一种用于健康宣教的高仿真培训模型

技术领域

本发明涉及医疗辅助器械领域,特别涉及一种用于健康宣教的高仿真培训模型。

背景技术

医院中组织了不同类型的健康宣教为患者科普对应的疾病知识，以鼻咽癌为例。鼻咽癌是我国常见的头颈部恶性肿瘤之一，首选放射治疗，早期患者放射治疗后5年生存率高达90％以上，而张口困难和颈部肌肉纤维化是头颈部肿瘤放射治疗后最常见的后遗症，严重影响患者的健康和生存质量。而这些后遗症是可以通过头颈部功能锻炼来减轻的，所以在放疗开始至放疗结束2年间，坚持头颈部功能锻炼非常重要，为了让广大病友能够更好的领悟头颈部功能锻炼的要领，医护人员往往需要向患者示范动作，比如张口动作锻炼和扣齿运动锻炼，而重复多次的动作示范不仅增加医护人员的工作量，还容易产生一定的疲劳心理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于健康宣教的高仿真培训模型，可替代医护人员完成特定动作的健康宣教，减轻医护人员的工作量的同时，可清楚的向患者传递动作过程。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于健康宣教的高仿真培训模型，包括头部组合件，所述头部组合件设置有牙齿运动组件和嘴唇部件，所述牙齿运动组件对应设置于嘴唇部件内，所述嘴唇部件活动连接于头部组合件。

通过采用上述技术方案，利用高仿真培训模型来代替医护人员完成特定动作的宣教，特别是利用头部组合件上设置的牙齿运动组件与嘴唇部件来实现扣齿运动和张口动作示范，方便患者观看的同时，可减轻医护人员的工作量。

优选的，所述头部组合件设置有舌肌运动组件，所述舌肌运动组件对应设置于嘴唇部件内。

通过采用上述技术方案，舌肌运动组件的设置可实现舌肌运动锻炼宣教。

优选的，所述头部组合件设置有气囊组件，所述气囊组件对应设置于头部组合件的双颊位置。

通过采用上述技术方案，双颊位置的气囊组件可实现鼓腮缩腮运动锻炼宣教。

优选的，所述嘴唇部件设置有伸缩板组件。

通过采用上述技术方案，利用伸缩板组件可实现嘴唇部件的开合运动。

优选的，所述嘴唇部件还设置有收缩带，所述收缩带连接于伸缩板组件，所述收缩带连接有卷绕机构，所述卷绕机构带动收缩带运动。

通过采用上述技术方案，卷绕机带动收缩带运动，收缩带运动后，可带动伸缩板组件做开合运动，结构简单。

优选的，所述头部组合件下方连接有颈部组合件，所述颈部组合件下方活动连接有壳体。

通过采用上述技术方案，颈部组合件用于支撑头部组合件，且颈部组合件活动连接设置，可实现头部组合件与颈部组合件的灵活转动。

优选的，所述颈部组合件连接有喉结运动组件。

通过采用上述技术方案，利用喉结运动组件可向患者展示咽津运动宣教过程。

优选的，还设置有控制器，所述控制器与头部组合件控制连接。

通过采用上述技术方案，控制器用于控制头部完成相应的宣教动作。

优选的，还设置有仿真皮肤，所述仿真皮肤包裹于头部组合件与颈部组合件。

通过采用上述技术方案，仿真皮肤可提高此培训模型的仿真程度。

优选的，还设置有投影模块。

通过采用上述技术方案，投影模块可投放出病变图片，病变状态更加直观形象，便于患者理解。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)通过设置高仿真培训模型，使得高仿真培训模型可代替医护人员进行动作宣教，减轻了医护人员的工作量，且利用培训模型中头部组合件的牙齿运动组件和嘴唇部件完成扣齿运动和张口运动，方便患者观看；(2)头部组合组件中设置的气囊组件，可实现鼓腮缩腮运动锻炼宣教；(3)利用头部组合件下方设置的颈部组合件，颈部组合件活动连接于壳体，可实现头部组合件与颈部组合件的灵活转动，并在颈部组合件中设置喉结运动组件，来展示咽津运动宣教。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1中嘴唇部件的机构示意图；

图3为实施例1中牙齿运动组件的结构示意图；

图4为实施例1中舌肌运动组件的结构示意图；

图5为实施例1中限位机构的分布状态示意图；

图6为图1中A的放大示意图；

图7为实施例2中限位机构的分布状态示意图。

图中：1-头部组合件；2-牙齿运动组件；210-牙齿；211-上排牙齿；212-下排牙齿；220-牙齿开合舵机；230-齿轮；3-嘴唇部件；310-伸缩板组件；311-分段；312-弹性件；320-收缩带；330-卷绕机构；331-卷绕电机；332-卷绕轴；4-舌肌运动组件；410-舌头构件；420-电动推杆；430-舌头翘动件；431-翘动舵机；432-绳轮连接件；433-摆动块；440-舌头扭转件；5-颈部组合件；510-颈部扭转组件；511-限位机构；512-齿圈；513-颈部扭转电机；514-连接齿轮；6-喉结运动组件；610-喉结块；620-啮合齿；621-第一啮合件；622-第二啮合件；7-壳体；8-舵机臂；9-连板；10-万向连接头；11-电动伸缩杆；12-右臂；1201-右大臂旋转气缸；1202-右大臂框架；1203-右大臂气缸；1204-右小臂气缸支架；1205-右小臂旋转气缸；1206-右小臂框架；1207-右小臂气缸；1208-手掌机构。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1至图6所示的一种用于健康宣教的高仿真培训模型，其主体设置有头部组合件1，头部组合件1下方连接有颈部组合件5，颈部组合件5的下方连接有壳体7，颈部组合件5活动连接于壳体7，颈部组合件5实现对头部组合件1的支撑，头部组合件1与颈部组合件5相对于壳体7实现灵活转动，此培训模型可模拟医护人员的宣教动作，并代替医护人员完成特定动作，减轻医护人员的工作量。

所述头部组合件1与颈部组合件5外包裹有仿真皮肤，用于提高培训模型的仿真程度。

在本实施例中，所述头部组合件1设置有嘴唇部件3，仿真皮肤与嘴唇部件3连接并形成了嘴巴，嘴唇部件3活动连接于头部组合件1，利用嘴唇部件3可模拟医护人员嘴型变化实现开合运动。

所述嘴唇部件3设置有伸缩板组件310，如图2所示，伸缩板组件310由若干段分段311拼接组成，相邻分段311端部依次通过滑槽插接组成环状结构，相邻的分段311之间通过弹性件312连接，通过挤压分段311，分段311在弹性件312的作用下可向中间收缩；取消施加于分段311的作用力，分段311向外侧伸展，以此伸缩板组件310实现对嘴唇部件3开合的动作模拟。

仿真皮肤连接于伸缩板组件310上，仿真皮肤采用弹性材料制成。

所述嘴唇部件3还设置有收缩带320，仿真皮肤包裹于收缩带320，收缩带320设置于伸缩板组件310外围，如图2所示，收缩带320的一端环绕于伸缩板组件310侧壁后，其端口套接于收缩带320上，收缩带320的另一端连接有卷绕机构330，卷绕机构330具体由卷绕电机331与卷绕轴332组成，卷绕电机331固定连接于头部组合件1内，卷绕电机331带动卷绕轴332做同轴转动，伸缩带320缠绕于卷绕轴332上，通过控制卷绕电机331转动，可控制伸缩带320在卷绕轴332上缠绕的圈数，进而实现伸缩带320收合伸缩板组件310，使其表现出嘴唇部件3的张开与收合动作。

在本实施例中，所述头部组合件1设置牙齿运动组件2，牙齿运动组件2位于嘴唇部件3内，牙齿运动组件2用于完成扣齿运动动作宣教。

所述牙齿运动组件2设置有牙齿210和牙齿开合舵机220，牙齿210设置有上排牙齿211和下排牙齿212，上排牙齿211与下排牙齿212后方固接有一对齿轮230，如图3所示，一对齿轮230分别与上排牙齿211、下排牙齿212连接，舵机臂8与齿轮230、牙齿开合舵机220的输出轴固接，牙齿开合舵机220通过舵机臂8与齿轮230连接，并带动舵机臂8运动，再由舵机臂8带动牙齿210绕齿轮230上下摆动，用牙齿210上下运动的开合动作表示扣齿动作。

此高仿真培训模型还设置有控制器，控制器与头部组合件1控制连接，用于实现头部组合件1实现一系列宣教动作。

进一步的，所述控制器优选但不局限于PLC控制器，PLC控制器与嘴唇部件3及牙齿运动组件2控制连接，具体的，PLC控制器控制连接于卷绕电机331、牙齿开合舵机220，确保扣齿动作宣教过程中，嘴唇部件3为张开状态，牙齿210露出，更方便患者观看。此处的PLC控制器可控制卷绕电机331正转或反转的运行时间，即嘴唇部件3在卷绕电机331的作用下仅具有张开和收合两种表现状态。

另外，PLC控制器控制卷绕电机331与牙齿开合舵机220同时运行，保证嘴唇部件3与牙齿210同时开合，完成张口锻炼宣教过程。

所述头部组合件1还设置有舌肌运动组件4，舌肌运动组件4可完成舌肌运动。

具体的，所述舌肌运动组件4设置有舌头构件410和舌头伸缩件，舌头构件410为此培训模型的仿真舌头，舌头伸缩件与舌头构件410相连，舌头伸缩件连接于舌头构件410的后端，如图4所示，舌头伸缩件优选但不局限于电动推杆420，电动推杆420的活动端与舌头构件410尾部连接，可推动舌头构件410做前后的伸缩运动。

所述舌肌运动组件4设置有舌头翘动件430，舌头翘动件430包括翘动舵机431、绳轮连接件432和摆动块433，翘动舵机431与绳轮连接件432连接，其中，绳轮连接件432设置有主动轮、被动轮和连接绳，如图4所示，主动轮与被动轮在连接绳的作用下实现同步转动，翘动舵机431与主动轮同轴连接，摆动块433设置于舌头构件410的舌尖部分，摆动块433铰接于舌头构件410，摆动块433跟随被动轮同步转动，当翘动舵机431带动转动轮与被动轮逆时针旋转时，摆动块433则发生上翘动作。

所述舌肌运动组件4设置有舌头扭转件440，舌头扭转件440包括转轴和驱动电机，转轴与驱动电机同轴固定，转轴的另一端固定有连板9，连板9与电动推杆420固定连接。在PLC控制器的作用下，舌头构件410、电动推杆420、舌头翘动件430与舌头扭转件440共同发生转动，完成舌肌运动。

在本实施例中，所述头部组合件1设置有气囊组件，所述气囊组件对应设置于头部的双颊位置，气囊组件设置有电动充气泵和气囊，双颊位置的皮肤设置为两层，气囊位于两层皮肤之间，气囊设置有两个，两个气囊对称设置于两层皮肤之间，通过电动充气泵可实现两个气囊同时充放气过程。

所述PLC控制器控制连接于电动充气泵。PLC控制器在控制电动充气泵启动的同时，控制嘴唇部件3闭合。

在本实施例中，所述颈部组合件5下方活动连接于壳体7，颈部组合件5下方通过万向连接头10连接，所述颈部组合件5下方连接有电动伸缩杆11，结合图1和图5所示，电动伸缩杆11设置有四个，四个电动伸缩杆11均匀分布于颈部组合件5的四周，且对称设置于颈部组合件5的前后左右四个方位，电动伸缩杆11的可伸缩端与颈部组合件5铰接。当颈部组合件5向某一方位偏转时，相对方位的电动伸缩杆11伸长，该方位的电动伸缩杆11则相应缩短。

所述电动伸缩杆11通过PLC控制器控制连接，电动伸缩杆11可推动颈部组合件5分别向前后左右四个方位偏转，实现颈部组合件5及头部组合件1作出米字操的宣教动作。

所述颈部组合件5还设置有颈部扭转组件510，颈部扭转组件510包括限位机构511和转动件，限位机构511实现颈部组合件5与转动件的连接，通过控制转动件，即可实现颈部组合件5的转动。

具体的，所述转动件设置为齿圈512和颈部扭转电机513，如图1所示，颈部扭转电机513固定连接于壳体7上，颈部扭转电机513与齿圈512之间通过连接齿轮514连接，齿轮514与齿圈512上的啮合齿分布于齿圈512的外弧形侧壁，即齿轮514位于齿圈512的外部，而颈部组合件5设置于齿圈512内部。通过颈部扭转电机513即可控制齿圈的转动。

所述限位机构511设置有四组，如图5所示，四组限位机构511分别对称设置于颈部组合件5的前后左右四个方位上，限位机构511包括限位卡槽和限位凸起，卡槽与限位凸起分别对应设置于齿圈512内壁与颈部组合件5上。

当电动伸缩杆11推动颈部组合件5向一侧偏转时，使得限位机构511中的限位卡槽与限位凸起卡接配合，实现颈部组合件5与齿圈512的连接，在颈部扭转电机513的带动下，即可实现颈部组合件5跟随齿圈512的转动，此过程为颈部组合件5与头部组合件1的整体扭转宣教动作。

所述PLC控制器控制连接于电动伸缩杆11和颈部扭转电机513，使得此培训模型在PLC控制器的作用下自动完成米字操及头颈部扭转动作。

在本实施例中，所述颈部组合件5还设置有喉结运动组件6，喉结运动组件6设置于皮肤内部，通过喉结运动组件6可实现对咽津运动的动作宣教。

进一步的，所述喉结运动组件6包括喉结块610和喉结运动舵机，喉结运动舵机固定于颈部组合件5内壁，如图6所示，喉结块610与喉结运动舵机通过啮合齿620连接，啮合齿620设置有第一啮合件621和第二啮合件622，其中，喉结块610连接于第一啮合件621上，喉结运动舵机的输出轴与第二啮合件622同轴连接，利用喉结运动舵机带动第二啮合件622旋转，进而实现第一啮合件621及喉结块610上下运动，喉结块610突出于皮肤，类似于真人喉结，利用喉结块610的移动来标识咽津动作。

所述喉结运动舵机通过PLC控制器控制连接，用于控制喉结运动舵机的自动运行。

所述高仿真培训模型还设置有语音模块，语音模块与PLC控制器通过连接电路连接，语音模块中存储有相应的动作宣教解说文件，当PLC控制器控制头部组合件1与颈部组合件5进行相应动作宣教时，语音模块在PLC控制器的控制作用下，实现对应语音文件的播放，此处的语音模块为现有技术，在此不做详述。

在本实施例中，所述高仿真培训模型还设置有投影模块，投影模块用于投放标志性病患图片，投影模块为现有技术中常规的投影仪投影技术，投影模块下方通过支架连接于壳体7。

投影模块设置于颈部组合件5外，且其投影区域对应设置于颈部组合件5两侧，正对于颈部组合件5的仿真皮肤设置为投影幕布材质，如此清晰显示投影的图片，用投影到颈部组合件5上的图片借以表示鼻咽癌对颈部产生的病理性变化，这使得对病变的皮肤变化进行直观的讲解，更加方便患者理解。

PLC控制器中预存有相应的图片，投影模块与PLC控制器控制连接，用以控制投影模块实现图片的放映。

在本实施例中，所述培训模型还设置有双臂组件，双臂组件活动连接于壳体7上，如图1所示，双臂组件包括对称设置的左臂与右臂12，现以右臂12为例展开描述，如图1所示，右臂12设置有右大臂旋转气缸1201、右大臂框架1202、右大臂气缸1203、右小臂气缸支架1204、右小臂旋转气缸1205、右小臂框架1206、右小臂气缸1207和手掌机构1208。

右大臂旋转气缸1201固定安装于壳体7上，右大臂旋转气缸1201的输出端与右大臂框架1202的一端相连接，形成肩部，右大臂框架1202的另一端与右小臂气缸支架1204的一端铰接，右大臂气缸1203位于右大臂框架1202内，右大臂气缸1203的一端与右大臂框架1202铰接，右大臂气缸1203的输出端与右小臂气缸支架1204铰接，右小臂气缸支架1204的另一端安装有右小臂旋转气缸1205，右小臂旋转气缸1205的输出端与右小臂框架1206的一端相连接，右小臂框架1206的另一端与手掌机构1208铰接，形成手腕，右小臂气缸1207位于右小臂框架1206内，右小臂气缸1207的一端与右小臂框架1206铰接，右小臂气缸1207的输出端与手掌机构1208铰接。

所述PLC控制器分别控制连接于双臂组件中的各个部分。

整个右臂12由两组单杆双行程气缸及两组旋转气缸组成，分别可实现大臂的伸展与旋转和小臂的伸展与旋转，并且由于单独控制，首先，连接肩部的一组旋转气缸动作，实现整条手臂的里外翻转，与它相连的一组单杆双行程的气缸，通过活塞杆的伸缩实现小手臂的运动，小臂的旋转气缸控制小臂的里外旋转，下面的单杆双行程气缸控制手掌绕手腕处的旋转等动作，个机构分布均匀可以实现组合运动。因此，在PLC控制器的作用下，手掌机构可与触碰到头部组件的耳朵部位。与此同时，PLC控制器控制语音模块播放预存的耳部保养动作详解。

此培训模型内还设置有充电模块，充电模块为整个培训模型提供电量。

所述PLC控制器通过控制面板控制连接，控制面板上设置有各个控制端，用于控制各个组成部件的电信号传递。上述PLC控制器优选用连接电路的方式与各组成部件控制连接。

综上所述，医护人员可通过操作控制面板激活此培训模型，并在PLC控制器的作用下，完成张口锻炼、扣齿运动、鼓腮缩腮运动、舌肌运动、咽津运动、颈部扭转运动、米字操运动、耳部保养、图片投影等一系列宣教过程，并配有语音指导。

实施例2

本实施例与实施例有所不同其不同之处在于，所述电动伸缩杆11设置有两个，两个电动伸缩杆11位于颈部组合件5周前后左右四个方位中相邻的两个位置，如图7所示。

所述转动件设置为带轮和带轮电机，带轮电机固定连接于壳体7上，带轮电机与带轮连接，使其带动带轮转动，颈部组合件5设置于带轮内部。

所述限位机构511设置为磁吸件，磁吸件可选用市面上的磁吸块，磁吸块分别对应设置于带轮内壁与颈部组合件5上。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。