一种穿刺手术训练仿真模型制造技术

本发明专利技术涉及穿刺训练模型技术领域，具体提供了一种穿刺手术训练仿真模型，包括支架，所述模型通过支架安装应用；所述模型包括球形罩和训练系统；所述球形罩上设置有穿刺面和安装面，安装面上设置有轴承，球形罩通过轴承可活动的安装在支架上；所述训练系统包括传感仓、设置在传感仓中的行腔、设置在行腔中且能够随穿刺针推动在行腔中运动的筒座、设置在行腔一侧且连接筒座并模拟力反馈的动力机构；可活动球形罩的设置，能够通过活动球形罩改变穿刺面的位置从而模拟人体调整体位；动力机构的设置，能够模拟力反馈；姿态手臂的设置，能够使训练系统独立的相对支架活动，模拟穿刺偏移；本发明专利技术具有极好的仿真性，训练效果极佳，具有极好的应用前景。好的应用前景。好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种穿刺手术训练仿真模型


[0001]本专利技术涉及穿刺训练模型
，具体涉及一种穿刺手术训练仿真模型。

技术介绍

[0002]传统的手术训练过程通常以动物、人体样本以及假人作为实施载体，往往成本高昂、材料利用率低，从而在一定程度上抑制了医学工作者训练的效率和熟练度。近年来，随着虚拟现实技术的发展，针对手术训练的仿真系统也得到了越来越多的研究和应用。和传统训练方式相比，手术仿真系统具有对设备无伤、可重复性强的特点，且可以根据要求通过软件定制，有针对性地训练一些在实际中较为少见的手术过程，这样能够很大程度上缩短对医师的训练时间、减少训练成本、降低训练难度，从而造福整个医疗事业。
[0003]传统技术中采用的模型通常是固定式的，仅能够训练穿刺距离，在使用过程中存在以下不足：
[0004]1、临床医疗中，由于穿刺位置的不同，人体的体位也会发生变化，目前使用的模型不能模拟人体体位变化，仿真训练的真实性不足；
[0005]2、临床医疗中的穿刺过程，需要真实的穿过人体皮肤等部位，因此穿刺时会受到一定的阻力，现有技术中采用的模型不能模拟阻力，穿刺训练的效果不佳。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种穿刺手术训练仿真模型，用于解决现有技术中采用的模型通常是固定式的，不能模拟人体体位变化和穿刺阻力变化，穿刺训练的效果不佳的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种穿刺手术训练仿真模型，包括支架，所述模型通过支架安装应用；
[0008]所述模型包括球形罩和设置在球形罩中的训练系统；
[0009]所述球形罩位于正前方的区域设置有穿刺面，用于接入穿刺针；所述球形罩位于两侧的区域设置有安装面，安装面上设置有轴承，球形罩通过轴承可活动的安装在支架上，通过活动球形罩以模拟人体体位的调整；
[0010]所述训练系统包括：
[0011]传感仓；
[0012]设置在传感仓中的行腔；
[0013]设置在行腔中且能够随穿刺针推动在行腔中运动的筒座，所述筒座上设置有力传感器，用于测量穿测针的穿刺力；
[0014]设置在行腔一侧且连接筒座并模拟力反馈的动力机构；
[0015]所述穿刺针接入球形罩后进入到训练系统的行腔中，推动筒座活动以进行仿真穿刺训练。
[0016]于本专利技术的一实施例中，所述球形罩中设置有姿态手臂，训练系统安装在姿态手
臂上；所述姿态手臂的两端分别连接球形罩两侧的轴承，通过从外部施力能够驱动训练系统转动，以模拟穿刺偏移。
[0017]于本专利技术的一实施例中，所述球形罩其中一侧的安装面上设置有弧形槽，所述姿态手臂对应弧形槽的一端设置有挡板，所述挡板可活动的配合在弧形槽中，用于限制穿刺偏移范围。
[0018]于本专利技术的一实施例中，所述弧形槽的弧弯角度为5
°
～20
°
。
[0019]于本专利技术的一实施例中，所述动力机构包括：
[0020]设置在行腔一侧的导轨；
[0021]连接在导轨上的可活动滑块；
[0022]设置在导轨一端的丝杆电机，所述丝杆电机的输出端穿接滑块；
[0023]所述动力机构通过滑块连接筒座。
[0024]于本专利技术的一实施例中，所述丝杆电机采用步进丝杆电机。
[0025]于本专利技术的一实施例中，所述传感仓中位于行腔的一侧还设置有第一光电传感器、第二光电传感器，所述第一光电传感器、第二光电传感器分别对应配合在行腔两端的位置，用于检测并限制滑块的滑动区间。
[0026]于本专利技术的一实施例中，所述行腔的侧端设置有电路主板，所述电路主板对应接收传感器的信号；所述主板上设置有对应穿刺针测量的位移传感器，用于同步检测穿刺针的运动行程。
[0027]于本专利技术的一实施例中，所述模型还包括与训练系统同步应用的显示器，所述主板与显示器电性连接，用于实时显示穿刺位置。
[0028]于本专利技术的一实施例中，所述球形罩的安装面采用磁性材料制成，所述支架的侧端上对应设置有磁铁，磁铁能够吸附球形罩的安装面以形成模型的稳态。
[0029]如上所述，本专利技术的穿刺手术训练仿真模型，具有以下有益效果：
[0030]1、通过设置可活动的球形罩，能够通过活动球形罩改变穿刺面的位置，以模拟人体体位的调整，提高穿刺训练的真实性效果，进而提高仿真训练效果；
[0031]2、通过在训练系统中设置动力机构，动力机构能够模拟力反馈，医学生手执穿刺针进行穿刺手术仿真模拟训练，手部会实时接收到近似于真实穿刺肌肉、骨骼等样本时的反馈力，进一步提高穿刺手术训练的效果；
[0032]3、通过设置姿态手臂，能够将训练系统可靠的安装在球形罩中，同时，还能使训练系统独立的相对支架活动，在医学生进行模拟穿刺训练时允许存在偏移，提高模拟穿刺训练的合理性；通过在球形罩上设置弧形槽以及在姿态手臂上设置配合在弧形槽中的挡板，能够限制穿刺偏移范围，将穿刺偏移量控制在合理范围内，利于提高训练效果；
[0033]4、通过设置对应测量行腔两端的位置的光电传感器，能够检测并限制滑块的滑动区间，将穿刺针的穿刺行程限制在合理范围内；通过设置高精度光电位移测量传感器，能够同步测量穿刺针的运动行程；利用光电检测方法测量和限制穿刺针的运动具有精度高、反应快等优点，提高穿刺实时反馈效果；并且光电传感器的结构简单，形式灵活多样，利于安装使用；
[0034]5、本专利技术提供的穿刺手术训练仿真模型，可活动球形罩的设置，能够通过活动球形罩改变穿刺面的位置从而模拟人体调整体位；动力机构的设置，能够模拟力反馈；姿态手
臂的设置，能够使训练系统独立的相对支架活动，模拟穿刺偏移；弧形槽配合挡板的设置，能够限制穿刺偏移范围；光电传感器和位移传感器的设置，能够实时反馈合理运动范围内的穿刺动作；因而本专利技术具有极好的仿真性，训练效果极佳，具有极好的应用前景。
附图说明
[0035]图1显示为本专利技术公开的穿刺手术训练仿真模型的整体示意图。
[0036]图2显示为图1中去掉操作台和显示器的模型放大图。
[0037]图3显示为图2中去掉一侧支架的结构示意图。
[0038]图4显示为图3中去掉部分球形罩的结构示意图。
[0039]图5显示为图4另一视角的结构示意图。
[0040]图6显示为图5中M处的放大图。
[0041]图7显示为图6去掉训练系统上盖板的结构示意图。
[0042]图8显示为训练系统的俯视结构示意图。
[0043]图9显示为本专利技术公开的穿刺手术训练仿真模型的支架结构放大图。
[0044]元件标号说明
[0045]支架1；球形罩2；穿刺面21；安装面22；传感仓3；行腔4；筒座5；导轨6；滑块7；丝杆电机8；姿态手臂9；挡板10；磁铁11；第一光电传感器12；第二光电传感器13；主板14；显示器15；穿刺针16；位移传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种穿刺手术训练仿真模型，包括支架，所述模型通过支架安装应用；其特征在于，所述模型包括球形罩和设置在球形罩中的训练系统；所述球形罩位于正前方的区域设置有穿刺面，用于接入穿刺针；所述球形罩位于两侧的区域设置有安装面，安装面上设置有轴承，球形罩通过轴承可活动的安装在支架上，通过活动球形罩以模拟人体体位的调整；所述训练系统包括：传感仓；设置在传感仓中的行腔；设置在行腔中且能够随穿刺针在行腔中运动的筒座，所述筒座上设置有力传感器，用于测量穿测针的穿刺力；设置在行腔一侧且连接筒座并模拟力反馈的动力机构；所述穿刺针接入球形罩后进入到训练系统的行腔中，推动筒座活动以进行仿真穿刺训练。2.根据权利要求1所述的穿刺手术训练仿真模型，其特征在于：所述球形罩中设置有姿态手臂，训练系统安装在姿态手臂上；所述姿态手臂的两端分别连接球形罩两侧的轴承，通过从外部施力能够驱动训练系统转动，以模拟穿刺偏移。3.根据权利要求2所述的穿刺手术训练仿真模型，其特征在于：所述球形罩其中一侧的安装面上设置有弧形槽，所述姿态手臂对应弧形槽的一端设置有挡板，所述挡板可活动的配合在弧形槽中，用于限制穿刺偏移范围。4.根据权利要求3所述的穿刺手术训练仿真模型，其特征在于：所述弧形槽的弧弯角度为5
°

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文琪，
申请(专利权)人：无锡科澜智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：