TWM567463U - 脈動模擬裝置 - Google Patents

Abstract

一種脈動模擬裝置，包含：佈設有多條第一管路及第二管路的人體模 型本體以及脈衝式控制裝置。其中，脈衝式控制裝置包含：用以容置液體的水箱，且水箱與人體模型本體內的第一管路連接；馬達分別與水箱及閥元件連接，另外，閥元件的另一端與設置在人體模型本體內的第二管路連接；繼電器分別與閥元件及電源電性連接，繼電器具有設定通電時間及斷電時間以形成間歇性時間間隔；在通電狀態時，閥元件的閥門為開啟狀態，馬達由水箱抽取部份液體通過閥門將部份液體輸送至人體模型本體內的第二管路，並透過第一管路將液體流回至水箱中。

Description

脈動模擬裝置

本創作提供一種模擬裝置，特別是一種用於葉克膜脈動的模擬裝置。

體外膜氧合(extra-corporeal membrane oxygenation,ECMO，俗稱：葉克膜)是一種醫療急救設備，用以暫時協助大部份醫療於無效的重度心肺衰竭患者的病患進行體外的呼吸與循環。體外膜氧合除了能暫時替代病患的心肺功能，減輕病患心肺負擔之外，也能為醫療人員於救治病患時爭取更多的救治時間。

而對於體外膜氧合的實際用運用方面，因體外膜氧合是用於重度心肺衰竭患者的病患，因此對於需多護理專業的學生或醫學專業的學生在實務運用方面將會來的較生疏或者只能依靠前人的經驗進行口述傳承，因此體外膜氧合的基礎學習或是實務操作方面是個很大的問題。

為了解決上述需求，本創作主要提供一種脈動模擬裝置，透過脈動模擬裝置模擬動脈脈動的間歇性脈動，進而達到學習體外膜氧合的實務操作。

根據本創作的目的，本創作揭露一種脈動模擬裝置，包含：人體模型本體以及脈衝式控制裝置。其中人體模型本體內佈設有多條第一管路及多條第二管路。脈衝式控制裝置包含有水箱，用以容置液體且水箱與人體模型本體內的多條第一管路連接；馬達的一端與水箱連接，用以從水箱中抽取液體；閥元件與馬達的另一端連接，用以控制馬達由水箱輸送液體的流量，且閥元件的另一端與設置在人體模型本體內的第二管路連接；以及繼電器分別與閥元件及與電源電性連接，繼電器設定通電時間及斷電時間以形成間歇性時間間隔；當在通電狀態時，閥元件的閥門為開啟狀態，且馬達由水箱抽取部份液體通過閥門將部份液體輸送至人體模型本體內的第二管路，使得液體可以在第二管路內根據間歇性時間間隔產生間歇性流動，並透過第一管路將液體流回至水箱中。

1‧‧‧人體模型本體

2‧‧‧脈衝式控制裝置

3‧‧‧電源

21‧‧‧輸水裝置

22‧‧‧閥元件

23‧‧‧繼電器

211‧‧‧馬達

212‧‧‧水箱

11‧‧‧第一管路

12‧‧‧第二管路

13‧‧‧第一分支

14‧‧‧第二分支

15‧‧‧第一閥件

16‧‧‧第二閥件

圖1為根據本創作所揭露的技術，表示脈動模擬裝置示意圖。

圖2為根據本創作所揭露的技術，表示脈動模擬裝置之管路示意圖。

圖3為根據本創作所揭露的技術，表示間歇性時間間隔示意圖。

本創作之優點及特徵以及達到其方法將參照例示性實施例及附圖進行更詳細的描述而更容易理解。然而，本創作可以不同形式來實現且不應被理解僅限於此處所陳述的實施例。相反地，對所屬技術領域具有通常知識者 而言，所提供的此些實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本創作的範疇。

請參考圖1所示，為本創作一較佳實施例之脈動模擬裝置示意圖。在圖1中，脈動模擬裝置包含人體模型本體1、脈衝式控制裝置2與電源3組成，其中脈衝式控制裝置2可嵌入於人體模型本體1內進行模擬或外掛於人體模型本體1之外進行脈動模擬，而電源3可使用電池、電源供應器或市電來進行電源的供應，而人體模型本體1包含多條管路，在多條管路之間的連接關係是根據人體本身的動脈或靜脈進行模擬其連接關係。

對於人體構造中的動脈是由心臟輸出血液的血管，其管壁較厚而且富有彈性，並且最粗的動脈和心室相連，然後發生分支，分支越分越細，佈滿全身，因此本創作的人體模型本體1的多條管路之間的連接關係可單獨模擬人體本身的各個大小動脈之間的連接關係；人體構造中的靜脈即為微血管所匯集後流入的血液，其管壁比動脈較薄，也比較缺乏彈性，而小靜脈逐漸會合成大靜脈，最粗的靜脈和心房相連，身體各部的血液，便經由靜脈流回心臟，所以本創作的人體模型本體1的多條管路之間的連接關係也可單獨模擬人體本身的各個大小靜脈之間的連接及脈動關係；對於人體來說動脈從心臟將血液帶至身體組織，而靜脈將血液自組織帶回心臟，因此，本創作在人體模型本體1的多條管路之間的連接關係也可以模擬人體模型本體1人體本身的各個大小的動脈與靜脈兩者之間的連接及脈動關係；另外，多條管路以動脈的方式進行模擬而其管路的直徑大小可為5mm~10mm，若多條管路以靜脈的方式進行模擬而其管路的直徑大小可為10mm~15mm，另外，多條管 路所使用的材質可以是PE管件、PU管件或PVC管件，但此管路的直徑大小與材質不應被理解僅限於此處所陳述的實施例。

再接著，脈動模擬裝置的脈衝式控制裝置2包含輸水裝置21、閥元件22與繼電器23組成，其中輸水裝置21又包含馬達211與水箱212，而水箱212是用以容置液體且水箱212與人體模型本體1內的多條第一管路11連接，且馬達211分別與水箱212連接以及與電源3電性連接，其中馬達211也可直接置入於水箱212中，進而使得在水箱212中的液體產生循環，以及水箱212中的液體可以是水溶液或是有色液體溶液，而有色液體溶液又可以是透過染劑與水進行混和，並用於模擬人體血液的流動方式，另外馬達211可以為直流馬達、交流馬達或脈衝馬達，不在本創作所揭露的實施例中加以限制。

而在脈衝式控制裝置2的閥元件22的一端與馬達211的另一端連接，用以控制馬達211抽取水箱212輸送液體的流量，且閥元件22的另一端與設置在人體模型本體1內的多條第二管路12連接；而閥元件22的操作方式為：在通電時間時，閥元件22也為通電狀態，而此時，閥元件22上的閥門(未在圖中表示)為開啟狀態；當閥元件22為斷電時間時，其閥元件22為斷電狀態，此時，閥元件22的閥門為關閉狀態。因此，本創作的脈動模擬裝置是透過馬達211抽取水箱212中的液體，並透過閥元件22來控制液體的流量，並將液體傳送至人體模型本體1內的多條第二管路12內，由於在人體模型本體1內的第一管路11與第二管路12之間相互連接，因此當液體流入第二管路12，並透過第一管路11將液體流回於水箱212從而形成一個流動循環。要說明的是，其中閥元件22為電磁閥，而電磁閥又可以為直動式電磁閥、分步直動式電磁閥或先導式電磁閥，另外，直動式電磁閥又可分為常閉型和常開型二種。

脈衝式控制裝置2的繼電器23分別與閥元件22連接以及與電源3電性連接，且繼電器23是用於設定通電時間與斷電時間以形成間歇性時間間隔，其中繼電器23為雙時間控制繼電器23，進而產生正弦波、方波與三角波來設定其通電時間與斷電時間；故，將繼電器23與閥元件22結合的操作則是：當繼電器23在通電時間的狀態時，閥元件22為通電狀態，此時，閥元件22的閥門呈現開啟狀態，經由馬達211將水箱212中的液體抽取部份液體，並通過開啟的閥門將這些所抽取的部份液體輸送至人體模型本體1內的第二管路12。當繼電器23為斷電時間狀態時，閥元件22為斷電狀態，此時，閥元件22的閥門則為關閉狀態，而馬達211從水箱212中所抽取的液體並不會再經過閥元件22的閥門，在第二管路12中所流動的液體可以在第二管路12內根據間歇性時間間隔產生間歇性流動，又因第一管路11與第二管路12之間相互連接，當液體經由第二管路12流進，並透過第一管路11將液體流回至水箱212中並形成一個液體流動循環。

請參考圖2並同時搭配圖1所示，為本創作脈動模擬裝置之管路示意圖，圖2是根據圖1表示在人體模型本體內的管路與脈衝式控制裝置連接的示意圖。在圖2中，在人體模型本體1內的管路還包含了第一分支13、第二分支14、第一閥件15與第二閥件16所組成，其中第一分支13及第二分支14分別透過第一閥件15與第一管路11連接、第一分支13及第二分支14的另一端分別透過第二閥件16與第二管路12連接。在一較佳實施例中，當繼電器23在通電時間的狀態時，此時，閥元件22的閥門呈現開啟狀態，經由馬達211將水箱212中的液體抽取部份液體，並通過開啟的閥門將這些所抽取的部份液體輸送至人體模型本體1內的第二管路12，並透過第一閥件15將液體分別輸送至第一分支13和第二分支14。當繼電器23為斷電時間狀態時，此時，閥元件22的閥門則為關閉狀態，而馬達211從水箱212中所抽取的液體並不會再經過閥元件 22的閥門，而在第二管路12、第一分支13和第二分支14中所流動的液體可以在第二管路12、第一分支13和第二分支14內根據所設定的間歇性時間間隔而在管路內產生間歇性流動，此時的液體並透過第二閥件16輸送至第一管路11，而回流至水箱212。。

請參考圖3所示，為本創作間歇性時間間隔示意圖，圖3是根據圖1，脈動模擬裝置進一步包含說明透過間歇性時間間隔來模擬人體脈搏的應用。如圖3所示，經由繼電器23產生方波訊號，其中T1為繼電器23所設定的通電時間，T2為繼電器23所設定的斷電時間，由繼電器23設定通電時間與斷電時間以形成間歇性時間間隔，其中T1的通電時間可以為0.04~0.06秒，而其中T2的斷電時間可以為0.7~0.9秒，因此透過繼電器23所設定的通電時間與斷電時間之間的切換進而形成間歇性時間間隔並用於模擬人體本生的脈搏跳動。

在一較佳實施例中，根據圖3所示的間歇性時間間隔示意圖，本創作的脈動模擬裝置首先將人體模型本體1的多條第一管路及第二管路分別以人體本身的動脈結構關係進行結構上的模擬與設置，接著將馬達211與電源3電行連接之後，透過馬達211抽取水箱212中的部分液體，此時被抽取的部分液體位於閥元件22的閥門，再接著，透過繼電器23來設定其通電時間與斷電時間的方波波型。然後，閥元件22根據繼電器23所設定的通電時間與斷電時間的方波波型來形成間歇性時間間隔的方式，進行閥元件22的閥門開啟或關閉。因此，如同前述，當繼電器23在通電時間時，閥元件22為通電狀態，此時閥元件22的閥門將會呈現開啟狀態，進而使得液體經過閥元件22的閥門，並流入人體模型本體1內的多條第二管路12，此時經由通電狀態時所流入第二管路12中的液體會經由與第二管路12連接的第一管路11流回於水箱212中，以形成一個液體流動循環。另外，當繼電器23為斷電時間時，閥元件22 為斷電狀態，此時閥元件22的閥門則呈現關閉狀態，經由馬達211由水箱212所抽取的部分液體並不會再經過閥元件22的閥門到達人體模型本體1內的多條第二管路12內，因此，閥元件22還會繼續根據繼電器23所設定的通電時間與斷電時間之間的切換，進而形成間歇性時間間隔，進而達到模擬人體本身的脈搏跳動。

因此根據本創作的脈動模擬裝置來模擬人體本身的脈搏，並透過繼電器23設定通電時間與斷電時間以形成間歇性時間間隔，可以產生每分鐘約70次的脈搏，進而模擬人體本身脈搏的跳動，從而達到體外膜氧合的基礎學習或是實務操作方面的經驗。

上述所述者僅為本專利之較佳實施例，舉凡依本專利精神所作之等效修飾或變化，依照相同概念所提出之脈動模擬裝置的結構與功效，皆應仍屬本專利涵蓋之範圍內。

Claims (8)

1. 一種脈動模擬裝置，包含：一人體模型本體，該人體模型本體內佈設有多條第一管路及多條第二管路；以及一脈衝式控制裝置，包含：一水箱，用以容置一液體且該水箱與該人體模型本體內的該些第一管路連接；一馬達，該馬達的一端與該水箱連接，用以從該水箱中抽取該液體；一閥元件，該閥元件與該馬達的另一端連接，用以控制該馬達由該水箱輸送該液體的流量，且該閥元件的另一端與設置在該人體模型本體內的該些第二管路連接；以及一繼電器，該繼電器分別與該閥元件及一電源電性連接，該繼電器具有一通電時間及一斷電時間以形成一間歇性時間間隔；當在一通電狀態時，該閥元件的一閥門為一開啟狀態，且該馬達由該水箱抽取部份該液體通過該閥門將部份該液體輸送至該人體模型本體內的該些第二管路，使得該液體可以在該些第二管路內根據該間歇性時間間隔產生一間歇性流動，並透過該些第一管路將該液體流回至該水箱中。
2. 如請求項1所述的脈動模擬裝置，其中該些第一管路及該些第二管路的直徑為5mm~10mm。
3. 如請求項1所述的脈動模擬裝置，其中該些管路可以是PE管件、PU管件或PVC管件。
4. 如請求項1所述的脈動模擬裝置，其中該繼電器為雙時間控制繼電器。
5. 如請求項1所述的脈動模擬裝置，其中該繼電器的該通電時間為0.04~0.06秒。
6. 如請求項1或5所述的脈動模擬裝置，其中該繼電器的該斷電時間為0.7~0.9秒。
7. 如請求項1所述的脈動模擬裝置，其中該液體可以是水溶液或是有色液體溶液。
8. 如請求項1所述的脈動模擬裝置，其中該閥元件為電磁閥。