CN113345294A - 一种仿生人体静脉穿刺教具及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿生人体静脉穿刺教具，包括有仿生骨骼、仿生皮下组织、仿生血管和仿生皮肤，所述仿生皮下组织可拆卸放置于在仿生骨骼上，所述仿生皮下组织上设有血管放置槽，所述仿生血管可拆卸放置在所述血管放置槽上，所述仿生皮肤包覆于所述仿生皮下组织、所述仿生血管和所述仿生骨骼的外表面。上述仿生人体静脉穿刺教具的制作方法，包括以下步骤：制作仿生骨骼；选取仿生血管；制作仿生皮下组织；组合仿生骨骼、仿生皮下组织以及仿生皮肤。上述仿生人体静脉穿刺教具及其制作方法，该穿刺教具能够模拟真实人体部位，使用者在该静脉穿刺教具上进行穿刺练习时能够模拟真实人体穿刺，使练习更接近临床。

Description

一种仿生人体静脉穿刺教具及其制作方法

技术领域

本发明涉及医疗教具技术领域，尤其是涉及一种仿生人体静脉穿刺教具及其制作方法。

背景技术

皮下静脉穿刺是医院里最常见的医疗操作之一，是临床诊断与治疗的重要手段。静脉穿刺临床一般会采用两种方法：一种是目视法，也就是用裸视的方式来定位血管，因为部分人群静脉位置比较浅，也很突出，所以只要肉眼就能看到血管的位置；另一种是触摸法，这种方法需要多年临床经验，通过触摸皮肤来分辨出血管和周围组织的触感，从而分辨出血管的位置。但是，这两种方法在实际应用中经常会因为患者的特殊情况发生静脉访问困难(DVA)，比如说婴幼儿儿童患者、肥胖患者、浮肿患者等本身不容易看到静脉的患者，或者是多次化疗患者、血管弹性差患者、急救、休克、血容量急剧减少、血管塌陷患者等，进而容易造成医护人员静脉穿刺多次不成功的问题。

目前，静脉穿刺在临床上主要靠人工操作，是否能一针穿刺成功完全依靠医护人员的经验，即通过血管部位的选择、穿刺进针角度、穿刺深度、血管回血进针角度及血管留置位置等，确定穿刺是否成功及静脉输液是否遗漏等，对于在卫生学校护理专业学生及从事临床工作时间不长的医护人员来讲，准确地选择血管，掌握进针角度和深度具有一定难度。

中国专利(专利号为201910484639.4)公开了一种利用3D打印结合翻模工艺制造人体仿生血管的方法，通过上述方法制成的仿生血管更接近人体结构，学生在穿刺应用了该仿生血管的静脉穿刺注射教具时更接近临床，然而现有市场上的静脉穿刺注射教具仅能模拟一款血管形状，使学生或者医护人员不能模拟其他部位静脉注射及各年龄层次中人体血管结构，在该产品上进行大量练习不能提高临床实际操作能力，而且现有的教具没有真实的人体触感，不能很好的判定血管位置，与临床应用相距甚远。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种仿生人体静脉穿刺教具及其制作方法，能够模拟真实人体的触感，在该穿刺教具上的练习穿刺更接近临床应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种仿生人体静脉穿刺教具，包括有仿生骨骼、仿生皮下组织、仿生血管和仿生皮肤，所述仿生皮下组织可拆卸放置于在仿生骨骼上，所述仿生皮下组织上设有血管放置槽，所述仿生血管可拆卸放置在所述血管放置槽上，所述仿生皮肤包覆于所述仿生皮下组织、所述仿生血管和所述仿生骨骼的外表面。

作为一种优选的方案，所述仿生骨骼之间设有连接块。

作为一种优选的方案，所述仿生骨骼为人体骨骼的一种或多种组合。

作为一种优选的方案，其进一步设有血管接口，所述血管接口嵌入至所述仿生血管的端部，所述血管接口上设有卡槽，所述卡槽与所述仿生血管的端部抵接。

作为一种优选的方案，所述连接座上还设有单向软塞阀，所述单向软塞阀设于所述血管接口中。

作为一种优选的方案，其进一步设有加压装置，所述加压装置与所述仿生血管连接。

本发明还提供另外一种方案，一种如上述权利要求所述的仿生人体静脉穿刺教具的制作方法，包括以下步骤：S1、制作仿生骨骼；S2、制作仿生血管；S3、制作仿生皮下组织；S4、组合仿生骨骼、仿生皮下组织以及仿生皮肤。

作为一种优选的方案，在步骤S1中，还包括以下步骤：S1.1、选取仿生骨骼的型号和大小；S1.2、采用软硅胶填充骨骼间隙形成连接块。

作为一种优选的方案，在步骤S2中，根据真实人体手背上的血管分布，利用3D打印制作仿生血管，再通过树脂复合材料将塑造仿生血管的形状。

作为一种优选的方案，在步骤S3中，还包括以下步骤：S3.1、裁剪海绵制成仿生皮下组织；S3.2、根据仿生血管的走形雕刻血管放置槽；S3.3、将仿生血管放置于血管放置槽中。

本发明的有益效果在于：上述仿生人体静脉穿刺教具及其制作方法，该穿刺教具能够模拟真实人体部位，使用者在该静脉穿刺教具上进行穿刺练习时能够模拟真实人体穿刺，使练习更接近临床。

附图说明

图1为本发明涉及的仿生人体静脉穿刺教具的组合示意图；

图2为本发明涉及的仿生骨骼的结构示意图；

图3为本发明涉及的仿生血管的剖视图；

图4为本发明涉及的血管接口的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，一种仿生人体静脉穿刺教具，包括有仿生骨骼1、仿生皮下组织2、仿生血管3和仿生皮肤4，仿生皮下组织2可拆卸放置于在仿生骨骼1上，仿生血管3可拆卸设置于仿生皮下组织2上，仿生皮肤4包覆于仿生皮下组织2、仿生血管3和仿生骨骼1的外表面，能够模拟真实人体情况，使用者在该静脉穿刺教具上进行穿刺练习时能够模拟真实人体穿刺情况，使练习更接近临床。仿生骨骼1为人体骨骼的一种或多种组合，即仿生骨骼1可以为全身各个部位的骨骼，仿生人体静脉穿刺教具可以为仿生手臂、仿生下肢、仿生胸腔、仿生盆腔等部位，能够模拟穿刺人体各处部位，本实施例中，仅以仿生人体静脉穿刺教具是仿生手背穿刺教具为例，则仿生骨骼1包括有指骨11、腕骨12、尺骨13和桡骨14，指骨11、腕骨12、尺骨13和桡骨14以真实人体手背结构连接。仿生骨骼1还包括连接块(图中未显示)，指骨11、腕骨12、尺骨13和桡骨14之间通过连接块连接，连接块能够将各个仿生骨骼1之间相互固定，防止仿生骨骼1松动脱离，连接块为硅胶，能够模拟真实人体上的软骨结构，使指骨11、腕骨12、尺骨13和桡骨14之间能够相互转动，模拟真实人体活动情况。

进一步的，仿生血管3根据人体血管解剖部位置的血管位置、形状，通过结构粘剂固定血管外形轮廓，仿生皮下组织2上设有血管放置槽，固定形状后的仿生血管3可拆卸放置在血管放置槽上，能够固定仿生血管3，防止仿生血管3在练习穿刺时发生偏移。仿生血管3由硅橡胶制成，仿生皮肤4为仿生硅胶块，仿生皮肤4的厚度为0.3-1.5mm，且能够模拟不同年龄层的皮肤结构，能够让使用者模拟穿刺不同皮肤厚度、不同皮肤结构的人群，增强临床操作能力，仿生血管3是由硅橡胶制作而成，便于真实模拟穿刺血管感觉，仿生皮下组织2包括有仿生脂肪和仿生肌肉，能够模拟真实人体，仿生皮下组织2为海绵，便于裁剪、雕刻，且材质柔软、富有弹性，能够较好的模拟真实人体皮下组织的触感。

在本实施例中，结构粘剂可以为热塑性树脂胶粘剂、低温双固化胶或者橡胶型胶粘剂，便于仿生血管3塑型。其中，热塑性树脂胶粘剂以热塑性树脂如聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛等为主要原料制成，热塑性树脂胶粘剂遇热变软，冷却变硬，有较好的粘附性和弹性；低温双固化胶是以丙烯酸树脂与氢化环氧树脂复配制成；橡胶型胶粘剂以合成橡胶或改性的天然橡胶如氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶等原料制成。

请参考图3和图4所示，仿生血管3上设有血管接口31，血管接口31嵌入至仿生血管3中，两个血管接口31将仿生血管3卡紧，血管接口31的形状为圆锥体状，便于将血管接口31的端头与仿生血管3连接，血管接口31上设有卡槽311，卡槽311与仿生血管3的端部抵接，能够将仿生血管3卡紧，卡槽311设有多个，能够固定不同尺寸的仿生血管3。血管接口31上还设有单向软塞阀32，单向软塞阀32设于血管接口31中，单向软塞阀32将血液封存在仿生血管3中，避免仿生血管3中的血液从单向软塞阀32流出。

其进一步设有加压装置，加压装置与仿生血管3连接。在本实施例中，加压装置可以为针管，通过针管向仿生血管3中注射一定量血液，使仿生血管3内的压力大于外部压力；加压装置也可以为吊瓶中的血液通过静脉注射的方式为仿生血管2持续提供血液，维持仿生血管3内的血压。

该仿生人体静脉穿刺教具在使用时，首先通过针管向仿生血管3中注射一定量血液，使仿生血管3内的压力大于外部压力，当进行穿刺时，由于穿刺用的针管与仿生血管3之间存有压力差，仿生血管3中的血液会向针管中流动以释放压力，从而达到模拟穿刺成功时血液回流的效果。另外的，也可以将血袋或者吊瓶中的血液通过静脉注射的方式为仿生血管3持续提供血液，维持仿生血管3内的血压，当穿刺成功时也可以模拟血液回流的效果，仿生血管3的血液回流至练习用的穿刺针管时，血袋或者吊瓶内血液通过静脉注射的方式流入至仿生血管3中。若使用者需要改变仿生血管2的走形，则可以先将仿生皮肤4揭下，将仿生血管3剥离仿生皮下组织2，仿生血管3通过加热的方式，使树脂复合材料软化，并将其剥离仿生血管3；再根据新的血管位置、形状，重新将通过树脂复合材料固定仿生血管3的轮廓，根据仿生血管3的轮廓重新雕刻海绵制成新的仿生皮下组织，再进行组合，以形成新的仿生人体静脉穿刺教具。

请继续参考图1和图2所示，一种上述仿生人体静脉穿刺教具的制作方法，包括以下步骤：

步骤0、确定仿生人体的仿生骨骼1参数、仿生皮下组织2的厚度及大小、仿生血管3型号及走向、仿生皮肤4的厚度；在本实施例中，选择制作仿生手背为例。

步骤1、制作仿生骨骼1；

其中，步骤1.1、根据仿生人体的骨骼参数选取仿生骨骼模具，通过模具注塑成型制成仿生指骨11、腕骨12、尺骨13和桡骨14，制作完成后根据其位置进行摆放，步骤1.2、采用软硅胶填充仿生骨骼间隙形成连接块，使各个仿生骨骼1之间通过连接块连接起来，而且连接块能够模拟软骨关节，使各个仿生骨骼1之间可以模拟真实人体骨骼弯曲，使用者在该教具上进行穿刺训练时，更贴近临床穿刺。

步骤2、选取仿生血管；

其中，根据真实人体手背上的血管分布以及穿刺练习需求，通过3D打印技术制作仿生血管，再通过树脂复合材料将改变仿生血管的形状，使仿生血管的分布与真实人体手背上的血管一致，将血管接口分别安装在仿生血管的端部，防止仿生血管中的血液流出。

步骤3、制作仿生皮下组织；

其中，步骤3.1、根据人体手背上的皮下组织2大小以及分布的位置，海绵裁剪成真实人体皮下组织2形状作为仿生皮下组织2，步骤3.2、根据真实人体血管在皮下组织2上的分布位置，在仿生皮下组织2上面雕刻血管放置槽，步骤3.3、将步骤2中已经塑型后的仿生血管3放置于血管放置槽中，能够固定仿生血管，防止在进行穿刺练习时仿生血管移动。

步骤4、组合仿生骨骼、仿生皮下组织以及仿生皮肤；

其中，将步骤3中完成组合的仿生皮下组织放置在步骤1中仿生骨骼上，使仿生皮下组织与仿生骨骼的表面提盒，将仿生皮肤包覆在仿生骨骼和仿生皮下组织上，以完成仿生人体手臂。

步骤5、连接加压装置；

将加压装置与仿生血管连接，通过针管向仿生血管中注射一定量血液，使仿生血管内的压力大于外部压力，或者将血袋或者吊瓶中的血液通过静脉注射的方式为仿生血管持续提供血液，维持仿生血管内的血压，当进行穿刺时，由于穿刺用的针管与仿生血管之间存有压力差，仿生血管中的血液会向针管中流动以释放压力，从而达到模拟穿刺成功时血液回流的效果。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种仿生人体静脉穿刺教具，其特征在于，包括有仿生骨骼、仿生皮下组织、仿生血管和仿生皮肤，所述仿生皮下组织可拆卸放置于在仿生骨骼上，所述仿生皮下组织上设有血管放置槽，所述仿生血管可拆卸放置在所述血管放置槽上，所述仿生皮肤包覆于所述仿生皮下组织、所述仿生血管和所述仿生骨骼的外表面。

2.根据权利要求1所述的仿生人体静脉穿刺教具，其特征在于，所述仿生骨骼之间设有连接块。

3.根据权利要求2所述的仿生人体静脉穿刺教具，其特征在于，所述仿生骨骼为人体骨骼的一种或多种组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的仿生人体静脉穿刺教具，其特征在于，其进一步设有血管接口，所述血管接口嵌入至所述仿生血管的端部，所述血管接口上设有卡槽，所述卡槽与所述仿生血管的端部抵接。

5.根据权利要求4所述的仿生人体静脉穿刺教具，其特征在于，所述连接座上还设有单向软塞阀，所述单向软塞阀设于所述血管接口中。

6.根据权利要求4所述的仿生人体静脉穿刺教具，其特征在于，其进一步设有加压装置，所述加压装置与所述仿生血管连接。

7.一种如上述权利要求2-6任一项所述的仿生人体静脉穿刺教具的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作仿生骨骼；

S2、制作仿生血管；

S3、制作仿生皮下组织；

S4、组合仿生骨骼、仿生皮下组织以及仿生皮肤。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，还包括以下步骤：

S1.1、选取仿生骨骼的型号和大小；

S1.2、采用软硅胶填充骨骼间隙形成连接块。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，在步骤S2中，根据真实人体手背上的血管分布，利用3D打印制作仿生血管，再通过树脂复合材料塑造仿生血管的形状。

10.根据权利要求8或9所述的制作方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括以下步骤：

S3.1、裁剪海绵制成仿生皮下组织；

S3.2、根据仿生血管的走形雕刻血管放置槽；

S3.3、将仿生血管放置于血管放置槽中。

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