一种气管推移训练器

1.本技术涉及医疗教学装置技术领域，具体是一种气管推移训练器。


背景技术：

2.颈椎前路手术术前都要对患者进行气管推移训练，利于手术治疗和术后减轻不适感，目前一般为医师上手指导患者训练，但是很多患者是非医学领域人员，学习起来较为吃力，并且对自己实施气管推移前，通常具有未知的畏惧感，导致学习效率低，掌握自我正确推移气管手法较慢。不正确的推移手法，也有可能导致用户的颈部、气管受伤。
3.现有技术中，专利申请号为cn201910130389.4的专利文件公开了可穿戴式气管推移训练仪，专利申请号为cn201620214592.1的专利文件公开了一种颈椎前路气管推移训练装置，这些训练仪、训练装置并不是为了辅助患者学会推移气管手法的训练教具，而是为了辅助患者代替用手推移气管，且其利用气管推移臂的直线伸缩或气管推移杆的水平移动，来推压气管，这种只能朝一个直线方向移动进行推压气管的方式，并不能有效科学地将气管推过中线，因为气管随着推动，会逐渐下平，装置与气管相抵的部位会失去着力点。最佳的方式还是患者自己动手学会推移气管，因为手部施力力道大小、施力方向均可以随患者自我意志实时调节。当前，亟需一种推移气管的训练器，辅助医师更加生动形象地教导患者推移气管手法演示及仿真实践。


技术实现要素：

4.本实用新型主要针对以上问题，提出了一种气管推移训练器，旨在解决背景技术中的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种气管推移训练器，包括：
6.头部主体，所述头部主体向下延伸连接有颈部主体；所述颈部主体包括基体、柔性拟肤层，所述柔性拟肤层与基体围合一容纳腔；
7.推移转动件，所述推移转动件大致为柱体设于所述容纳腔内，且所述推移转动件外壁设有一推移凸起部；
8.旋转阻尼器，所述旋转阻尼器与所述推移转动件一端头连接；
9.复位电机，所述复位电机的动力输出轴与所述推移转动件另一端头连接。
10.进一步地，所述柔性拟肤层位于所述容纳腔的一侧为光滑面。
11.进一步地，所述柔性拟肤层与基体可拆卸连接。
12.进一步地，包括设于容纳腔内的压力传感器，所述压力传感器包括套管、压头、弹簧、压力传感件；所述套管设有伸缩腔，所述压力传感件、弹簧设于所述伸缩腔内；所述压头一端伸入所述伸缩腔，所述弹簧一端与所述压力传感件连接，另一端与所述压头连接；当所述推移转动件转动预定角度时，所述推移凸起部可抵持所述压头压缩所述弹簧。
13.进一步地，所述基体设有安装槽，所述套管底端伸入所述安装槽；所述套管的外壁固定连接有螺母；通过螺钉穿设所述基体与所述螺母连接。
14.进一步地，所述压力传感器数量为两个，分别倾斜设于所述推移转动件两侧。
15.进一步地，包括底座，所述基体底部设有耳板，所述耳板设有连接孔，通过螺栓穿设所述连接孔连接所述基体与所述底座；所述旋转阻尼器的壳体固定端与所述底座固定连接，所述旋转阻尼器的转杆端与所述推移转动件连接；所述复位电机安装于所述头部主体内。
16.进一步地，所述柔性拟肤层位于所述容纳腔的一侧设有两个阻尼凸起部，当所述推移凸起部位于初始位时，两所述阻尼凸起部分别位于所述推移凸起部两侧。
17.进一步地，所述推移转动件设有两避位导槽，两所述避位导槽分别位于所述推移凸起部两侧。
18.进一步地，所述动力输出轴设有磁性件，所述复位电机的连接端盖上沿所述动力输出轴的周向设有多个霍尔传感器。
19.与现有技术相比，本实用新型提供的一种气管推移训练器，头部主体与人体的头部拟形，颈部主体与人体的脖颈外观拟形，推移转动件与人体的气管拟形，推移凸起部模拟气管上的甲状软骨，柔性拟肤层模拟人体的脖颈皮肤手感，用户使用本训练器时，能够更加的直观、真实地观察到对气管推移时，人体组织的变化，减少未知的畏惧感。当医师利用本训练器演示时，其他用户可以站在头部主体对面进行清楚的观看，当用户上手进行操作训练时，可以站在头部主体后，模拟用户自身推移气管，无法观察自身气管组织被推动时的感受，从而增加真实感，提升用户训练学会推移气管手法的效率。对推移凸起部施加的推力，推力的方向是具有弧度的曲线方向，更加接近人体的气管被推动时，正确的施力方向手法。
附图说明
20.图1为本技术一种气管推移训练器立体结构示意图。
21.图2为本技术一种气管推移训练器剖视图。
22.图3为本技术一种气管推移训练器仰视图。
23.图4为图3的a处放大图。
24.图5为本技术一种气管推移训练器推移转动件转动压向一压力传感器时结构示意图。
25.图6为本技术一种气管推移训练器立体剖视示意图。
26.图7为本技术一种气管推移训练器的头部主体、颈部主体剖视图。
27.图8为本技术一种气管推移训练器的压力传感器立体结构示意图。
28.图9为本技术一种气管推移训练器的压力传感器剖视图。
29.图10为本技术一种气管推移训练器的推移转动件立体结构示意图。
30.图11为本技术一种气管推移训练器的颈部主体仰视图。
31.图12为图11的b处放大图。
32.图13为本技术一种气管推移训练器的复位电机、磁性件、霍尔传感器布局立体结构示意图。
33.图中所示的附图标记：1、头部主体；2、颈部主体；210、基体；211、安装槽；212、耳板；220、柔性拟肤层；221、阻尼凸起部；230、容纳腔；240、压板；3、推移转动件；310、推移凸起部；320、避位导槽；4、旋转阻尼器；410、壳体固定端；420、转杆端；5、复位电机；510、动力
输出轴；520、连接端盖；6、压力传感器；610、套管；611、伸缩腔；612、螺母；620、压头；630、弹簧；640、压力传感件；7、螺钉；8、底座；9、磁性件；10、霍尔传感器。
具体实施方式
34.请参照图1－图13，本实施例提供了一种气管推移训练器，包括：
35.头部主体1，所述头部主体1向下延伸连接有颈部主体2；所述颈部主体2包括基体210、柔性拟肤层220，所述柔性拟肤层220与基体210围合一容纳腔230；
36.推移转动件3，所述推移转动件3大致为柱体设于所述容纳腔230内，且所述推移转动件3外壁设有一推移凸起部310；
37.旋转阻尼器4，所述旋转阻尼器4与所述推移转动件3一端头连接；
38.复位电机5，所述复位电机5的动力输出轴510与所述推移转动件3另一端头连接。
39.本训练器工作原理：用户用手隔着柔性拟肤层220对推移转动件3的推移凸起部310进行推动，使推移转动件3发生转动，在与推移转动件3连接的旋转阻尼器4作用下，推移转动件3的转动并不是直接顺畅的，而是预先经过对旋转阻尼器4的调试，使推移转动件3被推动时，用户感到阻力感，这种阻力，与对人体的气管推移，使鼓起的气管推过中线过程中的阻尼感相一致。
40.由于具有旋转阻尼器4，用户的手放松对推移转动件3的推移凸起部310进行推动后，推移转动件3转动的角度进行保持；当用户做完一组推移训练后，复位电机5驱动推移转动件3旋转，使推移转动件3上的推移凸起部310恢复初始位，即推移凸起部310模拟人体于脖颈处鼓起的气管，当鼓起的气管位于脖颈的中线时，该位置即为初始位。
41.本训练器的头部主体1与人体的头部拟形，颈部主体2与人体的脖颈外观拟形，推移转动件3与人体的气管拟形，推移凸起部310模拟气管上的甲状软骨，柔性拟肤层220模拟人体的脖颈皮肤手感，使用户使用本训练器时，能够更加的直观、真实地观察到对气管推移时，人体组织的变化，减少未知的畏惧感。当医师利用本训练器演示时，其他用户可以站在头部主体1对面进行清楚的观看，当用户上手进行操作训练时，可以站在头部主体1后，模拟用户自身推移气管，无法观察自身气管组织被推动时的感受，从而增加真实感，提升用户训练学会推移气管手法的效率。
42.此外，推移转动件3并不是以直线的方式被推动移动的，而是对推移凸起部310施加的推力，推力的方向是具有弧度的曲线方向，这种使推移转动件3发生转动的方案，更加接近人体的气管被推动时，正确的施力方向手法，因为对真实的人体气管推动时，也需要施加具有弧度的曲线方向的推力，而不是直线方向的力。气管被推过中线后，原脖颈中线处平了下去。
43.柔性拟肤层220采用总体上呈柔性，但还有一定硬性的硅胶材料，保证为薄壁结构的同时，不会因自身重力形变。
44.旋转阻尼器4可以从市场上进行购买，旋转阻尼器4的结构可以参考专利文件cn102146978b所公开的技术方案，在此不赘述。
45.优选的，所述柔性拟肤层220位于所述容纳腔230的一侧为光滑面。
46.可以通过固化剂、后期研磨，或者电晕工艺，使柔性拟肤层220位于所述容纳腔230的一侧面粗糙度降低，成为光滑面，在推移转动件3经过时，降低二者的摩擦磨损，延长柔性
拟肤层220使用寿命，
47.请参照图11和图12，所述柔性拟肤层220与基体210可拆卸连接。
48.在一些实施例中，颈部主体2还包括压板240，柔性拟肤层220的边缘搭接在基体210上，盖板盖压在该边缘，通过螺栓穿过压板240、柔性拟肤层220的边缘连接基体210，将柔性拟肤层220夹紧在压板240、基体210之间；这种连接结构是可以拆卸的，便于对柔性拟肤层220的更换维护。
49.请参照图3－图5、图8、图9，包括设于容纳腔230内的压力传感器6，所述压力传感器6包括套管610、压头620、弹簧630、压力传感件640；所述套管610设有伸缩腔611，所述压力传感件640、弹簧630设于所述伸缩腔611内；所述压头620一端伸入所述伸缩腔611，所述弹簧630一端与所述压力传感件640连接，另一端与所述压头620连接；当所述推移转动件3转动预定角度时，所述推移凸起部310可抵持所述压头620压缩所述弹簧630。
50.本训练器还包括plc控制板(未图示)，其上具有控制程序，复位电机5、压力传感器6均与plc控制板电性连接，压力传感件640采集到的压力数据与压头620压缩弹簧630的压力形变量相关，当推移转动件3转动的角度使推移凸起部310移动的位置与人体的气管移动位置相应后，压力传感件640采集的压力等于预设值，表明用户此次对推移凸起部310施力手法正确。
51.当压力传感件640采集到的压力数据在预定时间后不再变化时，plc控制板可以控制复位电机5工作，驱动推移转动件3转动，使推移凸起部310回到初始位，对应中线。
52.请参照图1、图3－图5、图7－图9，所述基体210设有安装槽211，所述套管610底端伸入所述安装槽211；所述套管610的外壁固定连接有螺母612；通过螺钉7穿设所述基体210与所述螺母612连接。
53.优选的，基体210上设有沉头孔，收容螺钉7，避免螺钉7突出。这种方式固定压力传感器6，可靠稳定。
54.请参照图3－图5、图8、图9，所述压力传感器6数量为两个，分别倾斜设于所述推移转动件3两侧。
55.这种设计，可以方便满足用户想要将气管往中线右方或中线左方进行推移训练的需求。
56.请参照图1－图3、图6和图7，包括底座8，所述基体210底部设有耳板212，所述耳板212设有连接孔，通过螺栓穿设所述连接孔连接所述基体210与所述底座8；所述旋转阻尼器4的壳体固定端410与所述底座8固定连接，所述旋转阻尼器4的转杆端420与所述推移转动件3连接；所述复位电机5安装于所述头部主体1内。
57.这种结构布局合理，便于生产制造组装；
58.壳体固定端410是筒状的外壳，壳体固定端410内设置当旋转方向有负荷作用时旋转的转杆端420；用桨叶部(未图示)和隔壁(未图示)在上述壳体固定端410内形成压力室(未图示)，该桨叶部在该转杆端420的外周朝向上述壳体固定端410的内壁而形成，该隔壁从上述壳体固定端410的内周朝向上述转杆端420突出；在上述转杆端420旋转的过程中，该压力室以上述桨叶部为界划分成高压侧和低压侧；上述旋转阻尼器4的特征是：与上述转杆端420的一个端面相对地设置能够沿轴向移动的移动部件(未图示)；在上述移动部件与上述转杆端420沿轴向相对之部位，形成使上述压力室的高压侧和低压侧连通的控制间隙，而
且还隔着上述移动部件在与上述控制间隙相反一侧设置推力室；在上述移动部件的控制间隙侧的侧面上，设置上述压力室的高压侧的压力起作用的压力室侧受压面，并将上述移动部件的推力室侧的侧面设为推力室侧受压面，上述推力室侧受压面的面积设得比上述压力室侧受压面的面积大；又在上述转杆端420与上述移动部件之间设置在上述控制间隙拉大的方向上施加弹力的弹性部件；形成一结构，使上述压力室的高压侧所产生的压力作用于上述压力室侧受压面和上述推力室侧受压面，使上述移动部件相应于两受压面的面积差而抵抗上述弹性部件的弹力沿轴向移动，从而使上述控制间隙变小；形成靠作用于上述转杆端420的转矩所产生的压力室的高压侧的压力来控制上述控制间隙的大小之结构。
59.请参照图4和图5、图11，所述柔性拟肤层220位于所述容纳腔230的一侧设有两个阻尼凸起部221，当所述推移凸起部位310于初始位时，两所述阻尼凸起部221分别位于所述推移凸起部310两侧。
60.柔性拟肤层220具有柔性与弹性，推移凸起部位310经过阻尼凸起部221时，需要克服阻尼凸起部221的弹性力，由此阻尼凸起部221也具有对推移转动件3转动移动方向的阻力作用，增加模拟真人的气管被推拉时的手感，提升用户训练认知。
61.请参照图10，所述推移转动件3设有两避位导槽320，两所述避位导槽320分别位于所述推移凸起部310两侧。
62.避位导槽320对阻尼凸起部221起到避位作用，同时还能够模拟气管与旁侧筋肉组织的交界线，模拟真实的脖颈、气管连接结构，便于引导用户摸准推移凸起部310。
63.请参照图13，所述动力输出轴510设有磁性件9，所述复位电机5的连接端盖520上沿所述动力输出轴510的周向设有多个霍尔传感器10。
64.多个霍尔传感器10与plc控制板电性连接。
65.复位电机5的动力输出轴510是随推移转动件3的转动而进行转动的，磁性件9随着动力输出轴510转动，能够被霍尔传感器10感应到。优选的，磁性件9设置的位置与推移凸起部310的位置对应方位，这样磁性件9、推移凸起部310一起随推移转动件3转动时，转动角度一致；多个霍尔传感器10可以感应到推移凸起部310转动的位置，当转动后的推移转动件3，需要将推移凸起部310恢复到初始位时，复位电机5带动推移转动件3转动，直到位于初始位相应方位位置的霍尔传感器10检测到磁性件9，霍尔传感器10向plc控制板发送信号，plc控制板控制复位电机5停止工作，完成复位。
66.在一些实施例中，移转动件3与动力输出轴510通过太阳轮、行星轮组组成的齿轮组(未图示)，补充复位电机5扭力不足，可能无法克服旋转阻尼器4的阻力带动推移转动件3转动复位。

技术特征：
1.一种气管推移训练器，其特征在于，包括：头部主体，所述头部主体向下延伸连接有颈部主体；所述颈部主体包括基体、柔性拟肤层，所述柔性拟肤层与基体围合一容纳腔；推移转动件，所述推移转动件大致为柱体设于所述容纳腔内，且所述推移转动件外壁设有一推移凸起部；旋转阻尼器，所述旋转阻尼器与所述推移转动件一端头连接；复位电机，所述复位电机的动力输出轴与所述推移转动件另一端头连接。2.根据权利要求1所述的一种气管推移训练器，其特征在于，所述柔性拟肤层位于所述容纳腔的一侧为光滑面。3.根据权利要求1所述的一种气管推移训练器，其特征在于，所述柔性拟肤层与基体可拆卸连接。4.根据权利要求1所述的一种气管推移训练器，其特征在于，包括设于容纳腔内的压力传感器，所述压力传感器包括套管、压头、弹簧、压力传感件；所述套管设有伸缩腔，所述压力传感件、弹簧设于所述伸缩腔内；所述压头一端伸入所述伸缩腔，所述弹簧一端与所述压力传感件连接，另一端与所述压头连接；当所述推移转动件转动预定角度时，所述推移凸起部可抵持所述压头压缩所述弹簧。5.根据权利要求4所述的一种气管推移训练器，其特征在于，所述基体设有安装槽，所述套管底端伸入所述安装槽；所述套管的外壁固定连接有螺母；通过螺钉穿设所述基体与所述螺母连接。6.根据权利要求4所述的一种气管推移训练器，其特征在于，所述压力传感器数量为两个，分别倾斜设于所述推移转动件两侧。7.根据权利要求1所述的一种气管推移训练器，其特征在于，包括底座，所述基体底部设有耳板，所述耳板设有连接孔，通过螺栓穿设所述连接孔连接所述基体与所述底座；所述旋转阻尼器的壳体固定端与所述底座固定连接，所述旋转阻尼器的转杆端与所述推移转动件连接；所述复位电机安装于所述头部主体内。8.根据权利要求1所述的一种气管推移训练器，其特征在于，所述柔性拟肤层位于所述容纳腔的一侧设有两个阻尼凸起部，当所述推移凸起部位于初始位时，两所述阻尼凸起部分别位于所述推移凸起部两侧。9.根据权利要求1所述的一种气管推移训练器，其特征在于，所述推移转动件设有两避位导槽，两所述避位导槽分别位于所述推移凸起部两侧。10.根据权利要求1所述的一种气管推移训练器，其特征在于，所述动力输出轴设有磁性件，所述复位电机的连接端盖上沿所述动力输出轴的周向设有多个霍尔传感器。

技术总结
本实用新型公布了一种气管推移训练器，包括：头部主体，所述头部主体向下延伸连接有颈部主体；所述颈部主体包括基体、柔性拟肤层，所述柔性拟肤层与基体围合一容纳腔；推移转动件，所述推移转动件大致为柱体设于所述容纳腔内，且所述推移转动件外壁设有一推移凸起部；旋转阻尼器，所述旋转阻尼器与所述推移转动件一端头连接；复位电机，所述复位电机的动力输出轴与所述推移转动件另一端头连接。所述柔性拟肤层位于所述容纳腔的一侧为光滑面。所述柔性拟肤层与基体可拆卸连接。所述柔性拟肤层位于所述容纳腔的一侧设有两个阻尼凸起部，当所述推移凸起部位于初始位时，两所述阻尼凸起部分别位于所述推移凸起部两侧。分别位于所述推移凸起部两侧。分别位于所述推移凸起部两侧。


技术研发人员：李莉 牟希红
受保护的技术使用者：华中科技大学协和深圳医院（深圳市南山区人民医院、华中科技大学协和深圳医院互联网医院）
技术研发日：2023.01.06
技术公布日：2023/8/17