CN107871431A - 高仿真脑室穿刺引流术训练考核标准化病人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医教设备技术领域，确切地说是一种高仿真电子监测脑室穿刺引流术训练标准化病人，它包括：高仿真光头成人上半身模型，脑脊液循环及压力调节装置，电子监测报警装置，其特征在于：高仿真成年人上半身模型设有高仿真头颅，临床常用的8个脑室穿刺点均设计为与穿刺部位紧密配合、方便更换的一体化穿刺模块，其内设环形电极；模拟脑室内密布传感器；机箱内设语音芯片、扬声器、减速电机调速器、蠕动水泵及储液瓶。机箱面板设置脑脊液循环速度观测管、阻力调节旋钮和电机调速旋钮、脑脊液测压管。进行脑室穿刺、引流训练或考核效果非常逼真，穿刺模块更换方便，脑脊液自动循环压力可调节，穿刺错误时自动声光报警，可显著提高教学质量。
Description
技术领域
本发明涉及医学教育设备技术领域，确切地说是一种高仿真脑室穿刺引流术训练考核标准病人。
背景技术
在医学教育和临床医学中，脑室穿刺、引流是神经外科的重点和难点之一，也是执业医师考试中实践技能考核的重点内容之一。传统的教学方法是理论讲解辅以影像教学，技能训练和考核只能去医院在病人身上进行。由于受训人员过多、典型病人太少，远远不能满足要求，已不能适应新时期教学需要。该项技术是属于有创操作，学生在病人身上实习必然会增加病人痛苦，甚至会使病情加重，极易引起医疗纠纷，近年来随着病人自我保护意识和法律知识的提高，往往拒绝青年医生实习。由于临床实习资源明显不足，年轻医生难以掌握这种技能。专利号CN201410769347.2侧脑室穿刺引流术仿真训练模型，可用于脑室穿刺引流训练，有利于提高脑室穿刺技能，然而，这种模型仅设一处穿刺模块，而人体脑室穿刺部位具有8个以上，模型利用率太低，穿刺错误不能自动报警，脑脊液压力不能调节。目前世界上缺乏功能完善的自动电子监测报警穿刺模块更换方便且脑脊液压力可调节的脑室穿刺技能训练设备，因此影响了神经外科手术人才的培养。
发明内容
本发明的目的是提供一种高仿真脑室穿刺引流术训练考核标准化病人，它能在高仿真人体模型上采用方便更换的一体化局部穿刺模块，进行临床常用多个穿刺部位的脑室穿刺引流术模拟训练及考核，大大提高设备的利用率和使用寿命，脑脊液压力的高低可调节，设有电子监测装置，穿刺部位错误或穿刺过深可自动报警，从而显著提高教学质量。
该成果解决了神经外科手术人员脑室穿刺引流术实践技能操作不易掌握，现有技术存在较多缺陷等问题,是世界首创的高仿真、性能可靠、功能完善的一种高仿真脑室穿刺引流术训练考核设备。
高仿真电子监测脑室穿刺引流术训练考核标准化病人，它包括：高仿真光头成人上半身模型、方便更换的一体化穿刺模块，脑脊液自动循环及压力调节、电子监测自动声光报警装置、微电脑控制器，其特征在于：高仿真成年人上半身模型（1）设有光头高仿真头颅（2）及五官（3），颅腔内设有仿真脑实质（4）、模拟脑室（5）、脑室内密布丝状报警传感器（6），脑室连接脑脊液注液管（7）、脑脊液回流管（8），临床常用的脑室穿刺点均设计为与穿刺部位置入圆洞紧密配合，且稍呈圆椎形的一体化穿刺模块（MK1—MK8）,该模块的结构是：圆柱形的壳体（9）内接近脑室一侧的筒壁设环型电极（10），并由内向外依次设有模块脑实质（11）、硬脑膜-颅骨-骨膜（12），最外层是仿真头皮（13）；冠状缝前、中线旁2.5cm处设前角穿刺点模块（MK1），在枕外粗隆上5～6cm中线旁3cm处设后角穿刺点模块（MK2），在耳廓最高点上方1cm处设下角穿刺点模块（MK3），在外耳孔上方和后方各4cm处设三角部穿刺点模块（MK4），穿刺模块为双侧设置共8个；所述的电子监测、脑脊液循环及压力调节装置安放在微电脑控制器机箱（14-1）内，包括：直流电源（DC）、微电脑语音芯片（IC）、扬声器（Y）、减速电机调速器（TS）、调速电位器（RP）水流调节阀（15）、微型蠕动水泵（16）及储液瓶（17），该瓶连接设有单向逆止阀（18）的补液管（19）、脑脊液回流管末段（20）、溢流管（21）通出机箱(14-1）外，连接高仿真成年人上半身模型，脑脊液注液管（7）下端与微型蠕动水泵（16）的输出端（22）相连，脑脊液注液管（7）的脑室端通入模拟脑室（5）最低处，深入模拟脑室（5）最高处的脑脊液回流管（8），其回流管末段（20）连接储液瓶（17），微型蠕动水泵（16）的输入端（23）连接储液瓶（17）；机箱面板（14-2）还设有与脑脊液回流管（8）连通的脑脊液循环速度观察管（24）并通过三通（ST）连接脑脊液测压管（25），还设有与储液瓶（17）互通的液位计（26），微型蠕动水泵（16）的电源开关（K1）、电源指示灯（L1）、声光报警开关指示灯（L2）、报警红灯（L3）、脑脊液回流阻力调节旋钮（27）、电机调速电位器旋钮（28）、电机调速数码管（SM），机箱（14-1）一侧连接的电子监测的传感器信号线（29）与脑室（5）内密布的传感器（6）连接，探测信号线（30）与脑室穿刺针（31）连接。
本发明的优点是：性能可靠、功能完备、使用方便，操作控制器面板按键，即可自动模拟脑脊液循环，脑脊液压力和引流量可调，临床常用的8个脑室穿刺部位的头皮、骨膜、头骨、硬脑模、脑实质等设计为更换方便的一体化模块，大大提高设备的利用率，进行颅骨开孔、穿刺及置引流管模拟训练效果非常逼真，穿刺位置错误或穿刺过深可自动语音和红灯报警，可显著提高培训效果。
下面结合附图对本发明进一步说明
图1 为本发明的整体结构示意图
图2 为本发明的机箱内主要结构示意图
图3为本发明的一体化穿刺模块结构示意图
图4为本发明的控制电路原理图
本发明的控制电路原理图中：DC为整流电源；K为开关；IC为微电脑语音芯片；Y为扬声器；RP为电位器； L1为电源指示灯；L2为报警红灯
具体实施方式：
结合附图对本发明进一步描述：本发明中仿真人体模型的模拟皮肤、模拟头皮、模拟脑实质用热塑性弹性体或硅胶通过模具成型制作，皮下组织层及肌肉用发泡PU制作，模型身体骨架及头骨用树脂或塑料制作，颅骨、骨膜、硬脑膜用塑料制作，一体化模块分层制作后用胶粘剂粘合即成，其它零部件市场有售。备齐附图所示零部件后，参照附图装配调试后即可使用。术前通过设有单向逆止阀（18）的补液管（19），用大注射器或输液器向储液瓶（17）内注入模拟脑脊液（普通水），使储液瓶（27）和液位计（26）中的液平面逐渐升高，直至液位计（25）液平面升至最高，同时溢流管（21）有模拟脑脊液流出时表明已注满，由于单向逆止阀（18）的作用使液体不会向瓶外漏出。脑室穿刺手术前打开模型机箱面板（14-2）上的电源开关（K1） 指示灯（L1）亮起，微型蠕动水泵（16）通电运转，通过水泵（16）的输入端（19）抽取模拟脑脊液，再通过脑脊液注液管（7）注入模拟脑室（5）中，充满脑室后通过脑脊液回流管（8）回流至管末端（20）入储液瓶（17），该瓶中的模拟脑脊液再次通过微型蠕动水泵（16）的输入端（19）进入泵体（16），再通过输出端（22）注入脑脊液注入管（7）、又注入脑室（5），此过程周而复始、连续不断进行，从而自动模拟脑脊液循环。通过机箱面板（14-2）上的脑脊液循环速度观察管（24）可观察脑脊液循环速度，旋转电机调速电位器旋钮（28）可调节脑脊液循环速度，顺时针旋转循环速度加快，数码管（SM）数码值增大，反时针旋转循环速度减慢，数码管（SM）数码值减小。通过脑脊液测压管（25）可测量脑脊液压力，正常压力为80—120mmH2O，根据教学需要可调节脑脊液压力，可在10—500mmH2O其实现方法是：旋转脑脊液循环阻力调节旋钮（28），通过其连接的机箱（14-2）内的水流阻力调节阀（27）调节脑脊液回流的阻力，顺时针旋转旋钮，阀的阻力增大流量减小，使脑脊液回流阻力增大，从而导致脑脊液压力升高至一定范围，反之，反时针旋转旋钮则使脑脊液压力减低。再用电机调速电位器旋钮（28）通过调节电位器阻值变化调节微型蠕动水泵（16）电机转子的电压、电流等参数，从而调节微型蠕动水泵（16）的流量，进一步精细调节脑脊液压力。顺时针旋转旋钮使调速电位器阻值减小，微型蠕动水泵（16）电机转子的电压、电流增大，从而使微型蠕动水泵（16）的流量增大，脑脊液压力升高，反之，反时针旋转旋钮使调速电位器阻值增大，微型蠕动水泵（16）电机转子的电压、电流减小，从而使微型蠕动水泵（16）的流量减小，脑脊液压力降低。脑室穿刺、引流训练或考核时，根据教学需要，按临床操作常规操作，选择好穿刺点。前角穿刺的穿刺点在冠状缝前和中线旁各2.5cm，穿刺方向与矢状面平行，对准两外耳道假想连线，深度不超过5cm。后角穿刺的穿刺点在枕外粗隆上5～6cm，中线旁3cm，穿刺方向对准同侧眉弓外端，深度不超过5～6cm。穿刺侧脑室下角时的穿刺点，在耳廓最高点上方1cm。三角部穿刺:穿刺三角部时，在外耳孔上方和后方各4cm处。均垂直进针，深度约4～5cm。脑室穿刺前先将脑室穿刺针（31）尾部连接微电脑控制器机箱（14-2）的探测信号线（30），在所选择的穿刺点一体化模块部位，按操作常规模拟消毒、麻醉，切开模块的头皮层（13），采用颅骨钻孔穿刺法或颅锥穿刺法在模块中心钻孔，在模块内按预定方向刺入模拟脑实质（11）4—6cm深，穿刺脑室壁时，可感到阻力突然减小，表明穿刺针进入模拟脑室（5），在脑脊液循环压力作用下，拔出针芯可见脑脊液流出，表明操作正确，此时可用脑脊液测压管（25）测量脑脊液压力。穿刺针拔出针芯后可置入引流管入脑室（5）内，固定后引流管末端连接封闭式引流袋，引流针头的高度应比侧脑室穿刺针的水平面高8~12cm，使侧脑室压力维持在0.96kPa（100mmH2O左右）可旋转脑脊液循环阻力调节旋钮（27）及电机调速电位器旋钮（28）对脑脊液压力进行调节，调节脑脊液压力时可边调节边观察机箱面板（14-2）上的脑脊液循环速度观测管（24）及脑脊液压力测压管（25）使脑脊液压力符合教学要求标准。如打开声光报警开关（K3）穿刺错误时可自动声光报警，如穿刺位置偏离，针尖就会触及与模拟脑室（5）中密布的报警传感器（6）紧密接触的环型电极（10），如若穿刺针刺入过深，则针尖深入模拟脑室（5）直接触及脑室密布的传感器（6），接通微电脑语音芯片（IC）电路，使扬声器（Y）发出“穿刺部位错误！”的语音警告，同时接通LED报警红灯（L2）电源该红灯亮起，提示操作者修正错误重新穿刺。经多次引流后，由于模拟脑脊液流失，会使储液瓶（17）液位计的液平面下降，当液位计（26）的液平面降至20%时应及时通过补液管（19）向储液瓶（17）中补满模拟脑脊液。一体化穿刺模块（MK1-MK8）更换非常方便，经多次穿刺或置引流管训练后不能使用时，可更换新的备用品，先用止血钳钳夹住用过的模块孔将其拽出，在原位置的圆洞中置入新的备用模块即可重新进行技能训练，由于一体化穿刺模块（MK1—MK8）模块设计为与穿刺部位置入圆洞紧密配合，且稍呈圆椎形，置入部位圆洞的仿真脑实质（4）富有弹性，因此模块置入后密封性很好脑脊液不会漏出。受训人员反复练习熟能生巧，可显著提高训练和考核效果。
Claims (2)
1.一种高仿真电子监测脑室穿刺引流术训练考核系统，它包括：高仿真光头成人上半身模型、方便更换的一体化穿刺模块，脑脊液自动循环及压力调节、电子监测自动声光报警装置、微电脑控制器，其特征在于：高仿真成年人上半身模型（1）设有光头高仿真头颅（2）及五官（3），颅腔内设有仿真脑实质（4）、模拟脑室（5）、脑室内密布丝状报警传感器（6），脑室连接脑脊液注液管（7）、脑脊液回流管（8），临床常用的脑室穿刺点均设计为与穿刺部位置入圆洞紧密配合，且稍呈圆椎形的一体化穿刺模块（MK1—MK8）,该模块的结构是：圆柱形的壳体（9）内接近脑室一侧的筒壁设环型电极（10），并由内向外依次设有模块脑实质（11）、硬脑膜-颅骨-骨膜（12），最外层是仿真头皮（13）；冠状缝前、中线旁2.5cm处设前角穿刺点模块（MK1），在枕外粗隆上5～6cm中线旁3cm处设后角穿刺点模块（MK2），在耳廓最高点上方1cm处设下角穿刺点模块（MK3），在外耳孔上方和后方各4cm处设三角部穿刺点模块（MK4），穿刺模块为双侧设置共8个。
2.如权利要求1所述的一种高仿真电子监测脑室穿刺引流术训练系统，其特征在于：所述的电子监测、脑脊液循环及压力调节装置安放在微电脑控制器机箱（14-1）内，包括：直流电源（DC）、微电脑语音芯片（IC）、扬声器（Y）、减速电机调速器（TS）、调速电位器（RP）水流调节阀（15）、微型蠕动水泵（16）及储液瓶（17），该瓶连接设有单向逆止阀（18）的补液管（19）、脑脊液回流管末段（20）、溢流管（21）通出机箱(14-1）外，连接高仿真成年人上半身模型，脑脊液注液管（7）下端与微型蠕动水泵（16）的输出端（22）相连，脑脊液注液管（7）的脑室端通入模拟脑室（5）最低处，深入模拟脑室（5）最高处的脑脊液回流管（8），其回流管末段（20）连接储液瓶（17），微型蠕动水泵（16）的输入端（23）连接储液瓶（17）；机箱面板（14-2）还设有与脑脊液回流管（8）连通的脑脊液循环速度观察管（24）并通过三通（ST）连接脑脊液测压管（25），还设有与储液瓶（17）互通的液位计（26），微型蠕动水泵（16）的电源开关（K1）、电源指示灯（L1）、声光报警开关指示灯（L2）、报警红灯（L3）、脑脊液回流阻力调节旋钮（27）、电机调速电位器旋钮（28）、电机调速数码管（SM），机箱（14-1）一侧连接的电子监测的传感器信号线（29）与脑室（5）内密布的传感器（6）连接，探测信号线（30）与脑室穿刺针（31）连接。
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