[实用新型]一种模拟生物气溶胶沉积的肺实验模型系统

说明书

本实用新型公开一种模拟生物气溶胶沉积的肺实验模型系统，涉及呼吸防护领域，包括生物气溶胶暴露实验舱、肺模型及生物气溶胶发生采样系统、呼吸模拟与监测系统等，生物气溶胶暴露实验舱顶部安装生物气溶胶均匀扩散器、生物气溶胶发生器和生物气溶胶采样器，肺模型固定在肺模型密封舱内，肺模型密封舱放置在生物气溶胶暴露实验舱底部中间位置，肺模型包括左右肺部透明柔性模型、透明咽喉、气管、2‑4级支气管，共同组成符合人体生理特征的呼吸系统模型，并连接生物气溶胶采样器、模拟呼吸泵。本实用新型可模拟真实呼吸模式下生物气溶胶在人体呼吸系统内沉积与分布。

技术领域

本实用新型涉及病原微生物呼吸道侵入研究技术领域，特别是涉及一种模拟生物气溶胶沉积的肺实验模型系统。

背景技术

病原微生物以生物气溶胶的形式在呼吸作用下进入人体气管、支气管乃至肺部是造成流感等多种传染性疾病暴发的主要途经，因此研究病原微生物进入人体呼吸系统的特征是多种呼吸疾病预防与控制的重要手段。传统的动物模型无法完全符合人体特征，研究结果存在较大偏差。人体真实实验则存在重大安全隐患，且成本较高。因此构建能够模拟真实人体特征的体外实验模型模拟生物气溶胶进入人体呼吸系统受到了重视，已有多种体外模型被提出和应用。但已有模型均为模拟大气尘等物理气溶胶，且多为支气管局部模型，无法真实体现携带病原微生物的生物气溶胶在人体呼吸系统沉积的规律。现有实验模型均未涉及全肺模型，要么是气管和粗支气管的局部模型，要么是一组肺泡的放大模型，在应用时具有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模拟生物气溶胶沉积的肺实验模型系统，以解决上述现有技术存在的问题，能够模拟多种呼吸模式下生物气溶胶在人体呼吸系统的气管、支气管及肺部沉积规律。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种模拟生物气溶胶沉积的肺实验模型系统，包括生物气溶胶暴露实验舱、生物气溶胶发生器、肺模型、肺模型密封舱、模拟呼吸泵、生物气溶胶采样器，所述生物气溶胶暴露实验舱呈圆柱形，由透明塑料材料制成，所述生物气溶胶暴露实验舱上端开设有开口，所述开口处通过管道连接有生物气溶胶发生器，该管道另一端连接有扩散器；所述扩散器下侧通过管道连接有吸入口生物气溶胶采样器；所述生物气溶胶暴露实验舱内部下部安装有肺模型密封舱，所述肺模型密封舱通过管道和模拟呼吸泵连接，所述肺模型密封舱和压差表连接，所述肺模型密封舱内部放置有肺模型，所述肺模型包括由左肺腔和右肺腔构成，所述左肺腔和右肺腔通过气管连接在一起，所述气管上侧通过咽喉接头和肺模型咽喉连接，所述气管通过支气管接头和支气管连接，所述支气管分别设置在左肺腔和右肺腔内部；所述左肺腔通过管道和左肺生物气溶胶采样器连接，所述右肺腔通过管道和右肺生物气溶胶采样器连接；

所述支气管为2-4级支气管，包括左右两部分，采用透明硬质PC材质；所述肺模型采用透明弹性硅胶材质，所述气管采用透明硬质PC材质；所述2-4级支气管。

所述肺模型放置于肺模型密封舱中，咽喉部分露在肺模型密封舱外部；所述肺模型密封舱为透明PVC材质的密闭圆筒；所述生物气溶胶采样器分别连接生物气溶胶暴露实验舱、左肺腔和右肺腔；所述模拟呼吸泵连接肺模型密封舱。

所述扩散器为生物气溶胶圆筒形均布圆孔的均匀扩散器。

所述生物气溶胶暴露实验舱侧面安装高效空气过滤器、温度传感器和湿度传感器。

所述肺模型咽喉、气管和支气管之间采用可拆卸接头连接。

所述肺模型为柔性可收缩结构。

本实用新型的有益效果为：