[发明专利]一种自动模拟呼吸周期的体模及包含其的穿刺导航系统

权利要求书

1.一种自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，包括电机控制器和电机驱动装置，所述电机控制器根据录入的真人呼吸数据控制所述电机驱动装置运动，所述电机驱动装置运动带动所述体模的模拟皮肤进行模拟呼吸的起伏运动。

2.如权利要求1所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，所述电机控制器与所述电机驱动装置通过电机控制器排线进行电连接。

3.如权利要求1所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，所述电机控制器支持数据录入和控制编程。

4.如权利要求1所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，所述电机驱动装置包括驱动电机、导轨、丝杆螺母组件和托盘，所述驱动电机能够被所述电机控制器控制进行正转或反转，所述丝杆螺母组件用于将所述驱动电机的转动运动转换为直线运动，所述导轨用于引导所述丝杆螺母组件的直线运动，所述托盘与所述模拟皮肤相连接，所述丝杆螺母组件直线运动时能够带动所述托盘运动进而带动所述模拟皮肤进行模拟呼吸的起伏运动。

5.如权利要求4所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，所述丝杆螺母组件包括丝杆和螺母滑动组件，其中，所述丝杆由所述驱动电机带动进行正转或反转，所述丝杆正反转能够驱动所述螺母滑动组件进行直线方向的往复运动，所述螺母滑动组件的往复运动带动所述托盘运动进而带动所述模拟皮肤进行模拟呼吸的起伏运动。

6.如权利要求5所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，所述螺母滑动组件包括与所述丝杆螺纹配合的螺母及与所述螺母连接的推杆和滑块，所述推杆套在所述丝杆外，所述推杆的一端连接有所述托盘，所述丝杆被所述驱动电机带动转动时，所述螺母将所述丝杆的转动转换为直线运动，所述滑块被所述螺母带动沿所述导轨直线运动，所述推杆被所述螺母带动进行直线方向的往复运动并带动所述托盘往复运动，所述托盘带动所述模拟皮肤进行模拟呼吸的起伏运动。

7.如权利要求1所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，还包括呼吸跟踪标记球支架以及安装在该支架上的呼吸跟踪标记球，所述呼吸跟踪标记球支架固定于所述模拟皮肤上，并随所述模拟皮肤移动，所述呼吸跟踪标记球的运动轨迹能够被外部光学定位跟踪系统捕获采集，并转化为呼吸周期信号。

8.如权利要求6所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，还包括病灶模拟球，所述病灶模拟球经由托架连接于所述电机驱动装置的所述螺母滑动组件并随所述螺母滑动组件运动，用于模拟呼吸运动过程中病灶的随动效果。

9.如权利要求1所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，还包括模型箱体，所述模型箱体用于模拟人体胸腹腔部位，所述模型箱体的上表面具有敞口部，所述模拟皮肤可拆卸式安装在所述模型箱体的敞口部处。

10.如权利要求9所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，所述模型箱体为透明的。

11.如权利要求9所述的自动模拟呼吸周期的体模，其特征在于，还包括定位标记球支架及定位标记球，用于定位该体模，所述定位标记球支架固定于所述模型箱体上。

12.一种穿刺导航系统，其特征在于，包括权利要求1-11中任一所述的自动模拟呼吸周期的体模，所述穿刺导航系统根据呼吸门控法，实时捕获呼吸周期内呼气相区间的起止时间，对呼吸进行跟踪和补偿。