[发明专利]一种人体体外呼吸系统的建立方法及建立系统

权利要求书

1.一种人体体外呼吸系统的建立方法，其特征在于，所述建立方法包括：

采用计算机断层扫描技术对目标个体的头部至胸腔进行扫描，获得目标个体的二维影像数据；

根据所述二维影像数据，采用移动立方的三维重建算法生成三维实心模型；所述三维实心模型包括面部、鼻腔、口咽、中心气道、支气管和肺腔；

根据所述三维实心模型确定符合真实人体形态学结构的三维空心模型；

根据所述三维空心模型，利用立体光固化成型法，采用三维打印机，以液态光敏树脂为材料，制得人体体外呼吸模型；

获取待受试者的呼吸量和呼吸频率；

根据所述呼吸量和所述呼吸频率，利用呼吸气流模拟器和所述人体体外呼吸模型，获得所述人体体外呼吸系统；所述人体体外呼吸系统用于仿真真实人体呼吸状态；

所述根据所述呼吸量和所述呼吸频率，利用呼吸气流模拟器和所述人体体外呼吸模型，获得所述人体体外呼吸系统，具体包括：

将所述呼吸气流模拟器和所述人体体外呼吸模型中的呼吸端口连接；

根据所述呼吸量和所述呼吸频率，调节所述呼吸气流模拟器，利用人体体外呼吸模型仿真人体体外呼吸特征，使仿真得到的人体体外呼吸特征与待受试者的实际的呼吸特征一致，获得所述人体体外呼吸系统；其中，调节所述呼吸气流模拟器的方式为通过参数调节板调节呼吸参数，具体包括：通过呼吸频率加按键、呼吸频率减按键、呼吸量加按键、呼吸量减按键、运行/停止按键和装置总开关，对呼吸频率和呼吸量进行调节；控制气泵的正反转及调速来实现人体的呼吸过程，产生周期正弦呼吸曲线。

2.根据权利要求1所述的人体体外呼吸系统的建立方法，其特征在于，所述获取待受试者的呼吸量和呼吸频率，具体包括：

获取所述待受试者吸入或呼出的气量；

获取所述待受试者的呼吸频率；

根据所述气量和所述呼吸频率，采用公式MV＝VT×f确定所述呼吸量，其中，MV表示待受试者的呼吸量，VT表示待受试者吸入或呼出的气量，f表示待受试者的呼吸频率。

3.根据权利要求2所述的人体体外呼吸系统的建立方法，其特征在于，所述呼吸气流模拟器和所述人体体外呼吸模型中的呼吸端口通过聚四氟乙烯管连接。

4.一种人体体外呼吸系统的建立系统，其特征在于，所述建立系统包括：

二维影像数据获取模块，用于采用计算机断层扫描技术对目标个体的头部至胸腔进行扫描，获得目标个体的二维影像数据；

三维实心模型生成模块，用于根据所述二维影像数据，采用移动立方的三维重建算法生成三维实心模型；所述三维实心模型包括面部、鼻腔、口咽、中心气道、支气管和肺腔；

三维空心模型确定模块，用于根据所述三维实心模型确定符合真实人体形态学结构的三维空心模型；

人体体外呼吸模型制作模块，用于根据所述三维空心模型，利用立体光固化成型法，采用三维打印机，以液态光敏树脂为材料，制得人体体外呼吸模型；

呼吸量和呼吸频率获取模块，用于获取待受试者的呼吸量和呼吸频率；

人体体外呼吸系统获取模块，用于根据所述呼吸量和所述呼吸频率，利用呼吸气流模拟器和所述人体体外呼吸模型，获得所述人体体外呼吸系统；所述人体体外呼吸系统用于仿真真实人体呼吸状态；所述人体体外呼吸系统获取模块，具体包括：

连接单元，用于将所述呼吸气流模拟器和所述人体体外呼吸模型中的呼吸端口连接；

人体体外呼吸系统获取单元，用于根据所述呼吸量和所述呼吸频率，调节所述呼吸气流模拟器，利用人体体外呼吸模型仿真人体体外呼吸特征，使仿真得到的人体体外呼吸特征与待受试者的实际的呼吸特征一致，获得所述人体体外呼吸系统；其中，调节所述呼吸气流模拟器的方式为通过参数调节板调节呼吸参数，具体包括：通过呼吸频率加按键、呼吸频率减按键、呼吸量加按键、呼吸量减按键、运行/停止按键和装置总开关，对呼吸频率和呼吸量进行调节；

控制气泵的正反转及调速来实现人体的呼吸过程，产生周期正弦呼吸曲线。