CN117672064A - 高仿真动静脉穿刺训练手臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高仿真动静脉穿刺训练手臂，包括智能控制箱和仿真手臂，所述仿真手臂内埋设有动脉循环管路和静脉循环管路，所述动脉循环管路上设置有动脉穿刺练习管，静脉循环管路上设置有静脉穿刺练习管，动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管中固定有穿刺检测传感器，所述动脉循环管路、静脉循环管路和穿刺检测传感器均与智能控制箱连接。该训练手臂智能化程度高，能够对穿刺是否成功进行判定，也就是说可在练习人员在手臂动脉或静脉穿刺成功后进行语音提示；自动对静脉输液过程中产生的废液进行分流，能够模拟手臂动脉的脉搏且频率可调，在穿刺成功后能够看到静脉输液管路的回血现象；血管的仿真程度更高，血管穿刺时可带来不同层次的针尖突破感。

Description

高仿真动静脉穿刺训练手臂

技术领域

本发明涉及医疗培训器械领域，具体涉及一种高仿真动静脉穿刺训练手臂。

背景技术

血管穿刺包括动脉血管穿刺和静脉血管穿刺，血管穿刺是医务人员必须熟练掌握的医疗手段。血管穿刺是一种临床的操作，穿刺的目的包括抽血、化验、输血、输液以及置入导管做血管造影，同时也可以进行介入的治疗。

以往，医务人员的血管穿刺练习在相互练习的真人手臂上进行，这种方法给医务人员带来极大的痛苦。随后，市面上出现了相应的模拟手臂用来进行动脉血管穿刺或静脉血管穿刺练习。动脉血管穿刺手臂模型和静脉血管穿刺手臂模型可进行相应的动脉血管穿刺和静脉血管穿刺，这些手臂模型的出现代替了真人手臂上进行血管穿刺的操作，极大地减轻了医务人员练习血管穿刺的痛苦，且可增加穿刺练习的次数，对于提高医务人员的临床穿刺熟练度具有极大的帮助。

然而，当前市面上使用的动静脉穿刺手臂模型存在以下问题：1、无法对穿刺是否成功进行判定，也就是说无法在练习人员在手臂动脉或静脉穿刺成功后进行提示；2、无法对静脉输液过程中产生的废液进行分流，导致静脉血浆的稀释，无法模拟真实的静脉血浆；3、无法模拟手臂动脉的脉搏，在穿刺成功后，无法看到静脉输液管路的回血现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了高仿真动静脉穿刺训练手臂，该训练手臂智能化程度高，能够对穿刺是否成功进行判定，也就是说可在练习人员在手臂动脉或静脉穿刺成功后进行语音提示；自动对静脉输液过程中产生的废液进行分流，防止静脉血浆的稀释而无法模拟真实的静脉血浆；能够模拟手臂动脉的脉搏且频率可调，在穿刺成功后能够看到静脉输液管路的回血现象；血管的仿真程度更高，血管穿刺时可带来不同层次的针尖突破感，与实际情况更加接近，提供练习的效果。

为了达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现的：

高仿真动静脉穿刺训练手臂，包括智能控制箱和仿真手臂，所述仿真手臂内埋设有动脉循环管路和静脉循环管路，所述动脉循环管路上设置有动脉穿刺练习管，静脉循环管路上设置有静脉穿刺练习管，动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管中固定有穿刺检测传感器，所述动脉循环管路、静脉循环管路和穿刺检测传感器均与智能控制箱连接。

进一步的，所述智能控制箱的箱体上固定有显示屏、操作按键、动脉血浆注入口、静脉血浆注入口和废液排出口，智能控制箱的底部设置有动脉血浆循环接口和静脉血浆循环接口，智能控制箱的一侧设置有动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口，智能控制箱中固定有蓄电池、控制电路板、第一继电器、第二继电器、动脉血浆槽、动脉血浆泵、静脉血浆槽、静脉血浆泵和废液槽，所述蓄电池、第一继电器、第二继电器、动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口均与控制电路板连接，所述动脉血浆泵和静脉血浆泵分别与第一继电器和第二继电器连接，所述动脉血浆泵和动脉血浆槽与动脉血浆循环接口连接，所述静脉血浆泵、静脉血浆槽和废液槽与静脉血浆循环接口连接。

进一步的，所述动脉血浆循环接口包括动脉血浆泵出接头和动脉血浆回流接头，静脉血浆循环接口包括静脉血浆泵出接头和静脉血浆回流接头，所述动脉血浆泵的泵出口与动脉血浆泵出接口连接，动脉血浆泵的吸入口与动脉血浆槽连接，动脉血浆槽通过连接管与动脉血浆回流接头连接，所述静脉血浆泵的泵出口与静脉血浆泵出接口连接，静脉血浆泵的吸入口与静脉血浆槽连接，静脉血浆槽和废液槽通过Y型连接管与静脉血浆回流接头连接，所述Y型连接管的第一支管和第二支管上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均与控制电路板连接。

进一步的，所述控制电路板包括处理芯片、电源模块、数模转换模块、模数转换模块、扬声器和通信模块，所述蓄电池通过电源模块与处理芯片连接，所述数模转换模块、模数转换模块、扬声器和通信模块均与处理芯片连接，所述第一继电器和第二继电器均与数模转换模块连接，动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口均与模数转换模块连接，第一电磁阀和第二电磁阀均与数模转换模块连接。

进一步的，所述动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管均由软质的外鞘管、中间管和内管组成，动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管的两端固定有接头，内管内部封装有穿刺检测传感器。

进一步的，所述穿刺检测传感器为卷曲为筒状的膜式压力传感器。

本发明的有益效果如下：该训练手臂智能化程度高，能够对穿刺是否成功进行判定，也就是说可在练习人员在手臂动脉或静脉穿刺成功后进行语音提示；自动对静脉输液过程中产生的废液进行分流，防止静脉血浆的稀释而无法模拟真实的静脉血浆；能够模拟手臂动脉的脉搏且频率可调，在穿刺成功后能够看到静脉输液管路的回血现象；血管的仿真程度更高，血管穿刺时可带来不同层次的针尖突破感，与实际情况更加接近，提供练习的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是高仿真动静脉穿刺训练手臂的整体结构示意图；

图2是高仿真动静脉穿刺训练手臂的内部结构示意图；

图3是所述智能控制箱的内部结构示意图；

图4是所述控制电路板的结构布局示意图；

图5是所述仿真手臂的内部结构示意图；

图6是所述动脉穿刺练习管的剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-智能控制箱，2-仿真手臂，3-显示屏，4-操作按键，5-动脉血浆注入口，6-静脉血浆注入口，7-废液排出口，8-动脉血浆循环接口，9-静脉血浆循环接口，10-动脉循环管路，11-静脉循环管路，12-动脉穿刺检测导线，13-静脉穿刺检测导线，14-蓄电池，15-控制电路板，16-第一继电器，17-第二继电器，18-动脉血浆泵，19-静脉血浆泵，20-动脉血浆槽，21-静脉血浆槽，22-废液槽，23-动脉穿刺练习管，24-静脉穿刺练习管，25-Y型管，26-第二电磁阀，27-第一电磁阀，81-动脉血浆泵出接头，82-动脉血浆回流接头，91-静脉血浆泵出接头，92-静脉血浆回流接头，151-处理芯片，152-电源模块，153-数模转换模块，154-模数转换模块，155-扬声器，156-通信模块，231-外鞘管，232-中间管，233-内管，234-接头，235-穿刺检测传感器，251-第二支管，252-第一支管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，高仿真动静脉穿刺训练手臂，包括智能控制箱1和仿真手臂2，所述仿真手臂内埋设有动脉循环管路10和静脉循环管路11，所述动脉循环管路上设置有动脉穿刺练习管，静脉循环管路上设置有静脉穿刺练习管，动脉穿刺练习管23和静脉穿刺练习管24中固定有穿刺检测传感器，所述动脉循环管路、静脉循环管路和穿刺检测传感器均与智能控制箱连接。

如图2所示，所述智能控制箱的箱体上固定有显示屏3、操作按键4、动脉血浆注入口5、静脉血浆注入口6和废液排出口7，操作按键包括电源开关按键、动脉循环开关按键、静脉循环开关按键和动脉搏动频率调节按键，智能控制箱的底部设置有动脉血浆循环接口8和静脉血浆循环接口9，智能控制箱的一侧设置有动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口，智能控制箱中固定有蓄电池14、控制电路板15、第一继电器16、第二继电器17、动脉血浆槽20、动脉血浆泵18、静脉血浆槽21、静脉血浆泵19和废液槽22，所述蓄电池、第一继电器、第二继电器、动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口均与控制电路板连接，所述动脉血浆泵和静脉血浆泵分别与第一继电器和第二继电器连接，所述动脉血浆泵和动脉血浆槽与动脉血浆循环接口连接，所述静脉血浆泵、静脉血浆槽和废液槽与静脉血浆循环接口连接。

如图3所示，所述动脉血浆循环接口包括动脉血浆泵出接头81和动脉血浆回流接头82，静脉血浆循环接口包括静脉血浆泵出接头91和静脉血浆回流接头92，所述动脉血浆泵的泵出口与动脉血浆泵出接口连接，动脉血浆泵的吸入口与动脉血浆槽连接，动脉血浆槽通过连接管与动脉血浆回流接头连接，所述静脉血浆泵的泵出口与静脉血浆泵出接口连接，静脉血浆泵的吸入口与静脉血浆槽连接，静脉血浆槽和废液槽通过Y型连接管与静脉血浆回流接头连接，所述Y型连接管的第一支管252和第二支管251上分别设置有第一电磁阀27和第二电磁阀26，第一电磁阀和第二电磁阀均与控制电路板连接。

如图4所示，所述控制电路板包括处理芯片151、电源模块152、数模转换模块153、模数转换模块154、扬声器155和通信模块156，所述蓄电池通过电源模块与处理芯片连接，所述数模转换模块、模数转换模块、扬声器和通信模块均与处理芯片连接，所述第一继电器和第二继电器均与数模转换模块连接，动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口均与模数转换模块连接，第一电磁阀和第二电磁阀均与数模转换模块连接。

如图5-6所示，所述动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管均由软质的外鞘管231、中间管232和内管233组成，外鞘管选用橡胶制成，中间管选用硅胶制成，内管选用乳胶制成，动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管的两端固定有接头234，内管内部封装有穿刺检测传感器235。

本实施例中，所述穿刺检测传感器为卷曲为筒状的膜式压力传感器。

本装置中，所述处理芯片选用51系列单片机，模数转换模块选用DAC0864型模数转换芯片，数模转换模块选用DAC0832型数模转换芯片，电源模块选用AMS1117-3.3V电源芯片，第一继电器模块和第二继电器模块均选用J5V-1微型继电器。

本装置的一个具体的应用为：按下电源开关按键，智能控制箱1进入工作状态，按下动脉循环开关按键和静脉循环开关按键，通过动脉搏动频率调节按键设定动脉血浆泵的泵送频率，通过动脉血浆泵的泵送频率来模拟动脉血管的搏动频率，手指搭在动脉循环管路上时可以感受到动脉搏动，仿真感更足，而动脉血浆泵在加压泵送动脉血浆时，练习人员在对仿真手臂中的动脉穿刺练习管进行穿刺时会有回血，同时进行静脉穿刺时也会出现回血；练习人员在进行动静脉穿刺练习时，穿刺针头的针尖会依次穿过外鞘管、中间管和内管，会产生不同的突破感，在针尖按压内管中的穿刺检测传感器时，穿刺检测传感器会产生压力信号，压力信号经过模数转换后传递至处理芯片，此时处理芯片将通过扬声器输出穿刺成功的语音提示；在静脉穿刺成功后，处理芯片同时通过数模转换模块输出第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭的指令，此时携带有静脉注射液的静脉血浆将沿第一支管进入废液槽中，防止废液淡化、污染静脉血浆，保证静脉血浆的仿真度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (6)

1.高仿真动静脉穿刺训练手臂，包括智能控制箱和仿真手臂，所述仿真手臂内埋设有动脉循环管路和静脉循环管路，其特征在于，所述动脉循环管路上设置有动脉穿刺练习管，静脉循环管路上设置有静脉穿刺练习管，动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管中固定有穿刺检测传感器，所述动脉循环管路、静脉循环管路和穿刺检测传感器均与智能控制箱连接。

2.根据权利要求1所述的高仿真动静脉穿刺训练手臂，其特征在于，所述智能控制箱的箱体上固定有显示屏、操作按键、动脉血浆注入口、静脉血浆注入口和废液排出口，智能控制箱的底部设置有动脉血浆循环接口和静脉血浆循环接口，智能控制箱的一侧设置有动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口，智能控制箱中固定有蓄电池、控制电路板、第一继电器、第二继电器、动脉血浆槽、动脉血浆泵、静脉血浆槽、静脉血浆泵和废液槽，所述蓄电池、第一继电器、第二继电器、动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口均与控制电路板连接，所述动脉血浆泵和静脉血浆泵分别与第一继电器和第二继电器连接，所述动脉血浆泵和动脉血浆槽与动脉血浆循环接口连接，所述静脉血浆泵、静脉血浆槽和废液槽与静脉血浆循环接口连接。

3.根据权利要求1所述的高仿真动静脉穿刺训练手臂，其特征在于，所述动脉血浆循环接口包括动脉血浆泵出接头和动脉血浆回流接头，静脉血浆循环接口包括静脉血浆泵出接头和静脉血浆回流接头，所述动脉血浆泵的泵出口与动脉血浆泵出接口连接，动脉血浆泵的吸入口与动脉血浆槽连接，动脉血浆槽通过连接管与动脉血浆回流接头连接，所述静脉血浆泵的泵出口与静脉血浆泵出接口连接，静脉血浆泵的吸入口与静脉血浆槽连接，静脉血浆槽和废液槽通过Y型连接管与静脉血浆回流接头连接，所述Y型连接管的第一支管和第二支管上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均与控制电路板连接。

4.根据权利要求3所述的高仿真动静脉穿刺训练手臂，其特征在于，所述控制电路板包括处理芯片、电源模块、数模转换模块、模数转换模块、扬声器和通信模块，所述蓄电池通过电源模块与处理芯片连接，所述数模转换模块、模数转换模块、扬声器和通信模块均与处理芯片连接，所述第一继电器和第二继电器均与数模转换模块连接，动脉穿刺检测接口和静脉穿刺检测接口均与模数转换模块连接，第一电磁阀和第二电磁阀均与数模转换模块连接。

5.根据权利要求1或4所述的高仿真动静脉穿刺训练手臂，其特征在于，所述动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管均由软质的外鞘管、中间管和内管组成，动脉穿刺练习管和静脉穿刺练习管的两端固定有接头，内管内部封装有穿刺检测传感器。

6.根据权利要求5所述的高仿真动静脉穿刺训练手臂，其特征在于，所述穿刺检测传感器为卷曲为筒状的膜式压力传感器。