[發明專利]一種具有仿真脊柱的醫療培訓模擬人

無效

• 申請號: 201010164587.1
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN101826271A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 孫秋明;張彥軍;倪愛娟;田豐;謝新武;魏高峰;劉長軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生裝備研究所
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28;G01M19/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

本發明涉及醫療教學儀器及醫療器械測試設備，更具體地說是一種既可用于脊柱傷搬運訓練又可用于擔架、脊柱固定器材固定效果檢測的模擬人。

背景技術

脊柱損傷搬運不當極易造成二次損傷，嚴重的可造成高位截癱，甚至危及生命。Laerdal公司的護理模型具備靈活的關節，可用于病員的轉運訓練；Armstrong?Medical?Industries公司的搶險系列模擬人具有仿真人體尺寸，可擺出各種體位，配重合理，專門針對突發事件中傷者的搬運與解救。國內天津天堰、北京醫模等公司也有類似的產品。目前該類產品還僅僅做到了外形、關節活動、配重與人體相似，缺陷在于無法測量搬運過程中“脊柱”的運動，從而無法科學合理地對搬運操作給出評價，用于脊柱傷的搬運訓練效果極為有限。

用于汽車碰撞試驗的安全假人具備一定的脊柱運動測試能力，如較為通用的Hybrid-III型假人可測量汽車碰撞試驗中假人頭部三個方向上的加速度、頸部受到的力與力矩、胸部的變形量與加速度、大腿受到的力、膝關節滑動位移等物理量。Hybrid-III的頸部以鋁為材料制成多層盤片，中間為橡膠材料，上軀干設計有鋁制的肩部、肋骨及不銹鋼的脊柱，肋骨具有一定彈性。由于汽車碰撞試驗與搬運訓練在應用背景上差距較大，關心的問題也不同(汽車碰撞關心頸部、胸部受到的沖擊，而搬運訓練關心頸、胸、腰椎的彎曲角度及加速度)，同時汽車碰撞假人造價昂貴，不適合用于搬運訓練。

另一方面，用于脊柱損傷搬運的擔架、固定器材也缺乏科學的檢測方法評估其固定、搬運效果。該類產品常規的測試一般是機械強度、材料特性等方面，由于沒有合適的測試手段，關系到病員生命安危的固定、搬運效果尚無科學方法給出量化評價。

為此需要研究一種具備“脊柱”運動測量能力的模擬人，既可用于脊柱傷員的搬運訓練，又可用于擔架、脊柱固定器材固定效果測試。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種易于實現的仿真脊柱，使其運動特性與人體具有一定相似性；同時提供一種具有仿真脊柱的醫療培訓模擬人。

本發明具有仿真脊柱的醫療培訓模擬人，通過下述方案予以實現，由模擬頭部、模擬上肢、模擬軀干和模擬下肢組成；其特征是，所述模擬軀干由骨架外包裹與人體組織彈性相似的材料構成，所述骨架由仿真脊柱彈簧、仿真肋骨、仿真胸骨、仿真肩部和模擬下肢連接件組成，所述仿真肩部與仿真脊柱彈簧固定，仿真胸骨與仿真脊柱彈簧固定，每根仿真肋骨條底部與仿真脊柱彈簧固定，每根仿真肋骨條頂部與仿真胸骨固定；所述仿真脊柱彈簧下端連接模擬下肢連接件。

本發明所述仿真脊柱彈簧由頸部彈簧、胸部彈簧和腰部彈簧依次通過彈簧連接件連接組成。所述仿真肩部固定于頸部彈簧和胸部彈簧間的連接件。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：提供了一種由頸部彈簧、胸部彈簧和腰部彈簧構成的易于實現的仿真脊柱，其運動特性與人體具有一定相似性；這種仿真脊柱可測量“脊柱”的彎曲角度與運動加速度，從而可量化評價搬運訓練效果，同時還可用于擔架、脊柱固定器材固定效果檢測。

附圖說明

圖1是本發明所指模擬人的整體結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述。

圖1是本發明所指模擬人的整體結構圖。“骨架”外包裹材料1，頸部彈簧2，胸部彈簧3，腰部彈簧4，仿真肋骨5，仿真胸骨6，仿真肩部7，模擬下肢連接件8，頸部彈簧端部連接件9、頸部彈簧與胸部彈簧連接件10、胸部彈簧與腰部彈簧連接件11，“骨架”指由2至11構成的整體。

肢體模型由“骨架”與“骨架”外包裹材料1組成，從肢體模型外部看不到“骨架”。“骨架”通過仿真肩部7及模擬下肢連接件8與外包裹材料1固定，外包裹材料1采用聚氨酯發泡，泡沫柔軟程度與人體組織相似，從而肢體模型在外力搬運時“脊柱”可以彎曲運動。

頸部彈簧2，胸部彈簧3，腰部彈簧4依次通過頸部彈簧端部連接件9、頸部彈簧與胸部彈簧連接件10、胸部彈簧與腰部彈簧連接件11固定，肋骨5成環形，肋骨5底部固定于彈簧，頂部固定于胸骨6。

以下就具有仿真脊柱的醫療培訓模擬人各部分的實現方法加以說明。

1.“骨架”

根據醫學數據，確定頸、胸、腰椎長度，及肋骨尺寸。由于頸、胸、腰椎的運動靈活性存在差異，需要采用不同彎曲剛度的彈簧。以頸椎彈簧設計為例，依據醫學研究數據，確定人體頸椎彎曲剛度T′、壓縮剛度F′、旋轉剛度B，通過設計彈簧的材料(彈性模量E、泊松比μ、切變模量G)、鋼絲直徑d、中徑D、圈數n、旋繞比C、自由高度H，使得彈簧的力學特性與頸部相似。