一种真实人体上呼吸道模型流场压力测量实验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103356196A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103356196103356196A(43)申请公布日2013.10.23(21)申请号201310343275.0(22)申请日2013.08.08(71)申请人中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所地址300161天津市河东区万东路106号(72)发明人徐新喜李福生刘志国孙栋赵秀国谭树林刘亚军高振海(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人仝林叶(51)Int.Cl.A61B5/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种真实人体上呼吸道模型流场压力测量实验装置(57)摘要本发明公开了一种能够测量稳态和瞬态两种情况下人体上呼吸道模型流场内不同位置压力大小和变化的测量实验装置。本发明所述实验装置包括真实人体上呼吸道模型、气路系统和压力探测系统；所述真实人体上呼吸道模型包括口腔、悬雍垂、咽部、会厌、喉部、声门、梨状窝、气管和前三级支气管；所述气路系统由第一真空气路和第二真空气路组成；所述压力探测系统由压力探针、数据采集系统和计算机组成；所述压力探针置入真实人体上呼吸道模型不同部位；所述数据采集系统分别与压力探针和计算机相连接。本发明能够更加精确地测定人体上呼吸道模型流场气流运动特性并能将人体上呼吸道内不同部位的压力大小和变化情况实时显示出来。CN103356196ACN103569ACN103356196A权利要求书1/1页1.一种真实人体上呼吸道模型流场压力测量实验装置，其特征是，所述实验装置包括真实人体上呼吸道模型、气路系统和压力探测系统；所述真实人体上呼吸道模型包括口腔、悬雍垂、咽部、会厌、喉部、声门、梨状窝、气管和前三级支气管；所述口腔进口简化为圆形，口腔腔体为拱形，口腔的进口沿水平方向；所述悬雍垂在口腔上壁靠近咽部前壁处，高为6.14mm；所述模型咽部形状为矢状位大于冠状位，咽部和口腔底部平滑连接；所述喉部下方有声门开口，会厌在咽的内部突起，会厌与声门通过管型连接，会厌至少距离咽部底部20mm；所述梨状窝位于喉部底端两侧；所述声门与气管平滑连接；所述模型主气管分别连接两个一级支气管，每个一级支气管分别连接两个二级支气管，每个二级支气管分别连接长度和数目不同的三级支气管，主气管长134.69mm，各级支气管长短不一，所述二级支气管支气管和三级支气管相对于主气管非对称分布；所述气路系统由第一真空气路和第二真空气路组成；第一真空气路包括第一真空泵和第一真空舱室，所述第一真空泵与第一真空舱室之间连接第一电磁阀和第一通过流量计，第一真空舱室分别连接第三电磁阀和第一流量调节阀，第一流量调节阀通过分别设置第三流量计和第四流量计的管路与三级支气管末端连接；第二真空气路包括第二真空泵和第二真空舱室，所述第二真空泵与第二真空舱室之间连接第二电磁阀和第二流量计，第二真空舱室通过依次设置第四电磁阀、第二流量调节阀和第五流量计的管路与真实人体上呼吸道模型入口连接；所述压力探测系统由压力探针、数据采集系统和计算机组成；所述压力探针置入真实人体上呼吸道模型不同部位；所述数据采集系统分别与压力探针和计算机相连接；所述计算机用来控制压力探针的工作时间和采集时序。2.根据权利要求1所述的真实人体上呼吸道模型流场压力测量实验装置，其特征是，所述模型左侧二级支气管长度大于右侧二级支气管，所述模型左右两侧靠下的三级支气管长度分别大于同侧靠上的三级支气管长度，所述每个三级支气管的支气管长短不相同。3.根据权利要求1所述的真实人体上呼吸道模型流场压力测量实验装置，其特征是，所述模型右侧靠上的二级支气管连接三个三级支气管，其他二级支气管各连接两个长度不同的三级支气管。2CN103356196A说明书1/4页一种真实人体上呼吸道模型流场压力测量实验装置技术领域[0001]本发明涉及生物医学工程和呼吸流体力学技术领域，具体地说，是涉及适合人体上呼吸道模型流场测量的一种测量实验装置。背景技术[0002]压力探测技术是一种用来测定微系统中压力大小和变化的技术。其最初被设计用于直接测定巨型藻类细胞的膨压。随着操作装置的进一步微型化和精密化，后来被应用于测定普通高等植物细胞膨压及其他水分关系参数。该技术的发展建立在一系列相应的流体物理理论基础上。目前压力探针技术已成为植物生理学和生态学领域研究中的多用途技术，可以直接测定导管或管胞中的压力。[0003]人体上呼吸道是呼吸系统的重要组成部分，是人体与外界环境进行气体交换的主要通道。气体进入肺取决于两方面因素的相互作用：一是推动气体流动的动力；二是阻止其流动的阻力。前者必须克服后者，方能实现肺通气，正如心室射血的动