CN113171198B - 动物挤压伤模型构建装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动物挤压伤模型构建装置，包括底座、多个支柱和压板，其中所述底座和压板为平板形状，所述压板与支柱对应的位置具有通孔，所述支柱穿过压板的通孔并固定在底座四周对应的位置，在压板和底座之间形成动物肢体容纳空间；所述压板上具有压力施加单元，所述压力施加单元以可调压力的方式向压板施加压力，所述动物挤压伤模型构建装置上还具有压力传感器和控制单元，所述压力传感器用于检测施加到所述压板上的压力，并将所述检测压力传输至控制单元。采用本发明的动物挤压伤模型构建装置，能够准确、灵活地仿真动物挤压伤状况，为后续的挤压伤动物实验提供模型基础。

Description

动物挤压伤模型构建装置
技术领域
本发明涉及医疗仿真模型构建设备，特别是涉及到一种动物挤压伤模型构建装置。
背景技术
挤压伤(squeeze)指身体的四肢或其他部位受到压迫，造成受累身体部位的肌肉肿胀和/或神经学疾病。相对两物体作用于机体为挤,重物自上下落为压,此两种伤常同时存在，使动物体软组织、血管、神经及骨等组织器官发生广泛性损伤。挤压伤后处理不当常常会造成缺血再灌注损伤，继而发生挤压综合征，诸多毒素攻击内脏，造成心肝肾等重要脏器的损伤，继而危及生命。挤压伤/挤压综合症是地震伤中发生率最高的伤型(3％-24％)，同样地，在战伤、煤矿坍塌、交通事故等情况下，挤压伤/挤压综合症也非常常见。
发生挤压伤的情况下，如果不进行即时的救治则预后较差，目前挤压伤/挤压综合症死亡率可高达13-40％，且挤压伤的治疗复杂、花费巨大但效果并不理想。为了进一步研究挤压伤/挤压综合征的治疗方法，有必要构建一种动物挤压伤仿真环境的装置，该装置能够有效、稳定地构建动物挤压伤的场合，但是，现有技术中缺乏这样一种仿真度高、精度高的挤压伤模型构建装置。
发明内容
为了解决现有技术中缺乏仿真度高、精度高的挤压伤模型构建装置的技术问题，本发明提出了一种动物挤压伤模型构建装置，对挤压伤的进展进行精确模拟，有利于进行动物挤压伤缺血后处理、脏器再灌注、全身综合治疗干预等实验干预模型的建立，为临床寻找有效的治疗措施给予重要的理论支持。
为了实现这一目标，本发明采取了如下的技术方案。
一种动物挤压伤模型构建装置，包括底座、多个支柱和压板，其中所述底座和压板为平板形状，所述多个支柱竖立固定在底座上，所述压板与支柱对应的位置具有通孔，所述支柱穿过压板的通孔后将压板确定于底座之上的位置，在压板和底座之间形成动物肢体容纳空间；
所述压板上具有压力施加单元，所述压力施加单元以可调压力的方式向压板施加压力，所述动物挤压伤模型构建装置上还具有压力传感器和控制单元，所述压力传感器用于检测施加到所述压板上的压力，并将所述检测压力传输至控制单元。
根据本发明中的动物挤压伤模型构建装置，其优势在于：1、能够以可调的方式控制压力的大小，因此使用方便灵活，而且能够模拟各种情况下的挤压伤，适用面广；2、通过压力传感器检测施加到所述压板上的压力，并将所述检测压力传输至控制单元，这样能够准确调节和控制压力，对于各种状况下的挤压伤都能准确模拟。
另外，所述压力施加单元为多个不同重量的配重块，所述多个不同重量的配重块中的一个或多个被放置于压板上，用于通过组合所述一个或多个配重块以可调压力的方式向压板施加压力。
通过采用组合所述一个或多个配重块以可调压力的方式向压板施加压力，能够灵活地控制压力的大小。
另外，所述压力施加单元为液压装置，所述液压装置的压头被置于压板上，用于向压板施加压力，所述压头连接液压缸活塞；所述液压缸活塞置于液压缸中，液压缸的两端分别包括进液管和回液管，所述进液管与回液管分别连接至进液泵与回液泵；所述进液泵与回液泵连接至所述控制单元，用于根据压力传感器检测压力结果，控制所述液压装置的进液和回液操作。
因此，本发明中的动物挤压伤模型构建装置的优势在于，能够通过液压装置实现压力的准确调节，避免配重块造成的阶段式加压，而且加压均匀，无冲击，也不容易造成装置的损坏。
另外，所述动物挤压伤模型构建装置还包括动物肢体固定环，所述动物肢体固定环具有柔性带，所述柔性带连接至立柱，所述固定环用于固定动物肢体，且所述固定环的内壁具有心率感测单元，用于感测被挤压动物的心率情况。
为了准确测量动物在挤压伤状况下的生理状况，以及更有效地捆绑动物，本发明的动物挤压伤模型构建装置还包括动物肢体固定环，首先能够将动物有效地固定，而且能够感测被挤压动物的心率情况，实时监测动物在挤压测试过程中的生理状态。
另外，所述压板包括支柱匹配装置，所述支柱匹配装置包括螺母、支柱通孔环、通孔环连接杆，其中，
所述支柱通孔环中心具有用于穿过支柱的通孔，使得所述支柱通孔环在支柱上上下无摩擦移动；所述支柱通孔环的外轮廓为去除顶部和底部的球形，形成鼓形部件，去除顶部和底部后各形成圆环形的支柱通孔环上表面和下表面；
所述通孔环连接杆为杆状构件，包括两端和两端之间的杆件，所述两端中的一端为通孔环匹配瓦，另一端为球形端部；所述通孔环匹配瓦为空心鼓形部件，其内壁为和外壁各为去除顶部和底部的球形内表面和外表面，所述内壁与所述支柱通孔环的外轮廓相匹配，用于所述通孔环连接杆以空间转动的方式与所述支柱通孔环连接；
所述压板的角部具有球形端部匹配面，所述球形端部匹配面为具有开口的圆球内壁面，所述圆球内壁面与所述球形端部相匹配，用于在所述通孔环连接杆和所述压板之间形成可空间转动的连接方式，所述开口小于所述球形端部的轮廓；
所述支柱具有外螺纹，所述螺母的内螺纹与所述支柱的外螺纹啮合，用于将螺母固定在支柱的特定位置，所述螺母的下端面挤压支柱通孔环上表面。
本发明的一个突出特点是准确模拟各种挤压伤装置下的情形。现实生活中，压板所模拟的重物，例如石块、楼板、瓦砾等往往并不是平坦地压在动物躯干上，而是会形成一定的角度，例如倾斜放置。因此本发明特别采用了支柱匹配装置来仿真这些状况。
所述支柱匹配装置包括螺母、支柱通孔环、通孔环连接杆，其中支柱通孔环套设在支柱上，其外轮廓为部分球面，而通孔环连接杆的一端为通孔环匹配瓦，所述通孔环匹配瓦的内壁与所述通孔环的外轮廓相匹配，用于所述通孔环连接杆以空间转动的方式与所述支柱通孔环连接。换句话说，所述通孔环连接杆与所述支柱通孔环形成了万向节连接方式，所述通孔环连接杆不但可以在平面内绕所述支柱通孔环转动，而且还可以按照一定角度内实现俯仰变化。
类似地，所述压板的角部具有球形端部匹配面，所述球形端部匹配面为具有开口的圆球内壁面，所述圆球内壁面与所述球形端部相匹配，用于在所述通孔环连接杆和所述压板之间形成可空间转动的连接方式。因此，所述压板不但可以在平面内绕通孔环连接杆转动，而且还可以按照一定角度内实现俯仰角变化。
因此，本发明中，所述压板的各个角，并不需要与支柱垂直设置，而是可以形成一定角度的连接，例如压板的某一个角比较高，而其他的三个角比较低，或者压板的一条边高，相对边比较低，都是可以的。
因为螺母的下端面挤压支柱通孔环上表面，所以所述压板的每个角具体在什么位置，只需要调整该角的螺母位置即可，这样就可以设计出各种倾斜面的压板状况，更加准确地仿真动物挤压过程中的自然情形，因此本发明具有应用灵活方便的特点。
采用这样万向节连接的方式，能够有效地传递垂直方向的力，而避免传递扭矩，因此具有精度高，容易操作，不会产生设备内应力的特点。
另外，所述压力传感器为圆环形部件，中心具有通孔，通孔中穿过所述支柱；所述压力传感器被设置于螺母与支柱通孔环之间，用于检测螺母对于支柱通孔环的挤压力。
采用本发明的动物挤压伤模型构建装置，直接将压力传感器设置于螺母与通孔环连接杆，这样能够更准确地测量压力，提高了仿真的精度。
另外，所述通孔环连接杆的杆件中部断开，通过弹性件连接在一起，所述杆件的中部具有连接管容纳所述弹性件以及两端杆件的部分长度，用于根据弹性件形成可伸缩长度的杆件。
在压板倾斜放置时，需要的长度大于水平放置的长度，因此本发明的通孔环连接杆的杆件中部断开，通过弹性件连接在一起，因此所述通孔环连接杆能够伸长或者压缩，避免了压板的倾斜操作对于支柱产生了拉应力。
另外，所述动物挤压伤模型构建装置还包括显示单元与记时器，所述显示单元与记时器连接至控制单元，用于显示压力传感器检测的压力值，以及记时器获取的记时信息；所述记时器可设置定时信号，用于控制单元根据定时信号加载或卸载施加到所述压板上的压力。
附图说明
图1为根据本发明具体实施方式中动物挤压伤模型构建装置的结构示意图。
图2为根据本发明具体实施方式中动物挤压伤模型构建装置的部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细说明。
以下公开详细的示范实施例。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅仅是出于描述示范实施例的目的。
然而，应该理解，本发明不局限于公开的具体示范实施例，而是覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替换物。在对全部附图的描述中，相同的附图标记表示相同的元件。
参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
同时应该理解，如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项的任意和所有组合。另外应该理解，当部件或单元被称为“连接”或“耦接”到另一部件或单元时，它可以直接连接或耦接到其他部件或单元，或者也可以存在中间部件或单元。此外，用来描述部件或单元之间关系的其他词语应该按照相同的方式理解(例如，“之间”对“直接之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。
图1为根据本发明具体实施方式中动物挤压伤模型构建装置的结构示意图。如图所示，本发明具体实施方式中包括一种动物挤压伤模型构建装置，包括底座10、多个支柱30和压板20，其中所述底座10和压板20为平板形状，所述多个支柱30竖立固定在底座10上，所述压板20与支柱30对应的位置具有通孔，所述支柱30穿过压板20的通孔后将压板20确定于底座10之上的位置，在压板20和底座10之间形成动物肢体容纳空间，例如用于挤压动物肢体的空间；
所述压板20上具有压力施加单元，所述压力施加单元以可调压力的方式向压板20施加压力，所述动物挤压伤模型构建装置上还具有压力传感器和控制单元，所述压力传感器用于检测施加到所述压板20上的压力，并将所述检测压力传输至控制单元。
根据本发明中的动物挤压伤模型构建装置，其优势在于：1、能够以可调的方式控制压力的大小，因此使用方便灵活，而且能够模拟各种情况下的挤压伤，适用面广；2、通过压力传感器检测施加到所述压板20上的压力，并将所述检测压力传输至控制单元，这样能够准确调节和控制压力，对于各种状况下的挤压伤都能准确模拟。
另外，本发明具体实施方式中，所述压力施加单元为多个不同重量的配重块，所述多个不同重量的配重块中的一个或多个被放置于压板20上，用于通过组合所述一个或多个配重块以可调压力的方式向压板20施加压力。
通过采用组合所述一个或多个配重块以可调压力的方式向压板20施加压力，能够灵活地控制压力的大小。
另外，本发明具体实施方式中，所述压力施加单元为液压装置，所述液压装置的压头被置于压板20上，用于向压板20施加可调节大小的压力，在本发明具体实施方式中，所述压头连接液压缸活塞；所述液压缸活塞置于液压缸中，液压缸的两端分别包括进液管和回液管，所述进液管与回液管分别连接至进液泵与回液泵；所述进液泵与回液泵连接至所述控制单元，用于根据压力传感器检测压力结果，控制所述液压装置的进液和回液操作，也即控制向压板施加压力的大小或时间。
因此，本发明中的动物挤压伤模型构建装置的优势在于，能够通过液压装置实现压力的准确调节，避免配重块造成的阶段式加压，而且加压均匀，无冲击，也不容易造成动物挤压伤模型构建装置的损坏。
另外，本发明具体实施方式中，所述动物挤压伤模型构建装置还包括动物肢体固定环，所述动物肢体固定环具有柔性带，所述柔性带连接至立柱30，所述固定环用于固定动物肢体，且所述固定环的内壁具有心率感测单元，用于感测被挤压动物的心率情况。
为了准确测量动物在挤压伤状况下的生理状况，以及更有效地捆绑动物，本发明的动物挤压伤模型构建装置还包括动物肢体固定环，首先能够将动物有效地固定，而且能够感测被挤压动物的心率情况，一是避免动物在挤压测试过程中的死亡，而且能够有效地检测动物的生理指标。
另外，图2为根据本发明具体实施方式中动物挤压伤模型构建装置的部分结构示意图。如图所示，本发明具体实施方式中，所述压板20包括支柱匹配装置，所述支柱匹配装置包括螺母301、支柱通孔环302、通孔环连接杆303，其中，
所述支柱通孔环302中心具有用于穿过支柱30的通孔，使得所述支柱通孔环在支柱30上上下移动；所述支柱通孔环302的外轮廓为去除顶部和底部的球形，形成鼓形部件，去除顶部和底部后各形成圆环形的支柱通孔环302的上表面和下表面；
所述通孔环连接杆303为杆状构件，包括两端和两端之间的杆件，所述两端中的一端为通孔环匹配瓦3031，另一端为球形端部3032；所述通孔环匹配瓦3031为空心鼓形部件，其内壁为和外壁各为去除顶部和底部的球形内表面和外表面，所述内壁与所述支柱通孔环302的外轮廓相匹配，用于所述通孔环连接杆302以空间转动的方式与所述支柱通孔环302连接；
另外，所述压板20的角部具有球形端部匹配面201，所述球形端部匹配面201为具有开口的圆球内壁面，所述圆球内壁面与所述球形端部3032相匹配，用于在所述通孔环连接杆303和所述压板20之间形成可空间转动的连接方式，所述开口小于所述球形端部3032的轮廓，避免所示球形端部3032从开口中脱出；
所述支柱30具有外螺纹，所述螺母301的内螺纹与所述支柱30的外螺纹啮合，用于将螺母301固定在支柱30的特定位置，所述螺母301的下端面挤压支柱通孔环302上表面。
本发明的一个突出特点是准确模拟各种挤压伤装置下的情形。现实生活中，压板所模拟的重物，例如石块、楼板、瓦砾等往往并不是平坦地压在动物躯干上，而是会形成一定的角度，例如倾斜放置。因此本发明特别采用了支柱匹配装置来仿真这些状况。
特别地，所述支柱匹配装置包括螺母301、支柱通孔环302、通孔环连接杆303，其中支柱通孔环302套设在支柱30上，其外轮廓为部分球面，而通孔环连接杆303的一端为通孔环匹配瓦3031，所述通孔环匹配瓦3031的内壁与所述支柱通孔环302的外轮廓相匹配，用于所述通孔环连接杆303以空间转动的方式与所述支柱通孔环302相连接。换句话说，所述通孔环连接杆303与所述支柱通孔环302形成了万向节连接方式，所述通孔环连接杆303不但可以在平面内绕所述支柱通孔环302转动，而且还可以按照一定角度内实现俯仰角的变化。
与之类似地，所述压板20的角部具有球形端部匹配面201，所述球形端部匹配面201为具有开口的圆球内壁面，所述圆球内壁面与所述球形端部3032的外表面(球形面)相匹配，用于在所述通孔环连接杆303和所述压板20的角部之间也形成了可空间转动的连接方式。因此，所述压板20不但可以在平面内绕通孔环连接杆303转动，而且还可以按照一定角度内实现俯仰角的变化。
因此，本发明中，所述压板20的各个角部，并不需要与支柱30垂直设置，而是可以形成一定角度的连接，例如压板20的某一个角部比较高，而其他的三个角部比较低，或者压板的一条边高，相对边比较低，这些方式都是可以的。
因为螺母301的下端面挤压支柱通孔环302上表面，所以所述压板20的每个角部具体在什么水平高度位置，只需要调整该角部对应的螺母位置即可，这样就可以设计出各种倾斜面的压板20的状况，更加准确地仿真动物挤压过程中的自然情形，因此本发明具体实施方式具有应用灵活方便、设置自由度高的优势。
采用这样万向节连接的方式，能够有效地传递垂直方向的力，而避免传递扭矩，因此具有精度高，容易操作，不会产生设备内应力的特点。
另外，如图2所示，本发明具体实施方式中，所述压力传感器305为圆环形部件，中心具有通孔，通孔中穿过所述支柱30；所述压力传感器305被设置于螺母301与支柱通孔环302之间，用于检测螺母301对于支柱通孔环302的挤压力。
采用本发明的动物挤压伤模型构建装置，直接将压力传感器305设置于螺母与支柱通孔环302之间，这样能够更准确地测量传递到压板20的压力，提高了仿真的精度。
另外，本发明具体实施方式中，所述通孔环连接杆303的杆件中部断开，通过弹性件3036连接在一起，所述杆件的中部具有连接管3033容纳所述弹性件以及两端杆件的部分长度，用于根据弹性件3036的弹性形成可伸缩长度的杆件。
在压板20倾斜放置的情形下，需要的长度大于水平放置的长度，因此本发明的通孔环连接杆303的杆件中部断开，通过弹性件3036连接在一起，因此所述通孔环连接杆能够伸长或者压缩，避免了压板20的倾斜操作对于支柱30产生了拉应力。
另外，本发明具体实施方式中，所述动物挤压伤模型构建装置还包括显示单元与记时器，所述显示单元与记时器连接至控制单元，用于显示压力传感器检测的压力值，以及记时器获取的记时信息；所述记时器可设置定时信号，用于控制单元根据定时信号加载或卸载施加到所述压板20上的压力。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本说明书所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本说明书所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种动物挤压伤模型构建装置，包括底座、多个支柱和压板，其中所述底座和压板为平板形状，所述多个支柱竖立固定在底座上，所述压板与支柱对应的位置具有通孔，所述支柱穿过压板的通孔后将压板确定于底座之上的位置，在压板和底座之间形成动物肢体容纳空间；其特征在于，
所述压板上具有压力施加单元，所述压力施加单元以可调压力的方式向压板施加压力，所述动物挤压伤模型构建装置上还具有压力传感器和控制单元，所述压力传感器用于检测施加到所述压板上的压力，并将所述检测压力传输至控制单元；其中，
所述压板包括支柱匹配装置，所述支柱匹配装置包括螺母、支柱通孔环、通孔环连接杆，其中，
所述支柱通孔环中心具有用于穿过支柱的通孔，使得所述支柱通孔环在支柱上上下移动；所述支柱通孔环的外轮廓为去除顶部和底部的球形，形成鼓形部件，去除顶部和底部后各形成圆环形的支柱通孔环上表面和下表面；
所述通孔环连接杆为杆状构件，包括两端和两端之间的杆件，所述两端中的一端为通孔环匹配瓦，另一端为球形端部；所述通孔环匹配瓦为空心鼓形部件，其内壁为和外壁各为去除顶部和底部的球形内表面和外表面，所述内壁与所述支柱通孔环的外轮廓相匹配，用于所述通孔环连接杆以空间转动的方式与所述支柱通孔环连接；
所述压板的角部具有球形端部匹配面，所述球形端部匹配面为具有开口的圆球内壁面，所述圆球内壁面与所述球形端部相匹配，用于在所述通孔环连接杆和所述压板之间形成可空间转动的连接方式，所述开口小于所述球形端部的轮廓；
所述支柱具有外螺纹，所述螺母的内螺纹与所述支柱的外螺纹啮合，用于将螺母固定在支柱的特定位置，所述螺母的下端面挤压支柱通孔环上表面。
2.根据权利要求1中所述的动物挤压伤模型构建装置，其特征在于，所述压力施加单元为多个不同重量的配重块，所述多个不同重量的配重块中的一个或多个被放置于压板上，用于通过组合所述一个或多个配重块以可调压力的方式向压板施加压力。
3.根据权利要求1中所述的动物挤压伤模型构建装置，其特征在于，所述压力施加单元为液压装置，所述液压装置的压头被置于压板上，用于向压板施加压力，所述压头连接液压缸活塞；所述液压缸活塞置于液压缸中，液压缸的两端分别包括进液管和回液管，所述进液管与回液管分别连接至进液泵与回液泵；所述进液泵与回液泵连接至所述控制单元，用于根据压力传感器检测压力结果，控制所述液压装置的进液和回液操作。
4.根据权利要求1中所述的动物挤压伤模型构建装置，其特征在于，还包括动物肢体固定环，所述动物肢体固定环具有柔性带，所述柔性带连接至立柱，所述固定环用于固定动物肢体，且所述固定环的内壁具有心率感测单元，用于感测被挤压动物的心率情况。
5.根据权利要求1中所述的动物挤压伤模型构建装置，其特征在于，所述压力传感器为圆环形部件，中心具有通孔，通孔中穿过所述支柱；所述压力传感器被设置于螺母与支柱通孔环之间，用于检测螺母对于支柱通孔环的挤压力。
6.根据权利要求1中所述的动物挤压伤模型构建装置，其特征在于，所述通孔环连接杆的杆件中部断开，通过弹性件连接在一起，所述杆件的中部具有连接管容纳所述弹性件以及两端杆件的部分长度，用于根据弹性件形成可伸缩长度的杆件。
7.根据权利要求1中所述的动物挤压伤模型构建装置，其特征在于，还包括显示单元与记时器，所述显示单元与记时器连接至控制单元，用于显示压力传感器检测的压力值，以及记时器获取的记时信息；所述记时器可设置定时信号，用于控制单元根据定时信号加载或卸载施加到所述压板上的压力。
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