CN105206156A - 人体心脏及血液体循环系统动态模型 - Google Patents

Abstract

人体心脏及血液体循环系统动态模型，它主要用于医学院校课堂教学时使用。它结构逼真，使用方便，通过按压心脏模型即可推动血液在整个循环系统中流动，可给同学们留下深刻的印象。它包括模拟心脏和模拟血管及模拟器官血管网；其中模拟心脏包括右半壳、中间隔板、左半壳；其中右半壳、左半壳设置在本模拟心脏的右左两侧，二者中部均设有一个隔板。本发明的益效果是：结构简单逼真，无需使用外部的加压装置即可完成血液循环，此模型可以在可视可操作的情况下了解心脏解剖结构，模拟体循环和肺循环。可以作为直观教具，给学生展示心脏结构，模拟心脏血液循环的途径和方向，了解肺循环和体循环，有利于加深记忆和理解书本知识。

Description

人体心脏及血液体循环系统动态模型

技术领域

本发明涉及一种医学教学器具，特别涉及一种人体心脏及血液体循环系统动态模型，它主要在医学院校课堂教学时使用。

背景技术

心脏是人体的重要器官之一，是循环系统中的动力。人的心脏如本人的拳头，外形像桃子，位于横隔之上，两肺之间而偏左。主要由心肌构成，有左心房、左心室、右心房、右心室四个腔。左右心房之间和左右心室之间均由间隔隔开，互不相通，心房心室之间瓣膜，这些瓣膜使血液只能由心房流入心室，血液不能倒流。心脏的作用是推动血液流动，为器官、组织提供充足的血流量，以供应氧和各种营养物质，并带走代谢的终产品（如二氧化碳、尿素和尿酸等），使细胞维持正常的代谢和功能。体内各种内分泌的激素和一些其它体液因素也要通过血液循环将它们运送到靶细胞，实现机体的体液调节，维持机体内环境的相对恒定，此外，血液防卫机能的实现以及体温相对恒定的调节，也都要依赖血液在血管内不断循环流动，而血液的循环是由于心脏“泵”的作用实现的。

正常人体血液从左心室泵出，经主动脉及其分支到达全身毛细血管，经过气体交换，血液由动脉血变为静脉血，经过各级静脉回到右心房，这为体循环；血液通过三尖瓣回到右心室，右心室通过肺动脉瓣将血液泵至肺动脉及其分支到达肺泡毛细血管，经气体交换，血液由静脉血变为动脉血，经肺静脉汇入左心房，此为肺循环；血液经二尖瓣回到左心室，然后重复开始以上血液循环，在整个过程中，血液始终朝着一个方向流动。

在医学领域，包括临床、护理、影像等各个专业的课程教学中，实时掌握和呈现心脏循环的过程变化十分重要。掌握正常的血液循环过程，了解体循环和肺循环，并能区别动脉血和静脉血，这都需要学生了解心脏解剖结构。目前计算机技术和多媒体技术在现代教学中所发挥的作用已经产生了良好的效果，但是，大部分图形、图片展示只能表示平面信息，不能给人以深度的立体感觉，使学生理解、记忆较困难，教学质量不能大幅度提高。

目前市场上没有很逼真和直观的心脏血液循环模型，而在教学中单纯依靠书面讲解或结合平面图讲解，还是有很多学生不能很好的理解整个过程，这是教学中的一个难点。让学生在可视可操作的情况下，来了解心脏解剖结构，模拟体循环和肺循环，并能区分动脉血和静脉血是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的缺陷和不足，提供了一种人体心脏及血液体循环系统动态模型，它结构逼真，使用方便，通过按压心脏模型即可推动血液在整个循环系统中流动，可给同学们留下深刻的印象。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种人体心脏及血液体循环系统动态模型，包括模拟心脏和模拟血管及模拟器官血管网；其中模拟心脏包括右半壳、中间隔板、左半壳；其中右半壳、左半壳设置在本模拟心脏的右左两侧，由无色聚丙烯制成，外形均为半个心脏状的壳体，二者中部均设有一个隔板（象征右、左房室间隔膜），隔板中部均设有一个小孔，小孔下方铆接一个弹片，上述小孔和弹片构成一个单向弹片阀（象征三尖瓣、二尖瓣），右半壳和左半壳上部均设有一个短接头，右半壳和左半壳下部均设有一个长接头，长接头中部均设有一个单向阀（象征肺动脉瓣、主动脉瓣）；左半壳上部开设有一个用组装本模型的天窗，天窗外粘接有一块盖板，左半壳下部也开设有一个天窗，该天窗外粘接有一块橡胶盖板，该橡胶盖板中部粘接有一个压盘；中间隔板由聚丙烯制成，设置在右半壳和左半壳之间，其下部设有一个凸台；在压盘与上述凸台之间装有一个弹簧。用手指按压橡胶盖板中部，可使橡胶盖板向模拟心脏内移动，放松手指，橡胶盖板会在弹簧的作用下向外移动复位。

组装本发明时，通过左半壳上部和下部的天窗用螺钉和密封胶将右半壳、中间隔板、左半壳连接为一个整体，而后密封好盖板和橡胶盖板。组装好的模拟心脏内部形成了四个腔体，分别象征着左心房、左心室、右心房、右心室。

模拟血管及模拟器官血管网与模拟心脏的组装方式为：在左半壳下部的长接头处插接一根象征主动脉的无色软管，在右半壳上部的短接头上插接一根象征上下腔静脉的无色软管，两软管之间连接一个象征组织内毛细血管网的多通道管件；在左半壳上部的短接头处插接一根象征肺静脉的无色软管，在右半壳下部的长接头上插接一根象征肺动脉的无色软管，两软管之间连接一个象征肺内毛细血管网的多通道管件。

将左半壳下部象征主动脉的软管拔掉，向软管内灌注象征血液的红色液体，当本模型内的各个腔体和软管内都充满红色液体后再插接好主动脉软管。

组装好后的本发明构成了一个完成的模拟心脏和血液循环系统，它包括模拟左心房、模拟左心室、模拟右心房、模拟右心室、模拟主动脉、模拟肺动脉、模拟上下腔静脉、模拟肺静脉、模拟组织内毛细血管网和模拟肺内毛细血管网。所述的模拟左心房和模拟左心室之间设置的单向弹片阀用于模拟二尖瓣；所述的模拟右心房和模拟右心室之间设置的单向弹片阀用于模拟三尖瓣；所述的模拟左心室通过模拟主动脉连接模拟组织内毛细血管网，模拟组织内毛细血管网通过模拟上下腔静脉连接模拟右心房；所述的模拟右心室通过模拟肺动脉连接模拟肺内毛细血管网，模拟肺内毛细血管网通过模拟肺静脉连接模拟左心房。

本发明的使用方法：手持本发明中的模拟心脏，用拇指按压橡胶盖板的中部，使橡胶盖板向内凹陷，从而使左心室内体积变小，压力增大，这样左心室的液体冲开象征主动脉瓣的单向阀流入主动脉，经组织内毛细血管网和上下腔静脉流入右心房，又经象征三尖瓣的单向弹片阀流入右心室，继而冲开象征肺动脉瓣的单向阀流入肺动脉和肺内毛细血管网及肺静脉，最终流入左心房，使左心房内压力增大，但该压力仍小于左心室内的压力；放开按压的拇指，此时象征主动脉瓣的单向阀复位闭合，在弹簧的作用下使橡胶盖板逐渐复位，使左心室内压力下降，这时象征二尖瓣的单向弹片阀打开，左心房内的液体流入左心室，这样就完整了一次心跳（血液循环），再次按压、放开橡胶盖板的中部，即可重复上述的血液循环。

本发明与现有技术相比有益效果是：结构简单逼真，无需使用外部的加压装置即可完成血液循环，此模型可以在可视可操作的情况下了解心脏解剖结构，模拟体循环和肺循环。可以作为直观教具，给学生展示心脏结构，模拟心脏血液循环的途径和方向，了解肺循环和体循环。教学使用时，可以在本模型上操作，模拟整个血液循环过程，有利于加深记忆和理解书本知识。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖面示意图。

图2为右壳体的剖视图。

图3为中间隔板的剖面图。

图4为图3的左视图。

图5为左壳体的剖视图。

图6为压盘的剖面图。

图中，1.右壳体，11.长接头，12.单向阀（肺动脉瓣），13.隔板（右隔膜），14.单向弹片阀（三尖瓣），15.短接头，2.左壳体，21.长接头，22.单向阀（主动脉瓣），23.隔板（左隔膜），24.单向弹片阀（二尖瓣），25.盖板，26.橡胶盖板，27.短接头，3.中间隔板，4.弹簧，5.压盘，61.软管（主动脉），62.多通道管件（组织内毛细血管网），63.软管（上下腔静脉），71.软管（肺动脉），72.多通道管件（肺内毛细血管网），73.软管（肺静脉），81.左心室，82.右心室，83.右心房，84.左心房。

具体实施方式

图中，一种人体心脏及血液体循环系统动态模型，包括模拟心脏和模拟血管及模拟器官血管网；其中模拟心脏包括右半壳1、中间隔板3、左半壳2；其中右半壳1、左半壳3设置在模拟心脏的右左两侧，由无色聚丙烯制成，二者外形均为半个心脏状的壳体，二者中部均设有一个隔板13、23（象征右、左房室间隔膜），隔板13、23中部各设有一个小孔，小孔下方铆接一个弹片，上述小孔和弹片构成一个单向弹片阀14、24（象征三尖瓣、二尖瓣），右半壳1和左半壳2上部各设有一个短接头15、27，右半壳1和左半壳2下部各设有一个长接头11、21，长接头11、21中部各设有一个单向阀12、22（象征肺动脉瓣、主动脉瓣）；左半壳2上部开设有一个用于组装本模型的天窗，天窗外粘接有一块盖板25，左半壳2下部也开设有一个天窗，该天窗外粘接有一块橡胶盖板26，该橡胶盖板26中部粘接有一个压盘5；中间隔板3由聚丙烯制成，设置在右半壳1和左半壳2之间，其下部设有一个凸台；在压盘5与凸台之间装有一个弹簧4。用手指按压橡胶盖板26中部，可使橡胶盖板26向内移动，放松手指，橡胶盖板26会在弹簧4的作用下向外移动复位。

组装本发明中的模拟心脏时，通过左半壳2上部和下部的天窗用螺钉和密封胶将右半壳1、中间隔板3、左半壳2连接为一个整体，而后密封好盖板25和橡胶盖板26。组装好的模拟心脏内部形成了四个腔体，分别象征着左心房84、左心室81、右心房83、右心室82。

模拟血管及模拟器官血管网与模拟心脏的组装方式为：在左半壳3下部的长接头21处插接一根象征主动脉的无色软管61，在右半壳1上部的短接头15上插接一根象征上下腔静脉的无色软管63，两软管61、63之间连接一个象征组织内毛细血管网的多通道管件62；在左半壳2上部的短接头27处插接一根象征肺静脉的无色软管73，在右半壳1下部的长接头11上插接一根象征肺动脉的无色软管71，两软管73、71之间连接一个象征肺内内毛细血管网的多通道管件72。

在模型内充满红色的液体后，整个模型就形成了一个内部装有红色液体且密封的容器，且各个腔体和软管间顺序连通，象征人体心脏中的各个瓣处均设有单向阀，通过按压橡胶盖板即可让模型内的液体顺着一个方向循环流动。

Claims (3)

1.人体心脏及血液体循环系统动态模型，包括模拟心脏和模拟血管及模拟器官血管网，其特征是：模拟心脏包括右半壳、中间隔板、左半壳；其中右半壳、左半壳设置在本模拟心脏的右左两侧，外形均为半个心脏状的壳体，二者中部均设有一个隔板，隔板中部均设有一个小孔，小孔下方铆接一个弹片，上述小孔和弹片构成一个单向弹片阀（象征三尖瓣、二尖瓣），右半壳和左半壳上部均设有一个短接头，右半壳和左半壳下部均设有一个长接头，长接头中部均设有一个单向阀（象征肺动脉瓣、主动脉瓣）；左半壳上部开设有一个用组装本模型的天窗，天窗外粘接有一块盖板，左半壳下部也开设有一个天窗，该天窗外粘接有一块橡胶盖板，该橡胶盖板中部粘接有一个压盘；中间隔板由聚丙烯制成，设置在右半壳和左半壳之间，其下部设有一个凸台；在压盘与凸台之间装有一个弹簧。

2.根据权利要求1所述的人体心脏及血液体循环系统动态模型，其特征是：所述左半壳下部的长接头处插接一根象征主动脉的无色软管，在右半壳上部的短接头上插接一根象征上下腔静脉的无色软管，两软管之间连接一个象征组织内毛细血管网的多通道管件；在左半壳上部的短接头处插接一根象征肺静脉的无色软管，在右半壳下部的长接头上插接一根象征肺动脉的无色软管，两软管之间连接一个象征肺内内毛细血管网的多通道管件。

3.根据权利要求1所述的人体心脏及血液体循环系统动态模型，其特征是：所述模型内灌注有红色液体。