CN113450635A - 抗凝剂皮下注射训练用腹部模型及其训练方法 - Google Patents

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张家宝
植艳茹
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Abstract

本发明公开了抗凝剂皮下注射训练用腹部模型及其训练方法，包括人体腹部模型、电路组件和声光交互组件；所述人体腹部模型包括紧贴附着在一起的三层结构，所述三层结构分别为表面的仿皮肤层，中间的传感器层和内部的人体腹部模型支撑结构；所述传感器层能够感受在仿皮肤层上施加的按捏动作的位置，并将感受到的按捏动作的位置信号传送至电路组件中；所述电路组件接受按捏动作的位置信号，处理判断按捏位置是否在预先设定的正确区域内，并将处理结果通过声光交互组件反映出来。能够准确判断学员选取的注射位置和循序是否正确，帮助学员训练寻找注射点，以满足学校和临床教学低分子肝素注射液腹部皮下注射临床培训需求。

Description

抗凝剂皮下注射训练用腹部模型及其训练方法
技术领域
本发明涉及一种辅助教学模型，具体涉及抗凝剂皮下注射训练用腹部模型及其训练方法。
背景技术
低分子肝素注射液是临床常用的抗凝药物，抗凝剂皮下注射护理规范专家共识推荐，对于非妊娠的成年患者，无论单次注射或长期注射，抗凝剂注射部位优选腹部。目前，对于学校内和医院内培训教学用注射示范，人体仿真皮肤注射训练模型应用广泛。但使用低分子肝素注射液进行腹部皮下注射时，如果注射护士对具体注射部位概念不清，可能增加腹部注射后出血等并发症发生的风险，因此，加强护士对于抗凝剂腹部皮下注射的培训非常重要。但无论是临床实践中，还是通过检索，均并未发现专门的具有定位作用的腹部仿真注射训练模型。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种抗凝剂皮下注射训练用腹部模型及其训练方法，能够准确判断学员选取的注射位置和循序是否正确，帮助学员训练寻找注射点，以满足学校和临床教学低分子肝素注射液腹部皮下注射临床培训需求。
本发明的技术方案是：抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，包括人体腹部模型、电路组件和声光交互组件；
所述人体腹部模型包括紧贴附着在一起的三层结构，所述三层结构分别为表面的仿皮肤层，中间的传感器层和内部的人体腹部模型支撑结构；
所述传感器层能够感受在仿皮肤层上施加的按捏动作的位置，并将感受到的按捏动作的位置信号传送至电路组件中；
所述电路组件接受按捏动作的位置信号，处理判断按捏位置是否在预先设定的正确区域内，并将处理结果通过声光交互组件反映出来。
进一步的，所述传感器层为薄膜状电容式传感器，所述薄膜状电容式传感器由上而下包括：第一介电层，第二介电层和第三介电层，所述第一介电层和第二介电层之间以及第二介电层和第三介电层之间设置有垂直布线的上下层电极阵列，所述第一介电层上方紧贴附着仿皮肤层，第三介电层下方紧贴附着人体腹部模型支撑结构。手指按捏仿皮肤层时会先碰触仿皮肤层，置于仿皮肤层下方的电容式触摸传感器感受到手指触摸动作，将触摸信号及位置传送给主板电路。
进一步的，所述传感器层为薄膜状电阻式传感器，所述薄膜状电阻式传感器包括内外两层ITO导电层，分别做为X电极和Y电极，内外两层ITO导电层之间由均匀排列的透明格点分开绝缘，X电极和Y电极的正负端由导电条分别从两端引出，且X电极和Y电极导电条的位置相互垂直；
内层ITO导电层内侧紧贴附着人体腹部模型支撑结构，外层ITO导电层外侧紧贴附着仿皮肤层。电阻式传感器层与仿皮肤层贴在一起且可随仿皮肤层一起形变，手指将电阻式传感层和仿皮肤层一起捏起，电阻式传感器层被捏住的部分导通，电路通过判断导通电阻变化计算导通位置。
进一步的，所述电路组件包括传感器处理组件，处理器系统，通讯接口，声光驱动电路和电源；
所述传感器处理组件接受传感器层感受到的仿皮肤层上施加的按捏动作的位置信号，并将信号传送至处理器系统中，所述处理器系统计算位置信号，并与预存数据进行比对，判断是否为预定位置；并将计算结果通过声光驱动电路，作用于声光交互组件，指示结果。
进一步的，所述仿皮肤层为软硅胶材质。使用软硅胶等成熟仿人体皮肤材料制成，与传感器层紧贴附着在支撑结构上。仿皮肤层具有类似人体皮肤触感，而且富有弹性，可以按捏、拉伸。
进一步的，还包括上位机，所述电路组件通过有线或无线通讯方式连接上位机，将处理结果传送到上位机，供上位机存储和显示。
进一步的，所述声光交互组件为扬声器和指示灯。
本发明还提供抗凝剂皮下注射训练用腹部模型的训练方法，具体步骤如下：接受训练的学员按照教学要求，分别按循序一个个的按捏仿皮肤层的不同位置；
若某一按捏位置和对应循序与处理器系统中存储的预先设定的正确区域和正确循序一一对应正确，则通过声光交互组件提示位置判断正确信号，继续下一个位置训练；
若某一按捏位置和对应循序与处理器系统中存储的预先设定的正确区域和正确循序有一个对应不正确，则通过声光交互组件提示位置判断错误信号。
进一步的，训练结果传送到上位机，供上位机存储和显示。
本发明的有益效果是：提供一种抗凝剂皮下注射训练用腹部模型及其训练方法，能够准确判断学员选取的注射位置和循序是否正确，帮助学员训练寻找注射点，以满足学校和临床教学低分子肝素注射液腹部皮下注射临床培训和考核需求。
通过声光交互组件直观的提醒，即提醒学员也提醒老师，有利于学员的学习和老师的进一步辅导，提高学习效率。
附图说明
图1为人体腹部模型支撑结构图；
图2为人体腹部模型分层结构图；
图3为电路组件框图；
图4为电容式传感器结构示意图；
图5为电阻式传感器结构示意图。
图中：1为人体腹部模型，2为仿皮肤层，3为传感器层，4为人体腹部模型支撑结构，5为第一介电层，6为第二介电层，7为第三介电层，8为上下层电极阵列，9为ITO导电层，10为透明格点绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
抗凝剂皮下注射训练用腹部模型包括如图1所述的人体腹部模型1、如图3所述的电路组件和声光交互组件；所述人体腹部模型1包括如图2所述的紧贴附着在一起的三层结构，所述三层结构分别为表面的仿皮肤层2，中间的传感器层3和内部的人体腹部模型支撑结构4。所述传感器层3能够感受在仿皮肤层上施加的按捏动作的位置，并将感受到的按捏动作的位置信号传送至电路组件中。所述电路组件接受按捏动作的位置信号，处理判断按捏位置是否在预先设定的正确区域内，并将处理结果通过声光交互组件反映出来。
如图4所示，所述传感器层3为薄膜状电容式传感器，所述薄膜状电容式传感器由上而下包括：第一介电层5，第二介电层6和第三介电层7，所述第一介电层5和第二介电层6之间以及第二介电层6和第三介电层7之间设置有垂直布线的上下层电极阵列8。上下两层垂直布线的电极阵列层，从其中一层注入激励信号(比如上层，Tx)，从另一层采集感应信号(比如下层，Rx)。当手指触碰接近时，在相应位置的上下两层电极间形成旁路电容(Cx)，感应层(Rx)感受到信号变化，处理器通过信号变化的位置坐标、变化量计算出触摸位置。本实施例中，所述第一介电层5上方紧贴附着仿皮肤层2，第三介电层7下方紧贴附着人体腹部模型支撑结构3。手指按捏仿皮肤层时会先碰触仿皮肤层，置于仿皮肤层下方的电容式触摸传感器感受到手指触摸动作，将触摸信号及位置传送给主板电路。
如图5所示，所述传感器层为薄膜状电阻式传感器，所述薄膜状电阻式传感器包括内外两层ITO导电层9，分别做为X电极和Y电极，内外两层ITO导电层9之间由均匀排列的透明格点绝缘层10分开绝缘，X电极和Y电极的正负端由导电条分别从两端引出，且X电极和Y电极导电条的位置相互垂直。引出端X-，X+，Y-，Y+一共四条线。当有物体透过仿皮层对传感器施以一定的压力(按压或拿捏)时，上层的ITO导电层发生形变与下层ITO发生接触，由于ITO层均匀导电，分别扫描XY方向，触点电压与驱动电压之比等于触点坐标与传感器整体高度以及宽度之比，通过模数转换电路获取电压值计算出触点坐标。
本实施例中，内层ITO导电层内侧紧贴附着人体腹部模型支撑结构3，外层ITO导电层外侧紧贴附着仿皮肤层2。电阻式传感器层与仿皮肤层贴在一起且可随仿皮肤层一起形变，手指将电阻式传感层和仿皮肤层一起捏起，电阻式传感器层被捏住的部分导通，电路通过判断导通电阻变化计算导通位置。
如图3所示，所述电路组件包括传感器处理组件，处理器系统，通讯接口，声光驱动电路和电源；所述传感器处理组件负责传感器接入、驱动、信号预处理。电容式传感器，传感器接口为阵列接口，传感器电路为阵列扫描驱动电路；电阻式传感器，传感器接口为模拟接口，传感器驱动电路由电阻桥驱动及AD采样电路组成。
传感器处理组件接受传感器层感受到的仿皮肤层上施加的按捏动作的位置信号，并将信号传送至处理器系统中，所述处理器系统计算位置信号，并与预存数据进行比对，判断是否为预定位置；并将计算结果通过声光驱动电路，作用于声光交互组件，指示结果。上位机可以通过通讯接口与处理器系统通讯，获取传感器数据、位置计算结果等，并可以下行控制指令控制处理器系统。
电源组件为电路各部分提供电源供应，如果设计为内置充电电池的使用方式，电源组件还具有电池充电管理功能。
上述实施例中，所述仿皮肤层为软硅胶材质。使用软硅胶等成熟仿人体皮肤材料制成，与传感器层紧贴附着在支撑结构上。仿皮肤层具有类似人体皮肤触感，而且富有弹性，可以按捏、拉伸。所述声光交互组件为扬声器和指示灯。
抗凝剂皮下注射训练用腹部模型的训练方法，具体步骤如下：接受训练的学员按照教学要求，分别按循序一个个的按捏仿皮肤层的不同位置；若某一按捏位置和对应循序与处理器系统中存储的预先设定的正确区域和正确循序一一对应正确，则通过声光交互组件提示位置判断正确信号，继续下一个位置训练；若某一按捏位置和对应循序与处理器系统中存储的预先设定的正确区域和正确循序有一个对应不正确，则通过声光交互组件提示位置判断错误信号。训练结果传送到上位机，供上位机存储和显示。能够准确判断学员选取的注射位置和循序是否正确，帮助学员训练寻找注射点，以满足学校和临床教学低分子肝素注射液腹部皮下注射临床培训需求。通过声光交互组件直观的提醒，即提醒学员也提醒老师，有利于学员的学习和老师的进一步辅导，提高学习效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，其特征在于：包括人体腹部模型(1)、电路组件和声光交互组件；
所述人体腹部模型(1)包括紧贴附着在一起的三层结构，所述三层结构分别为表面的仿皮肤层(2)，中间的传感器层(3)和内部的人体腹部模型支撑结构(4)；
所述传感器层(3)能够感受在仿皮肤层上施加的按捏动作的位置，并将感受到的按捏动作的位置信号传送至电路组件中；
所述电路组件接受按捏动作的位置信号，处理判断按捏位置是否在预先设定的正确区域内，并将处理结果通过声光交互组件反映出来。
2.根据权利要求1所述的抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，其特征在于：所述传感器层(3)为薄膜状电容式传感器，所述薄膜状电容式传感器由上而下包括：第一介电层(5)，第二介电层(6)和第三介电层(7)，所述第一介电层(5)和第二介电层(6)之间以及第二介电层(6)和第三介电层(7)之间设置有垂直布线的上下层电极阵列(8)，所述第一介电层(5)上方紧贴附着仿皮肤层(2)，第三介电层(7)下方紧贴附着人体腹部模型支撑结构(3)。
3.根据权利要求1所述的抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，其特征在于：所述传感器层为薄膜状电阻式传感器，所述薄膜状电阻式传感器包括内外两层ITO导电层(9)，分别做为X电极和Y电极，内外两层ITO导电层(9)之间由均匀排列的透明格点(10)分开绝缘，X电极和Y电极的正负端由导电条分别从两端引出，且X电极和Y电极导电条的位置相互垂直；
内层ITO导电层内侧紧贴附着人体腹部模型支撑结构(3)，外层ITO导电层外侧紧贴附着仿皮肤层(2)。
4.根据权利要求1所述的抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，其特征在于：所述电路组件包括传感器处理组件，处理器系统，通讯接口，声光驱动电路和电源；
所述传感器处理组件接受传感器层感受到的仿皮肤层上施加的按捏动作的位置信号，并将信号传送至处理器系统中，所述处理器系统计算位置信号，并与预存数据进行比对，判断是否为预定位置；并将计算结果通过声光驱动电路，作用于声光交互组件，指示结果。
5.根据权利要求1所述的抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，其特征在于：所述仿皮肤层为软硅胶材质。
6.根据权利要求1所述的抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，其特征在于：还包括上位机，所述电路组件通过有线或无线通讯方式连接上位机，将处理结果传送到上位机，供上位机存储和显示。
7.根据权利要求1所述的抗凝剂皮下注射训练用腹部模型，其特征在于：所述声光交互组件为扬声器和指示灯。
8.抗凝剂皮下注射训练用腹部模型的训练方法，其特征在于：具体步骤如下：接受训练的学员按照教学要求，分别按循序一个个的按捏仿皮肤层的不同位置；
若某一按捏位置和对应循序与处理器系统中存储的预先设定的正确区域和正确循序一一对应正确，则通过声光交互组件提示位置判断正确信号，继续下一个位置训练；
若某一按捏位置和对应循序与处理器系统中存储的预先设定的正确区域和正确循序有一个对应不正确，则通过声光交互组件提示位置判断错误信号。
9.根据权利要求8所述的抗凝剂皮下注射训练用腹部模型的训练方法，其特征在于：训练结果传送到上位机，供上位机存储和显示。
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