會呼吸的暖體假人PT Manikins：礦冶環境職業防護的科研新利器
想像一下：在高溫、粉塵、金屬顆粒環繞的礦冶環境里，一個「假人」正默默地呼吸、散熱、甚至打噴嚏。 這不是科幻電影的場景，而是西安建築科技大學資源工程學院正在進行的前沿科研——利用 PT Manikins 呼吸暖體假人，探索職業暴露與防護的奧秘。
近日，我司又一呼吸暖體假人專案順利通過驗收，現與大家分享該技術在礦冶環境個體暴露及職業防護測試中的實際應用。
PT Manikins 呼吸暖體假人可以復現人體微環境流場特徵，揭示高溫下人體微環境熱特徵，定量研究顆粒物在「環境-呼吸區-呼吸道」的演變關係，為精確測量污染物吸入至呼吸道具體部位的有效劑量， 提出更加有效的局部空間環境控制方法及個體防護措施提供理論基礎和依據。
勞動者在職業活動中通過呼吸道、皮膚黏膜等途徑接觸職業性有害因素，接觸水準通過標準檢測方法得出勞動者在特定時間段內實際接觸工作場所職業性有害因素的濃度或強度。 實際工業環境污染源多呈非均勻分佈，建築室內環境濃度存在較大差異，而實際致病風險取決於呼吸道內致病部位顆粒物的實際暴露劑量。
所以，基於PT Manikins 呼吸暖體假人營造的熱羽流的類比和測試多場景固定前置呼吸參數的測量，成為空氣品質，污染物暴露和感染風險研究最強大的科研測試工具。
- 模擬真實呼吸：從靜息到中度運動，呼吸量可達 60 L/min。
- 還原呼吸細節：鼻吸、口吸，甚至鼻口切換都能設定。
- 營造微環境：假人表面會散熱，形成「熱羽流」，再加上呼吸氣流，讓污染物的傳播路徑真實呈現。
- 精準測量：可接入第三方粒徑分析儀，追蹤顆粒物在「環境-呼吸區-呼吸道」的演變。
溫度調節和呼吸系統多模組結構集成提供了對人體吸氣過程和呼氣氣流的真實類比。 這種模擬真實的呼吸模型給於分析室內環境中污染物暴露和吸入空氣品質精準識別，呼吸系統提供介面可對接第三方粒徑分析儀器，對吸入顆粒物的粒徑分佈進行更精準的分析。
假人呼出的氣體可加溫加濕，並提供氣溶膠等顆粒物的介面，真實營造對空氣造成的“污染 ”，借助顆粒物粒子圖像測速技術（PIV）成像法可以類比並探索顆粒物或病毒的傳播軌跡和溫度場及速度場。
綜上，基於PT Manikins 呼吸暖體假人為基礎搭建的這套測試平臺成為空氣品質，污染物暴露和感染風險研究的目前國內外最強大工具 。
換句話說，它是一個會呼吸、會散熱、甚至會「打噴嚏」的科研夥伴。
呼吸道暴露是呼吸系統傳染病的主要傳播途徑，特別是在醫院環境中，醫護人員與患者之間的近距離操作，如插拔管、氣切、消化內鏡檢查等，可能排放高濃度氣溶膠飛沫，導致醫源性感染。 準確評估醫院內傳染性顆粒物的吸入暴露對於制定有效的防護措施、降低醫護人員職業暴露感染風險具有重要意義。 呼吸暖體假人作為一種模擬人體形態和呼吸過程的實驗設備，為評估醫院內傳染性顆粒物吸入暴露提供了科學有效的手段。
- 科研突破：從「環境濃度」走向「呼吸道劑量」的精準測量。
- 防護升級：幫助設計更合理的通風與個人防護策略。
- 跨領域應用：礦冶、建築、醫療…… 凡是涉及空氣品質與暴露風險的場景，都能用上它。
這個看似普通的「假人」身上，凝聚了科學家對職業健康的深度思考。 它不僅是一個科研工具，更像是一位「隱形工人」，替真實的勞動者承擔了風險，揭示了空氣里的秘密。 該設備不僅提升了科研測試能力，也為保障勞動者與醫護人員的職業安全提供了強有力的技術支撐。
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