【技术实现步骤摘要】
中心静脉穿刺智能训练方法及系统
本专利技术涉及医学教学训练系统，特别涉及一种中心静脉穿刺智能训练方法及系统。
技术介绍
中心静脉穿刺是一种以特制的穿刺管经皮肤穿刺置留于深静脉（股静脉、锁骨下静脉、颈内静脉）腔内，经此输入高渗性液、高营养液（全肠肠外营养），同时可测量中心静脉压的方法。中心静脉穿刺置管由于保留时间长、输液种类广泛、导管弹性好等优点，在特重型颅脑损伤病人的抢救、快速输液、监测、营养支持方面起到不可估量的作用。中心静脉穿刺置管已广泛用于临床，尤其是在危重病人的抢救方面应用较多,它不仅保证了病人的及时用药,还可以通过监测CVP（Centralvenouspressure中心静脉压测定）可了解病人循环血容量和心脏功能,为治疗和护理带来极大方便,提高了抢救的成功率。但如果操作不慎、护理不当，也可酿成严重的后果。如中心静脉穿刺中若导管插入过深，其顶端会进入右房或右室，对心肌造成机械性刺激而诱发心律失常；导管顶端在血管腔内的位置及穿刺部位是影响血管损伤的重要因素，左颈内静脉和颈外静脉内的导管容易引起血管破裂。若导管插入过浅则未达到预定的位置，无法进行后续操作，甚至操作失误，带来严重后果。若导丝插入过浅则无法引导导管进行置入，导致导管无法置入到血管，或导致导管置入位置偏移，导管的顶端穿入到血管壁，甚至刺破血管壁。同样导丝插入过深会进入右房或右室，对心肌造成机械性刺激而诱发心律失常。一般医生需要经过不断的实践和训练，在学习训练过程中得到经验，以提高医生的行医水平。传统对新医生的训练和培训，除了使用尸体和动...
【技术保护点】
1.一种中心静脉穿刺智能训练方法，其特征在于，包括如下步骤：/n选择病例：接收病例选择指令进入病例，若接收到适当的病例选择指令，完成病例选择进入场景；/n模拟物品准备：显示物品准备场景，接收物品选择指令，判断所选物品是否正确，判断物品选择是否多选或漏选，若选择物品正确，物品选择完成则进入下一步，记录操作；/n模拟操作前准备：进入病房场景，显示虚拟患者，提示进行操作前准备，记录操作，完成进入下一步；/n模拟消毒：提示进行消毒，检测模拟消毒的开始点、模拟消毒面积、模拟消毒次数，根据操作提示操作正确与否，提示正确的操作，若模拟消毒完成提示进行模拟铺巾，记录操作，模拟铺巾完成进入下一步；/n模拟局部麻醉：提示核对麻药、抽吸麻药、进行局麻操作，检测仿真麻醉针麻醉操作，检测打皮丘的位置判断打皮丘的位置是否正确，检测仿真麻醉针的进针角度判断进针角度是否在设定范围内，若判断不在设定范围内则错误提示，检测麻醉进针深度，检测是否逐层回抽麻醉，若检测到错误操作则错误提示，记录操作，局部麻醉完成后进入下一步；/n模拟穿刺置管：提示进行穿刺，检测模拟穿刺的穿刺位置判断穿刺位置是否正确，若穿刺位置错误则错误提示，...
【技术特征摘要】
1.一种中心静脉穿刺智能训练方法，其特征在于，包括如下步骤：
选择病例：接收病例选择指令进入病例，若接收到适当的病例选择指令，完成病例选择进入场景；
模拟物品准备：显示物品准备场景，接收物品选择指令，判断所选物品是否正确，判断物品选择是否多选或漏选，若选择物品正确，物品选择完成则进入下一步，记录操作；
模拟操作前准备：进入病房场景，显示虚拟患者，提示进行操作前准备，记录操作，完成进入下一步；
模拟消毒：提示进行消毒，检测模拟消毒的开始点、模拟消毒面积、模拟消毒次数，根据操作提示操作正确与否，提示正确的操作，若模拟消毒完成提示进行模拟铺巾，记录操作，模拟铺巾完成进入下一步；
模拟局部麻醉：提示核对麻药、抽吸麻药、进行局麻操作，检测仿真麻醉针麻醉操作，检测打皮丘的位置判断打皮丘的位置是否正确，检测仿真麻醉针的进针角度判断进针角度是否在设定范围内，若判断不在设定范围内则错误提示，检测麻醉进针深度，检测是否逐层回抽麻醉，若检测到错误操作则错误提示，记录操作，局部麻醉完成后进入下一步；
模拟穿刺置管：提示进行穿刺，检测模拟穿刺的穿刺位置判断穿刺位置是否正确，若穿刺位置错误则错误提示，检测仿真穿刺针穿刺角度并判断穿刺角度是否在设定模拟穿刺的标准穿刺角度正确范围内，若不在设定范围内则错误提示，检测模拟穿刺的穿刺深度，若检测到穿刺深度不在设定的标准穿刺深度范围则错误提示，穿刺完成进入模拟置入导丝，提示进行置入导丝，检测导丝或仿真导丝置入深度，检测置入导丝或仿真导丝速度，若导丝或仿真导丝置入深度不在设定范围内则错误提示；模拟导丝置入完成进入模拟退出穿刺针，提示退出穿刺针，检测导丝或仿真导丝置入深度，若仿真穿刺针拔出后，导丝或仿真导丝置入深度不在设定范围内则错误提示，仿真穿刺针拔出完成进入模拟扩张皮肤，提示进行扩张皮肤，检测模拟扩张皮肤，模拟扩张皮肤完成进入模拟置入导管，提示进行置入导管，检测导管或仿真导管置入深度，若检测到导管或仿真导管置入到设定的适当深度提示，模拟导管置入完成进入模拟导管连接注射器回抽，提示连接注射器回抽确认导管位置，检测仿真注射器回抽判断是否回抽血液确认导管位置，记录操作，模拟置管完成进入下一步；
模拟固定：提示固定穿刺点，接收指令固定穿刺点，固定穿刺点完成提示进行贴敷贴，贴敷贴完成进入下一步；
模拟术后处理：提示进行术后处理，根据指令进行术后处理；
结束：训练完成结束训练。
2.根据权利要求1所述的中心静脉穿刺智能训练方法，其特征在于，所述模拟穿刺置管步骤中，检测判断模拟穿刺的位置是否正确，若判断未在正确位置进行模拟穿刺则错误提示；检测模拟穿刺的进针方向，检测仿真穿刺针进针方向是否指向同侧乳头方向，若进针方向没有对准同侧乳头方向则错误提示，并记录；检测仿真穿刺针进针角度，判断进针速度是否在设定标准进针角度范围内，若进针角度不在设定标准进针角度范围内则错误提示，并记录；检测模拟穿刺进针，检测模拟穿刺的穿刺深度，根据检测的进行模拟穿刺的穿刺深度与设定的进行模拟进针的标准进针深度进行判断，若判断穿刺深度过深或过浅则错误提示，并记录；检测穿刺进针时是否保持回抽状态，并记录；检测仿真注射器对仿真穿刺针回抽、判断是否回抽见血确认仿真穿刺针的穿刺位置；模拟穿刺完成进入模拟置入导丝，提示置入导丝，检测导丝或仿真导丝置入，实时检测导丝或仿真导丝置入速度，并记录，判断导丝或仿真导丝置入速度是否在设定的标准导丝置入速度范围内，速度过快或过慢则错误提示；检测置入导丝或仿真导丝深度，判断置入导丝或仿真导丝的深度是否在设定标准的导丝置入深度范围内；若检测到导丝或仿真导丝未到达设定深度范围退出仿真穿刺针，则进行错误提示；若检测到导丝或仿真导丝置入深度过深，错误提示；模拟导丝置入完成进入模拟退出穿刺针，提示退出穿刺针，检测模拟退出穿刺针，检测仿真穿刺针退出速度、并与设定的标准退针速度进行比较判断，并记录，检测导丝或仿真导丝置入模拟血管的深度；若检测到仿真穿刺针退出后，导丝或仿真导丝的置入深度低于设定标准导丝置入深度范围的最低深度则错误提示或失败提示；若检测到仿真穿刺针退出后，导丝或仿真导丝的置入深度在设定深度范围内则完成退穿刺针，进入模拟扩张皮肤；提示扩张皮肤，检测皮肤扩张器或仿真皮肤扩张器进行皮肤扩张，检测皮肤扩张器或仿真皮肤扩展器的插入速度，检测判断进行模拟皮肤扩张的模拟皮肤扩展口大小，检测皮肤扩张器或仿真皮肤扩张器的退出，检测皮肤扩张器或仿真皮肤扩张器的退出速度，并记录；模拟扩张皮肤完成进入模拟置管，提示进行导管置管，检测模拟置管的置管速度，与设定标准置管速度进行比较判断，并记录；检测导管或仿真导管置入深度，与设定标准置管深度进行比较判断，并记录，若导管或仿真导管置管深度未达到设定的标准置管深度时，检测到导丝或仿真导丝抽出则错误提示或失败提示，若检测到导管或仿真导管置管深度相对设定的标准置管深度过深则错误提示，当导管或仿真导管置入到设定退导丝位置或距离、检测置入导管手法、是否边进导管边退导丝，并记录；置管完成检测导管或仿真导管连接注射器，检测是否回抽，判断是否回抽见血确认导管位置；记录操作，将操作与操作标准进行比较，根据评分标准或评分等级进行评分。
3.根据权利要求1所述的中心静脉穿刺智能训练方法，其特征在于，所述模拟穿刺置管步骤中，在仿真穿刺针上设置有靶向物，利用双目标定定位拍摄仿真穿刺针上的靶向物，计算靶向物的立体坐标，根据计算的靶向物与模拟皮肤的角度计算仿真穿刺针与模拟皮肤的角度；根据仿真穿刺针上靶向物的移动速度计算仿真穿刺针的进针速度，根据仿真穿刺针上靶向物的位置移动及穿刺角度计算仿真穿刺针的进针深度，将检测到的仿真穿刺针的位置、运动通过坐标转换到显示画面上对虚拟患者进行穿刺操作显示，将检测到的导丝或仿真导丝的位置、运动过程通过坐标转换成显示画面上对虚拟患者进行置导丝操作显示，将导管或仿真导管的位置、运动过程通过坐标转换成显示画面上对虚拟患者进行置导管操作显示；记录操作，将操作与标准操作进行比较，根据评分标准或评分等级进行评分。
4.根据权利要求1所述的中心静脉穿刺智能训练方法，其特征在于，所述模拟穿刺置管步骤中，在中心静脉穿刺智能训练设备上设置有操作平台，操作平台上设置有模拟皮肤，模拟皮肤下设置有导丝导管板，导丝导管板上设置有引导导丝导管或仿真导丝导管置入路径的穿刺轨道，与导丝导管板对应设置且与穿刺导轨相应设置有图像采集装置，控制图像采集装置采集导丝或导管、或仿真导丝或导管置入过程图片，获取图片对图片进行灰度处理，将获取的图片上的导丝或仿真导丝与穿刺导轨处理成不同颜色，剔除杂色，根据处理后的图片获得导丝或仿真导丝的轨迹，根据导丝或仿真导丝沿穿刺导轨置入的相对方向按顺序取像素点，收集穿刺轨道中的导丝或仿真导丝轨迹像素点，根据获得的导丝或仿真导丝的像素点数量与像素相对长度比例定位导丝或仿真导丝的置入位置，计算导丝或仿真导丝的置入长度；或检测设定时间内导丝或仿真导丝的置入位置变化、或检测设定时间内导丝或仿真导丝的移动或导丝或仿真导丝上的点的移动，计算导丝或仿真导丝的置入速度；导管的尖端设置为与导丝不同颜色，导丝或仿真导丝为第一颜色，导管或仿真导管的尖端设置为第二颜色，穿刺轨道设置为第三颜色，获取第二颜色像素点位置，记录位置点，处理获取的图片，进行灰度处理，将获取的图片上的导丝或仿真导丝与穿刺导轨处理成不同颜色，剔除杂色，根据处理后的图片获取导丝或仿真导丝、或导管或仿真导管轨迹，根据导丝或仿真导丝、或导管或仿真导轨沿穿刺导轨置入的相对方向按顺序取像素点，到第二颜色像素点位置时，为置入的导管或仿真导管的像素点数量，根据取得的像素数量与像素相对长度比例定位导管或仿真导管的置入位置，计算导管或仿真导管的置入深度，或检测设定时间内导管或仿真导管置入位置变化、或检测设定时间内导管或仿真导管上第二颜色像素点的移动，计算导管或仿真导管的置入速度。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的中心静脉穿刺智能训练方法，其特征在于，所述模拟局部麻醉步骤中，提示点击麻药、核对麻药，接收到麻药点击指令，提示点击XXml注射器、抽取麻药，检测麻药抽取量，将检测到的麻药抽取量与设定量进行比较，并记录；提示点击麻醉针、回抽后进行局麻操作，检测打皮丘的位置，检测是否在标记点打皮丘判断打皮丘的位置是否正确，并记录，检测计算打皮丘时针尖与模拟皮肤的进针角度，与标准打皮丘角度进行比较判断，并记录，检测打皮丘的深度，与标准打皮丘深度进行比较判断，并记录；检测仿真麻醉针麻醉进针角度，利用双目标定定位拍摄仿真麻醉针针筒上的靶向物，计算靶向物的立体坐标，根据靶向物与模拟皮肤的角度计算仿真麻醉针与模拟皮肤之间的进针角度，将检测的进针角度与设定的标准进针角度比较，判断仿真麻醉针进针角度是否标准，若仿真麻醉针进针角度不在标准进针角度范围内则错误提示，并记录，根据检测的仿真麻醉针进针角度进行比较判断打分；提示进行逐层回抽麻醉，根据仿真麻醉针的进针及皮肤肌肉的组织结构层检测麻醉针是否进行逐层麻醉，检测每次推药前麻醉针是否回抽，若未回抽则提示进行回抽麻醉，并记录，若检测到麻醉针穿到下一层时，上一层未麻醉，错误提示；检测麻醉针并将仿真麻醉针的位置、运动过程及进针角度通过坐标转换成显示画面上对虚拟患者进行打皮丘、麻醉操作显示，小窗显示人体组织结构、并根据检测到的模拟麻醉操作过程转换成显示画面上虚拟麻醉针通过表皮进入各层组织结构层进行逐层浸润麻醉的过程；记录操作，将操作与标准操作进行比较，根据评分标准或评分等级进行评分；
所述模拟消毒步骤中，提示点击消毒刷进行消毒操作，检测虚拟消毒刷操作，接收虚拟消毒刷点击开始拖动指令，拖动停止表示一次消毒完成，检测消毒起点是否以穿刺点为中心，若消毒起点与标记点不符则错误提示，检测消毒方向是否由内向外、离心型消毒，若检测到消毒方向错误则错误提示，并记录；消毒完成检测消毒...
【专利技术属性】
技术研发人员：于福东，张聪，
申请(专利权)人：苏州敏行医学信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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