减压病模拟人的制作方法

本发明涉及一种模拟人模型，特别是涉及一种减压病模拟人。

背景技术

减压病是由于高压环境作业后减压不当，体内原已溶解的气体超过了过饱和界限，在血管内外及组织中形成气泡所致的全身性疾病。在减压后短时间内或减压过程中发病者为急性减压病。主要发生于股骨、肱骨和胫骨，缓慢演变的缺血性骨或骨关节损害为减压性骨坏死。

潜水作业、沉箱作业、特殊的高空飞行等，如未遵守减压规定，可出现氮气泡压迫或血管栓塞症状，致减压病。水下作业时，身体每下潜10m，大致相当于增加一个大气压的压力，所增加的压力称附加压。附加压和地面大气压的总和，称总压或绝对压。机体在高气压环境下，肺泡内各种气体分压随之增高，并立即与吸入压缩空气中各种气体的分压相平衡。因肺泡内气体分压高于血液中气体压力，气体便按照波义耳定律，相应地增加了气体在血液中的溶解量。

当人体由高气压环境逐步转向正常气压时，血液中的气体进过肺动脉的血管壁渗透至肺部，并经肺泡逐渐缓慢地排出体外，无不良后果。当减压过速，超过外界总气压过多时，就无法继续维持溶解状态，于是在几秒至几分钟内以气泡形式聚积于组织和血液中；减压愈快，产生气泡愈速，聚积量也愈多。氮可长期以气泡状态存在。

此外，由于血管内气泡继续形成，造成组织缺氧及损伤，细胞释放出钾离子、肽、组胺类物质及蛋白水解酶等，后者又可刺激产生组胺及5-羟色胺。这类物质主要作用于微循环系统，致使血管平滑肌麻痹，微循环血管阻塞等，进而减低组织与体液内氮的脱饱和速度。所以在减压病的发病机理中，气泡形成是原发因素。

在减压病的学习和研究中，没有针对该病理形成的模拟模型，很难对其有直观性的认识，更无法采用模拟实验获得相应的数据。

技术实现要素：

本发明的提供的一种减压病模拟人，可以直观地看到减压病的形成，可以对快速消除减压病的参数进行深入研究，以克服现有技术的缺陷。

本发明提供一种减压病模拟人，包括至少一根模拟血管、至少一根气体管和气泵；模拟血管为透明材料，且充满液体；模拟血管中至少一根为防水透气材料；气体管为透明材料，至少将防水透气材料的模拟血管包裹起来；气泵与气体管气密封连接，可向气体管增加和/或排出气体。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：当气泵向气体管增加压力，增压气体通过防水透气材料渗透进入模拟血管形成气泡。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：当气泵按设定条件缓慢排出气体管内的气体时，气体管中的压力缓慢降低，模拟血管中的气体通过防水透气材料排出模拟血管。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：气体管设置排气阀；打开排气阀，迅速排出气体管中的加压气体。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：还包括液体泵；液体管构成循环回路；液体泵驱动液体管内的液体流动。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：还包括模拟心脏；模拟心脏包括右心房、右心室、左心室和左心房；右心房与右心室设置单向阀，液体只能从右心房流向右心室；左心房与左心室设置单向阀，液体只能从左心房流向左心室。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：模拟血管与模拟心脏连接。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：还包括模拟肺；模拟肺通过模拟血管与模拟心脏相连。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：与模拟肺相连的模拟血管为防水透气材料。

进一步，本发明提供一种减压病模拟人，还可以具有这样的特征：还包括人体模型本体，模拟血管和气体管固定在人体模型本体上。

附图说明

图1是减压病模拟人的结构示意图。

图2是模拟心脏的结构示意图。

图3是肺模拟血管和气体管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

图1是减压病模拟人的结构示意图。

如图1所示，本实施例中，减压病模拟人，包括：人体模型本体10、模拟心脏20、模拟肺30、肺模拟血管40、液体泵、气体管50、气体泵和肢体血管60。

人体模型本体10模拟人体的外形，上面也可以绘制骨骼肌肉等。模拟心脏20、模拟肺30、肺模拟血管40、气体管50、气体泵和肢体血管60都固定在人体模型本体10的相应的位置。肺模拟血管40和肢体血管60充满红色液体，模拟血液。液体泵可以设置在模拟心脏20的位置，驱动肺模拟血管40和肢体血管60里的液体流动。

图2是模拟心脏的结构示意图。

如图2所示，模拟心脏20包括：右心房21、右心室22、左心房26和左心室27。右心房21与右心室22设置单向阀23，液体只能从右心房21流向右心室22。左心房26与左心室27设置单向阀28，液体只能从左心房26流向左心室27。图2中的模拟心脏20为了显示清楚与肺模拟血管40和肢体血管60的连接关系绘制平面示意图，实际可以制作成与实体一致的立体心脏模型，仿真度更高。

右心房21与肢体血管60相连，模拟静脉血从右心房21进入心脏，通过单向阀23进入右心室22。然后，流入肺模拟血管40与右心室22连接。

本实施例中，模拟肺30分为左肺30a和右肺30b。肺模拟血管40与右心室22连通后，分别流经左肺30a和右肺30b后，都流回左心房26，即与肺模拟血管40与左心房26连通。左心房26的液体通过单向阀28流入左心室27。左心室27与肢体血管60也连通，液体从左心室27流入肢体血管60内。本实施例中，肢体血管60分为四个循环分别位于四肢的位置。根据需要还可以设置脑部肢体血管，当然也可以只设置一个四肢血管循环示意一下即可。

本实施例中，肢体血管60为普通透明材质即可。肺模拟血管40不仅为透明材质，而且为防水透气材料，只能渗透气体，但液体不能渗透过去。

图3是肺模拟血管和气体管的断面结构示意图。

如图3所示，肺模拟血管40都设置在气体管50内，即气体管50包裹在防水透气材料的肺模拟血管40。气泵可以设置在人体模型本体10的背面，与气体管50气密封连接，可向气体管50增加和/或排出气体。气体管50还设置排气阀。打开排气阀，可迅速排出气体管中的加压气体。肺模拟血管40可以根据模型的需求采用聚四氟乙烯或人工血管；一般教学模型采用聚四氟乙烯即可，作为深入研究时，可以采用人工血管，完全模拟减压病中气泡的产生和消除。

减压病模拟人的工作原理：

当气泵向气体管50增加几个大气压的压力，模拟潜水作业至一定的深度。此时，气体管50中的压力明显远大于肺模拟血管40内的压力。高压气体在压力的作用下，通过防水透气材料渗透进入肺模拟血管40内形成气泡，可以通过透明的气体管观察到。通过液体泵，驱动肺模拟血管40内含气泡的液体通过模拟心脏20流到肢体血管60中。这个过程可以透过透明的模拟血管和气体管清楚地观察到。

在此前提下，如果需要模拟减压病的形成，只需要打开排气阀，气体管50与大气连通，迅速排气减压，模拟潜水人员快速上浮至水面上。此时，由于气体渗透防水透气材料的肺模拟血管40需要一定的时间，无法快速排出，但内外压差会导致气体会破裂形成数量更多的小气泡在体内循环，形成循环病。

另一种模拟缓慢减压过程，气体泵按设定条件缓慢排除气体管内的空气，在每降低0.5-1个大气压的压力时，保压5-15分钟，再进行下一次排气降压直至与大气压力相同，气体通过肺模拟血管40排出至气体管内。减压病模拟人可以设置不同的缓慢减压条件，不限于等压力等时间，还可以在较高的压力下，停留时间越短，越接近标准大气压，停留时间越长，观察气体排出的情况，获得最佳的减压方式作为减压病的参考。