CN109003498A - 吸痰术智能训练方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种吸痰术智能训练方法及系统，包括如下：登录、模式选择、病例选择、吸痰前准备、吸痰、吸痰后评估、吸痰后流量吸氧、术后处理，吸痰检测从模型人口腔或鼻腔模拟孔插入仿真吸痰管，检测吸痰管插入速度、深度，提示并检测边插边拔、检测插管是否盘曲，并给与提示，检测到插管插入到预设深度后，提示按住插管侧边的吸引孔，检测插管是否左右旋转并上提吸痰，开始吸痰，检测单次吸痰时间是否超过预定时间，若超过则提示并记录；上述吸痰术智能训练方法及系统，通过提示、及时反馈引导操作者进行模拟吸痰术操作，且对操作及时给与判断、评判，及时反馈给操作者，引导操作者进行操作，及时给与指导。
Description
技术领域
本发明涉及医学教学训练系统，特别涉及一种吸痰术智能训练方法及系统。
背景技术
吸痰术指经口腔、鼻腔，人工气道（气管切开术）将呼吸道的分泌物吸出，以保持呼吸道通畅，预防吸入性肺炎，肺不张，窒息等并发症的一种方法。适应症于昏迷病人、痰液特别多有窒息可能的情况、需气管内给药，注入造影剂或稀释痰液的病人。学生在临床上很少有机会去训练；传统模拟人训练流程不完全、部分训练方式与实际不符；学生操作过程无监测无错误反馈；现有模型训练步骤不全，只有插管环节，缺少术前沟通准备、评估等步骤；操作中确定导管位置的方法是直接观察裸露的肺结构舒缩与现实听诊法不符；传统模型人是“死”的，不会根据学生不同操作给予学生对应反馈；技能教学，必须在课堂上由老师教授，日常训练难以开展；传统方式的训练仅有技能的练习，缺乏临床思维的培养。
发明内容
基于此，有必要提供一种引导操作者进行吸痰术模拟操作以提高操作者吸痰术操作能力的吸痰术智能训练方法。
同时，提供一种引导操作者进行吸痰术模拟操作以提高操作者吸痰术操作能力的吸痰术智能训练系统。
一种吸痰术智能训练方法，包括如下步骤：
登录：接收用户名、密码、及登录指令，若用户名、密码匹配正确则进入训练系统；
模式选择：接收训练模式选择指令进入训练模式；
病例选择：接收病例选择指令，显示所选择的病例；
吸痰前准备：提示吸痰前准备，根据提示接收指令进行吸痰前准备；
吸痰：检测从模型人口腔或鼻腔模拟孔插入仿真吸痰管，检测吸痰管插入速度、深度，提示并检测边插边拔、检测插管是否盘曲，并给与提示，检测到插管插入到预设深度后，提示按住插管侧边的吸引孔，检测插管是否左右旋转并上提吸痰，开始吸痰，检测单次吸痰时间是否超过预定时间，若超过则提示并记录；吸痰后评估：吸痰后提示对肺部进行听诊，根据听到的呼吸音情况判断吸痰效果，若判读痰液没有完全吸出，则提示继续吸痰，若痰液完全吸出，则结束吸痰；
吸痰后流量吸氧：吸痰结束后，维持患者设定的高流量吸氧设定时间，之后接收旋转吸氧瓶上流量调节按钮指令，根据提示，将氧流量调节至术前水平；
术后处理：提示术后处理，根据提示进行术后处理；
在优选的实施例中，所述吸痰前准备包括：
调节负压值：提示调节负压值，接收显示上的负压吸引器面板上负压调节旋钮的调节指令调节负压，控制调节负压，根据患者情况判断调节的负压值是否在合适的设定范围内，并记录；
调节氧流量：接收显示的氧瓶上流量调节旋钮调节指令，控制调节氧流量，判断氧流量是否调节到设定的适当的氧流量，并记录，并提示控制让患者吸氧设定时间后，开始进入吸痰；
润滑吸痰管：提示润滑吸痰管，检测仿真吸痰管是否伸入操作面板上设置的试吸盐水缸模拟孔中，检测是否按住仿真吸痰管侧边的吸引孔，进行试吸、润滑吸痰管。
在优选的实施例中，所述吸痰前准备还包括：
准备：提示选择所需物品，接收物品选择指令，判断物品是否选择正确；提示调整体位，接收体位调节指令，进行患者体位调整；接收消毒液点击指令，进行消毒洗手；提示戴手套，接收手套选择指令，进行戴手套；提示铺巾、放弯盘，接收点击铺巾指令、弯盘指令，进行铺巾、放弯盘；检测是否打开负压吸引器；
评估：提示检查患者鼻腔，接收手电筒拖动指令，控制显示检查患者鼻腔；提示检查患者口腔，接收到拖动压舌板指令，控制检查患者口腔；提示听诊，接收到听诊器拖动至患者肺部指令，则控制进行听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
在优选的实施例中，所述吸痰中，检测插管过程中吸痰管侧边的吸引孔是否按住，若按住则错误提示，并记录。
在优选的实施例中，评估步骤中，提示听诊，显示听诊位置，在左右锁骨上窝、左右锁骨中线上部，左右锁骨中线中下部显示标记点，接收点击标记点进行听诊并判断位置是否正确，根据声音判断痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
在优选的实施例中，所述吸痰步骤中通过第一定位组件检测吸痰管的深度、速度，所述第一定位组件包括：感应待插入吸痰管置入位置的第一感应器、与所述第一感应器相应设置并与第一感应器配合由置入吸痰管带动转动的摩擦轮、与所述摩擦轮轴接的齿轮组件、及与所述齿轮组件轴接以检测待置入吸痰管进入深度及速度的第一编码器。
在优选的实施例中，所述吸痰步骤中通过第二定位组件检测吸痰管左、或右旋转或旋转角度，所述第二定位组件包括：由三足鼎立设置并与待置入吸痰管过盈配合的三个转动轴承组成的轴承组件、安装所述轴承组件的转动件、与所述转动件连接的角度齿轮组件、及与角度齿轮组件连接并通过角度齿轮组件件计算待置入吸痰管转动或转动角度的第二编码器。
在优选的实施例中，所述第一定位组件前还设置有卡压待置入吸痰管的卡压组件，所述卡压组件包括：动力组件、与动力组件连接并由动力组件驱动的卡压齿轮组、及所述卡压齿轮组轴接并与模型人气管相通且由动力组件控制转动以对吸痰管产生不同的压力的凸轮；所述吸痰步骤中根据检测相邻时间内待置入吸痰管的长度变化检测是否有边插边拔动作；根据感应插入动作与进入长度判断是否有盘曲。
在优选的实施例中，所述吸痰中，检测吸痰顺序，先通过模型人口腔进行吸痰，再进行鼻腔吸痰，若顺序错误则记录并错误提示，并检测一次吸痰步骤中的吸痰次数，若超过设定次数，则记录、错误提示；吸痰完后则提示冲洗吸痰管，检测吸痰管是否插入盐水缸孔，冲洗时检测是否按住侧边负压孔，并记录、提示；
所述术后处理包括：通过管道中的感应装置检测管道是否冲洗及分离，提示进行术后用物处理、洗手、核对信息、解释及记录。
一种吸痰术智能训练系统，包括：主控设备、与主控设备通信连接的操作面板、与所述主控设备通信连接的模型人、与所述主控设备通信进行显示及接受操作指令的显示装置、及与所述主控设备通信连接的仿真吸痰管；所述模型人中于气管相应位置设置有卡压待置入吸痰管的卡压组件，定位待置入吸痰管的进入深度、速度的第一定位组件，定位待置入吸痰管旋转的第二定位组件；所述主控设备包括：
登录模块：接收用户名、密码、及登录指令，若用户名、密码匹配正确则进入训练系统；
模式选择模块：接收训练模式选择指令进入训练模式；
病例选择模块：接收病例选择指令，显示所选择的病例；
吸痰前准备模块：提示吸痰前准备，根据提示接收指令进行吸痰前准备；
吸痰模块：检测从模型人口腔或鼻腔模拟孔插入仿真吸痰管，检测吸痰管插入速度、深度，提示检测边插边拔、检测插管是否盘曲，并给与提示，检测到插管插入到预设深度后，提示按住插管侧边的吸引孔，检测插管是否左右旋转并上提吸痰，开始吸痰，检测单次吸痰时间是否超过预定时间，若超过则提示并记录；
吸痰后评估模块：吸痰后提示对肺部进行听诊，根据听到的呼吸音情况判断吸痰效果，若判读痰液没有完全吸出，则提示继续吸痰，若痰液完全吸出，则结束吸痰；
吸痰后流量吸氧模块：吸痰结束后，维持患者设定的高流量吸氧设定时间，之后接收旋转吸氧瓶上流量调节按钮指令，根据提示，将氧流量调节至术前水平；
术后处理模块：提示术后处理，根据提示进行术后处理。
在优选的实施例中，所述吸痰前准备模块包括：
准备单元：提示调整体位，接收体位调节指令，进行患者体位调整；接收消毒液点击指令，进行消毒洗手；提示铺巾、放弯盘，接收点击铺巾指令、弯盘指令，进行铺巾、放弯盘；检测是否打开负压吸引器；
评估单元：提示检查患者鼻腔，接收手电筒拖动指令，控制显示检查患者鼻腔；提示检查患者口腔，接收到拖动压舌板指令，控制检查患者口腔；提示听诊，接收到听诊器拖动至患者肺部指令，则控制进行听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度；
调节负压值单元：提示调节负压值，接收显示上的负压吸引器面板上负压调节旋钮的调节指令调节负压，控制调节负压，根据患者情况判断调节的负压值是否在合适的设定范围内，并记录；
调节氧流量单元：接收显示的氧瓶上流量调节旋钮调节指令，控制调节氧流量，判断氧流量是否调节到设定的适当的氧流量，并记录，并提示控制让患者吸氧设定时间后，开始进入吸痰；
润滑吸痰管单元：提示润滑吸痰管，检测仿真吸痰管是否伸入操作面板上设置的试吸盐水缸模拟孔中，检测是否按住仿真吸痰管侧边的吸引孔，进行试吸、润滑吸痰管；
所述卡压组件包括：与所述主控设备通信的动力组件、与动力组件连接并由动力元件驱动的卡压齿轮组、及所述卡压齿轮组轴接并与模型人气管相通且由动力组件控制转动以对吸痰管产生不同的压力的凸轮；所述第一定位组件包括：感应待插入吸痰管置入位置的第一感应器、与所述第一感应器相应设置并与第一感应器配合由置入吸痰管带动转动的摩擦轮、与所述摩擦轮轴接的齿轮组件、及与所述齿轮组件轴接以检测待置入吸痰管进入深度及速度的第一编码器；所述第二定位组件包括：由三足鼎立设置并与待置入吸痰管过盈配合的三个转动轴承组成的轴承组件、安装所述轴承组件的转动件、与所述转动件连接的角度齿轮组件、及与角度齿轮组件连接并通过角度齿轮组件件计算待置入吸痰管左右转动或转动角度的第二编码器。
上述的吸痰术智能训练方法及系统，通过提示、及时反馈引导操作者进行模拟吸痰术操作，且对操作及时给与判断、评判，及时反馈给操作者，引导操作者进行操作，及时给与指导。
根据实际吸痰术的操作过程设计训练方法流程，设计术前沟通、术前评估及吸痰后评估等步骤，根据模拟真实听诊确认痰液位置。在左右锁骨上窝、左右锁骨中线上部，左右锁骨中线中下部显示标记点，接收点击标记点进行听诊并判断位置是否正确，根据声音判断痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。并在模型人合适位置设置感应器、感应装置对操作者的操作过程及时进行反馈，及时进行管理，同时按实际操作设计流程步骤，增加模拟训练的真实感，培养临床思维，提高操作者进行吸痰术操作能力。
附图说明
图1为本发明一实施例的吸痰术智能训练方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例的检测模组的结构示意图；
图3为图2的A-A方向的剖视图；
图4为本发明一实施例的检测模组的另一方向的剖视图；
图5为本发明一实施例的检测模组的再一方向的剖视图；
图6为本发明一实施例的检测模组的分解结构示意图；
图7为本发明一优选实施例的吸痰术智能训练系统的功能框图示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一实施例的吸痰术智能训练方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101，登录：接收用户名、密码、及登录指令，若用户名、密码匹配正确则进入训练系统；
步骤S103，模式选择：接收训练模式选择指令进入训练模式；
步骤S105，病例选择：接收病例选择指令，显示所选择的病例；点击屏幕显示的病例，并选择指示的病例，控制显示病例单。
步骤S107，吸痰前准备：提示吸痰前准备，根据提示接收指令进行吸痰前准备；
步骤S109，吸痰：检测从模型人口腔或鼻腔模拟孔插入仿真吸痰管，检测吸痰管插入速度、深度，提示并检测边插边拔、检测插管是否盘曲，并给与提示，检测到插管插入到预设深度后，提示按住插管侧边的吸引孔，检测插管是否左右旋转并上提吸痰，开始吸痰，检测单次吸痰时间是否超过预定时间如15S，若超过则提示并记录；提示擦拭喷出的分泌物；点击擦拭纸巾拖动至患者，控制进行擦拭口角；
步骤S111，吸痰后评估：吸痰后提示对肺部进行听诊，根据听到的呼吸音情况判断吸痰效果，若判读痰液没有完全吸出，则提示继续吸痰，若痰液完全吸出，则结束吸痰；
步骤S113，吸痰后流量吸氧：吸痰结束后，维持患者设定的高流量吸氧设定时间，之后接收旋转吸氧瓶上流量调节按钮指令，根据提示，将氧流量调节至术前水平；旋转显示装置显示的转吸氧瓶上流量调节按钮，控制显示氧流量调节过程，并检测是否调节到设定范围内；
步骤S115，术后处理：提示术后处理，根据提示进行术后处理；
步骤S103，模式选择还包括教学模式、考试模式。
进一步，本实施例的步骤S107，吸痰前准备包括：准备、评估、调节负压值、调节氧流量、润滑吸痰管。
准备：提示选择所需物品，接收物品选择指令，判断物品是否选择正确；提示调整体位，接收体位调节指令，进行患者体位调整；接收消毒液点击指令，进行消毒洗手；提示戴手套，接收手套选择指令，进行戴手套；提示铺巾、放弯盘，接收点击铺巾指令、弯盘指令，进行铺巾、放弯盘；检测是否打开负压吸引器。
点击显示的物品，选择所需物品，若选择错误，给与提示并记录。体位调整步骤中，提示将患者头偏向一侧，检测到触摸患者头部将患者头部摆向一侧，则控制将患者头部偏向一侧；点击消毒液，控制显示洗手过程及步骤；仿真吸痰管上设置有与主控设备通信连接的通信线及通信接口，与吸痰管的通信接口匹配的通信口设置在操作面板上，并通过操作面板上的通信接口连接到主控设备；仿真吸痰管中设置有微型负压泵及检测感应器，通过主控设备控制检测负压泵是否打开。
评估：提示检查患者鼻腔，接收手电筒拖动指令，控制显示检查患者鼻腔；提示检查患者口腔，接收到拖动压舌板指令，控制检查患者口腔；提示听诊，接收到听诊器拖动至患者肺部指令，则控制进行听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入口及插入深度；拖动屏幕上显示的手电筒于患者鼻腔相应位置，控制显示进行鼻腔检查；拖动屏幕上显示的压舌板于显示的虚拟患者口腔相应位置，则控制显示口腔检查；拖动屏幕上显示的听诊器于显示的虚拟患者肺部相应位置，则控制显示听诊过程；根据虚拟患者的肺部位置标引，点击位置标引进行不同位置听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
调节负压值：提示调节负压值，接收显示上的负压吸引器面板上负压调节旋钮的调节指令调节负压，控制调节负压，根据患者情况判断调节的负压值是否在合适的设定范围内，并记录。
调节氧流量：接收显示的氧瓶上流量调节旋钮调节指令，控制调节氧流量，判断氧流量是否调节到设定的适当的氧流量，并记录，并提示控制让患者吸氧设定时间后，开始进入吸痰。
润滑吸痰管：提示润滑吸痰管，检测仿真吸痰管是否伸入操作面板上设置的试吸盐水缸模拟孔中，检测是否按住仿真吸痰管侧边的吸引孔，进行试吸、润滑吸痰管。
操作面板与主控设备通信连接，设置有试吸盐水缸模拟孔、冲洗孔等，试吸盐水缸模拟孔、冲洗孔等与主控设备通信连接、或于孔中设置有感应装置与主控设备通信连接，并将接收到的信号或感应信号传输给主控设备。操作面板与主控设备可分开设置，也可设置在主控设备上。本实施例，优选地将操作面板设置在主控设备上。
进一步，步骤S109，吸痰步骤中，检测插管过程中吸痰管侧边的吸引孔是否按住，若按住则错误提示，并记录。
进一步，步骤S109，吸痰中，检测吸痰顺序，先通过模型人口腔进行吸痰，再进行鼻腔吸痰，若顺序错误则记录并错误提示，并检测一次吸痰步骤中的吸痰次数，若超过设定次数，则记录、错误提示；吸痰完后则提示冲洗吸痰管，检测吸痰管是否插入盐水缸孔，冲洗时检测是否按住侧边负压孔，并记录、提示。
在优选的实施例中，评估步骤中，提示听诊，显示听诊位置，在左右锁骨上窝、左右锁骨中线上部、左右锁骨中线中下部显示标记点，接收点击标记点进行听诊并判断位置是否正确，根据声音判断痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
如图2及图6所示，进一步，吸痰步骤中通过检测模组100检测吸痰管的进入口腔或鼻腔，并检测吸痰管进入深度、速度，检测吸痰管左旋或右旋或旋转角度。检测模组100包括：卡压组件40、第一定位组件60、第二定位组件80。
第一定位组件60检测吸痰管的深度、速度。第一定位组件60包括：感应待插入吸痰管置入位置的第一感应器62、与第一感应器相应设置并与第一感应器配合由置入吸痰管带动转动的摩擦轮642、与摩擦轮642轴接的齿轮组件64、及与齿轮组件64轴接以检测待置入吸痰管进入深度及速度的第一编码器66。
进一步，本实施例的第一感应器62为模型人与气管通道90相通的微动开关。微动开关感应待置入吸痰管到达定位位置并弹性压紧待置入吸痰管，待置入吸痰管进入长度为从模拟口腔入口或模拟鼻腔入口至微动开关的距离，待置入管继续深入带动摩擦轮642转动，第一编码器66通过计算摩擦轮642转动的距离，从而计算待置入管继续深入的距离、所在位置。微动开关包括：主体部622、与主体部622连接的弹性部624、及安装在弹性部624一端的滑轮感应部626。
进一步，本实施例的第一定位组件60还包括：安装摩擦轮组件64的第一定位安装座68。第一定位安装座68与孔腔组件20安装连接。
进一步，本实施例的齿轮组件64还包括：与摩擦轮642同轴设置的第一齿轮644、及与第一齿轮644啮合的第二齿轮646。第二齿轮646与第一编码器66同轴设置。优选的，本实施例的第一编码器66安装在定位安装座68上。
进一步，优选的，本实施例的摩擦轮642采用TPU树脂制成，以获得良好的摩擦系数。
进一步，优选的，微动开关与摩擦轮642相对设置，微动开关除检测信号外还可以提供待置入吸痰管一个正压力，确保待置入吸痰管在前进或后退过程中始终压紧摩擦轮642（待置入吸痰管与摩擦轮642保持压紧状态），从而通过第一齿轮644及与其啮合的第二齿轮646将旋转运动传递给第一编码器66，通过算法将其旋转角度转化为直行距离。
本实施例通过弹性体（微动开关的弹性部624）把软管（待置入吸痰管）压紧在摩擦轮642上，带动摩擦轮642旋转，从而通过摩擦轮642检测待置入管长度。
吸痰步骤中通过第二定位组件80检测吸痰管左或右旋转、或旋转角度。第二定位组件80包括：由三足鼎立设置并与待置入吸痰管过盈配合的三个转动轴承822组成的轴承组件82、安装轴承组件的转动件84、与转动件84连接的角度齿轮组件86、及与角度齿轮组件86连接并通过角度齿轮组件86计算待置入吸痰管转动或转动角度的第二编码器88。
进一步，本实施例的轴承组件82包括：三足鼎立设置安装在转动件中并由待置入吸痰管转动以带动转动的三个转动轴承822。三个转动轴承822与待置入管形成过盈配合。三个转动轴承822采用销钉89安装在转动件84中。转动轴承822转动带动转动件84转动。
进一步，本实施例的角度齿轮组86包括：套设在转动件82上的第三齿轮862、及与第三齿轮862啮合的第四齿轮864。
进一步，本实施例的检测模组100还包括：引导待置入管伸入或伸出的引导连接盖30。
进一步，本实施例的第二定位组件80还包括：连接第一定位组件60并装设转动件84的法兰安装座83。法兰安装座83包括：与引导连接盖30连接固定的法兰盘832、及筒状座体834。转动件84装设于筒状座体834中。
进一步，本实施例的第二编码器88与第四齿轮864轴接并安装在法兰安装座83上。本实施例的第二编码器88安装在法兰盘832上。
进一步，本实施例的转动件84包括：安装轴承组件82并装设于法兰安装座83中的筒状主体部842、及变窄延伸形成并安装角度齿轮组86的套设部844。角度齿轮组86的第三齿轮862套设安装在套设部844上。
进一步，本实施例的转动件84两端装设有轴承85、87，转动件84随三个转动轴承822的转动而转动。当转动仿真待置入吸痰管时，仿真吸痰管摩擦转动轴承822，带动转动轴承822转动，带动转动件84转动。转动件84装设于述法兰安装座83的座体834中的一端设置有以使其固定装设其中的C型卡环。
本实施例的转动件84在两端轴承85、87的支撑下可以旋转，当软管（待置入吸痰管）经过转动件84时，由转动件84中的3个小转动轴承822挟持并旋转，前进和后退不受任何阻挡。当软管（待置入吸痰管）旋转时，3个小轴承挟持使转动件84旋转，通过与第三齿轮862及与其啮合的第四齿轮864带动第二编码器88旋转，从而检测软管（待置入吸痰管）旋转角度。
本实施例通过三个转动轴承822压紧软管，在保持直行顺畅的状况下，检测软管的旋转角度。
第一定位组件60靠近鼻腔或口腔一端还设置有卡压待置入吸痰管的卡压组件40。卡压组件40包括：动力组件、与动力组件连接并由动力元件驱动的卡压齿轮组44、及卡压齿轮组44轴接并与模型人气管相通且由动力组件控制转动以对吸痰管产生不同的压力的凸轮46。
进一步，优选的，本实施例的动力组件为舵机42。
进一步，本实施例的卡压齿轮组44包括：与舵机42轴接的第五齿轮442、及与第五齿轮442啮合的第六齿轮444。第六齿轮444与凸轮46轴接。舵机安装在孔腔组件20上。通过舵机42可以精确控制旋转角度，通过第五齿轮442、及与第五齿轮442啮合的第六齿轮444带动凸轮46旋转，不同的角度对软管产生不同的正压力，从而产生可以调整的摩檫力。
当需要压紧软管（待置入吸痰管）时，如吸痰模拟操作中等，控制舵机42驱动第五齿轮442、及与第五齿轮442啮合的第六齿轮444转动，从而带动与第六齿轮444同轴设置的凸轮46转动，压紧软管。舵机42控制凸轮46转动，从而控制软管的压紧程度和状态。
进一步，吸痰步骤中根据检测相邻时间内待置入吸痰管的长度变化检测是否有边插边拔动作；根据感应待置入吸痰管置入动作与进入长度变化判断在嘴里是否有盘曲。
进一步，模型人上设置有孔腔组件20。进一步，本实施例的孔腔组件20包括：设置有模拟口腔通道或模拟鼻腔通道的腔孔部22、及与腔孔部22连接并安装卡压组件40及第一定位组件60的安装架24、及安装在安装架24上的光电感应器组件。光电感应器组件与模拟口腔通道或模拟鼻腔通道相应设置并感应待置入管置入。
进一步，本实施例的腔孔部22设置有模拟口腔通道222、及模拟鼻腔通道224。光电感应器组件包括设置在模拟口腔通道222的第一光电感应器组件262、及设置在模拟鼻腔通道224的第二光电感应器组件264。
通过模拟口腔通道222、模拟鼻腔通道224，软管可以经模拟口腔插入，也可以从模拟鼻腔插入气管通道，通道处分别使用第一光电感应器组件262、第二光电感应器组件264检测是否有软管插入，第一光电感应器组件262、第二光电感应器组件264分别将信号传给上位机，实现实际操作和虚拟画面同步。
进一步，术后处理包括：通过管道中的感应装置检测管道是否冲洗及分离，提示进行术后用物处理、洗手、核对信息、解释及记录。
术后用物处理：提示进行术后用物处理。
洗手：提示洗手，检测洗手液点击指令，并显示洗手过程。
核对信息：提示核对患者信息，显示核对患者信息。
解释：提示患者术后出现的情况、注意事项等。
进一步，本实施例的吸痰术智能训练系统的模式选择：接收教学模式指令，进入教学模式。进入教学模式：依次显示操作步骤：病例选择、吸痰前准备、吸痰、吸痰后评估、吸痰后流量吸氧、术后处理。并提供主动语音纠错、知识点提醒。
接收考试模式指令，进入考试模式；考试模式无任何提醒，并在后台记录操作情况，并在操作结束后给出评分和错误点，并根据病例指出具体的错误。
如图7所示， 本发明一实施例的吸痰术智能训练系统102，包括：主控设备32、与主控设备32通信连接的操作面板50、与主控设备32通信连接的模型人70、与主控设备32通信进行显示及接受操作指令的显示装置72、与主控设备32通信连接的仿真吸痰管74。仿真吸痰管74包括：软管、与软管连接的通信线、及通信接口。
如图2至图6所示，模型人70中设置有检测模组100；检测模组100包括：于模型人气管相应位置设置有卡压待置入吸痰管的卡压组件40，定位待置入吸痰管的进入深度、速度的第一定位组件60，定位待置入吸痰管旋转的第二定位组件80。
主控设备32包括：登录模块302、模式选择模块304、病例选择模块306、吸痰前准备模块308、吸痰模块310、吸痰后评估模块312、吸痰后流量吸氧模块314、术后处理模块316。
登录模块302：接收用户名、密码、及登录指令，若用户名、密码匹配正确则进入训练系统。
模式选择模块304：接收训练模式选择指令进入训练模式；接收教学模式指令，进入教学模式；接收考试模式指令，进入考试模式；
具体操作为点击显示的训练模式，进入训练模式；点击教学模式，进入教学模式；点击考试模式，进入考试模式。
病例选择模块306：接收病例选择指令，显示所选择的病例。
吸痰前准备模块308：提示吸痰前准备，根据提示接收指令进行吸痰前准备。
吸痰模块310：检测从模型人口腔或鼻腔模拟孔插入仿真吸痰管，检测吸痰管插入速度、深度，提示检测边插边拔、检测插管是否盘曲，并给与提示，检测到插管插入到预设深度后，提示按住插管侧边的吸引孔，检测插管是否左右旋转并上提吸痰，开始吸痰，检测单次吸痰时间是否超过预定时间，若超过则提示并记录。
吸痰后评估模块312：吸痰后提示对肺部进行听诊，根据听到的呼吸音情况判断吸痰效果，若判读痰液没有完全吸出，则提示继续吸痰，若痰液完全吸出，则结束吸痰。
吸痰后流量吸氧模块314：吸痰结束后，维持患者设定的高流量吸氧设定时间，之后接收旋转吸氧瓶上流量调节按钮指令，根据提示，将氧流量调节至术前水平。
术后处理模块316：提示术后处理，根据提示进行术后处理。
进一步，吸痰前准备模块308包括：准备单元、评估单元、调节负压值单元、调节氧流量单元、润滑吸痰管单元。
准备单元：提示选择所需物品，接收物品选择指令，判断物品是否选择正确；提示调整体位，接收体位调节指令，进行患者体位调整；接收消毒液点击指令，进行消毒洗手；提示戴手套，接收手套选择指令，进行戴手套；提示铺巾、放弯盘，接收点击铺巾指令、弯盘指令，进行铺巾、放弯盘；检测是否打开负压吸引器。
体位调整中，提示将患者头偏向一侧，检测到触摸患者头部将患者头部摆向一侧，则控制将患者头部偏向一侧；点击消毒液，控制显示洗手过程及步骤；仿真吸痰管上设置有与主控设备通信连接的通信线及通信接口，与吸痰管的通信接口匹配的通信口设置在操作面板上，并通过操作面板上的通信接口连接到主控设备；仿真吸痰管中设置有微型负压泵及检测感应器，通过主控设备控制检测负压泵是否打开。
评估单元：提示检查患者鼻腔，接收手电筒拖动指令，控制显示检查患者鼻腔；提示检查患者口腔，接收到拖动压舌板指令，控制检查患者口腔；提示听诊，接收到听诊器拖动至患者肺部指令，则控制进行听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入口及插入深度；拖动屏幕上显示的手电筒于患者鼻腔相应位置，控制显示进行鼻腔检查；拖动屏幕上显示的压舌板于显示的虚拟患者口腔相应位置，则控制显示口腔检查；拖动屏幕上显示的听诊器于显示的虚拟患者肺部相应位置，则控制显示听诊过程；根据虚拟患者的肺部位置标引，点击位置标引进行不同位置听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
调节负压值单元：提示调节负压值，接收显示上的负压吸引器面板上负压调节旋钮的调节指令调节负压，控制调节负压，根据患者情况判断调节的负压值是否在合适的设定范围内，并记录。
调节氧流量单元：接收显示的氧瓶上流量调节旋钮调节指令，控制调节氧流量，判断氧流量是否调节到设定的适当的氧流量，并记录，并提示控制让患者吸氧设定时间后，开始进入吸痰。
润滑吸痰管单元：提示润滑吸痰管，检测仿真吸痰管是否伸入操作面板上设置的试吸盐水缸模拟孔中，检测是否按住仿真吸痰管侧边的吸引孔，进行试吸、润滑吸痰管。
进一步，评估单元中，提示听诊，显示听诊位置，在左右锁骨上窝、左右锁骨中线上部、左右锁骨中线中下部显示标记点，接收点击标记点进行听诊并判断位置是否正确，根据声音判断痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
第一定位组件60检测吸痰管的深度、速度。第一定位组件60包括：感应待插入吸痰管置入位置的第一感应器62、与第一感应器相应设置并与第一感应器配合由置入吸痰管带动转动的摩擦轮642、与摩擦轮642轴接的齿轮组件64、及与齿轮组件64轴接以检测待置入吸痰管进入深度及速度的第一编码器66。
进一步，本实施例的第一感应器62为模型人与气管通道90相通的微动开关。微动开关感应待置入吸痰管到达定位位置并弹性压紧待置入吸痰管，待置入吸痰管进入长度为从模拟口腔入口或模拟鼻腔入口至微动开关的距离，待置入管继续深入带动摩擦轮642转动，第一编码器66通过计算摩擦轮642转动的距离，从而计算待置入管继续深入的距离、所在位置。微动开关包括：主体部622、与主体部622连接的弹性部624、及安装在弹性部624一端的滑轮感应部626。
进一步，本实施例的第一定位组件60还包括：安装摩擦轮组件64的第一定位安装座68。第一定位安装座68与孔腔组件20安装连接。
进一步，本实施例的齿轮组件64还包括：与摩擦轮642同轴设置的第一齿轮644、及与第一齿轮644啮合的第二齿轮646。第二齿轮646与第一编码器66同轴设置。优选的，本实施例的第一编码器66安装在定位安装座68上。
进一步，优选的，本实施例的摩擦轮642采用TPU树脂制成，以获得良好的摩擦系数。
进一步，优选的，微动开关与摩擦轮642相对设置，微动开关除检测信号外还可以提供待置入吸痰管一个正压力，确保待置入吸痰管在前进或后退过程中始终压紧摩擦轮642（待置入吸痰管与摩擦轮642保持压紧状态），从而通过第一齿轮644及与其啮合的第二齿轮646将旋转运动传递给第一编码器66，通过算法将其旋转角度转化为直行距离。
本实施例通过弹性体（微动开关的弹性部624）把软管（待置入吸痰管）压紧在摩擦轮642上，带动摩擦轮642旋转，从而通过摩擦轮642检测待置入管长度。
吸痰通过第二定位组件检测吸痰管左或右旋转、或旋转角度。第二定位组件包括：由三足鼎立设置并与待置入吸痰管过盈配合的三个转动轴承822组成的轴承组件82、安装轴承组件的转动件84、与转动件84连接的角度齿轮组件86、及与角度齿轮组件86连接并通过角度齿轮组件86计算待置入吸痰管转动或转动角度的第二编码器88。
进一步，本实施例的轴承组件82包括：三足鼎立设置安装在转动件中并由待置入吸痰管转动以带动转动的三个转动轴承822。三个转动轴承822与待置入管形成过盈配合。三个转动轴承822采用销钉89安装在转动件84中。转动轴承822转动带动转动件84转动。
进一步，本实施例的角度齿轮组86包括：套设在转动件82上的第三齿轮862、及与第三齿轮862啮合的第四齿轮864。
进一步，本实施例的检测模组100还包括：引导待置入管伸入或伸出的引导连接盖30。
进一步，本实施例的第二定位组件80还包括：连接第一定位组件60并装设转动件84的法兰安装座83。法兰安装座83包括：与引导连接盖30连接固定的法兰盘832、及筒状座体834。转动件84装设于筒状座体834中。
进一步，本实施例的第二编码器88与第四齿轮864轴接并安装在法兰安装座83上。本实施例的第二编码器88安装在法兰盘832上。
进一步，本实施例的转动件84包括：安装轴承组件82并装设于法兰安装座83中的筒状主体部842、及变窄延伸形成并安装角度齿轮组86的套设部844。角度齿轮组86的第三齿轮862套设安装在套设部844上。
进一步，本实施例的转动件84两端装设有轴承85、87，转动件84随三个转动轴承822的转动而转动。当转动仿真待置入吸痰管时，仿真吸痰管摩擦转动轴承822，带动转动轴承822转动，带动转动件84转动。转动件84装设于述法兰安装座83的座体834中的一端设置有以使其固定装设其中的C型卡环。
本实施例的转动件84在两端轴承85、87的支撑下可以旋转，当软管（待置入吸痰管）经过转动件84时，由转动件84中的3个小转动轴承822挟持并旋转，前进和后退不受任何阻挡。当软管（待置入吸痰管）旋转时，3个小轴承挟持使转动件84旋转，通过与第三齿轮862及与其啮合的第四齿轮864带动第二编码器88旋转，从而检测软管（待置入吸痰管）旋转角度。
本实施例通过三个转动轴承822压紧软管，在保持直行顺畅的状况下，检测软管的旋转角度。
卡压组件40设置在第一定位组件前端即靠近鼻腔或口腔一端，卡压待置入吸痰管。卡压组件40包括：动力组件、与动力组件连接并由动力元件驱动的卡压齿轮组44、及卡压齿轮组44轴接并与模型人气管相通且由动力组件控制转动以对吸痰管产生不同的压力的凸轮46。
进一步，优选的，本实施例的动力组件为舵机42。
进一步，本实施例的卡压齿轮组44包括：与舵机42轴接的第五齿轮442、及与第五齿轮442啮合的第六齿轮444。第六齿轮444与凸轮46轴接。舵机安装在孔腔组件20上。通过舵机42可以精确控制旋转角度，通过第五齿轮442、及与第五齿轮442啮合的第六齿轮444带动凸轮46旋转，不同的角度对软管产生不同的正压力，从而产生可以调整的摩檫力。
当需要压紧软管（待置入吸痰管）时，如吸痰模拟操作中等，控制舵机42驱动第五齿轮442、及与第五齿轮442啮合的第六齿轮444转动，从而带动与第六齿轮444同轴设置的凸轮46转动，压紧软管。舵机42控制凸轮46转动，从而控制软管的压紧程度和状态。
进一步，吸痰步骤中根据检测相邻时间内待置入吸痰管的长度变化检测是否有边插边拔动作；根据感应待置入吸痰管置入动作与进入长度变化判断在嘴里是否有盘曲。
进一步，模型人上设置有孔腔组件20。进一步，本实施例的孔腔组件20包括：设置有模拟口腔通道或模拟鼻腔通道的腔孔部22、及与腔孔部22连接并安装卡压组件40及第一定位组件60的安装架24、及安装在安装架24上的光电感应器组件。光电感应器组件与模拟口腔通道或模拟鼻腔通道相应设置并感应待置入管置入。
进一步，本实施例的腔孔部22设置有模拟口腔通道222、及模拟鼻腔通道224。光电感应器组件包括设置在模拟口腔通道222的第一光电感应器组件262、及设置在模拟鼻腔通道224的第二光电感应器组件264。
通过模拟口腔通道222、模拟鼻腔通道224，软管可以经模拟口腔插入，也可以从模拟鼻腔插入气道或胃，通道处分别使用第一光电感应器组件262、第二光电感应器组件264检测是否有软管插入，第一光电感应器组件262、第二光电感应器组件264分别将信号传给上位机，实现实际操作和虚拟画面同步。
吸痰术智能训练系统是一种先进的、虚实结合交互式经口、鼻吸痰管插管培训系统，精准地模拟临床真实吸痰术吸痰的操作步骤：吸痰前准备、评估、吸痰过程及吸痰后评估等，同时具备与临床相符合的判断吸痰管插入位置、插入速度及深度的方法，为操作者提供一个极具真实感和沉浸感的操作环境，弥补了现有教学培训中实体模型的不足，采用虚拟软件平台和物理硬件模拟相结合的方式，真正实现将教学、培训和考核融为一体。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种吸痰术智能训练方法，其特征在于，包括如下步骤：
登录：接收用户名、密码、及登录指令，若用户名、密码匹配正确则进入训练系统；
模式选择：接收训练模式选择指令进入训练模式；
病例选择：接收病例选择指令，显示所选择的病例；
吸痰前准备：提示吸痰前准备，根据提示接收指令进行吸痰前准备；
吸痰：检测从模型人口腔或鼻腔模拟孔插入仿真吸痰管，检测吸痰管插入速度、深度，提示并检测边插边拔、检测插管是否盘曲，并给与提示，检测到插管插入到预设深度后，提示按住插管侧边的吸引孔，检测插管是否左右旋转并上提吸痰，开始吸痰，检测单次吸痰时间是否超过预定时间，若超过则提示并记录；
吸痰后评估：吸痰后提示对肺部进行听诊，根据听到的呼吸音情况判断吸痰效果，若判读痰液没有完全吸出，则提示继续吸痰，若痰液完全吸出，则结束吸痰；
吸痰后流量吸氧：吸痰结束后，维持患者设定的高流量吸氧设定时间，之后接收旋转吸氧瓶上流量调节按钮指令，根据提示，将氧流量调节至术前水平；
术后处理：提示术后处理，根据提示进行术后处理。
2.根据权利要求1所述的吸痰术智能训练方法，其特征在于，所述吸痰前准备包括：
调节负压值：提示调节负压值，接收显示上的负压吸引器面板上负压调节旋钮的调节指令调节负压，控制调节负压，根据患者情况判断调节的负压值是否在合适的设定范围内，并记录；
调节氧流量：接收显示的氧瓶上流量调节旋钮调节指令，控制调节氧流量，判断氧流量是否调节到设定的适当的氧流量，并记录，并提示控制让患者吸氧设定时间后，开始进入吸痰；
润滑吸痰管：提示润滑吸痰管，检测仿真吸痰管是否伸入操作面板上设置的试吸盐水缸模拟孔中，检测是否按住仿真吸痰管侧边的吸引孔，进行试吸、润滑吸痰管。
3.根据权利要求2所述的吸痰术智能训练方法，其特征在于，所述吸痰前准备还包括：
准备：提示选择所需物品，接收物品选择指令，判断物品是否选择正确；提示调整体位，接收体位调节指令，进行患者体位调整；接收消毒液点击指令，进行消毒洗手；提示戴手套，接收手套选择指令，进行戴手套；提示铺巾、放弯盘，接收点击铺巾指令、弯盘指令，进行铺巾、放弯盘；检测是否打开负压吸引器；
评估：提示检查患者鼻腔，接收手电筒拖动指令，控制显示检查患者鼻腔；提示检查患者口腔，接收到拖动压舌板指令，控制检查患者口腔；提示听诊，接收到听诊器拖动至患者肺部指令，则控制进行听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
4.根据权利要求3所述的吸痰术智能训练方法，其特征在于，所述吸痰中，检测插管过程中吸痰管侧边的吸引孔是否按住，若按住则错误提示，并记录；
评估步骤中，提示听诊，显示听诊位置，在左右锁骨上窝、左右锁骨中线上部、左右锁骨中线中下部显示标记点，接收点击标记点进行听诊并判断位置是否正确，根据声音判断痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度。
5.根据权利要求1所述的吸痰术智能训练方法，其特征在于，所述吸痰步骤中通过第一定位组件检测吸痰管的深度、速度，所述第一定位组件包括：感应待插入吸痰管置入位置的第一感应器、与所述第一感应器相应设置并与第一感应器配合由置入吸痰管带动转动的摩擦轮、与所述摩擦轮轴接的齿轮组件、及与所述齿轮组件轴接以检测待置入吸痰管进入深度及速度的第一编码器。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的吸痰术智能训练方法，其特征在于，所述吸痰步骤中通过第二定位组件检测吸痰管左、或右旋转或旋转角度，所述第二定位组件包括：由三足鼎立设置并与待置入吸痰管过盈配合的三个转动轴承组成的轴承组件、安装所述轴承组件的转动件、与所述转动件连接的角度齿轮组件、及与角度齿轮组件连接并通过角度齿轮组件件计算待置入吸痰管转动或转动角度的第二编码器。
7.根据权利要求5所述的吸痰术智能训练方法，其特征在于，所述第一定位组件前还设置有卡压待置入吸痰管的卡压组件，所述卡压组件包括：动力组件、与动力组件连接并由动力组件驱动的卡压齿轮组、及所述卡压齿轮组轴接并与模型人气管相通且由动力组件控制转动以对吸痰管产生不同的压力的凸轮；所述吸痰步骤中根据检测相邻时间内待置入吸痰管的长度变化检测是否有边插边拔动作；根据感应插入动作与进入长度判断是否有盘曲。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的吸痰术智能训练方法，其特征在于，所述吸痰中，检测吸痰顺序，先通过模型人口腔进行吸痰，再进行鼻腔吸痰，若顺序错误则记录并错误提示，并检测一次吸痰步骤中的吸痰次数，若超过设定次数，则记录、错误提示；吸痰完后则提示冲洗吸痰管，检测吸痰管是否插入盐水缸孔，冲洗时检测是否按住侧边负压孔，并记录、提示；
所述术后处理包括：通过管道中的感应装置检测管道是否冲洗及分离，提示进行术后用物处理、洗手、核对信息、解释及记录。
9.一种吸痰术智能训练系统，其特征在于，包括：主控设备、与主控设备通信连接的操作面板、与所述主控设备通信连接的模型人、与所述主控设备通信进行显示及接受操作指令的显示装置、及与所述主控设备通信连接的仿真吸痰管；所述模型人中于气管相应位置设置有卡压待置入吸痰管的卡压组件，定位待置入吸痰管的进入深度、速度的第一定位组件，定位待置入吸痰管旋转的第二定位组件；所述主控设备包括：
登录模块：接收用户名、密码、及登录指令，若用户名、密码匹配正确则进入训练系统；
模式选择模块：接收训练模式选择指令进入训练模式；
病例选择模块：接收病例选择指令，显示所选择的病例；
吸痰前准备模块：提示吸痰前准备，根据提示接收指令进行吸痰前准备；
吸痰模块：检测从模型人口腔或鼻腔模拟孔插入仿真吸痰管，检测吸痰管插入速度、深度，提示检测边插边拔、检测插管是否盘曲，并给与提示，检测到插管插入到预设深度后，提示按住插管侧边的吸引孔，检测插管是否左右旋转并上提吸痰，开始吸痰，检测单次吸痰时间是否超过预定时间，若超过则提示并记录；
吸痰后评估模块：吸痰后提示对肺部进行听诊，根据听到的呼吸音情况判断吸痰效果，若判读痰液没有完全吸出，则提示继续吸痰，若痰液完全吸出，则结束吸痰；
吸痰后流量吸氧模块：吸痰结束后，维持患者设定的高流量吸氧设定时间，之后接收旋转吸氧瓶上流量调节按钮指令，根据提示，将氧流量调节至术前水平；
术后处理模块：提示术后处理，根据提示进行术后处理。
10.根据权利要求9所述的吸痰术智能训练系统，其特征在于，所述吸痰前准备模块包括：
准备单元：提示选择所需物品，接收物品选择指令，判断物品是否选择正确；提示调整体位，接收体位调节指令，进行患者体位调整；接收消毒液点击指令，进行消毒洗手；提示戴手套，接收手套选择指令，进行戴手套；提示铺巾、放弯盘，接收点击铺巾指令、弯盘指令，进行铺巾、放弯盘；检测是否打开负压吸引器；
评估单元：提示检查患者鼻腔，接收手电筒拖动指令，控制显示检查患者鼻腔；提示检查患者口腔，接收到拖动压舌板指令，控制检查患者口腔；提示听诊，接收到听诊器拖动至患者肺部指令，则控制进行听诊，根据听到的声音进行判断，确定痰液位置，确定吸痰入喉及插入深度；
调节负压值单元：提示调节负压值，接收显示上的负压吸引器面板上负压调节旋钮的调节指令调节负压，控制调节负压，根据患者情况判断调节的负压值是否在合适的设定范围内，并记录；
调节氧流量单元：接收显示的氧瓶上流量调节旋钮调节指令，控制调节氧流量，判断氧流量是否调节到设定的适当的氧流量，并记录，并提示控制让患者吸氧设定时间后，开始进入吸痰；
润滑吸痰管单元：提示润滑吸痰管，检测仿真吸痰管是否伸入操作面板上设置的试吸盐水缸模拟孔中，检测是否按住仿真吸痰管侧边的吸引孔，进行试吸、润滑吸痰管；
所述卡压组件包括：与所述主控设备通信的动力组件、与动力组件连接并由动力元件驱动的卡压齿轮组、及所述卡压齿轮组轴接并与模型人气管相通且由动力组件控制转动以对吸痰管产生不同的压力的凸轮；所述第一定位组件包括：感应待插入吸痰管置入位置的第一感应器、与所述第一感应器相应设置并与第一感应器配合由置入吸痰管带动转动的摩擦轮、与所述摩擦轮轴接的齿轮组件、及与所述齿轮组件轴接以检测待置入吸痰管进入深度及速度的第一编码器；所述第二定位组件包括：由三足鼎立设置并与待置入吸痰管过盈配合的三个转动轴承组成的轴承组件、安装所述轴承组件的转动件、与所述转动件连接的角度齿轮组件、及与角度齿轮组件连接并通过角度齿轮组件件计算待置入吸痰管转动角度或距离的第二编码器。
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