CN107342010A - B超引导下外周神经阻滞教学设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医学模拟教学器具技术领域，尤其涉及一种B超引导下外周神经阻滞教学设备及其控制方法。教学设备包括芯片读取器、处理器、存储器、显示器以及至少一个无线芯片，存储器内存储有与无线芯片的标识对应的超声图像；芯片读取器用于检测无线芯片的无线信号；当芯片读取器检测到无线芯片的无线信号时，处理器对无线信号进行识别，提取无线芯片的标识；处理器从存储器中获取无线芯片的标识对应的至少一个超声图像；显示器用于展示处理器获取到的至少一个超声图像。以芯片读取器作为B超探头来探测芯片的位置，以此来让操作者熟悉模型的具体位置与B超探头放置位置的关系。超声图像来自真人模特，提高了操作者操作感受的真实性。

Description

B超引导下外周神经阻滞教学设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及医学模拟教学器具技术领域，尤其涉及一种B超引导下外周神经阻滞教学设备及其控制方法。

背景技术

传统的神经阻滞，完全依靠体表解剖标志定位神经后进行盲穿，失败率高达20-30％。而随着可视化理念和技术的发展，B超引导下神经阻滞成为趋势。在B超实时影像的指导下，神经阻滞操作时间明显缩短，失败率降至5％。但在临床实际中，使用B超得到某一特定神经的成像并不像教科书上描述的那么简单，从真实患者身上获取的B超图像也并不像书上的示意图那么直观。

真正的掌握B超引导下神经阻滞技术，需要临床不断的强化和实践。而当前，面对住院医师众多，接受神经阻滞麻醉的病人数量有限且医患关系紧张的情况下，急需建立B超引导下神经阻滞的教学模型。目前关于B超引导下神经阻滞教学模型，B超探头探测到模型的内部结构后所呈现的图像，并非人体真实结构的B超影像，与临床实际有较大差别。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术无法在非人体上进行模拟操作，目前的B超引导下神经阻滞得到的并非人体真实结构的B超影像的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种B超引导下外周神经阻滞教学设备，包括芯片读取器、处理器、存储器、显示器以及至少一个无线芯片，所述存储器内存储有与所述无线芯片的标识对应的超声图像；所述芯片读取器用于检测所述无线芯片的无线信号；所述芯片读取器与所述处理器的信号输入接口连接，当所述芯片读取器检测到所述无线芯片的无线信号时，处理器对所述无线信号进行识别，提取所述无线芯片的标识；所述处理器的图像获取接口与所述存储器连接，所述处理器从所述存储器中获取所述无线芯片的标识对应的至少一个超声图像；所述显示器与所述处理器的图像输出接口连接，用于展示所述处理器获取到的至少一个超声图像。

根据本发明，B超引导下外周神经阻滞教学设备还包括模拟穿刺针以及位移检测元件，所述模拟穿刺针包括可相对滑动的两个部件，所述位移检测元件用于检测两个部件间的相对位移；所述存储器内存储有与所述无线芯片的标识对应的预设视频；所述位移检测元件与所述处理器的信号输入接口连接，当所述处理器接收到所述位移信号时，所述处理器从存储器中获取与所述无线芯片的标识对应的至少一个预设视频，并控制所述显示器展示所述处理器获取到的至少一个预设视频。

根据本发明，所述模拟穿刺针包括针头、滑动变阻器和电阻测量仪，其中，所述滑动变阻器包括主体以及与所述主体可相对滑动的滑片，所述针头与所述滑动变阻器的主体固定连接，所述电阻测量仪用于检测所述滑片在所述主体上滑动时所述滑动变阻器的电阻值；所述位移检测元件用于根据所述电阻值计算所述滑片与主体之间的位移。

根据本发明，B超引导下外周神经阻滞教学设备还包括输入设备，所述输入设备与所述处理器连接，当处理器接收到输入设备的切换信号时，所述处理器控制所述显示器切换显示的超声图像。

根据本发明，B超引导下外周神经阻滞教学设备还包括输入设备还包括人体结构模型，所述无线芯片位于所述人体结构模型的内部，且一个所述无线芯片与一个所述人体结构模型的体表解剖标志对应。

本发明还提供了一种B超引导下外周神经阻滞教学设备控制方法，包括以下步骤：

采用芯片读取器检测是否扫描到无线芯片的无线信号；

当芯片读取器检测到所述无线芯片的无线信号时，处理器对所述无线信号进行识别，提取所述无线芯片的标识；

处理器从存储器中获取与所述无线芯片的标识对应的至少一个超声图像；

显示器展示所述处理器获取到的至少一个超声图像。

根据本发明，所述显示器展示所述存储器中的至少一个超声图像，包括：

所述显示器依次播放所述存储器内的至少一个超声图像；

或者，所述显示器播放任意一张超声图像，所述处理器检测是否接收到输入设备输入的切换信号，当接收到切换信号时，所述显示器播放另一张超声图像。

根据本发明，该控制方法还包括以下步骤：

采用位移检测元件检测模拟穿刺针是否出现相对位移，当出现相对位移时生成位移信号；

当接收到位移信号时，所述处理器从存储器中获取与所述无线芯片的标识对应的至少一个预设视频；

所述显示器展示所述处理器获取到的至少一个预设视频。

根据本发明，当出现相对位移时生成位移信号，包括：

当出现相对位移时，获取所述相对位移的位移量；

判断所述位移量是否达到设定值；

当所述位移量达到设定值时，生成位移信号。

根据本发明，采用芯片读取器检测是否扫描到无线芯片的无线信号执行前还包括以下步骤：

建立所述无线芯片的标识与所述存储器内超声图像和/或预设视频之间的对应关系。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备包括芯片读取器以及无线芯片，存储器内存储有与无线芯片的标识对应的超声图像，使用时将无线芯片放置在模型上的一个位置，芯片读取器读取无线芯片的标识，芯片读取器检测到无线芯片的无线信号时，处理器对无线信号进行识别，提取无线芯片的标识，处理器从存储器中获取无线芯片的标识对应的至少一个超声图像，显示器用来展示出从存储器中获得的超声图像。操作者可以将芯片读取器当作B超探头，根据芯片读取器是否检测到无线芯片的无线信号来判断B超探头是否放置到位，以此来让操作者熟悉模型的具体位置与B超探头放置位置的关系。超声图像由超声医生从真人模特上获取，提高了操作者操作感受的真实性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备的工作原理图；

图2是本发明实施例提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备的另一种工作原理图；

图3是本发明实施例提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备检测部分结构示意图；

图5是本发明实施例提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备控制方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备控制方法的流程示意图。

图中：1：人体结构模型；2：无线芯片；3：芯片读取器；4：处理器；41：信号处理模块；42：数据处理模块；5：存储器；6：显示器；7：输入设备；8：计算机；81：USB线；9：模拟壳体；10：电源；11：位移检测元件；12：模拟穿刺针。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种B超引导下外周神经阻滞教学设备，包括芯片读取器3、处理器4、存储器5、显示器6以及至少一个无线芯片2，存储器5内存储有与无线芯片2的标识对应的超声图像，超声图像预先从真人模特上获得，使得无线芯片2标识对应的超声图像即为无线芯片2所在模型位置的超声图像。具体地，超声图像可以是二维B超图像，也可以是彩色多普勒图像，超声图像都可以做成有文字标识版本的图像和无文字标识版本的图像。为了清楚地表示该教学设备的工作原理，图3中示出了肢体部分的人体结构模型1，芯片位于人体结构模型1的体表解剖标志处。需要说明的是，并不限于将无线芯片2放置于人体结构模型1内部，也可是简易的将芯片放置于人体结构模型1的外部，也可以是放置在真实人体的体表进行教学演示。

芯片读取器3用于检测无线芯片2的无线信号；芯片读取器3与处理器4的信号输入接口电连接，当芯片读取器3检测到无线芯片2的无线信号时，处理器4对无线信号进行识别，提取无线芯片2的标识。

处理器4的数据获取接口与存储器5连接，处理器4从存储器5中获取无线芯片2标识对应的至少一个超声图像；显示器6与处理器4的数据输出接口连接，用于展示处理器4获取到的至少一个超声图像。具体地，如图2所示，本实施例中处理器4可以包括信号处理模块41和数据处理模块42，信号处理模块41与芯片读取器3连接，用于接收芯片读取器3读取的无线信号，从无线信号中识别无线芯片2的标识并传输至数据处理模块42；数据处理模块42连接于存储器5与显示器6之间，用于根据无线芯片2的标识获取存储器5内的数据信息，并将数据信息传输至显示器6进行展示。信号处理模块41和数据处理模块42可以采用集成设计，也可以为了便于实现商业化，信号处理模块41与数据处理模块42分开设置，如图3和图4所示，利用计算机8作为数据处理模块42、存储器5以及显示器6，信号处理模块41采用单片机，并且单片机与计算机8通过USB线81连接。

本发明实施例提供的B超引导下外周神经阻滞教学设备包括芯片读取器3以及无线芯片2，存储器5内存储有与无线芯片2的标识对应的超声图像，使用时将无线芯片2放置在模型上的一个位置，芯片读取器3读取无线芯片2的无线信号，当芯片读取器3检测到无线芯片2的无线信号时，处理器4对无线信号进行识别，提取无线芯片2的标识，处理器4从存储器5中获取无线芯片2标识对应的至少一个超声图像，显示器6用来展示出从存储器5中获得的超声图像。操作者可以将芯片读取器3当作B超探头，根据芯片读取器3是否检测到无线芯片2的无线信号来判断B超探头是否放置到位，以此来让操作者熟悉模型的具体位置与B超探头放置位置的关系。超声图像由真人模特预先提供，提高了操作者操作感受的真实性。

优选地，该教学设备还包括模拟穿刺针12以及位移检测元件11，模拟穿刺针12包括可相对滑动的两个部件，位移检测元件11用于检测两个部件间的相对位移；存储器5内存储有与无线芯片2的标识对应的预设视频；位移检测元件11与处理器4的信号输入接口连接，当处理器4接收到位移检测元件11发出的位移信号时，处理器4从存储器5中获取与无线芯片2标识对应的至少一个预设视频，并控制显示器6展示处理器4获取到的一个预设视频。使用时，模拟穿刺针12的一个部件抵在无线芯片2所在位置，移动另一部件，模拟穿刺或注药过程，当两个部件之间的相对位移达到一定值时，由位移检测元件11发出的位移信号来触发显示器6来播放预设视频，预设视频可以是对真人模特操作时采集的穿刺过程视频或者注药视频等。具体地，利用位移信号触发显示器6播放预设视频的过程包括单片机获取位移信号，单片机根据预先获得的无线芯片2标识以及位移信号，从存储器5中获取该无线芯片2标识对应的预设视频。使用时模拟穿刺针12并不真实刺入模型，有利于模型的保护以及长久使用。

优选地，本实施例中模拟穿刺针12包括针头、滑动变阻器和电阻测量仪，其中，滑动变阻器包括主体以及与主体可相对滑动的滑片，针头与滑动变阻器的主体固定连接，电阻测量仪用于检测滑片在主体上滑动时滑动变阻器的电阻值；位移检测元件11用于根据电阻值计算滑片与主体之间的位移。针头以及滑动变阻器作为模拟穿刺针12相对滑动的两个部件中的一个，滑片作为另一个部件。此时，电阻测量仪可以是欧姆表或者电流电压表等可以显示出滑动变阻器阻值变化的元件。需要说明的是，本实施例中模拟穿刺针12可以是包括针头以及与针头相对滑动的一个活动件，通过电容式位移传感器或光电式位移传感器等多种位移传感器作为位移检测元件11来实现活动件相对针头的位移。

优选地，如图3所示，本实施例中还包括输入设备7，输入设备7与处理器4连接，当处理器4接收到输入设备7的切换信号时，处理器4控制显示器6切换显示的超声图像。输入设备7可以优选为鼠标、键盘或者遥控器。通过查看某个位置对应的多个超声图像可以对人体该位置的实际情况更加清楚，例如彩色多普勒图像可以在伴行大血管时看清楚周围的动、静脉，超声图像都可以做成有文字标识版本的图像和无文字标识版本的图像，有文字标识版本可以文字标明神经、血管、肌肉以及骨骼等，便于学习。

优选地，本实施例中教学设备还包括人体结构模型1，无线芯片2位于人体结构模型1的内部，且无线芯片2与人体结构模型1的体表解剖标志一一对应。具体地，人体结构模型1可以是部分结构，无线芯片2设置在人体结构模型1内，无线芯片2与人体结构模型1的体表解剖标志一一对应可以在芯片读取器3读取到无线芯片2的无线信号时，操作者真实感受芯片读取器3放置位置与体表解剖标志的关系。无线芯片2的位置可以根据学习需要设置在人体结构模型1的不同位置。

优选地，如图4所示，本实施例中包括模拟壳体9，芯片读取器3安装在模拟壳体9内，更佳真实地感受B超探头。进一步地，可以将信号处理模块41集成在模拟壳体9内，模拟壳体9内还可以包括有电源10，电源10与信号处理模块41连接，用于为信号处理模块41供电。

本发明实施例提供了一种上述的B超引导下外周神经阻滞教学设备的控制方法，如图5所示，包括以下步骤：

S101，采用芯片读取器3检测是否扫描到无线芯片2的无线信号；

S102，当芯片读取器3检测到无线芯片2的无线信号时，处理器4对无线信号进行识别，提取无线芯片2的标识；

S103，处理器4从存储器5中获取与无线芯片2标识对应的至少一个超声图像；

S104，显示器6展示处理器4获取到的至少一个超声图像。

本实施例中B超引导下外周神经阻滞教学设备控制方法在应用时，将无线芯片2放置在人体结构模型1内部，操作者可以将芯片读取器3当作B超探头，根据芯片读取器3是否检测到无线芯片2的无线信号来判断B超探头是否放置到位，以此来让操作者熟悉模型的具体位置与B超探头放置位置的关系。

优选地，本实施例中步骤S104具体包括：

S1041，显示器6依次播放存储器5内的超声图像；

或者，S1041’，显示器6播放任意一张超声图像，处理器4检测是否接收到输入设备7输入的切换信号，当接收到切换信号时，显示器6切换到另一张超声图像。切换不同的超声图像以便于更清楚地显示该位置处对应的实际结构。

优选地，如图6所示，本实施例中控制方法还包括以下步骤：

S105，采用位移检测元件11检测模拟穿刺针12是否出现相对位移，当出现相对位移时生成位移信号；

S106，当接收到位移信号时，处理器4从存储器5中获取与无线芯片2标识对应的至少一个预设视频；

S107，显示器6展示处理器4获取到的至少一个预设视频。

位移信号触发显示器6展示预设视频可以为操作者展示出动态的内部过程，便于学习。

具体地，步骤当出现相对位移时生成位移信号包括：

S1051，当出现相对位移时，获取相对位移的位移量；

S1052，判断位移量是否达到设定值；设定值为实际临床操作过程中需要刺入人体内的距离；

S1053，当位移量达到设定值时，生成位移信号。

优选地，本实施例中执行采用芯片读取器3检测是否扫描到无线芯片2的无线信号前，先执行以下步骤：

建立无线芯片2的标识与存储器5内超声图像和/或预设视频之间的对应关系。由于无线芯片2的标识与存储器5内数据信息的对应，数据信息可以是超声图像，也可以是预设视频，实现根据无线芯片2的标识可以准确地获取到该位置对应的超声图像或者预设视频。

优选地，本实施例中无线芯片2设有多个，多个无线芯片2分别位于人体结构模型1的不同位置，采用芯片读取器3检测是否扫描到无线芯片2的无线信号执行前还包括以下步骤：操作芯片读取器3在人体结构模型1的不同位置间移动。多个芯片分别代表人体结构模型1的不同位置，设置多个芯片可以实现多个位置处真实情况学习。需要说明的是，本发明实施例中的无线芯片2使用时并不限定设置在人体结构模型1内，也可以是放置在真实人体的体表相应位置来进行实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元/模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种B超引导下外周神经阻滞教学设备，其特征在于：包括芯片读取器、处理器、存储器、显示器以及至少一个无线芯片，所述存储器内存储有与所述无线芯片的标识对应的超声图像；

所述芯片读取器用于检测所述无线芯片的无线信号；

所述芯片读取器与所述处理器的信号输入接口连接，当所述芯片读取器检测到所述无线芯片的无线信号时，处理器对所述无线信号进行识别，提取所述无线芯片的标识；

所述处理器的图像获取接口与所述存储器连接，所述处理器从所述存储器中获取所述无线芯片的标识对应的至少一个超声图像；

所述显示器与所述处理器的图像输出接口连接，用于展示所述处理器获取到的至少一个超声图像。

2.根据权利要求1所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备，其特征在于：还包括模拟穿刺针以及位移检测元件，所述模拟穿刺针包括可相对滑动的两个部件，所述位移检测元件用于检测两个部件间的相对位移；

所述存储器内存储有与所述无线芯片的标识对应的预设视频；

所述位移检测元件与所述处理器的信号输入接口连接，当所述处理器接收到所述位移信号时，所述处理器从存储器中获取与所述无线芯片的标识对应的至少一个预设视频，并控制所述显示器展示所述处理器获取到的至少一个预设视频。

3.根据权利要求2所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备，其特征在于：所述模拟穿刺针包括针头、滑动变阻器和电阻测量仪，其中，所述滑动变阻器包括主体以及与所述主体可相对滑动的滑片，所述针头与所述滑动变阻器的主体固定连接，所述电阻测量仪用于检测所述滑片在所述主体上滑动时所述滑动变阻器的电阻值；所述位移检测元件用于根据所述电阻值计算所述滑片与主体之间的位移。

4.根据权利要求1所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备，其特征在于：还包括输入设备，所述输入设备与所述处理器连接，当处理器接收到输入设备的切换信号时，所述处理器控制所述显示器切换显示的超声图像。

5.根据权利要求1所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备，其特征在于：还包括人体结构模型，所述无线芯片位于所述人体结构模型的内部，且一个所述无线芯片与一个所述人体结构模型的体表解剖标志对应。

6.一种B超引导下外周神经阻滞教学设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用芯片读取器检测是否扫描到无线芯片的无线信号；

当芯片读取器检测到所述无线芯片的无线信号时，处理器对所述无线信号进行识别，提取所述无线芯片的标识；

处理器从存储器中获取与所述无线芯片的标识对应的至少一个超声图像；

显示器展示所述处理器获取到的至少一个超声图像。

7.根据权利要求6所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备的控制方法，其特征在于，所述显示器展示所述存储器中的至少一个超声图像，包括：

所述显示器依次播放所述存储器内的至少一个超声图像；

或者，所述显示器播放任意一张超声图像，所述处理器检测是否接收到输入设备输入的切换信号，当接收到切换信号时，所述显示器播放另一张超声图像。

8.根据权利要求6所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

采用位移检测元件检测模拟穿刺针是否出现相对位移，当出现相对位移时生成位移信号；

当接收到位移信号时，所述处理器从存储器中获取与所述无线芯片的标识对应的至少一个预设视频；

所述显示器展示所述处理器获取到的至少一个预设视频。

9.根据权利要求8所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备的控制方法，其特征在于，当出现相对位移时生成位移信号，包括：

当出现相对位移时，获取所述相对位移的位移量；

判断所述位移量是否达到设定值；

当所述位移量达到设定值时，生成位移信号。

10.根据权利要求6或8所述的B超引导下外周神经阻滞教学设备的控制方法，其特征在于，采用芯片读取器检测是否扫描到无线芯片的无线信号执行前还包括以下步骤：

建立所述无线芯片的标识与所述存储器内超声图像和/或预设视频之间的对应关系。