一种VV-ECMO穿刺后血流分布效果模拟系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种VV‑ECMO穿刺后血流分布效果模拟系统及方法，模拟系统包括：静脉输入泵、储液池、人体模型底座和设置在人体模型底座上的心肺仿生结构；心肺仿生结构为使用透明材料构成的中空结构，以容纳液体；静脉输入泵，用于向心肺仿生结构泵入无色液体，以模拟人体自身的血液循环；当人工心肺机与各备选穿刺点中的两个目标穿刺点相连时，通过向心肺仿生结构泵入有色液体，形成可观测的体外膜肺氧合后的血液氧合状态。本发明专利技术实施例的技术方案创造性的提出了一种可观测VV‑ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，实现对以不同方式进行VV‑ECMO穿刺后的血流分布效果的量化评估。

【技术实现步骤摘要】
一种VV-ECMO穿刺后血流分布效果模拟系统及方法
本专利技术涉及医疗辅助教学
，尤其涉及一种VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统和模拟方法。
技术介绍
ECMO(ExtracorporealMembraneOxygenation，体外膜肺氧合)是指将血液由体内引出，经人工氧合器(又称“膜肺”)氧合后，再回输到体内的生命支持技术，属于广义体外生命支持方式的一种。ECMO设备，也可以称为人工心肺机，主要由人工氧合器、驱动泵、人工管路和体内血管插管构成，可全部或部分替代心脏泵血和肺的换气功能，以维持患者全身组织器官氧气供应和血流动力学相对稳定，保证重要器官的循环灌注，为等待器官功能恢复或进一步的治疗赢得时间。VV-ECMO(静脉-静脉体外膜肺氧合)是ECMO中的一种被广泛使用的体外膜肺氧合方式，主要用于体外呼吸支持，其主要实现是经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入另一静脉。VV-ECMO在患者身上起到的实际换气效果主要受医生穿刺经验的影响。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现：现有技术中并未出现能够使得医生量化掌握不同穿刺方式对VV-ECMO穿刺后的实际血流分布效果的影响的VV-ECMO模拟系统。因而，无法避免经验不足的医生在临床工作中出现VV-ECMO穿刺时的穿刺位置或者插管深度的选择不正确的问题，进而会在一定程度上影响VV-ECMO的临床治疗效果。因此，有待提出一种VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，以解决现有技术中存在的上述问题。
技术实现思路
>本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统及方法，实现对以不同方式进行VV-ECMO穿刺后的血流分布效果进行量化评估。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，包括静脉输入泵、储液池、人体模型底座和设置在人体模型底座上的心肺仿生结构；所述心肺仿生结构上设置有两个静脉液体输入口、肺动脉瓣模拟装置和与不同穿刺位置对应的若干个备选穿刺点；所述静脉输入泵分别与各静脉液体输入口相连，储液池与肺动脉瓣模拟装置相连；心肺仿生结构是由透明材料构成的中空结构，以容纳液体；静脉输入泵，用于向心肺仿生结构泵入无色液体，以模拟人体自身的血液循环；其中，当人工心肺机与各备选穿刺点中的两个目标穿刺点相连时，通过向心肺仿生结构泵入有色液体，形成能够观测的体外膜肺氧合后的血液氧合状态。进一步的，所述心肺仿生结构具体包括：按照解剖学位置关系相互连接的颈内静脉模型、上腔静脉模型、无名静脉模型、下腔静脉模型、髂静脉模型、股静脉模型、心脏模型以及肺动脉模型；所述静脉液体输入口包括：设置在颈内静脉模型中的颈内静脉液体输入口，和设置在股静脉模型中的股静脉液体输入口；其中，在所述颈内静脉模型及股静脉模型中分别设置有多个备选穿刺点，所述肺动脉瓣模拟装置设置在所述肺动脉模型中。进一步的，在每个备选穿刺点上均设置有防漏结构；所述防漏结构包括隔离护管以及与所述隔离护管配套设置的封堵头。进一步的，所述肺动脉瓣模拟装置有单向阀；所述单向阀用于控制泵入至所述心肺仿生结构的液体，单向从所述肺动脉模型中流出至储液池，以模拟肺动脉瓣功能。进一步的，所述心肺仿生结构内还包括下腔静脉观测区域；所述下腔静脉观测区域的上部采用柔性薄膜材料构成，或者，所述下腔静脉观测区域内设置有压力传感器；其中，通过观测所述柔性薄膜材料的凹陷或者膨胀，确定所述下腔静脉观测区域内的压力大小；或者，通过所述压力传感器的输出结果，确定所述下腔静脉观测区域内的压力大小。进一步的，所述静脉输入泵包括流量调节部件；所述流量调节部件用于调节所述静脉输入泵单位时间内泵入所述心肺仿生结构内的液体流量，以模拟人体的不同血流状态。进一步的，所述人工心肺机通过第一远端插管和第二远端插管分别与两个目标穿刺点相连；其中，在所述第一远端插管和所述第二远端插管上设置有刻度值，用于量化在心肺仿生结构上的插管深度。进一步的，所述模拟系统还包括图像处理装置；所述图像处理装置，用于在通过人工心肺机向心肺仿生结构泵入有色液体时，获取心肺仿生结构中至少一个区域内的图像信息，并根据采集得到的图像信息，获取心肺仿生结构内液体的颜色变化情况。本专利技术还提供一种静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟方法，基于VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，包括：通过调整至少一项控制变量，形成至少一种能够观测的体外膜肺氧合后的血液氧合状态；针对每一种血液氧合状态，获取心肺仿生结构中下腔静脉观测区域内的压力大小，以及心肺仿生结构内液体的颜色变化情况；根据所述压力大小以及所述颜色变化情况，量化评估不同控制变量下的血流分布效果；其中，所述控制变量包括：静脉输入泵的泵入压力、穿刺位置以及插管深度。进一步的，针对每一种血液氧合状态，获取心肺仿生结构中下腔静脉观测区域内的压力大小，以及心肺仿生结构内液体的颜色变化情况，包括：针对每一种血液氧合状态，通过下腔静脉观测区域内设置的压力传感器，获取所述下腔静脉观测区域内的压力大小；通过图像处理装置，获取心肺仿生结构内液体的颜色变化情况。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：医生可通过以不同穿刺位置以及插管深度将人工心肺机与本专利技术模拟系统相连，可以以一种可观测的方式，将以不同方式进行VV-ECMO穿刺后的血液氧合状态进行展示，进而可以量化评估不同穿刺位置或者插管深度下的血流分布效果。本专利技术实施例的技术方案创造性的提出了一种可以量化评价VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，使得经验不足的医生也能快速、正确的掌握VV-ECMO穿刺时的插管位置和插管深度，从一定程度上提高VV-ECMO的临床治疗效果，提高医生实际VV-ECMO穿刺的成功率。附图说明图1是本专利技术实施例一中的VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统的结构示意图；图2a是本专利技术实施例二中的VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统的结构示意图；图2b是本专利技术实施例二所适用的一种防漏结构的结构示意图；图2c是本专利技术实施例二所适用的一种单向阀的结构示意图；图2d是本专利技术实施例二所适用的一种下腔静脉观测区域中的柔性薄膜材料处于凹陷状态时的示意图；图2e是本专利技术实施例二所适用的下腔静脉观测区域中的柔性薄膜材料处于膨胀状态时的示意图；图3是本专利技术实施例三中的VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟方法的实现流程图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，其特征在于，包括静脉输入泵、储液池、人体模型底座和设置在人体模型底座上的心肺仿生结构；所述心肺仿生结构上设置有两个静脉液体输入口、肺动脉瓣模拟装置和与不同穿刺位置对应的若干个备选穿刺点；/n所述静脉输入泵分别与各静脉液体输入口相连，储液池与肺动脉瓣模拟装置相连；心肺仿生结构是由透明材料构成的中空结构，以容纳液体；/n静脉输入泵，用于向心肺仿生结构泵入无色液体，以模拟人体自身的血液循环；/n其中，当人工心肺机与各备选穿刺点中的两个目标穿刺点相连时，通过向心肺仿生结构泵入有色液体，形成能够观测的体外膜肺氧合后的血液氧合状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，其特征在于，包括静脉输入泵、储液池、人体模型底座和设置在人体模型底座上的心肺仿生结构；所述心肺仿生结构上设置有两个静脉液体输入口、肺动脉瓣模拟装置和与不同穿刺位置对应的若干个备选穿刺点；
所述静脉输入泵分别与各静脉液体输入口相连，储液池与肺动脉瓣模拟装置相连；心肺仿生结构是由透明材料构成的中空结构，以容纳液体；
静脉输入泵，用于向心肺仿生结构泵入无色液体，以模拟人体自身的血液循环；
其中，当人工心肺机与各备选穿刺点中的两个目标穿刺点相连时，通过向心肺仿生结构泵入有色液体，形成能够观测的体外膜肺氧合后的血液氧合状态。


2.根据权利要求1所述静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，其特征在于，所述心肺仿生结构具体包括：
按照解剖学位置关系相互连接的颈内静脉模型、上腔静脉模型、无名静脉模型、下腔静脉模型、髂静脉模型、股静脉模型、心脏模型以及肺动脉模型；
所述静脉液体输入口包括：设置在颈内静脉模型中的颈内静脉液体输入口，和设置在股静脉模型中的股静脉液体输入口；
其中，在所述颈内静脉模型及股静脉模型中分别设置有多个备选穿刺点，所述肺动脉瓣模拟装置设置在所述肺动脉模型中。


3.根据权利要求1所述静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，其特征在于，在每个备选穿刺点上均设置有防漏结构；
所述防漏结构包括隔离护管以及与所述隔离护管配套设置的封堵头。


4.根据权利要求1或2所述静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，其特征在于，所述肺动脉瓣模拟装置有单向阀；所述单向阀用于控制泵入至所述心肺仿生结构的液体，单向从所述肺动脉模型中流出至储液池，以模拟肺动脉瓣功能。


5.根据权利要求1所述静脉-静脉体外膜肺氧合VV-ECMO穿刺后血流分布效果的模拟系统，其特征在于，所述心肺仿生结构内还包括下腔静脉观测区域；
所述下腔静脉观测区域的上部采用柔性薄膜材料构成，或者，所述下腔静脉观测区域内设置有压力传感器；
其中，通过观测所述柔性薄膜材料的凹陷或者膨胀，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓旻，金振晓，程永庆，罗亮，韩宏光，李彤，
申请(专利权)人：胡晓旻，
类型：发明
国别省市：天津;12