CN113470494A - 一种脉象复现装置及模拟教学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种脉象复现装置及模拟教学系统,属于医用教学器材技术领域,该脉象复现装置包括模拟存储血液的流体容器、模拟心脏的流体控制泵、模拟脉搏跳动的流体控制阀、仿生手、模拟动脉的动脉仿生管以及模拟静脉的静脉仿生管,其中,动脉仿生管依次连接流体容器、流体控制泵、流体控制阀和仿生手,将流体从流体容器流入仿生手,仿生手可以复现脉搏跳动;静脉仿生管连接流体容器和仿生手,将流入仿生手的流体通过静脉仿生管回流至流体容器,形成一个脉搏循环回路。本发明中脉象复现装置的动脉仿生管、静脉仿生管及仿生手可最大限度实现仿生设计,使模拟出的脉搏波更加真实,稳定重现脉搏跳动。

Description

一种脉象复现装置及模拟教学系统
技术领域
本发明属于医用教学器材技术领域,具体涉及一种脉象复现装置及模拟教学系统。
背景技术
中医脉诊具有两千多年临床实践,这是我国传统中医四诊中的精髓之一。脉搏信息在中医临床方面有着十分重要的意义。在中医脉诊研究或教学领域,切脉技巧复杂,难以掌握和运用,医生主观因素影响也较大,诊断标准不一,缺乏统一的脉搏跳动辅助工具,使得中医研究或传承愈加困难。
针对上述问题,有必要提出一种设计合理且有效解决上述问题的一种脉象复现装置及模拟教学系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种脉象复现装置及模拟教学系统。
本发明的一方面提供一种脉象复现装置,所述脉象复现装置包括模拟存储血液的流体容器、模拟心脏的流体控制泵、模拟脉搏跳动的流体控制阀、仿生手、模拟动脉的动脉仿生管以及模拟静脉的静脉仿生管,所述动脉仿生管依次连接所述流体容器、所述流体控制泵、所述流体控制阀和所述仿生手,将所述流体从所述流体容器流入所述仿生手,所述仿生手可以复现脉搏跳动;所述静脉仿生管连接所述流体容器和所述仿生手,将流入所述仿生手的流体通过所述静脉仿生管回流至所述流体容器,形成一个脉搏循环回路。
可选的,所述流体控制阀的不同闭合周期和闭合时间可模拟出不同波形的脉搏波。
可选的,所述流体控制泵的不同电机转速可模拟出不同高度的脉搏波。
可选的,所述流体控制阀包括电磁阀。
可选的,所述动脉仿生管和所述静脉仿生管设置于所述仿生手内部。
可选的,所述仿生手采用柔性仿生硅胶制成。
可选的,所述动脉仿生管和所述静脉仿生管为橡胶管。
可选的,所述流体包括油液。
本发明的另一方面提供一种脉象复现模拟教学系统,采用前文所述的脉象复现装置,所述模拟教学系统包括:脉搏波采集装置、脉搏波采集控制终端、数据库以及脉搏波复现控制终端,所述脉搏波采集装置,用于采集人体脉搏波数据;所述脉搏波采集控制终端,用于将采集的人体脉搏波数据传输至所述数据库;所述数据库,用于存储和管理输入的脉搏数据;所述脉搏波复现控制终端,用于获取所述数据库存储的人体脉搏波数据并控制所述脉象复现装置进行脉搏波复现。
可选的,所述人体脉搏波数据包括脉搏波的类型和状态。
本发明实施例的一种脉象复现装置及模拟教学系统,利用流体控制泵推动流体用来模拟心脏,通过控制流体控制阀的闭合周期和闭合时间,使得流体的流速产生波动,以此来模拟脉搏跳动,流体被流体控制泵和流体控制阀推动进入仿生手内部的动脉仿生管,流体再将流入仿生手的流体通过静脉仿生管回流至流体容器,形成一个脉搏循环回路。本发明的脉象复现装置中动脉仿生管、静脉仿生管及仿生手可最大限度实现仿生设计,使模拟出的脉搏波更加真实,稳定重现脉搏跳动。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种脉象复现装置的结构示意图;
图2为本发明另一实施例的一种脉象复现装置的原理示意图;
图3为本发明另一实施例的一种脉象复现装置复现的脉搏波波形数据示意图;
图4为本发明另一实施例的一种脉象复现模拟教学系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示,本发明的一方面提供一种脉象复现装置100,该脉象复现装置100包括:模拟存储血液的流体容器110、模拟心脏的流体控制泵120、模拟脉搏跳动的流体控制阀130、仿生手140、模拟动脉的动脉仿生管150以及模拟静脉的静脉仿生管160。其中,动脉仿生管150和静脉仿生管160采用橡胶管制成,动脉仿生管150依次连接流体容器110、流体控制泵120、流体控制阀130和仿生手140,将流体从流体容器110流入仿生手140,仿生手140可以复现脉搏跳动,其中,仿生手140采用柔性仿生硅胶制成;静脉仿生管160连接流体容器110和仿生手140,将流入仿生手140的流体通过静脉仿生管160回流至流体容器110,形成一个脉搏循环回路。其中,动脉仿生管150和静脉仿生管160还设置于仿生手140内部,这样可以在仿生手140的手腕处重现脉搏的跳动。
需要说明的是,在本实施例中,仿生手140采用柔性仿生硅胶制成,动脉仿生管150和静脉仿生管160采用橡胶管制成,橡胶管的柔软度与弹性接近人体动脉血管,随着流体的波动产生规律的膨胀,并将膨胀力传递到仿生手140模拟出脉搏的跳动;仿生手140表面覆盖柔性仿皮肤,更接近人体表面皮肤脉搏震动形态。对于仿生手140、动脉仿生管150和静脉仿生管160的材料,本实施例不做具体限定,只要能够逼真的模拟人体器官且最大限度实现仿生设计即可,可根据实际需求进行选择。
需要进一步说明的是,在本实施例中,模拟血液的流体优选为油液,相应的流体容器110进一步优选为油罐,油液的粘稠度接近血液粘稠度,也可以采用其他的流体,只要能够很好的模拟血液即可,本实施例不做具体限定;流体容器110也可以是其他的容器,只要能够盛装流体即可,本实施例不做具体限定。
仍需说明的是,在本实施例中,流体控制阀130进一步优选为电磁阀,也可以采用其他的控制阀,只要能控制流体的流速即可,本实施例不做具体限定。
如图2所示,为本实施例中脉象复现装置100的原理示意图,其结构包括油罐110、油泵120、电磁阀130、仿生手140、动脉导管150、静脉导管160及油液。其中油罐110用来储存油液,油液的粘稠度接近血液粘稠度,用来模拟“血液”。油罐110分两路导管,其中一路动脉导管150连接油泵120,在油泵120的控制下油液从油罐110内流出到油泵120,并从油泵120流经电磁阀130,油泵120和电磁阀130共同组成油液的动力推动装置,模拟出“心脏”的跳动。油液经过动脉导管150进入仿生手140手腕处,动脉导管150的柔软度与弹性接近人体动脉血管,随着油液的波动产生规律的膨胀,并将膨胀力传递到仿生手140模拟出脉搏的跳动。另一路导管经过仿生手140后经静脉导管160回流至油罐110内,形成一个油液的循环,也就是说实现了一个脉搏的循环。
本发明实施例的一种脉象复现装置,利用流体控制泵推动流体用来模拟心脏,通过控制流体控制阀的闭合周期和闭合时间,使得流体的流速产生波动,以此来模拟脉搏跳动,流体被流体控制泵和流体控制阀推动进入仿生手内部的动脉仿生管,流体再将流入仿生手的流体通过静脉仿生管回流至流体容器,形成一个脉搏循环回路。动脉仿生管、静脉仿生管及仿生手可最大限度实现仿生设计,使模拟出的脉搏波更加真实。
示例性的,如图1和图2所示,在本实施例中,电磁阀130的不同闭合周期和闭合时间可模拟出不同波形的脉搏波。通过控制电磁阀130的闭合周期和闭合时间,使得油液的流速产生波动,以此来模拟脉搏跳动。改变油液的流速,控制电磁阀130的开关时间,即可模拟出不同的脉搏波波形。将不同的电磁阀130开关时间与波形建立起联系并设立对应参数公式,即可获得想要的脉搏波波形,并实现脉搏波的复现,这样可根据需求获得任意一种脉搏波模拟源。
如图3所示,为电磁阀130的开关控制形成的“脉搏波”,脉宽1是指脉搏周期起始点(相当于座标零点位)到脉搏主升浪最高点时间;间隔1是指脉搏主升浪最高点到重博前波起始点时间;脉宽2指重博前波起点至最高点;间隔2指重博静脉导管160前波最高点至重博波起始点时间;脉宽3指重博波起始点至最高点时间;间隔3指重博波最高点至一个脉搏周期终点时间。
示例性的,如图1和图2所示,流体控制泵120的不同电机转速可模拟出不同高度的脉搏波。在本实施例中即为油泵120的不同电机转速可模拟出不同高度的脉搏波。油泵120的转速可以通过微处理器进行调节,根据脉搏信息调节油泵120的转速实现对油液的流量进行控制。如图3所示,油泵120的电机转速用于调节脉搏波主升浪高点强度,也就是图中“c”点的高度。这些时间间隔与电机转速的变化即可改变油液的流动状态,从而形成可控的脉搏跳动。
如图4所示,本发明的另一方面提供一种脉象复现模拟教学系统200,包含前文记载的脉象复现装置100,脉象复现装置100的具体结构可以参考前文相关记载,在此不作赘述。该模拟教学系统200包括:脉搏波采集装置210、脉搏波采集控制终端220、数据库230以及脉搏波复现控制终端240。
具体地,如图4所示,脉搏波采集装置210,用于采集人体脉搏波数据,脉搏波数据可由专业医师或教学人员进行标的脉搏的类型以及状态描述;脉搏波采集控制终端220,用于将采集的人体脉搏波数据传输至数据库230,上传的数据包括脉搏的类型以及状态描述;数据库230,用于存储和管理输入的脉搏波数据,数据库230中可以存储不同体质和不同健康状况人的相关脉搏波数据,并对各种脉搏波数据进行分类;脉搏波复现控制终端240,用于通过网络获取所述数据库存储的人体脉搏波数据并控制所述脉象复现装置进行脉搏波复现。任何一台脉象复现装置100的脉搏波复现控制终端240可以通过网络以登录账户的形式获得服务器中的数据,也可以用其他的方式获取脉搏数据,本实施例不做具体限定。脉搏波复现控制终端240根据获得的脉搏数据控制脉象复现装置100的流体控制泵120的电机转速和流体控制阀130的闭合周期和闭合时间,使得流体的流量和流速发生变化,进而进行脉搏波复现。
本发明的脉象复现模拟教学系统,通过脉搏波采集装置将采集到的脉搏波数据传输到脉搏采集控制终端,脉搏采集控制终端通过网络上传到数据库保存,任何一台脉象复现装置的脉搏波复现控制终端可以通过网络以登录账户的形式获得此数据,并控制脉象复现装置进行复现,从而实现脉搏波的远程复现以及教学目的。本发明的脉象复现模拟教学系统能够实现脉搏波的远程复现,精确模拟人体脉象,给学习者创造良好的反复训练的实践机会,达到教学目的。本发明用于精准还原脉搏波力学量,对中医教学、脉象研究等方面有重大意义。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脉象复现装置,其特征在于,包括模拟存储血液的流体容器、模拟心脏的流体控制泵、模拟脉搏跳动的流体控制阀、仿生手、模拟动脉的动脉仿生管以及模拟静脉的静脉仿生管,所述动脉仿生管依次连接所述流体容器、所述流体控制泵、所述流体控制阀和所述仿生手,将所述流体从所述流体容器流入所述仿生手,所述仿生手可以复现脉搏跳动,所述静脉仿生管连接所述流体容器和所述仿生手,将流入所述仿生手的流体通过所述静脉仿生管回流至所述流体容器,形成一个脉搏循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种脉象复现装置,其特征在于,所述流体控制阀的不同闭合周期和闭合时间可模拟出不同波形的脉搏波。
3.根据权利要求1所述的一种脉象复现装置,其特征在于,所述流体控制泵的不同电机转速可模拟出不同高度的脉搏波。
4.根据权利要求2所述的一种脉象复现装置,其特征在于,所述流体控制阀包括电磁阀。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种脉象复现装置,其特征在于,所述动脉仿生管和所述静脉仿生管设置于所述仿生手内部。
6.根据权利要求5所述的一种脉象复现装置,其特征在于,所述仿生手采用柔性仿生硅胶制成。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种脉象复现装置,其特征在于,所述动脉仿生管和所述静脉仿生管为橡胶管。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种脉象复现装置,其特征在于,所述流体包括油液。
9.一种脉象复现模拟教学系统,采用权利要求1至8任一项所述的脉象复现装置,其特征在于,所述模拟教学系统包括:脉搏波采集装置、脉搏波采集控制终端、数据库以及脉搏波复现控制终端,
所述脉搏波采集装置,用于采集人体脉搏波数据;
所述脉搏波采集控制终端,用于将采集的人体脉搏波数据传输至所述数据库;
所述数据库,用于存储和管理输入的脉搏数据;
所述脉搏波复现控制终端,用于获取所述数据库存储的人体脉搏波数据并控制所述脉象复现装置进行脉搏波复现。
10.根据权利要求9所述的一种脉象复现模拟教学系统,其特征在于,所述人体脉搏波数据包括脉搏波的类型和状态。
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