一种内耳平衡器演示教具的制作方法

本实用新型涉及医学教具领域，具体涉及一种内耳平衡器演示教具。

背景技术：

耳石是控制人身体平衡的重要器官，正常生理状态下，耳石附着在内耳平衡器骨迷路的球囊、椭圆囊上，当一些致病因素导致耳石脱离时，这些脱落的耳石就会在内耳内淋巴液里游动，当人体头位变化时，这些半规管亦随之发生位置变化，沉伏的耳石就会随着液体的流动而运动，从而刺激内耳的骨半规管毛细胞，导致机体发生强烈性眩晕(如图1所示)。

老年性退行性改变、外伤、耳部疾病，如中耳乳突感染如病毒性迷路炎、慢性化脓性中耳炎、外淋巴瘘、梅尼埃病缓解期等，以及内耳供血不足均可导致耳石脱落。

耳石脱落不需服药，可以通过医生手法复位，医生根据患者受累部位的不同，给予不同复位治疗，通过改变患者头部位置，让脱落的耳石重新回到原来的地方，使它不能再刺激神经末梢，消除眩晕。

耳石症手法复位一般一次见效，个别患者需要多次复位才能治愈。虽然耳石症手法复位看似简单，但是必须由经验丰富的医生操作。现有临床教学中，专业课老师只能根据内耳模型进行讲解教学，缺少真实情景模拟，学生体验认识有限。

中国专利申请cn108573648a公开了一种三维仿真耳石复位演示装置，包括半规管模型和固定带，所述的半规管为双层管腔，外层和内层管腔均用透明材料制成，外层管腔内灌注透明液体，内层管腔内灌注彩色液体，半规管模型的内层管腔内设置有模拟耳石的多个活动颗粒物，用于模拟耳石颗粒，固定带由横向圆形固定带和纵向固定带相连接构成，半规管模型安装在纵向固定带左、右两端上。可帮助医生更加直观的看到耳石复位的运动轨迹。该装置使医生通过直观的看到耳石复位的运动轨迹找出正确的复位方法。然而在实际临床中，医生并不能看到患者的耳石复位的运动轨迹，因此该演示装置在复位手法的教学上指导性有限。目前尚无一种能够有效指导医生学习复位手法的教具满足临床教学的需求。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术不足，通过人内耳的前庭器官(内耳的三个半规管、椭圆囊和球囊)与前庭耳蜗核团的神经传导控制眼睛中侧和旁侧肌肉这一生理特征，设计了一种内耳平衡器演示教具，直观地显示耳石脱落/复位与眼球震颤的关系，通过眼球震颤的情况实时指导医生学习复位手法。

本实用新型具体技术方案如下：

一种内耳平衡器演示教具，包括内耳模型和眼球模型，两者依据人体解剖位置关系固定在支架上，

所述内耳模型模拟人体内耳结构，包括骨半规管和椭圆囊和/或球囊，所述骨半规管采用透明材料制成，与椭圆囊和/或球囊形成密闭的空腔，内充满液体模拟人淋巴液，椭圆囊和/或球囊内放置有磁性材料制成的模拟耳石颗粒；

眼球模型包括仿真眼球、仿真眼外肌和支撑结构，所述仿真眼球与具有弹性的仿真眼外肌一端固连，仿真眼外肌另一端固连在支撑结构上；

椭圆囊和/或球囊的外壁上固连有电磁牵引器，所述电磁牵引器包括壳体、电源、导线、电磁铁、衔铁、牵引体、导通件以及两个通断触点元件，电源、电磁铁、通断触点元件由导线串联连接，通断触点元件之间无导线连接，导通件整体为导电材料或者导通件与通断触点元件接触的一面上设有导电通路(导电通路长度大于等于通断触点元件的距离，当导通件与通断触点元件接触时，电路接通)，并且导通件整体为磁性材料或者导通件与模拟耳石颗粒相吸引的一面上设有磁性体，导通件可在外力作用下具有与通断触点元件接触并导通电路使电磁铁产生磁性的第一状态和与模拟耳石颗粒通过磁力互相吸引后与通断触点元件脱离而断开电路使电磁铁磁性消失的第二状态；衔铁与电磁铁相对放置，衔铁、牵引体、仿真眼外肌依次固连，衔铁具有受电磁铁吸引产生位移的相吸状态和电磁力消失时脱离电磁铁的复位状态，相吸状态下衔铁牵拉牵引体进而拉紧仿真眼外肌使眼球发生颤动；复位状态下，牵引体与仿真眼外肌之间的牵引力消失，仿真眼外肌弹性回复自然状态，眼球不再颤动。

所述外力选自人为施加外力、导通件自身重力、机械拉力、张力、弹力或者电磁力中的一种或几种。

所述磁性材料包括硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料(永磁体)指磁化后能长久保持磁性的材料常见的有高碳钢，铝镍钴合金，钛钴合金，钡铁氧体等，软磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性。如软铁，硅钢，铁镍合金等。导通件与模拟耳石颗粒的磁性材料可以同为硬磁性材料，也可以其一为硬磁性材料，另一为软磁性材料。

本实用新型所述的演示教具，可以采用控制机构控制导通件的运动或者限位，具体为：所述电磁牵引器包括壳体、电源、导线、电磁铁、衔铁、牵引体、导通件、控制机构以及两个通断触点元件，电源、电磁铁、通断触点元件由导线串联连接，通断触点元件之间无导线连接，控制机构固连在壳体内，导通件受控制机构控制具有与通断触点元件接触并导通电路使电磁铁产生磁性的第一状态和与模拟耳石颗粒通过磁力互相吸引后与通断触点元件脱离而断开电路使电磁铁磁性消失的第二状态。

优选的，所述控制机构选自弹性体、限位槽、拨动构件中的一种或几种，

所述弹性体(如弹簧或弹性橡胶)一端固连在壳体内通断触点元件远离壳体的一侧，一端固连在导通件上，当导通件与模拟耳石颗粒通过磁力吸引时，导通件脱离通断触点元件的接触，电路中断；当导通件与模拟耳石颗粒磁力吸引减弱或消失时，导通件受弹性体弹力牵引回复到与通断触点元件接触的第一状态，导通电路；

所述限位槽固连在壳体内，导通件可在限位槽内沿重力方向自由滑动，当导通件与模拟耳石颗粒通过磁力吸引时，导通件脱离通断触点元件的接触，电路中断；当导通件与模拟耳石颗粒磁力吸引减弱或消失时，导通件受重力牵引回复到与通断触点元件接触的第一状态，导通电路；

上述两种方式，当耳石和导通件通过磁力吸引时，可采用人为晃动教具使耳石脱离原来的位置的方式减弱或消除模拟耳石颗粒和导通件之间的磁力吸引。

若导通件或耳石的磁性是通过电磁电路的方式使其具有磁性，则可以通过切断电磁电路的方式，减弱或消除模拟耳石颗粒和导通件之间的磁力吸引。

本实用新型还可以使用拨动构件在外力作用下使导通件发生位移，赋予/减弱或消除模拟耳石颗粒和导通件之间的磁力吸引。所述拨动构件包括拨动开关、拨块和拨动槽，电磁牵引器的壳体上设有可容拨动开关拨动的开口，拨动槽固连于壳体内，拨动开关伸出于开口，拨动开关、拨块与导通件依次固连，拨块卡合于拨动槽内，可在拨动槽内滑动，拨动开关在开口内可带动拨块进而带动导通件运动，使导通件具有与通断触点元件接触并导通电路的第一状态和与模拟耳石颗粒磁力互相吸引且与通断触点元件脱离而断开电路的第二状态。

上述通断触点元件为两个，两者距离小于导通件长度，当导通件两端分别与通断触点元件接触时，通断触点元件对导通件有限位作用；或者上述控制机构有限位装置，当导通件与通断触点元件接触时，保证导通件不再发生位移。

本实用新型所述的演示教具，所述仿真眼外肌可以为弹簧或弹性橡胶，所述牵引体选自杆、弹簧、弹性橡胶、绳、铰链中的一种或几种。

本实用新型所述的演示教具，所述仿真眼外肌为偶数条，相对眼球对称分布。优选仿真眼外肌为4条，相对眼球上下、左右对称分布。优选调整牵引体与各仿真眼外肌的固连位置，使成对的仿真眼外肌受到牵引体牵拉的力大小相同和方向对称，使眼球震颤时受力均匀稳定。本实用新型所述的演示教具，所述衔铁可采用悬挂、弹性支承、限位槽等方式放置在电磁铁对面。例如采用绳、链等方式悬挂；或者采用弹簧支撑；或者采用限位槽的方式，限位槽与壳体固连，将衔铁两端卡合在两个限位槽内，衔铁可以在槽内沿靠近电磁铁和远离电磁铁的方向滑动自由。

本实用新型所述的演示教具，所述内耳模型为可拆卸式固定连接方式，可以具有多个装有不同浓度液体的内耳模型，在教学中根据实际需要拆卸/安装，模拟不同的病理情况，方便医生学习针对不同疾病的复位手法。

本实用新型所述的演示教具，可以为一侧左耳或右耳的内耳平衡器演示教具，也可以为两侧耳朵的内耳平衡器演示教具。

本实用新型所述的演示教具，所述支架可以为简单的支撑杆和底座，也可以具有模拟人体头部的形状和/或结构的板、模型或外壳，进一步优选透明材料制成。

本实用新型的一个优选的方案，所述的演示教具进一步还具有前庭耳蜗核团模型，前庭耳蜗核团模型上设置有指示灯，指示灯与电磁牵引器的电源、电磁铁、通断触点元件由导线串联连接。

上述教具在演示时，模拟耳石颗粒暂时聚集在椭圆囊和/或球囊一处，与导通件因磁力相吸，模拟耳石处于正常位置，此时导通件与通断触点元件断开，电路处于断开状态，电磁铁没有磁性，衔铁处于自然状态，牵引体未牵拉仿真眼外肌，眼球处于正常状态，前庭耳蜗核团的指示灯不亮。当人为晃动教具或者拨动导通件，消除耳石和导通件之间的磁力使耳石脱离原来的位置，模拟病理下耳石脱落的状态，此时导通件受力的作用，回复到与通断触点元件接触的状态，电路导通，前庭耳蜗核团的指示灯亮起，模拟神经信号传导，同时电磁铁产生磁性，吸引衔铁，衔铁牵拉牵引体进而拉紧仿真眼外肌使眼球发生颤动。医生可练习复位手法，当模拟耳石颗粒复位至原来的位置，导通件因磁力吸引脱离与通断触点元件的接触，电路断开，前庭耳蜗核团的指示灯灭，模拟神经信号传导消除，同时电磁铁磁性消失，衔铁复位，衔铁与牵引体的牵引力消失，仿真眼外肌放松，眼球恢复自然状态，提示耳石复位成功。

本实用新型优点：

1.本实用新型演示教具通过人内耳的前庭器官(内耳的三个半规管、椭圆囊和球囊)与前庭耳蜗核团的神经传导控制眼睛中侧和旁侧肌肉这一生理特征，能够直观地演示耳石脱落/复位与前庭耳蜗核团信号传导以及眼球震颤三者之间的关系。

2.本实用新型演示教具通过眼球的震颤直观地提示医生进行耳石复位，具有很强的临床指导性。

3.本实用新型演示教具可以替换多种装有不同浓度液体(模拟不同病理情况下的淋巴液)的内耳模型，在教学中根据实际需要拆卸/安装，方便医生学习针对不同疾病的复位手法。

4.本实用新型演示教具构思巧妙，结构简单，可在医学院校、医院推广，用于临床教学。

附图说明

图1为耳石在内耳平衡器的不同位置示意图(图1a为正常状态，图1b为病理状态)。

图2本实用新型演示教具整体示意图。

图3为实施例1耳石复位/脱落情况下的局部示意图(图3a为耳石复位状态，图3b为耳石脱落状态)。

图4为实施例2耳石复位/脱落情况下所述的限位槽局部示意图(图4a为耳石复位状态，图4b为耳石脱落状态)。

图5为实施例2所述限位槽俯视图。

图6为实施例3耳石复位/脱落情况下所述的拨块机构左视图(图6a为耳石复位状态，图6b为耳石脱落状态)。

图7为实施例3耳石复位/脱落情况下所述的拨块机构主视图(图7a为耳石复位状态，图7b为耳石脱落状态)。

图8为实施例3所述的拨块机构后视图。

图9为实施例3所述的拨块机构俯视图。

图10为实施例4耳石复位/脱落情况下的局部示意图(图10a为耳石复位状态，图10b为耳石脱落状态)。

具体实施方式

以下通过实施例说明本实用新型的具体步骤，但不受实施例限制。

在本实用新型中所使用的术语，除非另有说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。

下面结合具体实例并参照数据进一步详细描述本实用新型。应理解，这些实施例只是为了举例说明本实用新型，而非以任何方式限制本实用新型的范围。

在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。

实施例1

一种内耳平衡器演示教具，如图2和3所示，包括内耳模型1和眼球模型2，两者依据人体解剖位置关系固定在支架上；

所述内耳模型1模拟人体内耳结构，包括骨半规管11和椭圆囊12，所述骨半规管采用透明材料制成，与椭圆囊形成密闭的空腔，内充满液体模拟人淋巴液，椭圆囊内放置有磁铁制成的模拟耳石颗粒13；

眼球模型2包括仿真眼球21、仿真眼外肌22和支撑结构23，所述仿真眼球21与具有弹性的仿真眼外肌22一端固连，仿真眼外肌22另一端固连在支撑结构23上，仿真眼外肌为4条弹性橡胶，相对眼球上下、左右对称分布，调整牵引体与各仿真眼外肌的固连位置，使成对的仿真眼外肌收到牵引体牵拉的力大小相同和方向对称，使眼球震颤时受力均匀稳定。

椭圆囊12的外壁上固连有电磁牵引器3，所述电磁牵引器3包括壳体31、电源32、导线33、电磁铁34、衔铁35、牵引体36、导通件37、两个通断触点元件38和控制机构39，所述控制机构39为弹簧，电源32、电磁铁34、通断触点元件38由导线33串联连接，两个通断触点元件38之间无导线连接，导通件37为铁片或铁块，既可以与模拟耳石颗粒通过磁力相吸也具有导电的能力，导通件长度大于通断触点元件的距离。

所述弹簧一端固连在壳体内通断触点元件远离壳体的一侧，一端固连在导通件37上(弹簧数量可以为1条或数条，保证导通件受力均匀稳定即可)。

如图3a所示，模拟耳石颗粒贴壁聚集在椭圆囊上，导通件37与模拟耳石颗粒13通过磁力吸引，弹簧39拉伸，此时导通件37与通断触点元件38断开，电路处于断开状态，电磁铁34没有磁性，衔铁35处于自然状态，牵引体36未牵拉仿真眼外肌2，眼球21处于正常状态。

当人为晃动教具时，模拟耳石颗粒13受到晃动脱离原来的位置，如图3b所示，模拟耳石颗粒13和导通件37之间的磁力消除，此时导通件受弹簧弹性的作用，回复到与通断触点元件接触的状态，电路导通，电磁铁34产生磁性，吸引衔铁35，衔铁35牵拉牵引体36进而拉紧仿真眼外肌22使眼球21发生颤动。

实施例2

实施例2在实施例1的结构基础上，控制机构39由弹簧改为限位槽，如图4-5所示，限位槽39固连在壳体内，导通件37可在限位槽39内沿重力方向自由滑动，当导通件与模拟耳石颗粒通过磁力吸引时，导通件脱离通断触点元件的接触，电路中断；当导通件与模拟耳石颗粒磁力吸引减弱或消失时，导通件受重力牵引回复到与通断触点元件接触的第一状态，导通电路；

实施例3

实施例3在实施例1的结构基础上，控制机构39由弹簧改为拨动构件，如图6-9所示，拨动构件39包括拨动开关391、拨块392和拨动槽393，电磁牵引器的壳体上设有可容拨动开关拨动的开口311，拨动槽固连于壳体内，拨动开关伸出于开口311，拨动开关391、拨块392与导通件37依次固连，拨块392卡合于拨动槽393内，可在拨动槽内滑动，拨动开关在开口内可带动拨块进而带动导通件运动，使导通件具有与通断触点元件接触并导通电路的第一状态和与模拟耳石颗粒磁力互相吸引且与通断触点元件脱离而断开电路的第二状态。

实施例4

在实施例1-3任一结构基础上，演示教具具有前庭耳蜗核团模型4，如图10所示，前庭耳蜗核团模型上设置有指示灯41，指示灯41与电磁牵引器的电源32、电磁铁34、通断触点元件38由导线33、串联连接。

上述教具在演示时，模拟耳石颗粒暂时聚集在椭圆囊和/或球囊一处，与导通件因磁力相吸，模拟耳石处于正常位置，此时导通件与通断触点元件断开，电路处于断开状态，电磁铁没有磁性，衔铁处于自然状态，牵引体未牵拉仿真眼外肌，眼球处于正常状态，前庭耳蜗核团的指示灯不亮。当人为晃动教具或者拨动导通件，消除耳石和导通件之间的磁力使耳石脱离原来的位置，模拟病理下耳石脱落的状态，此时导通件受力的作用，回复到与通断触点元件接触的状态，电路导通，前庭耳蜗核团的指示灯亮起，模拟神经信号传导，同时电磁铁产生磁性，吸引衔铁，衔铁牵拉牵引体进而拉紧仿真眼外肌使眼球发生颤动。医生可练习复位手法，当模拟耳石颗粒复位至原来的位置，导通件因磁力吸引脱离与通断触点元件的接触，电路断开，前庭耳蜗核团的指示灯灭，模拟神经信号传导消除，同时电磁铁磁性消失，衔铁复位，衔铁与牵引体的牵引力消失，仿真眼外肌放松，眼球恢复自然状态，提示耳石复位成功。