将在导轨21中在用于在三个确切位置处利于第二梁支撑物11定位的三个不同位置处存在凹位(notches)(未示出)或类似物。这种措施确保了关于第二梁支撑物11的这种调节的重复性。优选地，人体模型的背部侧也可以是诸如以术语“软”、“中”和“硬”来标识的，正如图5中所示的。
图6是图1和图2中示出的设备的侧视图，其中，第二梁支撑物11已经被移入直接位于弹性的可按压部件15下方的位置中。当可移动的第二梁支撑物11在该位置中时，设备呈现出最刚性的模式。这是因为柔性梁7受到按压力将基本上不被弯曲。在该位置中，仅可按压部件15将产生按压力。第二梁支撑物11因此可以沿着导轨21布置在任意位置中，从而在最刚性的模式(图6)与最可按压的模式(图1)之间任意地调节按压训练设备的按压响应。
图7是示出了针对所述胸部按压训练设备的三个位置“软”、“中”和“硬”的曲线的按压力图。三个位置对应于参照图5所讨论的位置。正如从所有的三条曲线是显而易见的，训练设备通过增加的力而变得更刚性，正如真实人体胸部的情况。此外，“硬”曲线比其他两条曲线更陡峭，等等。
当然，可以将第二梁支撑物11的可移动的路径划分为多于三个标记的位置。然而，如果所述可移动的路径被划分为多于三个位置，则已经显得对用户来说难以感觉到两个相邻步骤之间的差异。
图8是具有用于将弹性的可按压部件15定位在柔性梁7上的适当位置的夹持器部件17的柔性梁7的有利形状的透视图。在一端处，柔性梁7具有用于与第一梁支撑物9铰链式接合的两个端轴(stub shaft) 27。在其相对端处，柔性梁7具有狭窄部分29。狭窄部分29将比柔性梁7的其余部分是更柔韧的。
图9示出了根据本发明的胸部按压训练设备的替代实施例。在该实施例中，柔性梁107以其一端固定到第一梁支撑物109。此外，可移动的第二支撑物111布置为沿着导轨121移动，以便在柔性梁107下获得各个位置。当第二梁支撑物111布置为靠近第一梁支撑物109时，在没有很大抗力的情况下，柔性梁107将针对按压力而弯曲。当第二梁支撑物111布置为正好在按压部件15的下方时，柔性梁107将大体上不弯曲。还可以设想没有第二梁支撑物111的图9的设置。
在又一替代的实施例中，可以设想第二梁(未示出)与示出的柔性梁107平行地被插入并且恰好在柔性梁107的下方，以便形成更刚性的装配。调节插入物的长度会因此调节训练装置的刚性。
图10中示出了胸部按压训练设备的另一可能的实施例。在该实施例中，柔性的可按压部件215布置在柔性梁207的下方。柔性梁207由第一梁支撑物209和第二梁支撑物211支撑(虽然一个支撑物实际上是足够的)。在第一梁支撑物209与第二梁支撑物211之间，以可移动的方式布置可按压部件215。为了将按压力从上板3传递到柔性梁207，刚性力传送部件231从上板3向下延伸并且紧靠柔性梁207。出于说明的目的，可按压部件215以实线和虚线被显示在两个位置。应该注意到在该实施例中，总是可以使柔性梁207弯曲，并且训练设备的刚性取决于可按压部件215的位置。
尽管以上已经结合人体模型描述了胸部按压训练设备，但是应该注意到这种设备不局限于这种使用。例如，可以是没有人体或躯干外观的独立的训练设备。
权利要求
1.一种胸部按压训练设备，包括上板(3)和底部(5)，其中，所述上板(3)的至少一部分适于在力被施加到所述上板上时朝所述底部(5)移动，其特征在于，该设备进一步包括柔性梁(7、207)，所述力从所述上板(3)传递到所述柔性梁(7、207)上，所述柔性梁(7、207)适于在力在与支撑所述柔性梁(7,207)的梁支撑物(9、11、109、111、209、211)相距一定距离处被施加到所述柔性梁(7、207)上时弯曲。
2.根据权利要求1所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述胸部按压训练设备包括可移动的梁支撑物(11、111)，所述可移动的梁支撑物(11、111)适于放置在沿着所述柔性梁(7、207)的延伸部分的各个位置处。
3.根据权利要求2所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述可移动的梁支撑物(11)具有支撑所述柔性梁(7)的曲面(19)，使得所述柔性梁(7)和所述可移动的梁支撑物(11)之间的接触面随着所述柔性梁的弯曲而沿着所述曲面(19)移动。
4.根据权利要求2或3所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述可移动的梁支撑物(11、111)连接到可移动的手柄(25)，所述可移动的手柄(25)可以从所述训练设备的外部被够到。
5.根据权利要求2或3所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述柔性梁(7、207)具有板形形状和狭窄部分(29)，所述狭窄部分(29)适于弯曲并且适于由所述可移动的支撑物(11、111)支撑。
6.根据前述权利要求之一所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述胸部按压训练设备进一步包括布置在所述上板(3)与所述底部(5)之间的弹性的可按压部件(15、215)，所述弹性的可按压部件(15、215)处于使其在所述上板朝所述底部移动时被按压的位置。
7.根据权利要求6所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述可按压部件(15、215)具有底部部分(15b)和屈从部分(15a)，其中，在与按压方向十字交叉的平面内，所述屈从部分具有比所述底部部分更小的横截面。
8.根据权利要求6所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述底部部分(15b)和所述屈从部分(15a) 二者的所述横截面均具有大体上矩形的形状，其中，所述屈从部分的横截面具有大体上等于所述底部部分的对应尺寸的一个尺寸，并且具有显著地小于底部部分的对应尺寸的一个尺寸。
9.根据权利要求6、7或8所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述可按压部件(15,215)具有沿着按压力的方向呈现出持续变化的横截面面积的部分。
10.根据前述权利要求中任一项所述的胸部按压训练设备，其特征在于，所述胸部按压训练设备与类似于人体或人躯干的人体模型结合为整体。
全文摘要
胸部按压训练设备包括上板(3)和底部(5)，其中，所述上板(3)的至少一部分适于在力被施加到所述上板上时朝所述底部(5)移动。该胸部按压训练设备进一步包括柔性梁(7、207)，所述力从所述上板(3)传递到所述柔性梁上，所述柔性梁(7、207)适于在力在与支撑所述柔性梁(7、207)的梁支撑物(9、11、109、111、209、211)相距一定距离处被施加到柔性梁上时弯曲。
文档编号G09B23/28GK103140884SQ201180047079
公开日2013年6月5日 申请日期2011年9月22日 优先权日2010年9月29日
发明者延斯·彼得·扬科, 埃里克·赫特兰, 黑尔格·昂里维克 申请人:挪度医疗器械有限公司