CN210223255U - 一种新型胳臂针灸教学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型胳臂针灸教学装置，包括聚氯乙烯制成的空心模拟骨骼；空心模拟骨骼；外包裹有甲基丙烯酸甲酯制作成的中层肌肉仿真结构；中层肌肉仿真结构外包裹有甲基乙烯基硅橡胶制作成的皮肤模拟层；皮肤模拟层和中层肌肉仿真结构之间安装有针灸感应装置，针灸感应装置电连接或无线连接有智能显示装置。本实用新型结构简单，使用方便，通过不同材料模拟了人体不同组织，从而是的针灸模拟更接近真实情况，且可以实现对下针深浅的检测，实现精细化教学。

Description

一种新型胳臂针灸教学装置

技术领域

本实用新型涉及医学和教育领域，具体的涉及一种新型胳臂针灸教学装置。

背景技术

针灸，是中医四大治疗手段之一，是在中医基础理论的指导下把针具按照腧穴的定位和一定的角度刺入患者体内的一种疗法，其运用捻转与提插等的针刺手法可以对人体特定部位进行刺激从而达到″内病外治″的治疗目的。

早在宋朝期间，已有针灸用教学模型-″针灸铜人像″的铸造，其具体构造是在铜人体表涂蜡，体内注入水银。令被试者取穴进针，如果取穴部位准确，则针进而水银出。如取穴有误，则针不能入。以此供学生辨认穴位和考察学生们的针灸水平。但由于″针灸铜人像″的制作成本高，并且需在每次使用前涂蜡，因此其较少使用于现代教学中。现代针灸教学中大多是使用与真人身材不合比例及已明确标记出穴位分布的模型供学生记忆穴位，并让同学们互相操作以作练习。可是，这种方法因为不能实时反应导致学生不能及时了解是否使用正确的穴位，并且同学间互相操作时有些穴位是具有危险性的，而学生的不了解与胡乱操作可能发生意外。

因此人们实用新型了一些使用模型进行针灸教学的装置如专利 201610536340.5公开了一种了一种虚拟针灸培训系统。它由针灸穴位信息采集单元、虚拟针灸数据采集和处理系统、针灸穴位信息库和实时数据库和虚拟针灸培训系统PC机所组成。优点是使操作者可以准确地掌握人体的针灸穴位，进行各种穴位的针灸练习，并在屏幕上直观地看到操作情况，并且配置教学模块、考试模块，使抽象难懂的针灸教学变得非常的具体和直观。可广泛应用于针灸培训。但是现今中医教学模型上均是使用PVC作材料而制作，但其弹性不足，不能真实仿真人体肌肉组织触感，即外部和内部的硬度等均是一致和人体结构差异较大，使得针灸练习时的模型上的用力和实际人体的用力不一致，导致学习效果不佳。此外，现有的针灸练习模型是通过设置薄膜压力传感器来感应针有没有扎到位，但是实际上，不同的症状，需要扎的穴位的深浅不同，而现有的装置仅仅能确定是否扎准了穴位；不能满足精细教学的要求。此外，而薄膜压力传感器容易受到外周压力影响即即使没有扎准位置，也可以由于薄膜压力传感器侧边下压带动其上部材料下行，触发压力信号导致即使扎的不很准也会被认为合格，因此也导致学习效果不佳。

实用新型内容

本实用新型需解决的技术问题是提供一种新型胳臂针灸教学装置，本实用新型结构简单，使用方便，通过不同材料模拟了人体不同组织，从而是的针灸模拟更接近真实情况，且可以实现对下针深浅的检测，实现精细化教学。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种新型胳臂针灸教学装置，包括聚氯乙烯制成的空心模拟骨骼1；空心模拟骨骼1；外包裹有甲基丙烯酸甲酯制作成的中层肌肉仿真结构2；中层肌肉仿真结构2外包裹有甲基乙烯基硅橡胶制作成的皮肤模拟层3；皮肤模拟层3和中层肌肉仿真结构2之间安装有针灸感应装置4，针灸感应装置4电连接或无线连接有智能显示装置5。

进一步的改进，所述针灸感应装置4为REP-601薄膜式压力传感器；所述智能显示装置5包括与针灸感应装置4电连接的芯片，芯片电连接有LED显示屏。

进一步的改进，所述芯片为STM32系列芯片。

进一步的改进，所述针灸感应装置4为电感线圈6，电感线圈6电连接有电能表7，电能表7电连接智能显示装置5；配合电感线圈6，针灸针8的中部固定有永磁铁9，永磁铁9外镀有不锈钢层10；中层肌肉仿真结构2上成形有与电感线圈6配合的避让凹槽。

进一步的改进，所述针灸针8顶部外侧凸起有环形凸块11，环形凸块11外套设有套筒12，套筒12内固定有压力感应器13，压力感应器13与智能显示装置5电连接或无线连接。

进一步的改进，所述套筒12通过竖向轴承14套设在环形凸块11外，且成形有与环形凸块11配合的内凸块15。

进一步的改进，所述针灸感应装置4电连接智能显示装置5。

附图说明

图1为本实用新型针灸模具的结构示意图。

图2为电感线圈的结构示意图；

图3为针灸针的结构示意图。

具体实施方式：以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

实施例1

如图1所示：本实用新型使用三层物料重新设计人体手臂经络腧穴模型，使用三层物料重新设计并制作人体模型，改变现今模型物料单一以及不符合人体特征等现状。本次将使用VMQ(甲基乙烯基硅橡胶)、PMMA(甲基丙烯酸甲酯)以及 PVC(聚氯乙烯)三类硅橡胶材料重新塑造新型人体模型。首先VMQ作为最外层仿真皮肤结构，用于掩盖按压器与其他地方，另外VMQ具有优异的耐高低温性能、耐臭氧老化和耐天候性能，常温拉伸状态弄能保持不龟裂，并有优良的电绝缘性，无味无毒，在很小的外力作用下能产生较大的形变，除去外力后即能迅速恢复原状，其特点适合用于模拟皮肤层。其后，PMMA作为中层肌肉仿真结构，因其成本较低，本身强度高、韧性好、刚性强、耐寒耐热等优点，并具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度，因此适合作为模型中层并嵌入压力传感器。最后，使用PVC材料制作成空心管状结构作低层支撑并模拟骨胳，因PVC成本低且变性大，在加入强效的稳定剂后能制作出与人体骨骼相等的硬度，正适合用作底层。

铜鼓软硬件结合的数据处理进行穴位识别

由于人体经络复杂及穴位繁多，在收集穴位的刺激时可能需要使用到较多的传感器，STM32系列芯片的引脚有限，可用过硬件实现引脚复用有效地拓展部分引脚功能——对多组数据进行压缩，减少芯片的使用量从而降低成本，通过目前技术较为成熟的移位寄存器将并口通信转化为串口通信对多个传感器的电信号进行压缩，从而实现主控芯片的的引脚复用。同时结合高效的穴位识别算法对经过硬件系统预处理的数据进行在处理并确定此时受到刺激的穴位，由于模型本身是一个整体，加上电路本身会产生一定的干扰，因此需要对结合软硬件对数据进行处理，以硬件系统的预处理来降低硬件电路的复杂性同时减少电路的干扰，提高硬件系统的准确性，再以穴位识别算法对预处理过后的数据进行再处理，提高穴位识别的准确度，准确快速地确定受到刺激的穴位，并与主控芯片内部的的数据进行匹配，进而确定受到刺激的穴位的全面信息。

完成对受刺激的穴位的准确定位后，需要开发一套简便易用的人机交互系统，基础功能是展示检测结果，借助STM32系列芯片的高性能可以在LCD屏幕上进行展示，为该模型的拓展提供一定空间，同时需要通过STM32系列芯片内部数据进行比对提供穴位相关内容。在该展示界面功能完善的基础上可对该系统功能进行拓展和优化。

还可利用现今多媒体显示技术，在制作上输入不同语言的穴位名字，以供外国中医学生使用。

本实用新型主要特性是能在本地进行数据处理、传输，实时性高、抗干扰能力强。目前主流的嵌入式平台主要有51等8位处理器、stm32等32位处理器、 ARM7、ARM9、FPGA等硬件平台。由于51单片机其性能低、IO管脚少等原因，不适合做该系统的主控芯片，而ARM9、FPGA功能复杂、开发难度大且价格较昂贵，因此也不适合选为主控芯片。stm32系列芯片性能强大而开发简便，其72M-180M的主频和强大的管脚复用功能可以轻松实现胳臂穴位的按压数据采集工作。利用stm32的FSMC功能可将LCD的显存视为SRAM从而实现LCD 显示相关信息。利用嵌入式平台的以上优势，该模型可以达到相当高的实时性和准确性。选择的按压感受器为REP-601薄膜式压力传感器，这传感器能有检测范围与穴位大小接近，精度高，并不影响模型整体触感和结构

实施例2

在实施例1的基础上做如下改进：将薄膜式压力传感器更改为为电感线圈6，电感线圈6电连接有电能表7，电能表7电连接智能显示装置5；配合电感线圈 6，针灸针8的中部固定有永磁铁9，永磁铁9外镀有不锈钢层10；中层肌肉仿真结构2上成形有与电感线圈6配合的避让凹槽。

这样当针灸针扎对穴位时，体贴通过电感线圈6，使得电感应圈切割磁场产生电流，从而确认扎对了位置，而由于扎入深度不同，因此电感线圈6产生的电量也会不同，即可以通过产生的电量确定针灸针扎入的深度是否符合要求，从而达到精细教学的目的。

进一步的改进是：针灸针8顶部外侧凸起有环形凸块11，环形凸块11外套设有套筒12，套筒12内固定有压力感应器13，压力感应器13与智能显示装置 5电连接或无线连接。这个的功能是当针灸扎错位置时，会出现压力大于扎对穴位的情况，此时压力感应器13感应到压力大于设定阈值，会将信号传递到智能显示装置5显示，告知学习者扎错了位置。

套筒12通过竖向轴承14套设在环形凸块11外，且成形有与环形凸块11 配合的内凸块15。

上述实施例仅是用来说明解释本实用新型的用途，而并非对本实用新型的限制，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内，做出各种变化或替代，也应属于本实用新型的保护范畴。

Claims (6)

1.一种新型胳臂针灸教学装置，其特征在于，包括聚氯乙烯制成的空心模拟骨骼(1)；空心模拟骨骼(1)；外包裹有甲基丙烯酸甲酯制作成的中层肌肉仿真结构(2)；中层肌肉仿真结构(2)外包裹有甲基乙烯基硅橡胶制作成的皮肤模拟层(3)；皮肤模拟层(3)和中层肌肉仿真结构(2)之间安装有针灸感应装置(4)，针灸感应装置(4)电连接或无线连接有智能显示装置(5)；

所述针灸感应装置(4)为电感线圈(6)，电感线圈(6)电连接有电能表(7)，电能表(7)电连接智能显示装置(5)；配合电感线圈(6)，针灸针(8)的中部固定有永磁铁(9)，永磁铁(9)外镀有不锈钢层(10)；中层肌肉仿真结构(2)上成形有与电感线圈(6)配合的避让凹槽。

2.如权利要求1所述的新型胳臂针灸教学装置，其特征在于，所述智能显示装置(5)包括与针灸感应装置(4)电连接的芯片，芯片电连接有LED显示屏。

3.如权利要求2所述的新型胳臂针灸教学装置，其特征在于，所述芯片为STM32系列芯片。

4.如权利要求1所述的新型胳臂针灸教学装置，其特征在于，所述针灸针(8)顶部外侧凸起有环形凸块(11)，环形凸块(11)外套设有套筒(12)，套筒(12)内固定有压力感应器(13)，压力感应器(13)与智能显示装置(5)电连接或无线连接。

5.如权利要求4所述的新型胳臂针灸教学装置，其特征在于，所述套筒(12)通过竖向轴承(14)套设在环形凸块(11)外，且成形有与环形凸块(11)配合的内凸块(15)。

6.如权利要求1所述的新型胳臂针灸教学装置，其特征在于，所述针灸感应装置(4)电连接智能显示装置(5)。

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