一种呼吸运动模拟装置的制作方法

本实用新型涉及一种人体呼吸运动模拟装置。

背景技术：

在教学过程中，探究胸廓容积、肺容积的变化和呼吸的关系时，为了更加直观形象的模拟人体的呼吸运动，便于学生快速的理解并掌握相关知识点，长期以来都是做如图1、图2所示两个实验。

如图1的实验形象的模拟了膈肌的运动与呼吸的关系，但是膈肌的收缩和舒张，改变了胸廓的上下径，使胸廓容积发生变化却无法展示；如图2形象的演示了胸廓前后径的变化，胸腔容积的变化，但是不能演示左右径的变化，更不能演示肋间肌的收缩和舒张使胸廓的前后径、左右径同步改变的情况。

因此，需要设计一种模拟装置，以便更加直观形象的模拟人体的呼吸运动过程。

技术实现要素：

针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种呼吸运动模拟装置，其可以模拟人在呼吸时胸廓的前后径、左右径变化并同步模拟膈肌的运动，真实地模拟人体呼吸运动过程。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种呼吸运动模拟装置，包括仿真胸廓以及位于仿真胸廓内部的联动杠杆，所述仿真胸廓包括仿真脊柱、仿真胸骨、仿真肋骨，所述仿真肋骨上包饶有皮筋；所述联动杠杆包括第一杠杆，第一杠杆的两端分别通过铰接轴一和铰接轴二铰接有第二杠杆和第三杠杆，所述第一杠杆中心位置铰接于仿真脊柱上，所述第二杠杆和第三杠杆的自由端分别铰接于左右两侧第五根仿真肋骨上；所述脊柱上还设有滑轮，所述滑轮上饶有拉线，所述拉线的一端连接铰接轴一，所述铰接轴二连接所述皮筋。

作为优选的技术方案，所述第一杠杆下方还设有注射器一，所述注射器一的拉杆顶在第一杠杆上靠近铰接轴一处，所述注射器一通过输液软管连接外部的注射器二，所述注射器一、注射器二与输液软管形成密闭的液压系统，所述注射器二容量大于所述注射器一的容量。

作为优选的技术方案，所述仿真胸廓的外围还密封有透明气球，所述透明气球的下部球膜上固定所述拉线的另一端。

作为优选的技术方案，所述仿真胸廓的内部还设有两个气球模拟肺部，两个所述气球的通过倒置的Y型管连通仿真胸廓外部。

作为优选的技术方案，所述仿真脊柱、仿真胸骨采用桐木板制作，所述仿真肋骨采用竹片或塑料制作。

本实用新型操作简单，成本低廉，不仅可以同时模拟人在呼吸时胸廓的前后径、左右径变化，而且可以同步模拟膈肌的运动，更加直观形象，不必再通过多个实验解读人体呼吸运动的过程。

附图说明

图1是膈肌的运动与呼吸的关系实验图；

图2是胸腔容积变化演示图；

图3是本实用新型的结构示意图；

图4是呼气时联动杠杆状态简图；

图5是吸气时联动杠杆状态简图。

在图中，1-支架，2-仿真胸廓，3-联动杠杆，4-滑轮，5-拉线，6-液压系统，7-气球，8-Y型管，9-透明气球，21-仿真脊柱，22-仿真胸骨，23-仿真肋骨，24-皮筋，31-第一杠杆，32-铰接轴一，33-铰接轴二，34-第二杠杆，35-第三杠杆，61-注射器一，62-输液软管，63-注射器二。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图3、图4及图5，本实用新型提供了一种呼吸运动模拟装置，包括仿真胸廓2、联动杠杆3，所述仿真胸廓2包括仿真脊柱21、仿真胸骨22、仿真肋骨23，所述仿真肋骨上包饶有皮筋24，所述皮筋24充当肋间肌，所述仿真脊柱21、仿真胸骨22采用桐木板制作，所述仿真肋骨23采用竹片或塑料制作。

优选的是，所述联动杠杆3位于仿真胸廓2的内部，所述联动杠杆3包括第一杠杆31，第一杠杆31的两端分别通过铰接轴一32和铰接轴二33铰接有第二杠杆34和第三杠杆35，所述第一杠杆31中心位置铰接于仿真脊柱21上，所述第二杠杆34和第三杠杆35的自由端分别铰接于左右两侧第五根仿真肋骨上；所述仿真脊柱21上还设有滑轮4，所述滑轮4上饶有拉线5，所述拉线5的一端连接铰接轴一32，所述铰接轴二33连接所述皮筋24。

优选的是，本实用新型的呼吸运动模拟装置，所述第一杠杆31下方还设有注射器一61，所述注射器一61的拉杆顶在第一杠杆31上靠近铰接轴一32处，所述注射器一61通过输液软管62连接外部的注射器二63，所述注射器一61、注射器二63与输液软管62形成密闭的液压系统6，所述注射器二63容量大于所述注射器一61的容量。

进一步的，本实用新型的呼吸运动模拟装置，所述仿真胸廓的内部还设有两个气球7模拟肺部，两个所述气球7的通过倒置的Y型管8连通仿真胸廓2外部。

更好的，本实用新型的呼吸运动模拟装置，所述仿真胸廓的外围还通过透明气球9密封，所述透明气球9的下部充当膈肌，所述拉线5的另一端固定在透明气球9下部的球膜上。

更好的，本实用新型的呼吸运动模拟装置，还设有支架1，所述仿真胸廓2和注射器二固定在所述支架1上。

参加图4，当按压注射器二63时，注射器一61拉杆上升，联动杠杆3右侧上升左侧下降，皮筋24被撑开，即肋间肌舒张，使仿真肋骨23下降，仿真胸廓2的前后径、左右径变小；同时，在气压作用下透明气球9的下部上升，即膈肌上升，仿真胸廓2的上下径变小，模拟肺部的两个气球7中空气在气压作用下排出。

参加图5，当抽动注射器二63时，注射器一61拉杆下降，联动杠杆3处于水平状态，皮筋24收缩，使仿真肋骨23上升，仿真胸廓2的前后径、左右径变大；同时，透明气球9的下部下降，仿真胸廓2的上下径变大，两个气球7在气压作用下充满空气。

综上所述，本实用新型操作简单，成本低廉，不仅可以同时模拟人在呼吸时胸廓的前后径、左右径变化，而且可以同步模拟膈肌的运动，更加直观形象，不必再通过多个实验解读人体呼吸运动的过程。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。