CN111968448A - 一种先天性心脏病手术模拟训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，包括：腔体、动力箱，腔体内的空间通过隔板分为上腔和下腔，腔体底端设置有动力箱，腔体与动力箱通过循环传输装置连通。本发明的目的在于提供一种能提高手术操作熟练度、可缩短术中心脏缺血时间、可缩短小儿心脏外科医生的成长周期的先天性心脏病手术模拟训练装置。

Description

一种先天性心脏病手术模拟训练装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种先天性心脏病手术模拟训练装置。

背景技术

先天性心脏病是常见的出生缺陷畸形，常需要通过外科手术得到纠治。随着外科医疗技术、心肺功能支持技术及术后重症监护技术的提高，很多先天性心脏病往往在婴幼儿期进行手术救治，甚至有些复杂先天性心脏病必须在新生儿期立即实施手术。但是，由于年龄小、体重小、病情危重等特点，导致心脏手术难度大、风险高。在临床手术过程中，为确保手术成功率，往往由高年资医师主刀，年轻医生主刀为患儿实施手术的机会非常有限，同时也导致心脏外科医生成长周期非常长。通过设计一整套可以模拟先天性心脏病手术核心操作技术的模拟训练装置，通过逼真模拟先天性心脏病手术核心操作，比如体外循环的建立、间隔缺损补片修补、肺动脉补片加宽、端端吻合、端侧吻合等技术，不仅可以提高心脏外科年轻医生的手术技能和熟练程度，缩短年轻医生的成长时间；而且会提高其手术操作的安全性，最终使先天性心脏病患者在手术中的利益最大化。

发明内容

因此，本发明要解决现有技术人中年轻医生主刀为患儿实施手术的机会少，训练量小，同时也导致心脏外科医生成长周期非常长的问题。

为此，采用的技术方案是，本发明的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，包括：腔体、动力箱，所述腔体内的空间通过隔板分为上腔和下腔，所述腔体底端设置有动力箱，所述腔体与所述动力箱通过循环传输装置连通。

优选的，所述循环传输装置包括：

第一传输管，所述第一传输管一端与所述上腔连通，所述第一传输管上设置有第一盒体，所述第一盒体顶端设置有第一盖板，所述第一盖板上设置有第一柔性膜，所述盖板一端与所述盒体铰链连接，所述第一盖板上设置有第一钉突，所述第一盒体上设置有第一钉槽，第一钉突能卡在第一钉槽内；

第二传输管，所述第二传输管一端与所述下腔连通，所述第二传输管上设置有第二盒体，所述第二盒体顶端设置有第二盖板，第二盖板一端与所述第二盒体铰链连接，所述第二盖板上分别设置有第二柔性膜和第三柔性膜，所述第二盖板上设置有第二钉突，所述第二盒体上设置有第二钉槽，第二钉突能卡在所述第二钉槽内；

第一连接管，所述第一连接管一端分别与所述第一传输管远离所述所述上腔一端、所述第二传输管远离所述下腔一端连通，所述第一连接管另一端与第一橡胶管一端通过卡箍连通，第一橡胶管另一端与第二连接管一端通过卡箍连通，第二连接管另一端与第二橡胶管一端通过卡箍连通，第二橡胶管另一端与回流管一端通过卡箍连通；

驱动泵，设置在所述动力箱内，回流管另一端与所述驱动泵的输入端连通，所述驱动泵的输出端与第三连接管一端连通，第三连接管另一端延伸至下腔内，第四连接管一端与所述第三连接管连通，第四连接管另一端延伸至上腔内。

优选的，所述上腔的侧端设置有第三盖板，所述第三盖板上端与所述腔体顶端铰链连接，所述第三盖板上设置有第四柔性膜，所述第三盖板上设置有第三钉突，所述腔体侧壁上设置有第四钉槽，第三钉突能卡在第四钉槽内。

优选的，所述下腔的侧端设置有第四盖板，所述第四盖板上端与所述腔体侧壁铰链连接，所述第四盖板上由左向右依次设置有第五柔性膜和第六柔性膜。

优选的，还包括第一塑料管、第二塑料管，第一塑料管两端通过卡箍连接有橡胶套，第二塑料管两端通过卡箍连接有橡胶套，第一塑料管一端与所述第一橡胶管中间吻合，第一塑料管另一端与第二塑料管一端吻合，第二塑料管另一端与第二橡胶管中间处吻合。

优选的，所述动力箱的外壁上设置有控制开关，所述控制开关与所述驱动泵电性连接。

优选的，所述动力箱内设置又震动提醒装置，所述震动提醒装置包括：

支撑板，设置在所述驱动泵上方，两个竖直方向的固定管分别穿过支撑板，所述固定管与所述支撑板固定连接，所述固定管下端与软管一端连通，软管另一端与回流管连通；

挡片，设置在所述固定管内，所述挡片上设置有通孔，所述固定管内设置有弹簧，所述弹簧一端与所述挡片连接，所述弹簧另一端与移动杆一端连接，移动杆另一端延伸至固定管上方，并与水平方向的平板连接，所述移动杆能在所述固定管内上下往复运动；

电机，设置在所述支撑板上端，电机位于两个固定管之间，电机的输出轴与凸轮连接，凸轮顶端能与平板接触。

优选的，所述平板底端设置有凹槽体，所述凹槽体内设置有处理器，所述凹槽体外壁上设置有加速度传感器和报警器，所述处理器分别与所述加速度传感器、所述报警器连接。

优选的，所述动力箱底端设置有储藏室，储藏室上设置有抽屉。

优选的，所述报警器报警步骤如下：

步骤1，根据所述加速度传感器监测平板的振动加速度，通过下式(1)确定所述平板的震动状态：

其中，所述X₀表示初始状态下的振动加速度；所述T表示监测总时间；所述X_t表示t时刻的振动加速度；

步骤2：根据所述振动加速度的变化频率，通过下式(2)确定所述加速度传感器(43)的感应频率：

其中，所述Z表示加速度传感器(43)的采集周期，所述p_t示t时刻存在采集偏差的几率，

所述g_i表示第i个干扰源的干扰系数，所述n表示干扰源的个数；所述L表示采集率；

步骤3，根据所述平板的状态和感应频率，通过下式(3)确定所述平板的状态是否超过阈值状态：

其中，所述f表示预设的震动强度警戒值；当F≥1时，表示所述平板的震动强度超过所述震动强度警戒值，通过所述报警器进行报警；当F＜1时，表示所述平板的震动强度没超过所述震动强度警戒值，所述报警器不被触发。

优选的，所述动力箱内设置有散热除尘装置，所述散热除尘装置包括：驱动电机、转盘、滚轮、散热扇、风扇，

所述动力箱内壁上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与转盘连接，所述转盘的外圆周壁上设置有凸块，所述凸块一侧设置有斜面部，所述转盘上设置有弧形凹槽，所述弧形凹槽内设置有滑块，所述滑块能在所述弧形凹槽内滑动，第一连接杆一端与所述滑块连接，第一连接杆另一端延伸至所述转盘下方与拨杆连接，所述转盘上沿圆周方向设置有若干螺纹孔，螺钉穿过第一连接杆安装在所述螺纹孔内；

所述转盘的上方设置有第一转轴，所述第一转轴上设置有滚轮，所述转盘与所述滚轮相紧贴，所述动力箱内设置有竖直方向的导向杆，第一转轴一端与所述导向杆下端转动连接，所述导向杆两端分别套设有滑套，所述滑套的外壁与所述动力箱的内壁通过支撑杆连接，第一转轴另一端穿过水平方向的摆杆，所述第一转轴与所述摆杆之间转动连接；

所述第一转轴的左侧设置有第二转轴，所述第二转轴上设置有散热扇，所述第二转轴两端与所述动力箱内壁转动连接，所述第一转轴上设置有第一齿轮，所述第二转轴上设置有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，两个支撑杆之间设置有第二连接杆，所述第二连接杆一端与所述动力箱内壁连接，所述第二连接杆另一端与固定块连接，所述固定块的左侧上端设置有竖直方向的导向槽，所述摆杆右端与第三连接杆一端垂直连接，第三连接杆另一端朝下，所述摆杆左端与第四连接杆一端垂直连接，第四连接杆另一端与卡杆一端垂直连接，卡杆另一端与所述固定块的左侧下端接触，弹簧一端与所述第四连接杆中间处连接，弹簧另一端与固定块底端连接；

所述第二齿轮上方设置有第三转轴，所述第三转轴两端分别与所述动力箱内壁转动连接，所述第三转轴上设置有第三齿轮，第三转轴上设置有风扇，所述动力箱的内壁上设置有通风孔，所述风扇朝向所述通风孔，L型连接杆一端与所述导向杆上端连接，L型连接杆另一端朝下与弹性封堵块连接，所述弹性封堵块能卡在所述通风孔上，所述动力箱的侧壁上还设置有进风孔，进风孔内设置有过滤网。

本发明技术方案具有以下优点：

1.本发明所提供的用于先天性心脏病手术模拟训练装置，利用该模拟训练装置能够模拟训练临床上先天性心脏病手术核心操作。

2.本发明所提供的用于先天性心脏病手术模拟训练装置，设置有右心房插管、主动脉插管、间隔缺损修补、肺动脉加宽、血管端端吻合、血管端侧吻合六大先天性心脏病核心操作区，用于通过模拟训练缝合荷包、插管、补片修补、补片加宽、血管吻合术等操作，提高手术操作熟练度、可缩短术中心脏缺血时间；可缩短小儿心脏外科医生的成长周期。

3.本发明所提供的用于先天性心脏病手术模拟训练装置，其循环传输装置设置有驱动泵、液体回流管、控制开关，用于控制模拟人体血液流动，营造逼真的手术氛围。

4.本发明所提供的用于先天性心脏病手术模拟训练装置，其可以作为手术前的操作装置进行模拟训练；也可以作为教学用具，用于模拟先天性心脏病手术操作的教学。

5.本发明所提供的用于先天性心脏病手术模拟训练装置，设置储藏室，可放置持针器、镊子、手术剪刀、手术缝线等常用手术物品；设计轻便，可随身携带，故可随时随地进行模拟训练。

6.本发明所提供的用于先天性心脏病手术模拟训练装置，毋需真实动物标本，操作区训练膜均为易获得一次性橡胶手套或者人体仿生材料，可拆换，简单方便。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中震动提醒装置的结构示意图；

图3为图2的A处放大图；

图4为本发明中散热除尘装置的结构示意图；

图5为本发明中转盘的结构示意图；

图6为本发明中第一转轴的结构示意图；

图7本发明中第二转轴的结构示意图；

其中，1-腔体，2-上腔，3-下腔，4-动力箱，5-第一传输管，6-第一盒体，7-第一盖板，8-第一柔性膜，9-第二传输管，10-第二盒体，11-第二盖板，12-第二柔性膜，13-第三柔性膜，14-第一连接管，15-第一橡胶管，16-第二连接管，17-第二橡胶管，18-回流管，19-驱动泵，20-第三连接管，21-第四连接管，23-第三盖板，24-第四柔性膜，25-第四盖板，26-第五柔性膜，27-第六柔性膜，28-第一塑料管，29-第二塑料管，30-控制开关，31-支撑板，32-固定管，33-软管，34-挡片，35-通孔，36-弹簧，37-移动杆，38-平板，39-电机，40-凸轮，41-凹槽体，42-处理器，43-加速度传感器，44-报警器，45-驱动电机，46-转盘，47-凸块，48-斜面部，49-弧形凹槽，50-滑块，51-第一连接杆，52-第一转轴，53-滚轮，54-导向杆，55-滑套，56-支撑杆，57-摆杆，58-弹簧，59-拨杆，60-第二转轴，61-散热扇，62-第一齿轮，63-第二齿轮，64-第二连接杆，65-固定块，66-导向槽，67-第三连接杆，68-第四连接杆，69-卡杆，70-第三转轴，71-第三齿轮，72-通风孔，73-L型连接杆，74-弹性封堵块，75-螺纹孔，76-螺钉，77-风扇。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种先天性心脏病手术模拟训练装置，如图1所示，包括：腔体1、动力箱4，所述腔体1内的空间通过隔板分为上腔2和下腔3，所述腔体1底端设置有动力箱4，所述腔体1与所述动力箱4通过循环传输装置连通。

所述循环传输装置包括：

第一传输管5，所述第一传输管5一端与所述上腔2连通，所述第一传输管5上设置有第一盒体6，所述第一盒体6顶端设置有第一盖板7，所述第一盖板7上设置有第一柔性膜8，所述盖板7一端与所述盒体6铰链连接，所述第一盖板7上设置有第一钉突，所述第一盒体6上设置有第一钉槽，第一钉突能卡在第一钉槽内；

第二传输管9，所述第二传输管9一端与所述下腔3连通，所述第二传输管9上设置有第二盒体10，所述第二盒体10顶端设置有第二盖板11，第二盖板11一端与所述第二盒体10铰链连接，所述第二盖板11上分别设置有第二柔性膜12和第三柔性膜13，所述第二盖板11上设置有第二钉突，所述第二盒体10上设置有第二钉槽，第二钉突能卡在所述第二钉槽内；

第一连接管14，所述第一连接管14一端分别与所述第一传输管5远离所述所述上腔2一端、所述第二传输管9远离所述下腔3一端连通，所述第一连接管14另一端与第一橡胶管15一端通过卡箍连通，第一橡胶管15另一端与第二连接管16一端通过卡箍连通，第二连接管16另一端与第二橡胶管17一端通过卡箍连通，第二橡胶管17另一端与回流管18一端通过卡箍连通；

驱动泵19，设置在所述动力箱4内，回流管18另一端与所述驱动泵19的输入端连通，所述驱动泵19的输出端与第三连接管20一端连通，第三连接管20另一端延伸至下腔3内，第四连接管21一端与所述第三连接管20连通，第四连接管21另一端延伸至上腔2内。

所述上腔2的侧端设置有第三盖板23，所述第三盖板23上端与所述腔体1顶端铰链连接，所述第三盖板23上设置有第四柔性膜24，所述第三盖板23上设置有第三钉突，所述腔体1侧壁上设置有第四钉槽，第三钉突能卡在第四钉槽内。

所述下腔3的侧端设置有第四盖板25，所述第四盖板25上端与所述腔体1侧壁铰链连接，所述第四盖板25上由左向右依次设置有第五柔性膜26和第六柔性膜27。各柔性膜均采用橡胶或人体仿真材料，以模拟人体的组织。

还包括第一塑料管28、第二塑料管29，第一塑料管28两端通过卡箍连接有橡胶套，第二塑料管29两端通过卡箍连接有橡胶套，第一塑料管28一端与所述第一橡胶管15中间吻合，第一塑料管28另一端与第二塑料管29一端吻合，第二塑料管29另一端与第二橡胶管17中间处吻合。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过驱动泵19将红色的墨汁在腔体1、动力箱4、各传输管内循环传输来模拟心脏及人体血液的单向流动，营造逼真的手术氛围，在第五柔性膜26和第六柔性膜27上进行右心房插管手术操作，在第二柔性膜12和第三柔性膜13进行主动脉插管手术操作，在第三盖板23上的第四柔性膜24上进行手术间隔缺损修补操作，在第一柔性膜8上进行肺动脉加宽手术的操作，在第一橡胶管15和第一塑料管28之间进行血管端侧吻合手术操作，在第一塑料管28和第二塑料管29之间进行血管端端吻合手术操作，通过模拟训练缝合荷包、插管、补片修补、补片加宽、血管吻合术等操作，提高手术操作熟练度、可缩短术中心脏缺血时间；可缩短小儿心脏外科医生的成长周期。各盖板安装拆卸方便，使用完便于更换新的柔性膜，能重复利用进行各种手术的模拟。

在一个实施例中，所述动力箱4的外壁上设置有控制开关30，所述控制开关30与所述驱动泵19电性连接，控制开关30用于控制驱动泵19的开启或关闭。

在一个实施例中，如图2-3所示，所述动力箱4内设置又震动提醒装置，所述震动提醒装置包括：

支撑板31，设置在所述驱动泵19上方，两个竖直方向的固定管32分别穿过支撑板31，所述固定管32与所述支撑板31固定连接，所述固定管32下端与软管33一端连通，软管33另一端与回流管18连通；

挡片34，设置在所述固定管32内，所述挡片34上设置有通孔35，所述固定管32内设置有弹簧36，所述弹簧36一端与所述挡片34连接，所述弹簧36另一端与移动杆37一端连接，移动杆37另一端延伸至固定管32上方，并与水平方向的平板38连接，所述移动杆37能在所述固定管32内上下往复运动；

电机39，设置在所述支撑板31上端，电机39位于两个固定管32之间，电机39的输出轴与凸轮40连接，凸轮40顶端能与平板38接触。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：在操作是启动电机39，电机39带动凸轮40旋转，产生振动，由于回流管18内会流动液体，液体经挡片34上的通孔35向移动杆37施加压力，平板38处于凸轮40的上方，学员在进行手术操作时，由于操作不当，导致“血流”过多，就会导致液体压力的下降，移动杆37就会挤压弹簧36向下运动，平板38就会向下移动，当“血压”下降到一定程度，平板38就会与凸轮40相撞，产生剧烈的振动，以警示学员，手术操作不当，应该及时检查，减少液体的外泄，提高手术的准确度和熟练度。

在一个实施例中，所述平板38底端设置有凹槽体41，所述凹槽体41内设置有处理器42，所述凹槽体41外壁上设置有加速度传感器43和报警器44，所述处理器42分别与所述加速度传感器43、所述报警器44连接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：加速度传感器43能监测平板38的振动加速度，当振动强度超过警戒值，处理器42就会启动报警器44发出警报声，提醒学员及时采取措施，减少“血液”的外漏，及时纠正手术操作失误的地方。

在一个实施例中，所述动力箱4底端设置有储藏室，储藏室上设置有抽屉，储藏室可放置持针器、镊子、手术剪刀、手术缝线等常用手术物品；装置轻便，可随身携带，可随时随地进行模拟训练。

在一个实施例中，所述报警器44报警步骤如下：

步骤1，根据所述加速度传感器43监测平板38的振动加速度，通过下式(1)确定所述平板38的震动状态：

其中，所述X₀表示初始状态下的振动加速度；所述T表示监测总时间；所述X_t表示t时刻的振动加速度；

步骤2：根据所述振动加速度的变化频率，通过下式(2)确定所述加速度传感器43的感应频率：

其中，所述Z表示加速度传感器43的采集周期，所述p_t示t时刻存在采集偏差的几率，

所述g_i表示第i个干扰源的干扰系数，所述n表示干扰源的个数；所述L表示采集率；

步骤3，根据所述平板38的状态和感应频率，通过下式(3)确定所述平板的状态是否超过阈值状态：

其中，所述f表示预设的震动强度警戒值；当F≥1时，表示所述平板38的震动强度超过所述震动强度警戒值，通过所述报警器44进行报警；当F＜1时，表示所述平板38的震动强度没超过所述震动强度警戒值，所述报警器44不被触发。

上述技术方案的有益效果在于：本发明首先通过计算平板的震动状态，通加速度在检测时间内的变化值减去在检测时间段内加速度变化值的和加速度检测值的比值，判断加速度的总体的震动状态。然后基于指数计算在检测时间内，传感器检测到震动发生变化的频率，确定了在这段时间内震动强度，频率和状态都是能够体现震动强度的因素，本发明最后判断当前状态下震动强度和预设阈值之间的距离，判断是否进行报警。当F≥1时，表示所述平板38的震动强度超过所述震动强度警戒值，即震动状态和振动频率都超过预设阈值，通过所述报警器44进行报警；当F＜1时，表示所述平板38的震动强度没超过所述震动强度警戒值，即震动状态和振动频率没有超过预设阈值所述报警器44不被触发。

在一个实施例中，如图4-7所示，所述动力箱4内设置有散热除尘装置，所述散热除尘装置包括：驱动电机45、转盘46、滚轮53、散热扇61、风扇77，

所述动力箱4内壁上设置有驱动电机45，所述驱动电机45的输出轴与转盘46连接，所述转盘46的外圆周壁上设置有凸块47，所述凸块47一侧设置有斜面部48，所述转盘46上设置有弧形凹槽49，所述弧形凹槽49内设置有滑块50，所述滑块50能在所述弧形凹槽49内滑动，第一连接杆51一端与所述滑块50连接，第一连接杆51另一端延伸至所述转盘46下方与拨杆59连接，所述转盘46上沿圆周方向设置有若干螺纹孔75，螺钉76穿过第一连接杆51安装在所述螺纹孔75内；

所述转盘46的上方设置有第一转轴52，所述第一转轴52上设置有滚轮53，所述转盘46与所述滚轮53相紧贴，所述动力箱4内设置有竖直方向的导向杆54，第一转轴52一端与所述导向杆54下端转动连接，所述导向杆54两端分别套设有滑套55，所述滑套55的外壁与所述动力箱4的内壁通过支撑杆56连接，第一转轴52另一端穿过水平方向的摆杆57，所述第一转轴52与所述摆杆57之间转动连接；

所述第一转轴52的左侧设置有第二转轴60，所述第二转轴60上设置有散热扇61，所述第二转轴60两端与所述动力箱4内壁转动连接，所述第一转轴52上设置有第一齿轮62，所述第二转轴60上设置有第二齿轮63，所述第一齿轮62与所述第二齿轮63啮合，两个支撑杆56之间设置有第二连接杆64，所述第二连接杆64一端与所述动力箱4内壁连接，所述第二连接杆64另一端与固定块65连接，所述固定块65的左侧上端设置有竖直方向的导向槽66，所述摆杆57右端与第三连接杆67一端垂直连接，第三连接杆67另一端朝下，所述摆杆57左端与第四连接杆68一端垂直连接，第四连接杆68另一端与卡杆69一端垂直连接，卡杆69另一端与所述固定块65的左侧下端接触，弹簧58一端与所述第四连接杆68中间处连接，弹簧58另一端与固定块65底端连接；

所述第二齿轮63上方设置有第三转轴70，所述第三转轴70两端分别与所述动力箱4内壁转动连接，所述第三转轴70上设置有第三齿轮71，第三转轴70上设置有风扇77，所述动力箱4的内壁上设置有通风孔72，所述风扇77朝向所述通风孔72，L型连接杆73一端与所述导向杆54上端连接，L型连接杆73另一端朝下与弹性封堵块74连接，所述弹性封堵块74能卡在所述通风孔72上，所述动力箱4的侧壁上还设置有进风孔，进风孔内设置有过滤网。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：当动力箱4内温度较高时，启动驱动电机45，带动转盘46顺时针旋转，通过转盘46与滚轮53的紧贴，带动第一转轴52旋转，第一转轴52带动第一齿轮62旋转，通过第一齿轮62与第二齿轮63的啮合带动第二转轴60旋转，第二转轴60带动散热扇61对动力箱内的电子器件进行风冷散热；当转盘46上的凸块47旋转至滚轮53时，滚轮53沿着斜面部48运动，使得第一转轴52向上抬升，带动第一齿轮62、导向杆54上移，在弹簧58的拉力作用下，卡杆69卡在导向槽66内，第一齿轮62与第二齿轮63脱离啮合，L型连接杆73向上移动，使得弹性封堵块74离开通风孔72，第一齿轮62上移后与第三齿轮71啮合，带动第三转轴70转动，第三转轴70带动风扇77旋转，将动力箱内的空气及灰尘经通风孔72排出；当第一连接杆51旋转至第三连接杆67处时，拨杆59拨动第三连接杆67，使得摆杆57逆时针旋转，卡杆69脱离导向槽66，在重力的作用下，导向杆54下落，带动L型连接杆73、弹性封堵块74下落封堵通风孔72，第一齿轮62与第三齿轮71脱离啮合，然后第一齿轮62与第二齿轮63啮合，带动散热扇61进行散热处理。由于散热扇61和风扇77能循环间歇旋转，当散热扇61旋转，能对动力箱内的部件进行散热，此时，通风孔72处于封闭状态，防止灰尘或异物进入，当风扇77旋转时，通风孔72处于打开状态，风扇77靠近通风孔72，将动力箱内的热风及灰尘经通风孔72吹出，从而起到散热除尘的作用，通风孔72只会在风扇77旋转时，才会打开，能防止外部灰尘进入，打开时，风扇77旋转又能提高风速，提高散热效率，从而使得动力箱内保持在工作温度范围，并能减少灰尘的积聚，提高动力箱内电子器件的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，包括：腔体(1)、动力箱(4)，所述腔体(1)内的空间通过隔板分为上腔(2)和下腔(3)，所述腔体(1)底端设置有动力箱(4)，所述腔体(1)与所述动力箱(4)通过循环传输装置连通。

2.根据权利要求1所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述循环传输装置包括：

第一传输管(5)，所述第一传输管(5)一端与所述上腔(2)连通，所述第一传输管(5)上设置有第一盒体(6)，所述第一盒体(6)顶端设置有第一盖板(7)，所述第一盖板(7)上设置有第一柔性膜(8)，所述盖板(7)一端与所述盒体(6)铰链连接，所述第一盖板(7)上设置有第一钉突，所述第一盒体(6)上设置有第一钉槽，第一钉突能卡在第一钉槽内；

第二传输管(9)，所述第二传输管(9)一端与所述下腔(3)连通，所述第二传输管(9)上设置有第二盒体(10)，所述第二盒体(10)顶端设置有第二盖板(11)，第二盖板(11)一端与所述第二盒体(10)铰链连接，所述第二盖板(11)上分别设置有第二柔性膜(12)和第三柔性膜(13)，所述第二盖板(11)上设置有第二钉突，所述第二盒体(10)上设置有第二钉槽，第二钉突能卡在所述第二钉槽内；

第一连接管(14)，所述第一连接管(14)一端分别与所述第一传输管(5)远离所述所述上腔(2)一端、所述第二传输管(9)远离所述下腔(3)一端连通，所述第一连接管(14)另一端与第一橡胶管(15)一端通过卡箍连通，第一橡胶管(15)另一端与第二连接管(16)一端通过卡箍连通，第二连接管(16)另一端与第二橡胶管(17)一端通过卡箍连通，第二橡胶管(17)另一端与回流管(18)一端通过卡箍连通；

驱动泵(19)，设置在所述动力箱(4)内，回流管(18)另一端与所述驱动泵(19)的输入端连通，所述驱动泵(19)的输出端与第三连接管(20)一端连通，第三连接管(20)另一端延伸至下腔(3)内，第四连接管(21)一端与所述第三连接管(20)连通，第四连接管(21)另一端延伸至上腔(2)内。

3.根据权利要求1所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述上腔(2)的侧端设置有第三盖板(23)，所述第三盖板(23)上端与所述腔体(1)顶端铰链连接，所述第三盖板(23)上设置有第四柔性膜(24)，所述第三盖板(23)上设置有第三钉突，所述腔体(1)侧壁上设置有第四钉槽，第三钉突能卡在第四钉槽内。

4.根据权利要求1所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述下腔(3)的侧端设置有第四盖板(25)，所述第四盖板(25)上端与所述腔体(1)侧壁铰链连接，所述第四盖板(25)上由左向右依次设置有第五柔性膜(26)和第六柔性膜(27)。

5.根据权利要求1所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，还包括第一塑料管(28)、第二塑料管(29)，第一塑料管(28)两端通过卡箍连接有橡胶套，第二塑料管(29)两端通过卡箍连接有橡胶套，第一塑料管(28)一端与所述第一橡胶管(15)中间吻合，第一塑料管(28)另一端与第二塑料管(29)一端吻合，第二塑料管(29)另一端与第二橡胶管(17)中间处吻合。

6.根据权利要求2所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述动力箱(4)的外壁上设置有控制开关(30)，所述控制开关(30)与所述驱动泵(19)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述动力箱(4)内设置又震动提醒装置，所述震动提醒装置包括：

支撑板(31)，设置在所述驱动泵(19)上方，两个竖直方向的固定管(32)分别穿过支撑板(31)，所述固定管(32)与所述支撑板(31)固定连接，所述固定管(32)下端与软管(33)一端连通，软管(33)另一端与回流管(18)连通；

挡片(34)，设置在所述固定管(32)内，所述挡片(34)上设置有通孔(35)，所述固定管(32)内设置有弹簧(36)，所述弹簧(36)一端与所述挡片(34)连接，所述弹簧(36)另一端与移动杆(37)一端连接，移动杆(37)另一端延伸至固定管(32)上方，并与水平方向的平板(38)连接，所述移动杆(37)能在所述固定管(32)内上下往复运动；

电机(39)，设置在所述支撑板(31)上端，电机(39)位于两个固定管(32)之间，电机(39)的输出轴与凸轮(40)连接，凸轮(40)顶端能与平板(38)接触。

8.根据权利要求7所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述平板(38)底端设置有凹槽体(41)，所述凹槽体(41)内设置有处理器(42)，所述凹槽体(41)外壁上设置有加速度传感器(43)和报警器(44)，所述处理器(42)分别与所述加速度传感器(43)、所述报警器(44)连接。

9.根据权利要求8所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述报警器(44)报警步骤如下：

步骤1，根据所述加速度传感器(43)监测平板(38)的振动加速度，通过下式(1)确定所述平板(38)的震动状态：

其中，所述X₀表示初始状态下的振动加速度；所述T表示监测总时间；所述X_t表示t时刻的振动加速度；

步骤2：根据所述振动加速度的变化频率，通过下式(2)确定所述加速度传感器(43)的感应频率：

其中，所述Z表示加速度传感器(43)的采集周期，所述p_t示t时刻存在采集偏差的几率，

所述g_i表示第i个干扰源的干扰系数，所述n表示干扰源的个数；所述L表示采集率；

步骤3，根据所述平板(38)的状态和感应频率，通过下式(3)确定所述平板的状态是否超过阈值状态：

其中，所述f表示预设的震动强度警戒值；当F≥1时，表示所述平板(38)的震动强度超过所述震动强度警戒值，通过所述报警器(44)进行报警；当F＜1时，表示所述平板(38)的震动强度没超过所述震动强度警戒值，所述报警器(44)不被触发。

10.根据权利要求1所述的一种先天性心脏病手术模拟训练装置，其特征在于，所述动力箱(4)内设置有散热除尘装置，所述散热除尘装置包括：驱动电机(45)、转盘(46)、滚轮(53)、散热扇(61)、风扇(77)，

所述动力箱(4)内壁上设置有驱动电机(45)，所述驱动电机(45)的输出轴与转盘(46)连接，所述转盘(46)的外圆周壁上设置有凸块(47)，所述凸块(47)一侧设置有斜面部(48)，所述转盘(46)上设置有弧形凹槽(49)，所述弧形凹槽(49)内设置有滑块(50)，所述滑块(50)能在所述弧形凹槽(49)内滑动，第一连接杆(51)一端与所述滑块(50)连接，第一连接杆(51)另一端延伸至所述转盘(46)下方与拨杆(59)连接，所述转盘(46)上沿圆周方向设置有若干螺纹孔(75)，螺钉(76)穿过第一连接杆(51)安装在所述螺纹孔(75)内；

所述转盘(46)的上方设置有第一转轴(52)，所述第一转轴(52)上设置有滚轮(53)，所述转盘(46)与所述滚轮(53)相紧贴，所述动力箱(4)内设置有竖直方向的导向杆(54)，第一转轴(52)一端与所述导向杆(54)下端转动连接，所述导向杆(54)两端分别套设有滑套(55)，所述滑套(55)的外壁与所述动力箱(4)的内壁通过支撑杆(56)连接，第一转轴(52)另一端穿过水平方向的摆杆(57)，所述第一转轴(52)与所述摆杆(57)之间转动连接；

所述第一转轴(52)的左侧设置有第二转轴(60)，所述第二转轴(60)上设置有散热扇(61)，所述第二转轴(60)两端与所述动力箱(4)内壁转动连接，所述第一转轴(52)上设置有第一齿轮(62)，所述第二转轴(60)上设置有第二齿轮(63)，所述第一齿轮(62)与所述第二齿轮(63)啮合，两个支撑杆(56)之间设置有第二连接杆(64)，所述第二连接杆(64)一端与所述动力箱(4)内壁连接，所述第二连接杆(64)另一端与固定块(65)连接，所述固定块(65)的左侧上端设置有竖直方向的导向槽(66)，所述摆杆(57)右端与第三连接杆(67)一端垂直连接，第三连接杆(67)另一端朝下，所述摆杆(57)左端与第四连接杆(68)一端垂直连接，第四连接杆(68)另一端与卡杆(69)一端垂直连接，卡杆(69)另一端与所述固定块(65)的左侧下端接触，弹簧(58)一端与所述第四连接杆(68)中间处连接，弹簧(58)另一端与固定块(65)底端连接；

所述第二齿轮(63)上方设置有第三转轴(70)，所述第三转轴(70)两端分别与所述动力箱(4)内壁转动连接，所述第三转轴(70)上设置有第三齿轮(71)，第三转轴(70)上设置有风扇(77)，所述动力箱(4)的内壁上设置有通风孔(72)，所述风扇(77)朝向所述通风孔(72)，L型连接杆(73)一端与所述导向杆(54)上端连接，L型连接杆(73)另一端朝下与弹性封堵块(74)连接，所述弹性封堵块(74)能卡在所述通风孔(72)上，所述动力箱(4)的侧壁上还设置有进风孔，进风孔内设置有过滤网。

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