高仿真全自动胸腔穿刺、闭式引流电脑模拟人制造技术

一种高仿真全自动胸腔穿闭式引流电脑模拟标准化病人，涉及医学教育设备技术领域，它包括：微电脑控制器、仿真人体模型、模拟气胸囊、模拟胸腔积液囊、模拟呼吸运动装置，模拟胸腔闭式引流瓶的透明管水柱波动及波动幅度调节装置、自动语音报警装置、微型水泵、水箱、微型气泵、半卧位支架及固定板。本发明专利技术的优点是：模拟效果高度仿真、完全自动化，操作微电脑控制器键盘即可自动向胸腔注液、注气，自动形成模拟胸腔积液和模拟气胸，自动模拟呼吸运动，胸腔闭式引流瓶的透明管水柱可随呼吸节律上下波动，波动幅度可自行调节，胸穿进针位置错误时自动语音报警，对医学生和医护人员进行胸腔闭式引流、穿刺的技能训练及考核，可显著提高教学效果。

Computer simulation of high simulation full automatic chest puncture and closed drainage

A high simulation automatic computer simulation of closed drainage of pleural in standardized patients, relates to the field of medical education, technical equipment comprises a microcomputer controller, simulation model, simulation of human pneumothorax pleural effusion capsule, capsule, analog simulation of respiratory motion simulation device, adjusting device, closed thoracic drainage bottle transparent tube water fluctuation and fluctuation amplitude automatic voice alarm device, micro pump, micro pump, water tank, semi recumbent bracket and a fixing plate. The invention has the advantages that the complete simulation effect of height simulation and operation automation, microcomputer controller keyboard can automatically to the gas injection, injection chest, automatic simulation of the formation of pleural effusion and simulated pneumothorax, automatic simulation of respiratory motion, closed thoracic drainage bottle with a transparent tube water column respiratory rhythm fluctuation, the fluctuation can be adjusted thoracic puncture needle, position error of automatic voice alarm, closed thoracic drainage, puncture skills training and assessment of medical students and medical staff, can significantly improve the teaching effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学教育设备
，确切地说它是一种高仿真全自动胸腔穿刺、闭式引流电脑模拟人。
技术介绍
在临床医学中，胸腔穿刺术和闭式胸腔引流术属于有创手术，传统的教学方法是理论教学辅以挂图幻灯、视频教学，而实际操作技能训练是到附属医院或教学医院在病人身上进行，近年来由于病人及家属法律意识和自我保护意识的提高，往往拒绝在自己身上实习。因此国内外均研制出相关的模型，解决了胸腔穿刺、闭式引流实习难,问题，然而这类教学模型仿真性能及自动化程度较差，缺乏呼吸运动，无法实现胸腔闭式引流的水封瓶液面波动,更无调节水封瓶中水柱波动幅度的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是研制一种胸腔穿刺、闭式引流电脑模拟人，它能实现自动向胸膜腔注液注气，自动形成胸腔积液和气胸，穿刺错误时能自动报警，自动完全仿真地模拟呼吸运动，进行闭式胸腔引流时能调节水封瓶中水柱的波动幅度，显著提高训练效果。该成果解决了临床教学胸腔穿刺和闭式引流设备自动化程度较低、模拟效果较差的难题，填补了该项教学设备的空白，是世界首创的一种高仿真全自动胸腔穿刺、闭式引流电脑模拟人。它包括：仿真人体模型、模拟胸腔积液囊、模拟气胸囊、模拟呼吸运动装置、模拟胸腔闭式流瓶透明管水柱波动及波动幅度调节装置，自动语音报警装置、微电脑控制器，其特征在于：高仿真人体模型（1）后背（2）通过半卧位支架（3）铰接在固定板（4）上，胸腔两侧腋下设置模拟胸腔积液囊（5）、（6），通过导管（7）、（8）三通（9-1）及导管（10）与设有补液管（11）及溢流管（12）的水箱（13）连接，该箱补液管（11）经单向逆止阀（DF）连接水桶（ST）中微型水泵（SB）。两侧胸腔锁骨中线第二肋间设置模拟气胸囊(14)、(15)，通过导管（16）、（17）及三通（18）与微型气泵（19）连通。穿刺该囊后连接引流管（G-1)接插引流筒(T-2）的透明水封管（GT-1）。所述模拟呼吸运动装置是微型减速电机（20）固定在仿真人体模型后背的底板（21）上，电机轴接曲柄滑块机构（22），其滑块上端接呼吸运动顶板（23），该板上接海绵块（24）。模拟胸腔闭式引流瓶透明管水柱波动及波动幅度调节装置，是呼吸运动顶板（23）头尾两侧各安装一个座落在囊架（25）、（26）上的折叠式气囊（27）、（28），其尾侧囊底接弯头（29）另一个囊底接三通管（30）再通过导管（31）连接换能瓶（32）上方，该瓶上盖连接直插瓶底的换能管（33），经导管（34）接三通（9-2）后一端插入模拟胸腔闭式引流筒（T-2）引流透明管（GT=2）水柱波动及波动幅度调节旋钮（35）的调节夹A口（36-1），再插入胸腔积液囊（5-1）下方的引流囊（5-2）内，另一端插入调节夹的B口（36-2），回入水箱（13），胸腔积液囊（5）的囊底上部设流出管接三通（9-1），两囊之间设有囊间小孔(XK)，该换能瓶（32）的瓶壁上方经导管（37）接三通管（38-1）后，连接在模型外的液位管（39）上端，瓶壁下方接导管（40）接三通管（38-2）后连接在模型外在液位管（39）下端，三通管（38-2）另一端连接模型外的注液管(41)，三通管（38-1）另一端连接模型外的溢流管（42），模拟胸腔积液囊（5）外壁上还设有与引流囊（36）相通的引流孔（43），外插引流管（G-2）接引流筒（T-2）的透明水柱管（GT-2）。所述自动语音报警装置是与胸腔积液囊（5）、（6）相对应胸壁的几条肋骨下缘，布设互相绝缘的双层薄金属网（Ｋ5），经导线与微电脑控制器（44）的微电脑语音模块（E）及扬声器（Y）连通。微电脑控制器(44)控制面板（A）上设有电源开关键（Ｋ１）、胸腔注液键（K２）、胸腔注气键（K３）、呼吸运动键（K４）、机箱内设有整流电源（B）、微电脑芯片（C）、驱动电路（D）、微电脑语音模块（E）、扬声器（Ｙ）。本专利技术的优点是：构思新颖、功能完善、性能可靠，实现形成胸腔积液和气胸、穿刺错误时报警，完全仿真地模拟呼吸运动完全自动化，并能调节水封瓶中水柱的波动幅度，显著提高训练效果。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明附图1为本专利技术整体结构示意图附图2为本专利技术的模型内零部件按放示意图附图3为本专利技术的仰视结构示意图附图4为本专利技术的控制电路原理本专利技术的控制电路原理图中：A为微电脑控制器按键板;B为整流电源；C为微电芯片；D为驱动电路；E为微电脑语音模块；M为电动机；K为开关；Y为扬声器。具体实施方式：本专利技术中仿真人体模型的皮肤用硅胶或搪胶模具成型制作，皮下组织层用海绵制作，模型骨架用树脂或塑料制作，模拟穿刺和引流的囊，用塑料或橡胶制作，其它零部件市场有售。备齐附图所示零部件后，参照附图装配即可。高仿真人体模型后背通过半卧位支架铰接定板上使人体呈半卧位，由于胸腔两侧腋下设置模拟胸腔积液囊通过导管三通及导管与设有补液管及溢流管的水箱连接，该箱补液管经单向逆止阀连接水桶中微型水泵，因此按下胸腔注液键接通微型水泵电源，向水箱和胸腔积液囊注模拟胸水直至溢流管有液体溢出时表明已注满。旋钮。两侧胸腔锁骨中线第二肋间设置模拟气胸囊，通过导管及三通与微型气泵连通。使用时按下电源开关键,接通电源，根据教学需要按下微电脑控制器的胸腔注气键，微型气泵通过导管及三通向胸腔锁骨中线第二肋间设置的模拟气胸囊注气自动形成气胸，锁骨中线第二肋间沿下一肋骨上缘穿刺，将穿刺针尾连接引流管接在引流筒中，可见气泡不断涌出。进行胸腔积液穿刺时按下胸腔注液选择键,微型注水泵运转，从水桶中抽取模拟胸水，向胸腔积液囊及水箱内注液，待溢流管有液体溢出时，表明已注满，此时关闭该键。将注射器抽满液体，接液位计管下方的注液管注入换能瓶，直至换能瓶的溢流管有溢液时表明达到使用要求，此时用塞子或夹子闭塞该管。按下呼吸运动键，微型减速电机运转，速度同人体的呼吸频率，即每分钟16-20次，通过曲柄、滑动杆驱动镶在滑动槽中的滑动板，使顶板及其上的海绵层上下运动，带动高仿真人体模型的前腹壁作模拟呼吸节律的起伏运动。该顶板向下运动时模拟呼气，折叠式气囊被压缩，囊内的压缩空气通过注气导管注入换能瓶，使瓶内气压增大，迫使瓶内的水通过直插瓶底的换能管下口向上返流，经导管流入胸腔积液囊下方的引流囊内，经插入该囊的引流管流入胸腔闭式引流瓶中，其内的透明管中的水柱向下波动，反之顶板向上运动时模拟吸气运动，水柱向上波动。引流瓶透明管水柱波动幅度调节方法是，顺时针旋转液柱波动幅度螺旋调节夹，通过调节夹A口的导管不受挤压或受挤压减轻，而使管的口径增大，插入胸腔积液囊中下方的引流囊内的引流液增多，进入水封管的引流液增多，而使液柱波动幅度增大。另一管通过液柱波动调节夹B口的导管受挤压而使管的口径减小，使回流入水箱的液体减少。反之，反时针旋转螺旋调节夹，可使液柱波动幅度减小，甚至波动停止。引流液经囊间小孔不断流入引流管及引流瓶，液位计液平面下将至３０％时应及时补充注水。引流管上方的胸腔积液囊及对侧的胸腔积液囊的几个肋间均可进行胸腔穿刺，如穿刺时沿肋骨下缘穿刺就会穿透薄的双层互相绝缘金属网，接通微电脑语音模块电路，使扬声器发出“穿刺错误，损伤了肋下神经血管”的语音警告，本专利技术可进行胸腔闭式引流术和胸腔穿刺术技能训练及考核，由于模拟效果高度仿真，完全贴近临床，因此可显著提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高仿真全自动胸腔穿刺、闭式引流电脑模拟人，它包括：仿真人体模型、模拟胸腔积液囊、模拟气胸囊、模拟呼吸运动装置、模拟胸腔闭式流瓶透明管水柱波动及波动幅度调节装置，自动语音报警装置、微电脑控制器，其特征在于：高仿真人体模型（1）后背（2）通过半卧位支架（3）铰接在固定板（4）上，胸腔两侧腋下设置模拟胸腔积液囊（5）、（6），通过导管（7）、（8）三通（9‑1）及导管（10）与设有补液管（11）及溢流管（12）的水箱（13）连接，该箱补液管（11）经单向逆止阀（DF）连接水桶（ST）中微型水泵（SB），两侧胸腔锁骨中线第二肋间设置模拟气胸囊(14 )、(15)，通过导管（16）、（17）及三通（18）与微型气泵（19）连通，穿刺该囊后连接引流管（G‑1)插入引流筒(T‑2）所述模拟呼吸运动装置是微型减速电机（20）固定在仿真人体模型后背的底板（21）上，电机轴接曲柄滑块机构（22），其滑块上端接呼吸运动顶板（23），该板上接海绵块（24）。

【技术特征摘要】
1.一种高仿真全自动胸腔穿刺、闭式引流电脑模拟人，它包括：仿真人体模型、模拟胸腔积液囊、模拟气胸囊、模拟呼吸运动装置、模拟胸腔闭式流瓶透明管水柱波动及波动幅度调节装置，自动语音报警装置、微电脑控制器，其特征在于：高仿真人体模型（1）后背（2）通过半卧位支架（3）铰接在固定板（4）上，胸腔两侧腋下设置模拟胸腔积液囊（5）、（6），通过导管（7）、（8）三通（9-1）及导管（10）与设有补液管（11）及溢流管（12）的水箱（13）连接，该箱补液管（11）经单向逆止阀（DF）连接水桶（ST）中微型水泵（SB），两侧胸腔锁骨中线第二肋间设置模拟气胸囊(14)、(15)，通过导管（16）、（17）及三通（18）与微型气泵（19）连通，穿刺该囊后连接引流管（G-1)插入引流筒(T-2）所述模拟呼吸运动装置是微型减速电机（20）固定在仿真人体模型后背的底板（21）上，电机轴接曲柄滑块机构（22），其滑块上端接呼吸运动顶板（23），该板上接海绵块（24）。2.如权利要求1所述的一种高仿真全自动胸腔穿刺、闭式引流电脑模拟人，其特征在于：模拟胸腔闭式引流瓶透明管水柱波动及波动幅度调节装置，是呼吸运动顶板（23）头尾两侧各安装一个座落在囊架（25）、（26）上的折叠式气囊（27）、（28），其尾侧囊底接弯头（29）另一个囊底接三通管（30）再通过导管（31）连接换能瓶（32）上方，该瓶上盖连接直插瓶底的换能管（33），经导管（34）接三通（9-2）后一端插入模拟胸...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝绍华，王尧，杜钊双，
申请(专利权)人：营口市贵东医疗器械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21