一种超声介入穿刺模拟训练装置的制作方法

本发明涉及医学教育模拟训练，具体为一种超声介入穿刺模拟训练装置。

背景技术：

1、超声介入技术是现代超声医学的一个分支，基本原理是通过超声显像技术的帮助下，利用细针穿刺人体皮肤，直接到达病灶区域，穿刺取材，以方便后续为手术提供方案，同时该技术还能对某些病灶进行抽吸、注射药物等，是外科手术的一种补充，目前为了帮助低年资医师熟悉超声介入技术，越来越多的医院开始制备超声介入穿刺模拟训练装置。

2、为了节约成本，现有的模拟训练装置通常都是直接向硅胶仿体或其它生物仿体内塞入一个或数个模拟目标，然后让低年资医师使用超声介入设备引导穿刺模拟目标，这种模拟训练装置虽然结构简单，但训练难度较低，训练结束后，低年资医师在实际工作操作中错误频出，难以达到预期效果，另外硅胶不像人体具有自我修复功能，当频繁的将穿刺插入硅胶仿体，硅胶仿体上会出现许多的空隙通道，进而影响后续训练，最后目前的模拟训练装置需要两人协作，单人训练时无法同时拿取超声检测设备和穿刺针，进而降低了训练效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超声介入穿刺模拟训练装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种超声介入穿刺模拟训练装置，所述超声介入穿刺模拟训练装置包括支座、模拟机构、工作台、移动机构、超声波显示器和超声手柄，所述工作台设置在支座的内部，所述模拟机构设置在工作台的上方，所述移动机构设置在支座的上方，所述超声波显示器滑动安装在移动机构上方，所述超声波显示器上设置有第一收纳槽，所述超声手柄与超声波显示器之间通过电性连接，所述超声手柄设置在第一收纳槽内，所述支座的内部设置有两组第二收纳槽，其中一组所述第二收纳槽的内部设置有模拟针，另外一组所述收纳槽的内部设置有实操针，所述模拟机构包括基座和拟态硅胶，所述拟态硅胶固定安装在基座上，所述拟态硅胶的内部设置有模拟血管和模拟目标物，所述模拟血管具有自动收缩功能，所述工作台的内部设置有第一液罐、第二液罐和循环泵，所述模拟血管的一端与第一液罐相连接，所述模拟血管的另一端与第二液罐相连接，所述第一液罐与第二液罐之间通过循环泵相连接。

3、模拟机构为本发明的训练基础，本发明中模拟针的直径大于实操针的直径，实操针为市面上普通的穿刺针，在初始训练过程中，训练人员应使用模拟针进行训练，避免初次训练难度过大，影响训练员进度和心态，训练时，将超声手柄与拟态硅胶相接触，此时通过超声波显示器和超声手柄进行超声显像，以判断模拟目标物的位置，然后将模拟针插入进拟态硅胶内，进行找准训练，本发明中模拟血管具有自动收缩功能且内部有液体流动，通过该方案能够增强模拟血管的真实性，并模拟人体真实血管在不同温度下的状态，以提高训练难度，确保训练状态贴近真实状态，另外本发明中超声波显示器可以在移动机构上任意移动，能够方便训练人员观察成像的画面，最后本发明设置的模拟针具有发热功能，当模拟针从拟态硅胶内退出时，通过模拟针能够将拟态硅胶产生的缝隙消除，避免模拟针多次插入拟态硅胶内后，拟态硅胶上出现较多的空隙，影响后续训练。

4、进一步的，所述模拟血管包括第一拟态管、第二拟态管、稳压管、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和第二端盖分别设置在第二拟态管的左右两端，所述稳压管设置在第二拟态管的外侧，所述第一拟态管设置在稳压管的外侧，所述稳压管与第二拟态管之间填充有感应气体，所述稳压管靠近第二拟态管的壁面上设置有压电片，所述第二拟态管的内部设置有加热丝。

5、在正常训练过程中，通过循环泵能够使得第一液罐和第二液罐内的液体沿着第二液罐-第二拟态管-第一液罐-循环泵-第二液罐流动，本发明在工作台的内部设置有蓄电设备和控制面板，加热丝与蓄电设备相连接，压电片与控制面板相连接，当模拟针插入进拟态硅胶内，对模拟目标物进行找准时，模拟针若不小心与模拟血管相接触，稳压管和压电片会发生轻微的变形，此时控制面板上会显示找准错误，以提示训练人员重新找准训练，当需要改变模拟血管的直径时，只需关闭循环泵，并使得加热丝工作，此时稳压管与第二拟态管之间填充的感应气体会受热膨胀，然后稳压管与第二拟态管的直径发生改变，通过上述技术方案，能够模拟出人体真实血管在不同温度下的状态，以贴近真实工作状态，提高训练难度。

6、进一步的，所述模拟血管还包括活动管，所述活动管设置在稳压管与第二拟态管之间，所述活动管具有导热性，所述活动管与稳压管之间通过柔性弹簧杆相连接，所述活动管的左右两端与第一端盖和第二端盖滑动连接，所述稳压管为c形结构。

7、本发明中第一拟态管为塑料薄膜等接近血管的材质，而稳压管为金属材质，在初始训练过程中，稳压管的缺口朝向工作台，通过稳压管能够起到保护第一拟态管的作用，防止训练人员不小心将模拟针与第一拟态管相接触，以至于第一拟态管发生破损，在经过长时间的训练，训练人员的手感和操作水平均达到较高的水准后，可更换训练用针，即使用实操针进行训练，并将稳压管的缺口朝向超声波显示器，由于第一拟态管的材质易破损，而且训练人员因为无法通过压电片的变形直观判断实操针对第一拟态管施加的压力，因此为了确保能够找准模拟目标物，训练人员只能单纯的依靠手感和超声显像的图案，此时训练难度会有一个直线上升，通过上述技术方案，一方面检测训练人员的训练成果，另一方面也是为了检测训练人员的心态，减少实际工作过程发生医疗事故的次数。

8、进一步的，所述第一端盖与第一液罐相连接，所述第二端盖与第二液罐相连接，所述第一液罐的进液端设置有阀门，所述第一端盖的内部设置有环形槽，所述活动管与第一端盖之间通过环形槽相连接，所述第一端盖上设置有出液通道，所述出液通道与环形槽之间通过联动槽相连接，所述联动槽的内部设置有密封块，所述密封块通过密封弹簧设置在联动槽内，所述环形槽的内部设置有环形弹簧杆和两组导电块，其中一组所述导电块固定安装在环形槽内，另外一组所述导电块滑动安装在环形弹簧杆上且与活动管相连接，所述工作台上设置有控制面板，两组所述导电块均与控制面板相连接。

9、初始训练状态下，稳压管的缺口朝向工作台，若要改变稳压管缺口位置，使得稳压管的缺口朝向超声波显示器，只需关闭第一液罐进液端设置的阀门，具体原理如下：第一液罐进液端设置的阀门被关闭后，若循环泵继续工作，那么第二拟态管和第一端盖内部的压力会逐渐增大，此时第一端盖内部的液体会顶开密封块，从联动槽进入到环形槽内，当液体进入到环形槽内后，在液压的作用下，滑动安装在环形弹簧杆上的一组导电块会带着活动管旋转，由于活动管与稳压管之间通过柔性弹簧杆相连接，因此稳压管也会跟着旋转，当稳压管旋转一百八十度后，即代表稳压管的缺口朝向超声波显示器，通过上述技术方案，无需拆卸模拟血管即可实现调整稳压管缺口位置的问题，进而方便训练人员检测训练效果。

10、进一步的，所述活动管与第一端盖和第二端盖之间为可拆卸式连接。

11、本发明中活动管与第一端盖和第二端盖之间的连接方式可选用螺纹连接等现有的可拆卸式连接，本发明中第二拟态管为聚四氟乙烯等类似与血管的材质，同时直径较小，当训练到一定程度，需要改变模拟血管的直径，使得模拟血管接近人体真正的血管时，可直接将活动管从第一端盖和第二端盖上取下，由于活动管与稳压管固定连接，第一拟态管为塑料薄膜材质，因此活动管在拆卸后，第一拟态管和稳压管会和活动管一起从第一端盖和第二端盖上取下，通过上述技术方案，一方面能够进一步提高训练难度贴合实际工作，另一方面训练人员能够改变训练目的，从对模拟目标物进行找准，改为如何正确的采集血液。

12、进一步的，所述模拟针包括固定座和针头，所述固定座的内部设置有气泵，所述针头的内部设置有第一导气槽，所述针头远离固定座的一端设置有发热片。

13、在初始训练过程中，模拟针会频繁的插入进拟态硅胶内，此时拟态硅胶上会出现大量的裂缝空隙，本发明在针头远离固定座的一端设置有发热片，当模拟针从拟态硅胶内退出的过程中，发热片会产生一组热量，使得针头附近的拟态硅胶处于半融化状态，由于拟态硅胶具有一定的弹性，因此当模拟针从拟态硅胶内退出后，半融化状态的拟态硅胶会自动贴合，以此消除拟态硅胶上的裂缝，避免长时间训练后，拟态硅胶上的裂缝出现较多，影响后续训练，当模拟针从拟态硅胶内完全退出后，通过气泵产生一组气体从第一导气槽内喷出，通过该组气体一方面清理拟态硅胶表面因插孔而出现的残渣，另一方面对发热片进行降温，方便后续训练。

14、进一步的，所述超声波显示器的下方设置有固位组件，所述固位组件包括伸缩杆、转轴和卡座，所述超声波显示器通过伸缩杆、转轴和卡座相连接，所述超声手柄与卡座之间卡合连接。

15、当训练人员无人辅助时，可选择将超声手柄插入进卡座内，然后移动超声波显示器和旋转卡座使得超声手柄与拟态硅胶表面的目标位置接触，此时无需训练员继续控制超声手柄，超声手柄便会自动固定到目标位置以获取合适的图像，通过上述技术方案，使得训练人员单人即可进行超声介入穿刺模拟训练。

16、进一步的，所述超声手柄的内部设置有负压泵、第二导气槽和超声波探测组件，所述第二导气槽设置在超声波探测组件的外侧，所述负压泵与第二导气槽相连接，所述第二导气槽的内部设置有滤网。

17、当超声手柄自动固定到目标位置后，通过开启负压泵能够使得第二导气槽吸附拟态硅胶的表面，通过上述技术方案，能够防止拟态硅胶因为弹性的原因，引起超声手柄工作时与拟态硅胶发生分离现象，进而使得训练人员无法发挥出真实水准，出现无效训练。

18、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明相比于目前的超声介入穿刺模拟训练装置设置有模拟针和模拟血管，模拟针具有发热功能，通过模拟针能够将拟态硅胶产生的缝隙消除，避免模拟针多次插入拟态硅胶内后，拟态硅胶上出现较多的空隙，影响后续训练，模拟血管具有自动收缩功能且内部有液体流动，通过模拟血管能够模拟人体真实血管在不同温度下的状态，以提高训练难度，确保训练状态贴近真实状态，在初始训练过程中，通过稳压管能够起到保护第一拟态管的作用，防止训练人员不小心破坏第一拟态管，在训练人员手感和操作水平均达到较高的水准后，将稳压管的缺口朝向超声波显示器，通过实操针进行找准模拟目标物，由于训练人员因为无法通过压电片的变形直观判断实操针对第一拟态管施加的压力，同时实操针较为锋利，因此这时的训练难度会有直线上升，通过该技术方案，一方面检测训练人员的训练成果，另一方面能够检测出训练人员的心态，减少实际工作过程发生医疗事故的次数，最后本发明在超声手柄内部设置有负压泵和第二导气槽，通过负压泵和第二导气槽使得超声手柄吸附拟态硅胶的表面，防止拟态硅胶因为弹性的原因，引起超声手柄工作时与拟态硅胶发生分离现象，进而影响训练人员的发挥。