CN208404574U - 一种胸部电阻抗体模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种胸部电阻抗体模，属于医疗设备领域。胸部电阻抗体模包括胸腔模体和包覆胸腔模体的胸腔模箱，胸腔模体由外向内依次设置皮肤模拟物、皮下肌肉模拟物、骨骼模拟物和肌肉组织模拟物，肌肉组织模拟物形成胸腔模拟空间，胸腔模拟空间内设置肺模拟物和心脏模拟物；肺模拟物内部设置有网状弹性小管，心脏模拟物内部设置弹性泡状物，弹性泡状物内有可循环的血液模拟物；胸腔模箱的表面设置数个导电片，导电片与皮肤模拟物接触连接；还包括运动控制系统，运动控制系统设置气体泵和液体泵，气体泵连接网状弹性小管；液体泵连接弹性泡状物。其用于代替人体作为测试、验证和校准EIT设备的基准，推动EIT设备测试和验证的标准化。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗设备领域，特别涉及一种胸部电阻抗体模。
背景技术
电阻抗断层成像(EIT)是价廉物美的医学成像新方法，由于这种成像设备价格低廉、测量方便，非常适合于广泛的医疗普查和长时间连续监护，目前EIT技术是世界医学界研究的前沿热点，国内也有众多的研究机构在从事相关研究。但是，作为人体EIT设备测试、验证的标准器——人体电阻抗体模,却没有商品化的产品供应。现在对EIT设备的测试、验证和校准，主要是采用人体进行的。然而，不同人的身体电阻抗参数并不完全相同，同一人在不同时间段的身体电阻抗参数也有差异，甚至人在较短的时间间隔内因为出汗等原因其电阻抗参数也会有差异。因此，采用人体本身来测试、验证和校准EIT设备，并不具有普适性，难以实现在不同设备之间的相互比对和形成标准化。
电阻抗体模是模拟人体组织的电阻抗特性、用于EIT设备研究试验和产品标定的重要装置，电阻抗体模要基本反映人体内的电阻抗分布的特点，反映各种组织、各种器官、各种体液的电阻抗特性，尤其还要反映人体器官运动时电阻抗的变化，这些对于研究EIT测量技术、图象重构算法、测量数据和成像结果的重复精度都有重要意义。作为模拟人的肌肉、组织等的韧性和电阻率的材料是公知的，如在郑州大学出版的《肿瘤热疗学》中，给出了模拟人体组织的韧性和电阻率的材料的配方。因此，在利用现有技术的基础上，可以研制一款人体胸部电阻抗体模，用于代替人体作为测试、验证和校准EIT设备的基准，推动EIT设备测试和验证的标准化，促进EIT技术发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种胸部电阻抗体模，用于代替人体作为测试、验证和校准EIT设备的基准，推动EIT设备测试和验证的标准化。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种胸部电阻抗体模，包括胸部模体，胸部模体包括胸腔模体和包覆胸腔模体的胸腔模箱，胸腔模体由外向内依次设置皮肤模拟物、皮下肌肉模拟物、骨骼模拟物和肌肉组织模拟物，肌肉组织模拟物形成胸腔模拟空间，胸腔模拟空间内设置肺模拟物和心脏模拟物；肺模拟物内部设置有网状弹性小管，心脏模拟物内部设置弹性泡状物，弹性泡状物内有血液模拟物；胸腔模箱的表面设置数个导电片，导电片与皮肤模拟物接触连接；
还包括运动控制系统，运动控制系统设置气体泵和液体泵，气体泵连接网状弹性小管；液体泵连接弹性泡状物。
其中，血液模拟物在弹性泡状物内科循环。
优选地，所述胸部电阻抗体模还包括体液模拟物，体液模拟物分布于肌肉组织模拟物与肺模拟物之间、肌肉组织模拟物与心脏模拟物之间。
优选地，所述胸部电阻抗体模还包括肌肉块模拟物，肌肉块模拟物填充在胸腔模拟空间中。
优选地，网状弹性小管设置有肺连接管，肺连接管的起始端连接气体管接头，气体管接头连接气体泵。
优选地，弹性泡状物设置心连接管，心连接管的起始端连接液体接头，液体接头连接液体泵。
优选地，胸腔模箱的正面开设模箱盖，模箱盖与胸腔模箱之间密封。
优选地，胸腔模箱的顶端面上设置两个圆孔，分别用于气体泵与网状弹性小管的连接、液体泵与弹性泡状物的连接。
优选地，导电片的数量为17个，包括16个沿胸腔模箱周向分布的皮肤导电片和1个参考电极导电片。
优选地，所述胸部电阻抗体模还包括校准标志，校准标志是设置在胸腔模体内部的金属球或金属丝。
进一步优选地，所述校准标志分为三组，分别为：
金属球组，包括多个直径不同的金属球；
平行金属丝组，包括多个平行于胸腔模体的正面的金属丝；
垂直金属丝组，包括多个垂直于胸腔模体的正面的金属丝；
所述的胸腔模体的正面，对应于人的胸腔的正面。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的胸部电阻抗体模，包括胸部模体和运动控制系统，胸部模体包括胸腔模体和包覆胸腔模体的胸腔模箱。胸部模体按照人体胸腔的基本组织分布，由外向内依次设置皮肤模拟物、皮下肌肉模拟物、骨骼模拟物和肌肉组织模拟物，并且由肌肉组织模拟物形成胸腔模拟空间，在胸腔模拟空间内设置肺模拟物和心脏模拟物，这均较为真实的反映了人胸腔部分的组织、器官分布。其中，为了模拟人的肺和心脏的运动，肺模拟物内部设置了网状弹性小管，且网状弹性小管与运动控制系统的气体泵连接，通过气体泵向网状弹性小管内的充气或抽气，使得肺模拟物可以模拟肺的呼吸运动；心脏模拟物内部设置弹性泡状物，弹性泡状物内可循环的血液模拟物，且弹性泡状物与运动控制系统的液体泵连接，通过液体泵的泵入或抽离弹性泡状物内的血液模拟物，心脏模拟物可以模拟心脏的心跳。综上，该胸腔模体与运动控制系统相互配合，在组织和脏器的组成、分布、运动等方面实现了对人的胸部的较为完善的模拟。胸腔模箱包覆住胸腔模体，一方面可以对胸腔模体进行形状约束，进一步实现对胸部的模拟，另一方面，可以使得胸腔模体的材料与外部空间隔离，维持胸腔模体的各方面性质的长期稳定，避免胸腔模体的材料由于蒸发、细菌感染等导致的材料变质。胸腔模箱的表面设置数个与皮肤接触连接的导电片，导电片用于与EIT设备连接，使得EIT设备可以测量胸部电阻抗体模的电阻抗分布和参数，并以此为基准对EIT设备进行测试、验证和校准。本实用新型提供的胸部电阻抗体模，在胸部的外形上，在组织和脏器的组成、分布、运动等方面，实现了对人的胸部的较为完善的模拟，且胸腔模体的各方面特性长期稳定，能够较为真实的反应人体胸部的电阻分布状况，可以用于代替人体作为测试、验证和校准EIT设备的基准，推动EIT设备测试和验证的标准化。
进一步地，本实用新型提供的胸部电阻抗体模还包括校准标志，校准标志是设置在胸腔模体内部的金属球或金属丝。金属球或金属丝具有特定的直径和固定的位置，如此，利用校准标志可以对EIT设备的探测灵敏度和重复性进行检验。
附图说明
图1为本实用新型提供的胸腔模体的结构示意图。
图2为本实用新型提供的胸腔模箱的结构示意图。
图3为本实用新型提供的胸部电阻抗体模的结构示意图，其中，运动控制系统仅仅展示了气体泵和液体泵。
在说明书附图中，所用到的符号的含义解释如下：
1为肺模拟物；11为网状弹性小管；12为肺连接管；13为气体管接头；2为心脏模拟物；21为弹性泡状物；22为心连接管；23为液体管接头；31为金属球组；32为平行金属丝组；33为垂直金属丝组；4为胸腔模箱，41为模箱盖；421为皮肤导电片；422为参考电极导电片；43为箱脚；51为气体泵；52为液体泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
在本申请文件中，胸腔模体的方向位置的描述是参考人的胸部的位置进行设定的。胸腔模箱的正面，指的是对应于人的胸部正面的一侧；胸腔模箱的顶端面，对应于人的颈部一侧。
一种胸部电阻抗体模，包括胸部模体和运动控制系统。
胸部模体包括胸腔模体和包覆胸腔模体的胸腔模箱4，胸腔模体由外向内依次设置皮肤模拟物、皮下肌肉模拟物、骨骼模拟物和肌肉组织模拟物，肌肉组织模拟物形成胸腔模拟空间，胸腔模拟空间内设置肺模拟物1和心脏模拟物2；肺模拟物1内部设置有网状弹性小管11，心脏模拟物2内部设置弹性泡状物21，弹性泡状物21内填充血液模拟物；胸腔模箱4的表面设置数个导电片，导电片与皮肤模拟物接触连接；还包括运动控制系统，运动控制系统设置气体泵51和液体泵52，气体泵51连接网状弹性小管11；液体泵52连接弹性泡状物21。
皮肤模拟物为较厚实的密致棉布，上面涂覆有体液模拟物。体液模拟物是电阻率为650～750Ω·m的稀糊状的材料。现有技术中具有大量的材料可以用作体液模拟物，技术人员可以直接选用。
皮下肌肉模拟物由包膜材料和包膜材料包覆的片状物组成，所述片状物由电阻率为210～230Ω·m的体模材料形成，厚度为3～5mm，形状与皮肤模拟物的形状相仿。
骨骼模拟物是预制好的骨骼支架，骨骼支架的材料选用进行了表面绝缘处理的竹片，其形状仿制人的脊椎和胸部骨骼。
肌肉组织模拟物由包膜材料和包膜材料包覆的片状物组成，所述片状物由电阻率为210～230Ω·m的体模材料形成，厚度为9～12mm，尺寸略小于皮肤模拟物。
肺模拟物1包括左肺模拟物1、右肺模拟物1，左肺模拟物1、右肺模拟物1的内部均设置网状弹性小管11，网状弹性小管11的上下两侧各设置肺叶模拟物，上下两侧设置的两片肺叶模拟物被包膜材料包覆在一起；肺叶模拟物由电阻率为380～450Ω·m的体模材料形成。
心脏模拟物2的内部设置弹性泡状物21，弹性泡状物21的两侧各设置心肌模拟物，两块心肌模拟物被包膜材料包覆在一起；其中，心肌模拟物由电阻率为210～230Ω·m的体模材料形成。
所选用的体模材料是现有技术公开的，如郑州大学出版的《肿瘤热疗学》第155页介绍了体模的一种配方，其电阻率的大小可以通过导电介质的比例进行调节。
其中，包膜材料为密致性好的导电塑胶膜或者经体液模拟物浸润后密致的细纱纺织布。其中，弹性泡状物21可以选用动物的尿泡。
其中，气体泵51和液体泵52采用两路不同的驱动信号，气体泵51可直接采用防褥疮床垫的微型气泵，采用市电工频供电，将充/放气周期调节到3～4秒钟/一次，与呼吸运动相近；液体泵52采用脉冲供电，脉冲的周期约为1秒，脉冲的幅度和波形，须与血液模拟物的流动性配合，以求达到类似“心跳”的效果。
其中，在一种可行的实现方式中，胸部模体中还填充有体液模拟物，体液模拟物设置在各个组织模拟物和器官模拟物之间，成为阻抗耦合介质。
其中，在一种可行的实现方式中，胸腔模拟空间中还设置了肌肉块模拟物，肌肉块模拟物由包膜材料和包膜材料包覆的块状物组成，所述块状物由电阻率为210～230Ω·m的体模材料形成。
其中，在一种可行的实现方式中，左肺模拟物1、右肺模拟物1中的网状弹性小管11均连接有肺连接管12，肺连接管12的起始端连接气体管接头13，气体管接头13连接气体泵51。其中，在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中，胸腔模箱4的顶端面设置有圆孔，圆孔中安装非金属的气体管接头13，且实现气体管接头13与胸腔模箱4的紧密连接。如此，气体管接头13固定在胸腔模箱4上并使得胸腔模箱4与气体泵51的连接处密封；当拆除气体泵51时，可以通过对气体管接头13进行加盖实现对网状弹性小管11的密封。
其中，在一种可行的实现方式中，弹性泡状物21设置心连接管22，心连接管22的起始端连接液体管接头23，液体管接头23连接液体泵52。其中，在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中，胸腔模箱4的顶端面设置有圆孔，圆孔中安装非金属的液体管接头23，且实现液体管接头23与胸腔模箱4的紧密连接。如此，液体管接头23固定在胸腔模箱4上并使得胸腔模箱4与液体泵52的连接处密封；当拆除液体泵52时，可以通过对液体管接头23进行加盖实现对弹性泡状物21的密封。
其中，在一种可行的实现方式中，胸腔模箱4的正面开设模箱盖41，模箱盖41与胸腔模箱4之间密封。模箱盖41的设置，可以方便胸部模体的制作。
其中，在一种可行的实现方式中，导电片的数量为17个，包括16个沿胸腔模箱4周向分布的皮肤导电片421和1个参考电极导电片422。导电片的分布，应当按照EIT电极分布的位置。16个测试导电片的设置，能够满足现有的主流EIT设备，可用于用于16+1电阻抗带式传感器组。
其中，在一种可行的实现方式中，胸部模体内部设置校准标志，校准标志是设置在胸腔模体内部的金属球或金属丝。校准标志用于评估EIT设备的分辨率和重复性。其中，在该可行实现方式的一种更具体的实现方式中，校准标志分为三组，分别为：金属球组31、平行金属丝组32和垂直金属丝组33。
金属球组31，包括多个直径不同的金属球；不同直径的金属球可以设置在皮下肌肉模拟物和肌肉组织模拟物之间，并借助两个组织的张力实现对金属球的固定。
平行金属丝组32，包括多个平行于胸腔模体的正面的金属丝；各个金属丝的直径和方向可以不相同，并设置在皮下肌肉模拟物和肌肉组织模拟物之间，借助两个组织的张力实现对金属丝的固定。
垂直金属丝组33，包括多个垂直于胸腔模体的正面的金属丝；各个金属丝的直径不相同，并借助骨骼模拟物和肌肉块模拟物等实现固定。
Claims (10)
1.一种胸部电阻抗体模，其特征在于，包括胸部模体，胸部模体包括胸腔模体和包覆胸腔模体的胸腔模箱(4)，胸腔模体由外向内依次设置皮肤模拟物、皮下肌肉模拟物、骨骼模拟物和肌肉组织模拟物，肌肉组织模拟物形成胸腔模拟空间，胸腔模拟空间内设置肺模拟物(1)和心脏模拟物(2)；肺模拟物(1)内部设置有网状弹性小管(11)，心脏模拟物(2)内部设置弹性泡状物(21)，弹性泡状物(21)内有血液模拟物；
胸腔模箱(4)的表面设置数个导电片，导电片与皮肤模拟物接触连接；
还包括运动控制系统，运动控制系统设置气体泵(51)和液体泵(52)，气体泵(51)连接网状弹性小管(11)；液体泵(52)连接导电的弹性泡状物(21)。
2.如权利要求1所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，还包括体液模拟物，体液模拟物分布于肌肉组织模拟物与肺模拟物(1)之间、肌肉组织模拟物与心脏模拟物(2)之间。
3.如权利要求1所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，还包括肌肉块模拟物，肌肉块模拟物填充在胸腔模拟空间中。
4.如权利要求1所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，网状弹性小管(11)设置有肺连接管(12)，肺连接管(12)的起始端连接气体管接头(13)，气体管接头(13)连接气体泵(51)。
5.如权利要求1所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，弹性泡状物(21)设置心连接管(22)，心连接管(22)的起始端连接液体接头，液体管接头(23)连接液体泵(52)。
6.如权利要求1所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，胸腔模箱(4)的正面开设模箱盖(41)，模箱盖(41)与胸腔模箱(4)之间密封。
7.如权利要求1所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，胸腔模箱(4)的顶端面上设置两个圆孔，分别用于气体泵(51)与网状弹性小管(11)的连接、液体泵(52)与弹性泡状物(21)的连接。
8.如权利要求1所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，导电片的数量为17个，包括16个沿胸腔模箱(4)周向分布的皮肤导电片(421)和1个参考电极导电片(422)。
9.如权利要求1～8任一项所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，还包括校准标志，校准标志是设置在胸腔模体内部的金属球或金属丝。
10.如权利要求9所述的胸部电阻抗体模，其特征在于，所述校准标志分为三组，分别为：
金属球组(31)，包括多个直径不同的金属球；
平行金属丝组(32)，包括多个平行于胸腔模体的正面的金属丝；
垂直金属丝组(33)，包括多个垂直于胸腔模体的正面的金属丝；
所述的胸腔模体的正面，对应于人的胸腔的正面。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107202820A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-09-26 | 西北机器有限公司 | 一种胸部电阻抗体模及其制备和养护方法 |
| CN110432921A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-12 | 湖南文理学院 | 一种心脏动态模拟装置 |
| CN110693498A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-01-17 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 多核磁共振系统肺部气体成像信噪比/均匀性测试装置 |
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| CN110432921A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-12 | 湖南文理学院 | 一种心脏动态模拟装置 |
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