CN212342141U - 模拟胸廓及胸部按压仿真模拟人 - Google Patents

Abstract

本实用新型是针对现有技术中胸部按压训练设备在进行按压训练时手感与人体的真实胸部按压差别较大以及当学员采用其进行胸部按压训练时无法使学员较好的掌握按压的力度的不足，提供一种模拟胸廓及胸部按压仿真模拟人，此模拟胸廓包括仿真胸骨、仿真脊椎以及分别设置在仿真胸骨和仿真脊椎两侧连接仿真胸骨、仿真脊椎的仿真肋骨，此模拟人包括心脏胸外按压训练系统及模拟胸廓，心脏胸外按压训练系统包括包括阻力输出装置、阻力施加装置及心脏胸外按压训练装置，采用本实用新型提供的模拟胸廓及胸部按压仿真模拟人，能模拟真实的胸腔运动，从而使按压训练时的手感更加接近按压人体的手感，从而使学员能更好的掌握胸部按压训练时的力度。

Description

模拟胸廓及胸部按压仿真模拟人

技术领域

本实用新型涉及一种模拟胸廓及用于医学教学用的胸部按压仿真模拟人。

背景技术

在医学教学中，常用模拟教具进行实际操作教学，比如，采用胸部按压训练设备进行教学。中国实用新型专利（CN103140884A）公开了一种胸部按压训练设备，它包括上板、底部和柔性梁，当力施加在上板上时上板的至少一部分可以在受外力作用下朝底部移动，力从上板传递给柔性梁，当外力传递给柔性梁时柔性梁弯曲，通过柔性梁的弯曲来模拟胸部的起伏，采用此结构通过柔性梁的弹性弯曲对上板施加的外力进行缓冲，因此按压时的手感与真实的人体胸部按压的感觉差别较大，无法使学员较好的掌握按压的力度和手感。

为了提高模拟训练的真实性，本实用新型采用医学教学模拟人对学员进行教学训练，医用教学模拟人是根据临床基础护理操作与实习护理技术大纲的要求研发的仿真医学病人，目的是取代以前不能进行仿真操作训练的胸部按压设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对现有技术中胸部按压训练设备在进行按压训练时手感与人体的真实胸部按压差别较大以及当学员采用其进行胸部按压训练时无法使学员较好的掌握按压的力度的不足，提供一种模拟胸廓及设置有本模拟胸廓的胸部按压仿真模拟人。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种模拟胸廓，包括仿真胸骨、仿真脊椎以及分别设置在仿真胸骨和仿真脊椎两侧连接仿真胸骨、仿真脊椎的仿真肋骨；

第一条至第十条仿真肋骨的上端与仿真胸骨的对应侧铰接连接，至少第七至十条仿真肋骨的下端与仿真脊椎的对应侧铰接连接；

所述的仿真肋骨与仿真胸骨上下摆动铰接连接，各仿真肋骨与仿真椎骨前后摆动铰接连接；第一节仿真胸骨的两侧分别设置有仿真锁骨，仿真锁骨的一端与仿真胸骨铰接连接，仿真锁骨的另一端滑动连接仿真肩胛骨的外侧端，仿真肩胛骨的本体与对应侧的仿真椎骨铰接连接；所述的仿真锁骨的与仿真肩胛骨连接端设置有滑块二，在仿真肩胛骨的外侧端设置有长圆孔形滑套，滑块二设置在滑套内，由长圆孔限定滑块二的运动轨迹和运动范围，所述滑套横向设置，当按压胸廓时滑块二在长圆孔内滑动；所述第七至第十条仿真肋骨的弹性大于第一条至第六条仿真肋骨头的弹性；

第七至十条仿真肋骨的上端分别设置仿真肋弓，第七至十条仿真肋骨通过仿真肋弓与仿真胸骨铰接连接；

所述模拟胸廓的组成器官的形状、各器官间的比例和位置与人体的相对应的器官的形状、比例和位置一致或成比例缩放，在仿真脊椎的下端铰接连接作为仿真浮肋的第十一条和第十二条仿真肋骨。

一种胸部按压仿真模拟人，包括心脏胸外按压训练系统及上述的模拟胸廓，所述的心脏胸外按压训练系统包括包括阻力输出装置、阻力施加装置及心脏胸外按压训练装置，所述胸外按压训练装置包括作为模拟胸骨的托板或胸骨压板，所述阻力输出装置通过所述阻力施加装置与所述心脏胸外按压训练装置连接，为胸外按压训练装置的托板或胸骨压板下移提供阻力，所述胸外按压训练装置设置在模拟胸阔内，所述托板或胸骨压板设置在仿真胸骨下方与仿真胸骨固定连接；

所述心脏胸外按压训练装置包括架体、托板以及托板的复位机构，所述复位机构包括前支撑座、后支撑座、滑轨、滑块、复位件和连杆；滑轨的一端固定设置在前支撑座上，另一端设置在后支撑座上，滑块滑动设置在滑轨上，所述托板的一端与架体铰接或转动连接，另一端铰接或转动连接连杆的上端，连杆的下端铰接连接滑块，当对托板施压时由复位件阻碍滑块沿滑轨移动，当放弃施压时由复位件通过自身张力或拉力带动滑块复位；

所述阻力施加装置包括同步带轮一和同步带轮二及同步带，所述同步带连接同步带轮一和同步带轮二，所述同步带与胸外按压训练装置的滑轨平行设置；

所述同步带与胸外按压训练装置的滑块固定连接，同步带轮一与阻力输出装置的输出轴连接；

还包括阻力控制系统，阻力控制系统与阻力输出装置电连接，通过阻力控制系统控制阻力输出的大小；

所述阻力控制系统中设置有模拟病例模块，每种模拟病例模块对应输出不同阻力的控制信号，对应地，阻力输出装置提供不同的阻力；

所述的阻力输出装置采用扭矩电机，扭矩电机的输出端与阻力施加装置的同步带轮一连接，通过阻力控制系统向扭矩电机驱动线加载不同的电阻调整扭矩电机的负载使扭矩电机输出不同的阻力，所述扭矩电机为步进电机、直流电机、交流电机；

所述阻力输出装置为稀土永磁力矩电机或者磁粉离合器制动器，所述阻力控制系统包括中控部分、调压电源、电流放大电路，中控部分通过调整调压电源的输出电压调整线圈中的电流从而调整磁力线圈的磁力进而调整转子扭矩，调压电源输出的电流信号经放大电路放大后进入磁力线圈，由稀土永磁力矩电机的输出端与阻力施加装置的同步带轮一连接或磁粉离合器的制动器与同步带固定连接。

采用本实用新型提供的模拟胸廓及胸部按压仿真模拟人，由于仿真肋骨的上端部与仿真胸骨铰接连接，仿真肋骨的下端部与仿真脊椎铰接连接，仿真胸骨、仿真肋骨和仿真脊椎形成完整的胸腔结构，也称为骨笼，当在进行胸部按压训练时仿真胸骨和仿真肋骨同时运动，能模拟真实的胸腔运动，从而使按压训练时的手感更加接近按压人体的手感，从而使学员能更好的掌握胸部按压训练时的力度。

附图说明

图1是本实用新型模拟胸廓实施例的立体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明实施例提供的胸部按压仿真模拟人胸部主要结构示意图；

图4、本发明医学教学中模拟不同骨质抗力的胸外按压训练系统实施例结构示意图；

图5为本发明医学教学中模拟不同骨质抗力的胸外按压训练装置另一实施例结构示意图；

图6为本发明实施例结构的阻力输出装置与现有技术的胸外按压装置结合后的示意图；

图7为扭矩电机作为阻力输出装置是的扭矩电机控制原理图；

图8为采用稀土永磁力矩电机和磁粉离合器制动器作这阻力输出装置时的阻力控制原理图；

图9仿真肩胛骨与仿真脊椎连接结构，在连接件一上设置有沉腔一；

图10仿真肩胛骨与仿真脊椎连接结构，在连接件二上设置有连通孔二。

附图标记说明

1-胸骨压板；2-弹簧支撑；3-压簧；4-座体；5-凹槽；

16、接线端子；17、调压电源输入线；18、调压电源；19、信号线；电源线21、三极管22、控制线23、线圈24；

100-架体； 101-胸骨支撑座； 102-底板；

200-托板； 201-轴一；

300-复位机构； 301-前支撑座； 302-后支撑座； 303-滑轨； 304-滑块； 305-连杆； 306-轴二； 307-轴三； 308-复位件；

801-心脏胸外按压训练装置；802-阻力输出装置；803-阻力施加装置；804-阻力控制系统。

810-同步带；811-同步带轮一；812-同步带轮二； 813-同步带压板；814-刹车装置815-固定板

601-仿真胸骨； 602-仿真肋骨； 603-仿真脊椎； 604-仿真锁骨； 605-仿真肩胛骨605； 606-仿真软肋； 607-仿真肋弓； 608-仿真浮肋； 609-销轴一；610-销轴二；611-滑套； 612-滑块二； 613-通孔一； 614-沉腔一； 615-连接件一；616-圆柱头形连接件二；617-通孔二；618-胸柄。6201-第一条仿真胁骨；6202-第二条仿真胁骨；6203-第三条仿真胁骨；6204-第四条仿真肋骨；6205-第五条仿真肋骨；6206-第六条仿真肋骨；6207-第七条仿真肋骨；6208-第八条仿真肋骨；6209-第九条仿真肋骨；6210-第十条仿真肋骨；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步地描述：

本实用新型中提及到的各仿真器官、如：仿真肋骨、仿真脊椎、仿真胸骨等，该器官与人体真实器官的形状和比例接近或基本一致，可通过3D打印技术获得骨骼的形状和尺寸。为叙述方便，将人体的胸部所在的位置称为前，将人体脊椎所在位置称为后。

如图1和图2所示，本实施结构的模拟胸廓包括仿真胸骨601、仿真肋骨602以及仿真脊椎603；第一至第十条仿真肋骨602的上端与仿真胸骨601铰接连接，仿真肋骨602的下端与对应位置的仿真脊椎603铰接连接，仿真胸骨601的两侧分别设置有仿真肋骨602，由每侧的仿真肋骨连接仿真胸骨和仿真脊椎的对应侧，仿真肋骨与仿真胸骨及仿真脊骨间的连接位置、仿真肋骨间的位置与真人相一致，仿真胸骨、仿真肋骨、仿真脊椎构成了胸腔的主体，由于仿真肋骨602的上端与仿真胸骨601铰接连接，仿真肋骨602的下端与仿真脊椎603铰接连接，当进行胸部按压训练时向下按压仿真胸骨601，仿真胸骨向下移动，带动仿真肋骨随着仿真胸骨一同运动，使训练者在进行按压训练时的手感比较接近在真人身上操作的手感，受训者感觉比较真实。仿真肋骨602由具有一定柔性和韧性的材料制成，当进行胸部按压训练时，避免由于压力过大使仿真肋骨602断裂，同时，当撤去按压外力时可在仿真肋骨602自身的弹力作用下使仿真胸骨601恢复至原位，比较真实地模拟出按压人体胸廓的过程。为了增加训练时的体验，最好在第十仿真肋骨6210的下方设置作为浮肋608的第十一仿真肋骨和第十二仿真肋骨，仿真浮肋608的一端为自由端,另一端与仿真脊椎连接。仿真肋骨的材料可采用尼龙、聚胺酯或聚胺酯高分子材料，比如专利号为ZL201010196004.3中公布的聚氨酯复合高分子材料。可采用3D打印成型肋骨、软骨，也可采用注塑成型制造仿真肋骨、仿真软骨、仿真脊椎、仿真胸骨等。还可采用弹簧片制作仿真肋骨。当然，也可采用上述采料制成仿真锁骨和仿真肩胛骨605及仿真肋弓。

在仿真胸骨601的上端的两侧分别设置有仿真锁骨604，仿真锁骨604的一端与仿真胸骨601的上端铰接连接，仿真锁骨604的另一端滑动连接仿真肩胛骨605的外侧端，仿真肩胛骨605的本体端与仿真脊椎603的上端铰接连接，通过设置仿真锁骨604和仿真肩胛骨605使仿真胸腔的整体结构更加接近人体的胸腔结构，方便观察在进行胸部按压训练时人体的胸腔的运动，优选的，仿真肩胛骨605与仿真锁骨通过滑块二612和长圆孔形滑套611滑动连接，长圆孔的长度方向沿人体的宽度方向设置，滑块二612在滑套的长圆孔内运动，由长圆孔限定滑块二612的运动轨迹和运动范围。优选滑块二612设置在仿真锁骨604的外端下部，滑套设置在仿真肩胛骨605的外侧端，由滑套的一端与仿真肩胛骨605的外侧端固定连接，另一端为悬臂端。当按压胸廓时随着仿真胸骨和仿真肋骨的下移滑块二612在滑套的长圆孔内沿着长圆孔的长度方向向外侧滑动，防止仿真锁骨阻碍仿真肋骨的运动，当撤去按压外力时，仿真肋骨在自身弹力的作用下向上位移复位，滑块二612随着在长圆孔内由长圆孔外侧向长圆孔内侧滑动。优选在仿真脊椎603的上端两侧分别设置有连接件一615，在连接件一615上表面设置有半圆柱形沉腔一614，在圆柱形沉腔一614的两底上设置有通孔一613，在仿真肩胛骨605的本体内侧设置有圆柱头形连接件二616，圆柱头形连接件二的轴线沿人体长度方向设置但不一定完全平行，可以有小的夹角,与圆柱头形的连接件二的轴线平行在连接件二上设置有通孔二617，仿真肩胛骨605的本体内侧设置的圆柱头形连接件二616设置在仿真脊椎的半圆柱形沉腔一614内，且通孔二617与通孔一613的孔中心线同线，通过螺栓穿过通孔一和通孔二和螺母将圆柱头形连接件二616的圆柱头固定在圆柱形沉腔一614内，从而实现仿真肩胛骨605与仿真椎骨铰接连接。

为了在实施仿真教学诸如进行胸部按压和吹气训练过程中使手感和结构更接近于人体，使仿真教学体验更真实，优选地，可在第七条仿真肋骨6207至十条仿真肋骨6210前端分别设置仿真软肋且各仿真软肋相连形成仿真肋弓607，第七至十条仿真肋骨前端设置仿真软肋且各仿真软肋606相连形成仿真肋弓607，由仿真肋弓607与仿真胸骨的胸柄618铰接连接。优选,第七条仿真肋骨至第十条仿真肋骨的弹性和柔性均大于第一条仿真肋骨至第六条仿真肋骨的弹性和柔性，这样当进行按压训练时，第一至第六条仿真肋骨的变形可以小些，而第七至第十条仿真肋骨的变形可大些，模拟胸部起伏状态更真实。

对于仿真肋骨与仿真胸骨的连接结构及仿真肋骨与仿真脊椎骨的连接结构一个优选的实施例为，第一条仿真肋骨至第六条仿真肋骨与仿真脊椎和仿真胸骨均通过销轴铰接连接，在仿真胸骨和仿真脊椎骨均设置销轴一609，仿真肋弓607通过合页与仿真胸骨铰接连接，合页的轴与仿真胸骨的方向斜相交。这样设置可保证在进行按压操作时整个胸腔活动的弹性和支撑力，使手感更接近于按压人体胸廓。另一个更优选的实施例结构为，连接仿真肋骨与仿真胸骨的销轴一609沿人体的长度方向设置，使仿真肋骨与仿真胸骨可相对人体前后摆动，连接仿真肋骨与仿真脊椎的销轴二610沿人体的前后方向设置，使仿真肋骨可沿人体的长度方向摆动，也就是连接仿真胸骨的销轴一和连接仿真脊椎骨的销轴二垂直设置，采用这样的连接结构，在进行按压操作时仿真肋骨既可以在人体的前后方向运动也可以在人体长度方向上运动，使胸阔的起伏状态是一个曲线，而非上下的直线，更接近真实人体的胸廓起伏状态，且使模拟胸廓有一定的反弹力，使手感更真实。还可以采用如下方案，第一条至第六条仿真肋骨仅与仿真胸骨相连，与椎骨并不相连接，第七至第十条仿真肋骨采用弹性与韧性比较好的材质，其均与仿真椎骨和仿真胸骨相连，连接仿真肋骨与仿真胸骨的销轴一609沿人体的长度方向设置，连接仿真肋骨与仿真脊椎的销轴二610沿人体的前后方向设置，采用本结构，当进行按压训练时，由于第一至第六条仿真肋骨仅通过其上端与胸骨连接，下端均是自由端，因此按压时第七至第十条仿真肋骨的变形不受第一至第六条仿真肋骨的影响，约束少，变形相对较大，与真实人体骨骼受力变形情况相近似度更高，因此，模拟胸阔起伏的状态更真实。

优选的，仿真胸骨601、仿真肋骨602、仿真脊椎603与人体的相应骨骼的形状及尺寸比例一致，这样可提高仿真胸腔与真实胸腔的近似度，增加训练操作时体验的真实性，胸廓可以是成人、儿童或婴儿的胸廓结构。

本发明的胸阔结构可用于医学教学模拟人，比如与心脏胸外按压训练系统结合，组成胸部按压仿真模拟人。

优选采用如下结构的心脏胸外按压训练系统，包括心脏胸外按压训练装置801、阻力输出装置802、阻力施加装置803由阻力施加装置803连接阻力输出装置802和心脏胸外按压装置801对心脏胸外按压装置的仿真胸骨的下移提供阻力。更好地，设置阻力控制系统804，由阻力控制系统804控制阻力输出装置对胸骨下移施加不同的阻力，实现对阻力的全自动或半自动调节。

优选的心脏胸外按压训练装置801包括：支撑座301、托板200以及复位机构300；托板200为接受按压的受力板，固定设置在仿真胸骨601下方，对防真胸骨进行辅助支撑，复位机构使被按下的托板复位，由支撑座301对复位机构进行支撑。复位机构包括滑轨303、滑块304、复位件308和连杆305，滑块和滑杆滑动连接，滑轨的一端固定设置在后支撑座302上，另一端固定设置在前支撑座301上，托板200的一端铰接或转动连接在架体上，另一端与连杆305的上端铰接或转动连接，连杆305的下端与滑块铰接或转动连接。复位件可以是压缩弹簧、拉力弹簧，还可以是弹力绳。当复位件为压缩弹簧时套装设置在滑轨上，压缩弹簧设置在前支撑座与滑块间，当复位件为拉力弹簧或弹力绳时，拉力弹簧或弹力绳设置在后支撑座和滑块间，一端固定连接滑块，另一端固定连接后支撑座，托板与连杆间的夹角小于90度。复位机构300通过前支撑座和后支撑座固定在仿真脊椎603上。

阻力施加装置803包括同步带810、同步带轮一811和同步带轮二812，阻力输出装置802可以采用可调式扭矩电机，同步带轮一811设置在扭矩电机的输出轴上，同步带轮二812设置在支撑座上，同步带810与滑轨303平行设置，同步带固定在两同步带压板813间，由同步带压板813与滑块304固定连接，通过同步带810连接同步带轮一和同步带轮二，扭矩电机与阻力控制系统电信号连接，阻力控制系统控制扭矩电机的输出扭矩，当向下按压托板200时带动滑块304滑动从而使同步带810移动带动同步带轮转动使扭矩电机产生电流，手动选择需要的阻力或通过阻力控制系统向电机驱动线加载不同的电阻调整电机的负载则可以得到需要的阻力也就是不同骨质的抗力。图7示出了扭矩电机控制原理图。此控制原理适用于扭矩电机采用步进电机、直流电机，交流电机的情景，步进电机最好采用42步进电机，57步进电机。图7示出了扭矩电机控制原理图。阻力控制系统包括中控部分和电阻调模块，中控部分优选采用STM32F042F46P芯片，中控部分与电阻调整模块电信号连接，电阻调整模块与电机驱动线电信号连接。

扭矩电机还可以采用稀土永磁力矩电机。此时可采用如图8结构的阻力控制系统，包括中控部分（没在图中示出），调压电源18和MOS管22，调压电源18通过接线端子16连接MOS管22的栅极G，由MOS管22的源极S通过控制线23连接电机线圈24，由漏极D通过信号线19连接中控部分，调压电源通电工作后，中控部分通过信号线19通知调压电源将相应的电信号供给MOS管的栅极G，栅极G接收到电流后控制漏极D向源极S发射电流、源极S将电流通过控制线供给线圈、线圈与定子瞬间产生磁场驱动转子、转子带动中轴旋转从而带动电机输出端输出扭矩，当需要增大扭矩时，中控部分增加电流信号，通知调压电源增加输出电压，向MOS管的栅极G增加供电电压、此时MOS管的栅极G控制漏极D流向源极S的电流增大、经过放大的电流由源极S供给电机的线圈、线圈在大电流的驱使下定子磁场的磁力也随之变大、在磁力的作用下迫使电机转子扭矩增大，因此同步带获得的阻力增大，反之则减少调压电源的电压，减少同步带受到的阻力。

采用扭矩电机作为阻力输出装置802时，由扭矩电机的输出轴与阻力施加装置的同步带轮一固定连接。

阻力输出装置802还可采用可调式制动器，刹车盘设置在驱动电机的输出轴上，可调式制动器与阻力控制系统电信号连接，同步带轮一设置在驱动电机的输出轴上，同步带轮二设置在支撑座上，同步带连接同步带轮一和同步带轮二，同步带与滑轨通过同步带压板固定连接。本发明专利申请中以采用磁粉离合器制动器为例进行说明。其控制原理同采用稀土永磁力矩电机。如图8所示，包括中控部分、调压电源18和MOS管， MOS管的源极S与磁粉离合器制动器的线圈电连接，调压电源18通过接线端子16连接MOS管22的栅极G，由MOS管22的源极S通过控制线23连接电机线圈24，由漏极D通过信号线19连接中控部分，调压电源18通电工作后，中控部分通过信号线19将电信号供给MOS管的栅极G，栅极G接收到电流后控制漏极D向源极S发射电流、源极S将电流通过控制线供给线圈、线圈磁场增强，吸合磁粉增加，当需要增大扭矩时，中控部分增加电流信号，通知调压电源增加输出电压，向MOS管的栅极G增加供电电压、此时MOS管的栅极G控制漏极D流向源极S的电流增大、经过放大的电流由源极S供给磁粉离合器制动器、线圈在大电流的驱使下定子磁场的磁力也随之变大、在磁力的作用下吸引的磁粉也越来越多，因此获得的阻力增大，反之则减少调压电源的电压，减少磁粉阻力。还可采用二极管、可控硅作为电流放大装置替代MOS管。采用可调式制动器作为阻力输出装置时，由制动器与同步带固定连接。

在阻力控制系统中设置有模拟病例模块，每种病例对应不同的按压抗力，因为心脏胸外按压训练装置的阻力是一定的，因此，通过计算可以得到不同骨质抗力的病人需提供的阻力，模拟病例模块内设置有病人实例，每个不同的病人实例对应不同的阻力信号，当按训练场景选择不同的模拟病人实例时，阻力控制系统控制阻力输出装置提供相应的阻力。可调式制动器最好为电磁式刹车装置。为了移动和安装方便，将复位机构设置在架体100上，使整个心脏胸外按压装置形成一个整体。则同步带轮二可以设置在架体上。优选的，架体100包括两竖向平行设置的胸骨支撑座101和水平设置的底板102，底板102用于固定设置胸骨支撑座101和复位机构300，两胸骨支撑座101分别设置于底板102的前端的两侧，复位机构通过前支撑座和后支撑座固定设置在底板102上，前支撑座位于底板的前端，托板200通过其前端与两胸骨支撑座101顶部铰接连接，后端与连杆的上端铰接连接。托板200与两胸骨支撑座101由轴一201相铰接，托板200可水平设置或向上或向下倾斜设置。为托板200的下压预留出足够的运动空间， 托板200的前端与架体100的上端转动连接或铰接，可使托板200绕轴一201转动，使托板可向上倾斜或向下倾斜或位于水平位置；复位机构300设置于架体100上并与托板200相连，用以将因受按压力而向下倾斜的托板200恢复至受压前的位置，采用本发明结构的心脏胸外按压训练系统进行按压训练时，由于托板与连杆的上端连接，连杆的下端与滑块连接，因此按压托板时滑块可在滑轨上滑动且挤压或拉动复位件，使得复位件被压缩或伸长并积累能量，当停止按压时，在复位件的复位作用下滑块反向移动，带动拉杆运动，使得托板回复到原位，因此可通过按压托板模仿对人体胸部的按压，托板的起伏运动与胸部起伏运动类似，实现对心脏胸外按压的训练。

为了结构紧凑，前支撑座301设置在底板102上部位于两胸骨支撑座101之间。

采用本发明结构的胸部按压仿真模拟人，其仿真胸骨、仿真胁骨和仿真椎骨的形状和比例与真人相一致，在复位机构中设置有复位弹簧，可据人体按压时真实的受力感觉设定复位弹簧的参数，使受训者具有真实的手感，从而使仿真的心脏胸外按压训练更加真实。仿真胸阔的外观仿真，通过向下压的力使胸骨变形，使肋弓的变形和真人的一致,按压时肋骨变形的形态和真人肋骨变形的形态一致。

为了结构紧凑，前支撑座301设置在底板102上部位于两胸骨支撑座101之间。

下面以连杆和托板间的夹角小于90度、复位件为压缩弹簧为例进行操作说明。训练时，按压托板，当托板200受到向下的压力时，托板200的后端向下运动，托板200带动连杆305运动，由于连杆305的上端通过轴二306与托板200铰接，下端通过轴三307与滑块304铰接，使连杆305在下压力的作用下推动滑块304沿着滑轨303向底板102的前端方向运动，当施加在托板200上的压力消失后，在复位件308的作用下，滑块304沿着滑轨303向底板102的后端运动，使滑块304恢复至原位，滑块304推动连杆305使托板200恢复至初始位置，实现了一次模拟的胸外按压起伏。采用本发明结构的装置结构简单、成本低，并且操作方便，能快速的学习胸外按压技术，复位件308为弹簧时弹簧最好套设于滑轨303上，并且，弹簧的两端分别与滑块304和前支撑座301相抵接或固定连接，弹簧的生产成本低并且使用寿命长。弹簧最好采用渐增型弹簧，可以模拟按压时力量的变化，随按压力量的增加按压装置的抗力增加，比较真实地模拟出不同抗力下的手感。当复位件为弹力绳或拉力弹簧时，弹力绳或拉力弹簧的一端连接滑块，另一端连接后支撑座302 ，此时拉杆305与托板200间的夹角小于90度，使按压托板200时滑块向前支撑座移动 ，由弹力绳或拉力弹簧对滑块施加拉力，松开按压时，拉力弹簧或弹力绳的拉力作用下滑块复位，使托板复位。

当需要模拟不同的人的不同的骨质抗力时，通过同步带压板将同步带轮与滑块连接在一起，在阻力控制系统上选择相应的病例，挡按压时，阻力输出装置802给同步带提供相应大小的阻力，比如，当阻力输出装置802为扭矩电机时，扭矩电机提供和滑块走向相反的力矩，增加按压按同步带压板时的阻力，扭矩电机输出的扭矩不同，则按压时受到的阻力不同。比如，当阻力输出装置2为刹车装置时，阻力控制系统控制刹车片提供不同的刹车力度，同步带受到的阻力不同，滑块则受到相应的阻力，因此，可以使受训者体会不同阻力下的按压手感，进行相应场景的按压训练。

采用本发明结构的模拟胸阔和胸阔部按压仿真模拟人，销轴一沿人体的长度方向设置，当按压时将第6-10根仿真肋骨向下拉，使第6-10根仿真肋骨的变形和真人的肋骨的变形基本一致，当胸骨下凹的时候，第6-10根肋弯曲程度加大，和人体骨骼的形态变化一致，可达到高度仿真效果；再由于通过阻力输出装置可输出不同的阻力再由阻力施加装置施加到仿真训练装置的活块上，使仿真胸骨受到不同的阻力，因此，本模拟人，可以模拟不同骨质抗力的病例，使受训者能体会到和真实的施救场景比较接近的训练感受，可以提高训练质量。

也可将本阻力输出装置设置在现有技术的胸外按压训练装置上，如图6所示，它包括按胸骨压板1,弹簧支撑2、压簧3及座体4，在座体4上设置凹槽5，支撑2设置在凹槽5的上方，压簧3设置在座体本体与胸骨压板间并套设在支撑2上，当用力向下压胸骨压板时，压簧被压缩，胸骨压板带动支撑向凹槽内移动，当撤去压力时，压簧复位带动胸骨压板升起复位，凹槽5设置成开口式的，将阻力输出装置802的同步带（在图中6仅示出了固定板，没有示出阻力输出装置），通过固定板815与弹簧支撑固定连接，固定板位于支撑的与凹槽5上的开口相对应处，同步带的长度沿弹簧支撑的移动方向设置，且同步带的传送方向与按压时弹簧支撑的移动方向相反即可。

Claims (10)

1.一种模拟胸廓，其特征在于，包括仿真胸骨（601）、仿真脊椎（603）以及分别设置在仿真胸骨和仿真脊椎两侧连接仿真胸骨（601）、仿真脊椎（603）的仿真肋骨（602）；

第一条至第十条仿真肋骨（602）的上端与仿真胸骨（601）的对应侧铰接连接，至少第七至十条仿真肋骨（602）的下端与仿真脊椎（603）的对应侧铰接连接。

2.如权利要求1所述的模拟胸廓，其特征在于，所述的仿真肋骨与仿真胸骨上下摆动铰接连接，各仿真肋骨与仿真椎骨前后摆动铰接连接；第一节仿真胸骨（601）的两侧分别设置有仿真锁骨（604），仿真锁骨（604）的一端与仿真胸骨（601）铰接连接，仿真锁骨（604）的另一端滑动连接仿真肩胛骨（605）的外侧端，仿真肩胛骨（605）的本体与对应侧的仿真椎骨铰接连接；所述的仿真锁骨的与仿真肩胛骨（605）连接端设置有滑块二（612），在仿真肩胛骨（605）的外侧端设置有长圆孔形滑套，滑块二（612）设置在滑套内，由长圆孔限定滑块二（612）的运动轨迹和运动范围，所述滑套横向设置，当按压胸廓时滑块二（612）在长圆孔内滑动；所述第七至第十条仿真肋骨（2）的弹性大于第一条至第六条仿真肋骨头的弹性。

3.如权利要求1所述的模拟胸廓，其特征在于，第七至十条仿真肋骨的上端分别设置仿真肋弓，第七至十条仿真肋骨通过仿真肋弓与仿真胸骨铰接连接。

4.如权利要求1所述的模拟胸廓，其特征在于，所述模拟胸廓的组成器官的形状、各器官间的比例和位置与人体的相对应的器官的形状、比例和位置一致或成比例缩放，在仿真脊椎的下端铰接连接作为仿真浮肋的第十一条和第十二条仿真肋骨。

5.一种胸部按压仿真模拟人，其特征在于，包括心脏胸外按压训练系统及权利要求1-4各项之一所述的模拟胸廓，所述的心脏胸外按压训练系统包括阻力输出装置（802）、阻力施加装置（803）及心脏胸外按压训练装置（801），所述胸外按压训练装置（801）包括作为模拟胸骨的托板（200）或胸骨压板（1），所述阻力输出装置（802）通过所述阻力施加装置（803）与所述心脏胸外按压训练装置（801）连接，为胸外按压训练装置的托板（200）或胸骨压板（1）下移提供阻力，所述胸外按压训练装置设置在模拟胸阔内，所述托板或胸骨压板设置在仿真胸骨下方与仿真胸骨固定连接。

6.如权利要求5所述的胸部按压仿真模拟人，其特征在于：

所述心脏胸外按压训练装置（801）包括架体（100）、托板（200）以及托板（200）的复位机构（300），所述复位机构（300）包括前支撑座（301）、后支撑座（302）、滑轨（303）、滑块（304）、复位件（308）和连杆（305）；滑轨（303）的一端固定设置在前支撑座（301）上，另一端设置在后支撑座（302）上，滑块（304）滑动设置在滑轨（303）上，所述托板（200）的一端与架体（100）铰接或转动连接，另一端铰接或转动连接连杆（305）的上端，连杆（305）的下端铰接连接滑块（304），当对托板（200）施压时由复位件（308）阻碍滑块（304）沿滑轨（303）移动，当放弃施压时由复位件（308）通过自身张力或拉力带动滑块（304）复位；

所述阻力施加装置（803）包括同步带轮一（811）和同步带轮二（812）及同步带（810），所述同步带（810）连接同步带轮一（811）和同步带轮二（812），所述同步带（810）与胸外按压训练装置（801）的滑轨（303）平行设置；

所述同步带（810）与胸外按压训练装置（801）的滑块（304）固定连接，同步带轮一（811）与阻力输出装置（802）的输出轴连接。

7.如权利要求5或6所述的胸部按压仿真模拟人，其特征在于：还包括阻力控制系统（804），阻力控制系统（804）与阻力输出装置（802）电连接，通过阻力控制系统（804）控制阻力输出的大小。

8.如权利要求7所述的胸部按压仿真模拟人，其特征在于：所述阻力控制系统（804）中设置有模拟病例模块，每种模拟病例模块对应输出不同阻力的控制信号，对应地，阻力输出装置（802）提供不同的阻力。

9.如权利要求5或6所述的胸部按压仿真模拟人，其特征在于：所述的阻力输出装置（802）采用扭矩电机，扭矩电机的输出端与阻力施加装置的同步带轮一（811）连接，通过阻力控制系统向扭矩电机驱动线加载不同的电阻调整扭矩电机的负载使扭矩电机输出不同的阻力，所述扭矩电机为步进电机、直流电机、交流电机。

10.如权利要求7所述的胸部按压仿真模拟人，其特征在于：所述阻力输出装置为稀土永磁力矩电机或者磁粉离合器制动器，所述阻力控制系统包括中控部分、调压电源、电流放大电路，中控部分通过调整调压电源的输出电压调整线圈中的电流从而调整磁力线圈的磁力进而调整转子扭矩，调压电源输出的电流信号经放大电路放大后进入磁力线圈，由稀土永磁力矩电机的输出端与阻力施加装置的同步带轮一（811）连接或磁粉离合器的制动器与同步带（810）固定连接。

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