CN115440119B - 一种动态演示脑梗死病理的模型及演示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态演示脑梗死病理的模型及演示方法，涉及病理演示模型领域，血管模型循环连通于驱动泵与脑部模型之间；血管模型内有用于模拟血液的流动液体，所述流动液体内分散有磁性粉末或/和磁性块，所述血管模型上有用于吸附磁性粉末或/和磁性块的磁性部件；位于所述脑部模型处的血管模型内设置有信号电极，所述信号电极连接于微型控制器；沿着流动液体流动的方向，所述信号电极相对于磁性部件位于下游；所述血管模型与驱动泵串联。本发明能够让非医学专业人群能直观的理解脑梗死的病理，提高医生和脑梗死患者或患者家属的沟通效率和沟通效果，避免延误治疗时间；能提高科普宣教时的效果，让更多人理解脑梗死。

Description

一种动态演示脑梗死病理的模型及演示方法

技术领域

本发明涉及病理演示模型领域，尤其是一种动态演示脑梗死病理的模型及演示方法。

背景技术

“脑梗死”又称“中风”，是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然阻塞导致血液不能流入大脑或因脑部血管破裂引起脑组织损伤的一组疾病。，包括缺血性和出血性卒中。缺血性卒中又称脑梗死，发病率高于出血性卒中，约占脑卒中总数的70%～80%。再灌注治疗是通过溶栓药物、介入治疗或手术治疗，使完全梗死（闭塞）的血管重新开通，缺血组织获得再灌注的方法。急性脑梗死需要在发病后6小时内使用溶栓药物，24小时内进行血管内取栓治疗，一分钟延误就会造成190万个脑细胞死亡且不可逆，患者恢复的难易程度同闭塞发生后再灌注实现的时间相关，越早治疗效果越好。如果错过再灌注治疗，会对预后造成严重影响，死亡和残疾几率将大大增加。

我国脑血管病大数据平台数据显示，2020年我国静脉溶栓率约5.96%，取栓率约1.61%，还有90%的急性脑梗死患者未能得到再灌注治疗。从患者角度来说，由于再灌注治疗费用高，有出血或手术失败等风险，有可能人财两空，患者或患者家属不能快速决定是否进行再灌注治疗是导致时间延误，让患者错过再灌注治疗的主要因素之一。

目前，临床上没有可以直观演示脑梗死发病的设备，医生与患者或患者家属进行病情沟通交流，主要靠医生阐述，配合挂图或者网上找的一些相关的动图让患者和其家属尽可能理解，但由于医学的专业性，往往医生解说很多，患者和其家属还是一头雾水，很难真正理解病理，沟通效率低，沟通效果差；其次，目前市面上也没有对脑梗死病理进行演示的实体模型，对于非医学专业人员，甚至包括医学院学生等人群来说，难以直观理解脑梗死病理。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种动态演示脑梗死病理的模型及演示方法，能够让非医学专业人群能直观的理解脑梗死的病理，提高医生和脑梗死患者或患者家属的沟通效率和沟通效果，让患者和患者家属尽快决策，避免延误治疗时间；能提高科普宣教时的效果，让更多人理解什么叫脑梗死，认识到脑梗死的危害并加强疾病预防。

本发明采用的技术方案如下：一种动态演示脑梗死病理的模型，包括具有驱动泵和脑部模型的人体模型，所述人体模型由透明材质制成；所述人体模型内布置有血管模型，血管模型循环连通于驱动泵与脑部模型之间；血管模型内流动设置有用于模拟血液的流动液体，所述流动液体内分散有磁性粉末或/和磁性块，所述血管模型上固定或滑动连接有若干个用于吸附磁性粉末或/和磁性块的磁性部件；位于所述脑部模型处的血管模型内设置有用于检测流动液体中分散的磁性粉末或/和磁性块的信号电极，所述信号电极连接于微型控制器的信号输入端，所述微型控制器的信号输出端连接发光二极管；沿着流动液体流动的方向，所述信号电极相对于磁性部件位于下游；所述血管模型与用于驱动流动液体的驱动泵串联。

所述脑部模型具有若干个功能分区，所述血管模型具有至少一条主管路、若干条分管路和回流管路，所述主管路的进液口与驱动泵的出液口连接，每条所述分管路的进液口均与主管路的出液口连接，每条所述分管路的出液口均与回流管路的进液口连接，所述回流管路的出液口与驱动泵的进液口连接；一条所述分管路位于一个所述功能分区内。

每条所述分管路内均设置有信号电极，一个信号电极连接一个微型控制器。

所述信号电极包括正电极和负电极，所述正电极与负电极分别与微型控制器的电能输出端的正负极连接。

所述主管路和每条所述分管路上均至少安装有一个磁性部件。

所述磁性部件为一对电磁铁，所述电磁铁均连接于主控制器。

一对电磁铁中的两个所述电磁铁分居与所述血管模型的两侧；两个所述电磁铁的南极与北极相向。

所述人体模型还具有心脏模型和肺部模型，所述驱动泵安装于心脏模型内；所述回流管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路位于分管路与肺部模型之间，所述第二管路位于肺部模型与心脏模型之间。

所述第一管路上设置有开口，该开口通过旁路管与第二管路连通，所述第一管路处设置有能够阻挡磁性粉末或/和磁性块的滤网，该滤网位于所述开口处。

一种动态演示脑梗死病理的方法，应用所述的动态演示脑梗死病理的模型，包括以下步骤：

S1：开启装置，使微型控制器、主控制器和驱动泵接通电源；

S2：当需要演示脑梗死病理时候，使磁性部件具有磁性并且使磁性部件位于血液阻塞位置；

S3：磁性部件吸附流动液体内的磁性粉末或/和磁性块，磁性粉末或/和磁性块堆积堵塞血管模型内的流动液体流动；

S4：信号电极未检测到流动液体内的磁性粉末或/和磁性块，发光二极管做出对应的动作反应。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过流动液体模拟血液流动，流动液体中的磁性粉末或/和磁性块模拟血液中产生阻塞的物质，磁性粉末或/和磁性块在磁性部件的作用下被吸附堆积在血管模型中的某一处，从而实现堵塞的模拟；

2、本发明通过信号电极检测流动液体中是否有磁性粉末或磁性块来模拟脑梗死病理发生表现，从而模拟出脑梗死病理的基本原理，能够让非医学专业人群能直观的理解脑梗死的病理，提高医生和脑梗死患者或患者家属的沟通效率和沟通效果，避免延误治疗时间；能提高科普宣教时的效果，让更多人理解什么叫脑梗死，认识到脑梗死的危害并加强疾病预防。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1中B处的放大示意图；

图4为本发明公开的脑部模型的侧视结构示意图；

图中标记：1-脑部模型；11-功能分区；2-血管模型；21-主管路；22-分管路；23-第一管路；24-旁路管；25-第二管路；3-磁性部件；4-主控制器；5-流动液体；51-磁性粉末；52-磁性块；6-微型控制器；61-正电极；62-负电极；63-发光二极管；64-导电桥；7-心脏模型；8-肺部模型；9-滤网。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1-图4所示，一种动态演示脑梗死病理的模型，包括具有驱动泵和脑部模型1的人体模型，所述人体模型由透明材质制成，透明材质方便观察人体模型内流动液体5的情况，使得脑梗死病理演示更加直观。

在本实施例中，所述人体模型内布置有血管模型2，血管模型2也为透明材质制成，便于观察者或演示者直观的知道血管模型2内发生堵塞的位置；血管模型2循环连通于驱动泵与脑部模型1之间，血管模型2模拟人体内流向脑部和流出脑部的主要血管；血管模型2内流动设置有用于模拟血液的流动液体5，所述流动液体5内分散有磁性粉末51或/和磁性块52，在本实施例中，磁性粉末51或/和磁性块52的材料优选铁粉或/和铁块，当然，镍、钴等元素制成的具有磁性吸附或能被磁性吸附的粉末或块状物也能实现。

在本实施例中，如图2所示，所述血管模型2上固定或滑动连接有若干个用于吸附磁性粉末51或/和磁性块52的磁性部件3，滑动连接可以改变磁性部件3在血管模型2上的相对位置；所述磁性部件3用来吸附流动液体5中的磁性粉末51和磁性块52，引起磁性粉末51或/和磁性块52的堆积，实现血管堵塞的模拟；位于所述脑部模型1处的血管模型2内设置有用于检测流动液体5中分散的磁性粉末51或/和磁性块52的信号电极，信号电极用于检测流动液体5中是否存在磁性粉末51或/和磁性块52，所述信号电极连接于微型控制器6的信号输入端，所述微型控制器6的信号输出端连接发光二极管63，信号电极将检测的结果传递至微型控制器6，微型控制器6根据是否存在磁性粉末51或/和磁性块52来控制发光二极管63散发出不同颜色的光，以表示脑部是否出现病症。

在本实施例中，沿着流动液体5流动的方向，所述信号电极相对于磁性部件3位于下游；保证信号电极检测磁性粉末51或/和磁性块52是经过磁性部件3的。

在本实施例中，所述血管模型2与用于驱动流动液体5的驱动泵串联，驱动泵驱动流动液体5沿着血管模型2在驱动泵与脑部模型1之间流动。

需要说明的是，需要保证信号电极与血管模型2之间的密封，避免流动液体5泄露；具体的密封方式可以采取热熔胶填充信号电极与血管模型2的模型壁之间的间隙。

进一步的说明，由于驱动泵的存在，驱动泵会给予流动液体5不断流动的力，若完全堵塞血管模型2，会引起驱动泵给予流动液体5的力积累并且无处释放，当积累到一定量后可能会冲破堵塞位置，导致大量被吸附的磁性粉末51或/和磁性块52脱离，从而造成检测失败；但是，磁性粉末51或/和磁性块52之间相互存在间隙，使得存在的流动液体仍能有少量流过血管模型2被堵塞位置，以达到泄压的目的，并且磁性粉末51或/和磁性块52在磁性部件3的作用下不会跟随少量的流动液体流至被检测位置，所以，检测磁性粉末51或/和磁性块52能够更精确的知晓血管模型2是否被堵塞，磁性粉末51或/和磁性块52能够有效避免血管模型2被堵塞位置出现压力积累过多的情况出现。

在本实施例中，所述脑部模型1具有若干个功能分区11，本领域技术人员所知晓的，若干个功能分区11包括语言区、听觉区、视觉区、平衡区、运动区、味觉区和行为即情感区等具有功能分区11；所述血管模型2具有至少一条主管路21、若干条分管路22和回流管路，所述主管路21的进液口与驱动泵的出液口连接，每条所述分管路22的进液口均与主管路21的出液口连接，每条所述分管路22的出液口均与回流管路的进液口连接，所述回流管路的出液口与驱动泵的进液口连接；一条所述分管路22位于一个所述功能分区11内，分管路22模拟为脑部的各个功能分区11提供血液。

具体的，主管路21位于脑部模型1与驱动泵之间，模拟血液流向脑部的全部动脉或其中一条动脉；分管路22模拟流向脑部模型1中对应的功能分区11的血管。

进一步地，在本实施例中，每条所述分管路22内均设置有信号电极，一个信号电极连接一个微型控制器6，根据每条分管路22位于不同的功能分区11内，每个分管路22通过信号电极连接一个微型控制器6能够有效实现不同的功能分区有不同的微型控制器6，微型控制器6控制不同的发光二极管63的工作状态(发出不同颜色的光)来实现不同功能分区11是否存在病症；如味觉区的分管路22中没有磁性粉末51或磁性块52的流动，信号电极检测到该状态并且将检测到的信号传递给位于味觉区的微型控制器6，微型控制器6控制发光二极管63发出红光，表示味觉区出现病态，患者味觉功能会降低或消失。

需要说明的是，在本实施例中，发光二极管63能够发出绿光或者红光，当发光二极管63发出红光时候，表示信号电极未检测到磁性粉末51或磁性块52，对应区域表示出现病态；当发光二极管63发出绿光时候，表示信号电极检测到磁性粉末51或磁性块52，对应区域表示出现正常态。

进一步地，如图3所示，在本实施例中，所述信号电极包括正电极61和负电极62，所述正电极61与负电极62分别与微型控制器6的电能输出端的正负极连接，微型控制器6给予正电极61与负电极62之间电压差，若流动液体5中存在磁性粉末51或磁性块52，如铁材料制成的磁性粉末51或磁性块52，正电极61与负电极62之间的电压差会使磁性粉末51或/和磁性块52聚集成线状的导电桥64，导电桥64连接正电极61与负电极62，使得正电极61与负电极62连通，从而形成微型控制器6、正电极61、负电极62形成闭合通路，具有微弱电流，微型控制器6检测到该电流时候，即可认为流动液体5中存在磁性粉末51或磁性块52，从而知道血管模型2未被堵塞；反之，若流动液体5中不存在磁性粉末51或磁性块52，正电极61与负电极62之间的电压差也不会使磁性粉末51或/和磁性块52聚集成线状的导电桥64，从而微型控制器6、正电极61、负电极62之间不具有微弱电流，微型控制器6检测不到该电流时候，即可认为流动液体5中不存在磁性粉末51或磁性块52，从而知道血管模型2被堵塞。

进一步地，在实际运用中，流动液体5内的磁性粉末51或/和磁性块52可能不会完全被吸附在磁性部件3上，乃存在少量的磁性粉末51或/和磁性块52逃逸到信号电极位置，但是，根据电流、电压和电阻的关系，当微型控制器6为正电极61、负电极62提供的电压差一定时候，电流与电阻成负相关，而电阻与线性的导电桥64的横截面积成正相关，所以当磁性粉末51或/和磁性块52的量较少时候，导电桥64的电阻大，微型控制器6、正电极61、负电极62的闭合通路中的微弱电流小；所以，在实际运用中，为了提高信号电极检测磁性粉末51或/和磁性块52的准确性，可以设定最低电流值，微型控制器6以最低电流值作为判定基础，当检测到的电流处于最低电流值以下，认定血管模型2被堵塞；当微型控制器6检测到的电流处于最低电流值以上，认定血管模型2通畅。

在本实施例中，所述主管路21和每条所述分管路22上均至少安装有一个磁性部件3，一方面保证磁性部件3吸附磁性粉末51或/和磁性块52的稳定；另一方面提供多种位置血管堵塞引起脑梗死的模型。

具体的，在主管路21上至少安装有一个磁性部件3，当主管路21上的磁性部件3吸附磁性粉末51或/和磁性块52时候，磁性部件3吸附了流向所有分管路22(即流向脑部模型1中的所有功能分区11)的磁性粉末51或/和磁性块52，从而模拟出主动脉被堵塞引起脑部出现病态的情况；在每条所述分管路22上设置磁性部件3，当某条所述分管路22上磁性部件3吸附磁性粉末51或/和磁性块52时候，该分管路22所位于的功能分区11检测不到磁性粉末51或/和磁性块52，从而模拟出单独某个脑部功能分区11不能得到血液供应出现病态的情况。

在本实施例中，所述磁性部件3为一对电磁铁，所述电磁铁均连接于主控制器4；主控制器4控制对应位置的电磁铁的通电状态，当电磁铁通电，电磁铁具有磁性，能够吸附磁性粉末51或/和磁性块52；但电磁铁断电时候，电磁铁不具有磁性，不能吸附磁性粉末51或/和磁性块52；主控制器4控制电磁铁通电状态，就能实现控制血管模型2内的状态，方便工作人员随着病理演示的进行控制血管模型2内的状态。

进一步地，一对电磁铁中的两个所述电磁铁分居于所述血管模型2的两侧；两个所述电磁铁的南极与北极相向，使得两个电磁铁之间的磁感线会沿着血管模型2的径向方向穿过血管模型2，从而使得磁性粉末51或/和磁性块52受到血管模型2径向方向的力，并且使得磁性粉末51或/和磁性块52能够堆积在血管模型2的横截面处，从而达到堵塞的作用。

在本实施例中，所述人体模型还具有心脏模型7和肺部模型8，心脏模型7模拟心脏，肺部模型8模拟肺部，所述驱动泵安装于心脏模型7内，与心脏提供血液流动的动力事实相匹配；所述回流管路包括第一管路23和第二管路25，所述第一管路23位于分管路22与肺部模型8之间，从分管路22流出来的流动液体5汇集到第一管路23，经过第一管路23进入肺部模型8中；所述第二管路25位于肺部模型8与心脏模型7之间，流动液体5从肺部模型8进过第二管路25流入到心脏模型7，实现模拟整个血液的循环的过程。

在本实施例中，所述第一管路23上设置有开口，该开口通过旁路管24与第二管路25连通，部分流动液体5经过旁路管24进入第二路连通；所述第一管路23处设置有能够阻挡磁性粉末51或/和磁性块52的滤网9，滤网9阻挡流动液体5内的磁性粉末51或/和磁性块52，该滤网9位于所述开口处，被滤网9阻挡的磁性粉末51或/和磁性块52在流动液体5的冲刷下从开口进入第二管路25。

具体的，磁性粉末51或/和磁性块52被滤网9阻挡后，第一管路23的下游处的流动液体5不具有磁性粉末51或/和磁性块52，可以模拟静脉血管，表示血液中的氧或其他营养物质已经被消耗；流动液体5从肺部流出后与旁路管24中具有磁性粉末51或/和磁性块52的流动液体5汇合，可以模拟血液经过肺部后获得氧等状态。

需要说明一点，为了避免在演示过程中引起误解，所述旁路管24可以采取不透明的材质制成或者通过其他部件遮挡。

进一步地说明，微型控制器6或/和驱动泵在一些实施方式中可以与主控制器4连接，使得微型控制器6或/和驱动泵受主控制器4控制。

一种动态演示脑梗死病理的方法，应用本实施例所述的动态演示脑梗死病理的模型，包括以下步骤：

S1：开启装置，使微型控制器6、主控制器4和驱动泵接通电源，保证装置具有持续工作的能量供应。

S2：当需要演示脑梗死病理时候，使磁性部件3具有磁性并且使磁性部件3位于血液阻塞位置；

具体的，当需要演示动脉阻塞导致脑部的血液供应不足时候，主控制器4控制位于主管路21上的磁性部件3通电具有磁性；

当需要演示某个功能分区11阻塞导致该功能分区11的血液供应不足时候，主控制器4控制位于对应的分管路22上的磁性部件3通电具有磁性。

S3：磁性部件3吸附流动液体5内的磁性粉末51或/和磁性块52，磁性粉末51或/和磁性块52堆积堵塞血管模型2内的流动液体5流动；

需要说明的是，在实际中，由于驱动泵的作用，驱动泵始终会给予流动液体5流动的动力，所以实际上流动液体5不会完全被阻塞，但是，由于磁性部件3的存在，流动液体5中的磁性粉末51或/和磁性块52会依旧被吸附，脑部的信号电极仍检测不到磁性粉末51或/和磁性块52。

S4：信号电极未检测到流动液体5内的磁性粉末51或/和磁性块52，发光二极管63做出对应的动作反应。

在本实施例中，磁性粉末51模拟引起血管堵塞的血凝块；磁性块52模拟引起血管堵塞的血栓；血管模型2模拟血管；脑部模型1模拟脑部；流动液体5模拟血液；流动液体5中的磁性粉末51或/和磁性块52模拟血液中产生阻塞的物质，磁性粉末51或/和磁性块52在磁性部件3的作用下被吸附堆积在血管模型2中的某一处，从而实现堵塞的模拟；信号电极检测流动液体5中是否有磁性粉末51或磁性块52来模拟脑梗死病理发生表现，从而模拟出脑梗死病理的基本原理，能够让非医学专业人群能直观的理解脑梗死的病理，提高医生和脑梗死患者或患者家属的沟通效率和沟通效果，避免延误治疗时间；能提高科普宣教时的效果，让更多人理解什么叫脑梗死，认识到脑梗死的危害并加强疾病预防。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：包括驱动泵、脑部模型（1）和循环连通于驱动泵与脑部模型（1）之间的血管模型（2）；所示血管模型（2）内流动设置有用于模拟血液的流动液体（5），所述流动液体（5）内分散有磁性粉末（51）或/和磁性块（52），所述血管模型（2）上固定或滑动连接有若干个用于吸附磁性粉末（51）或/和磁性块（52）的磁性部件（3）；位于所述脑部模型（1）处的血管模型（2）内设置有用于检测流动液体（5）中分散的磁性粉末（51）或/和磁性块（52）的信号电极，所述信号电极连接于微型控制器（6）的信号输入端，所述微型控制器（6）的信号输出端连接发光二极管（63）；沿着流动液体（5）流动的方向，所述信号电极相对于磁性部件（3）位于下游；所述血管模型（2）与用于驱动流动液体（5）的驱动泵串联；所述脑部模型（1）具有若干个功能分区（11），所述血管模型（2）具有至少一条主管路（21）、若干条分管路（22）和回流管路，所述主管路（21）的进液口与驱动泵的出液口连接，每条所述分管路（22）的进液口均与主管路（21）的出液口连接，每条所述分管路（22）的出液口均与回流管路的进液口连接，所述回流管路的出液口与驱动泵的进液口连接；一条所述分管路（22）位于一个所述功能分区（11）内；每条所述分管路（22）内均设置有信号电极，一个信号电极连接一个微型控制器（6）。

2.根据权利要求1所述的动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：所述信号电极包括正电极（61）和负电极（62），所述正电极（61）与负电极（62）分别与微型控制器（6）的电能输出端的正负极连接。

3.根据权利要求1所述的动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：所述主管路（21）和每条所述分管路（22）上均至少安装有一个磁性部件（3）。

4.根据权利要求3所述的动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：所述磁性部件（3）为一对电磁铁，所述电磁铁均连接于主控制器（4）。

5.根据权利要求4所述的动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：一对电磁铁中的两个所述电磁铁分居与所述血管模型（2）的两侧；两个所述电磁铁的南极与北极相向。

6.根据权利要求1所述的动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：还包括心脏模型（7）和肺部模型（8），所述驱动泵安装于心脏模型（7）内；所述回流管路包括第一管路（23）和第二管路（25），所述第一管路（23）位于分管路（22）与肺部模型（8）之间，所述第二管路（25）位于肺部模型（8）与心脏模型（7）之间。

7.根据权利要求6所述的动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：所述第一管路（23）上设置有开口，该开口通过旁路管（24）与第二管路（25）连通，所述第一管路（23）处设置有能够阻挡磁性粉末（51）或/和磁性块（52）的滤网（9），该滤网（9）位于所述开口处。

8.一种动态演示脑梗死病理的方法，应用权利要求1-7任意一项所述的动态演示脑梗死病理的模型，其特征在于：包括以下步骤：

S1：开启装置，使微型控制器（6）、主控制器（4）和驱动泵接通电源；

S2：当需要演示脑梗死病理时候，使磁性部件（3）具有磁性并且使磁性部件（3）位于血液阻塞位置；

S3：磁性部件（3）吸附流动液体（5）内的磁性粉末（51）或/和磁性块（52），磁性粉末（51）或/和磁性块（52）堆积堵塞血管模型（2）内的流动液体（5）流动；

S4：信号电极未检测到流动液体（5）内的磁性粉末（51）或/和磁性块（52），发光二极管（63）做出对应的动作反应。

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