体外控制无金属心脏驱动模型的制作方法

本发明涉及医疗设备演示领域，具体的说，是涉及一种体外控制无金属心脏驱动模型。

背景技术：

核磁共振成像(Nucler Magnetic Resonance Imaging简称MRI)，是继CT后医学影像学的又一重大进步。自1980年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像。由于核磁共振成像彻底摆脱了电离辐射对人体的损害，又有参数多，信息量大，可多方位成像，以及对软组织有高分辨力等突出的特点，被广泛用于临床疾病的诊断，对有些病变成为必不可少的检查方法。然而，新手医生或学生实习时对核磁共振仪的使用及对其成像规律均比较陌生，需要对其进行演示，其演示所用体模中，不能使用金属材料制作，但目前尚不存在这种演示装置，因此，有必要提供一种心脏驱动模型，实现上述演示过程。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提出了一种体外控制无金属心脏驱动模型，用于对学员使用核磁共振仪的演示教学中。同时，本发明还可应用于对核磁共振图像的研究，具有非常好的实用性和科研价值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种体外控制无金属心脏驱动模型，包括心脏模型、收缩膜、电机、模型固定架及人体模型，所述模型固定架固定于人体模型的胸腔内，所述收缩膜包覆在心脏模型的外壁上，收缩膜的收缩口处引出拉绳，所述拉绳的末端连接在位于人体模型外侧的电机的传动轴上。

所述心脏模型采用聚乙烯碳纤维制作，聚乙烯碳纤维的高弹性可保证心脏模型在收缩膜的驱动下实现自由胀缩，所述人体模型采用环保PVC材料热塑弹性胶制作，人体模型的胸腔内部设有模型固定架支座，所述模型固定架卡装在模型固定架支座上，心脏模型的底部放置于模型固定架上；

优选的，模型固定架与人体模型的胸腔的固定方式还可以为：人体模型的胸腔内在贴合后背脊柱的左侧处设有强力粘接胶，所述模型固定架通过强力粘接胶与人体模型的胸腔固定在一起；不管是何种形式，其核心目的是实现模型固定架与人体模型胸腔的左侧固定，保证整个装置安装的稳定性，因此，本领域技术人员就此点而言进行的技术方案的简单置换理应落入本发明的保护范围以内。

进一步的，所述收缩膜为网兜状，所述拉绳的两末端分别由所述收缩口处的两侧引出。

进一步的，所述模型固定架包括底板和侧板，所述固定于人体模型的胸腔下端，所述侧板为两个，侧板的一端垂直固定在底板上，所述侧板的板面上设有通孔，所述拉绳优选为无弹性拉绳，当然，在必要情况下，为助力心脏模型的胀缩，也可采用微弹性拉绳，所述拉绳经由通孔延伸至人体模型外，所述通孔的截面形状优选为圆形，当然也可为其他形状，为防止拉绳因长期使用导致磨损严重，在通孔的边沿及模型固定架的其他边沿处均应做圆角化处理，以延长拉绳的使用寿命。

优选的，所述电机的输出端连接传动轴，传动轴端面的一侧固定有一拉环，所述拉绳经由模型固定架、人体模型后固定在所述拉环上；所述拉绳的末端经由人体模型的下肢连接在所述传动轴的拉环上；

此处，拉绳与电机输出端的连接方式还可以为：所述电机的输出端连接传动轴，传动轴的端面的一侧固定有一T型杆，所述拉绳经由模型固定架、人体模型后缠绕在所述T型杆上；所述拉绳的末端经由人体模型的下肢连接在所述传动轴的T型杆上，所述T型杆焊接在电机的传动轴上，或者与传动轴螺栓连接，不管是何种形式，其核心目的均为拉绳的末端固定于电机传动轴端面的一侧，当电机驱动传动轴旋转时，实现传动轴带动拉绳进行远近交替的运动，以带动收缩膜实现对心脏模型的收紧或放松，进而实现对心脏跳动的模拟，基于此目的对本发明的技术方案进行简单的更改或改进，均为本领域技术人员在本发明的工作原理的启示下可轻易实现的方案，理应属于本发明的保护范围。

优选的，所述拉绳穿过所述侧板后，在模型固定架的下端汇聚，并由一环扣固定在一起，所述拉绳在人体下肢穿出后经一定滑轮再与电机的传动轴连接，所述定滑轮采用。

进一步的，所述收缩膜采用尼龙网制作，所述拉绳采用尼龙线，不管采用何种材质，其核心是非金属、且可保证收缩膜和拉绳有足够的强度即可。

优选的，所述电机采用调速电机，其转速范围为30-200/min，实现对心脏跳动频率范围的真实化模拟，此处，优选电机型号为12V/36W/3GN40K，采用齿轮减速，电机和减速箱外壳采用高强度合金压铸成型，减速箱外壳与轴承室压铸成一体式，并采用高精度自动数控机床整体加工而成，取代了传动的夹板支柱式，更适应承受大力矩和冲击负载，齿轮由合金结构钢并经锻压加工，齿面经过硬化处理后在高精度滚剃齿机上采用进口特种合金刀具微量滚剃加工而成，采用高精度螺旋斜齿啮齿传动，提高了齿轮抗冲击能力和耐磨性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明通过电机驱动传动轴的转动，由于拉绳固定于传动轴端面的一侧处，心脏模型依靠拉绳有规律的拉动及自身的弹性完成收缩和回弹的动作，以此实现对心脏跳动的模拟，本发明所采用的调速电机可提供不同的转动频率，以实现对不同跳动频率的模拟；

2)本发明可用于演示核磁共振仪、CT等医学仪器下心脏跳动的图像，不含金属材料，保证成像效果，便于教学、实用性强，同时也可以辅助研究人员对核磁共振仪、CT等医学仪器下心脏跳动的研究，具有较好的科研价值和实用价值。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本发明的结构图；

图2是本发明的局部放大图；

其中：1-心脏模型，2-收缩膜，3-电机，4-模型固定架，5-拉绳，6-收缩口，7-通孔，8-环扣，9-定滑轮，10-拉环。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1为本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种体外控制无金属心脏驱动模型，包括心脏模型1、收缩膜2、电机3、模型固定架4及人体模型，所述模型固定架4固定于人体模型的胸腔内，所述收缩膜2包覆在心脏模型1的外壁上，收缩膜2的收缩口6处引出拉绳5，所述拉绳5的末端连接在位于人体模型外侧的电机3的传动轴上。

所述心脏模型1采用聚乙烯碳纤维制作，聚乙烯碳纤维的高弹性可保证心脏模型1在收缩膜的驱动下实现自由胀缩，所述人体模型采用环保PVC材料热塑弹性胶制作，人体模型的胸腔内部设有模型固定架支座，所述模型固定架卡装在模型固定架支座上，心脏模型1的底部放置于模型固定架4上；

所述收缩膜2为网兜状，所述拉绳5的两末端分别由所述收缩口6处的两侧引出。

所述模型固定架4包括底板和侧板，所述固定于人体模型的胸腔下端，所述侧板为两个，侧板的一端垂直固定在底板上，所述侧板的板面上设有通孔7，所述拉绳5经由通孔7延伸至人体模型外，所述通孔7的截面形状优选为圆形，当然也可为其他形状，为防止拉绳5因长期使用导致磨损严重，在通孔7的边沿及模型固定架4的其他边沿处均应做圆角化处理，以延长拉绳5的使用寿命。

所述电机3的输出端连接传动轴，传动轴端面的一侧固定有一拉环10，所述拉绳5经由模型固定架4、人体模型后固定在所述拉环10上；

具体的，所述拉绳5的末端经由人体模型的下肢内部穿出后，连接在所述传动轴的拉环10上；

进一步具体的，所述拉绳5穿过所述侧板后，在模型固定架4的下端汇聚，并由一环扣8固定在一起，所述拉绳5在人体下肢穿出后经一个定滑轮9再与电机的传动轴连接，所述定滑轮采用硬质塑料，其表面光滑。

所述收缩膜2采用尼龙网制作，所述拉绳5采用尼龙线，不管采用何种材质，其核心是非金属、且可保证收缩膜2和拉绳5有足够的强度即可。

所述电机3采用调速电机，其转速范围为30-200/min，实现对心脏跳动频率范围的真实化模拟，此处，优选电机型号为12V/36W/3GN40K，采用齿轮减速，电机和减速箱外壳采用高强度合金压铸成型，减速箱外壳与轴承室压铸成一体式，并采用高精度自动数控机床整体加工而成，取代了传动的夹板支柱式，更适应承受大力矩和冲击负载，齿轮由合金结构钢并经锻压加工，齿面经过硬化处理后在高精度滚剃齿机上采用进口特种合金刀具微量滚剃加工而成，采用高精度螺旋斜齿啮齿传动，提高了齿轮抗冲击能力和耐磨性能。

实施例2

与实施例1的不同在于，模型固定架4与人体模型的胸腔的固定方式为：人体模型的胸腔内在贴合后背脊柱的左侧处设有强力粘接胶，所述模型固定架4通过强力粘接胶与人体模型的胸腔固定在一起；

不管是何种形式，上述方案的核心目的是实现模型固定架4与人体模型胸腔的左侧固定，保证整个装置安装的稳定性，因此，本领域技术人员就此点而言进行的技术方案的简单置换理应落入本发明的保护范围以内。

实施例3

与实施例1的不同在于：拉绳5与电机3的输出端的连接方式还可以为：所述电机3的输出端连接传动轴，传动轴的端面的一侧固定有一T型杆(用于替代拉环)，所述拉绳5经由模型固定架4、人体模型后缠绕在所述T型杆上；

所述拉绳5的末端经由人体模型的下肢连接在所述传动轴的T型杆上，所述T型杆焊接在电机的传动轴上，或者与传动轴螺栓连接；

不管是何种形式，上述方案的核心目的使使拉绳5的末端固定于电机3的传动轴端面的一侧(即传动轴端面圆半径上的一点，优选为所述端面的边沿)，当电机3驱动传动轴旋转时，实现传动轴带动拉绳5进行远近交替的运动，以带动收缩膜2实现对心脏模型1的收紧，心脏模型的回弹依靠其自身的弹性实现，以此实现对心脏跳动的模拟。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。