本發(fā)明涉及醫(yī)療機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

背景技術(shù)：

靜脈穿刺有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：有一個(gè)蠕動(dòng)泵，構(gòu)成閉路循環(huán)，能產(chǎn)生流量。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，也絕不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)脈。這種結(jié)構(gòu)沒有界面，不可調(diào)，沒有人機(jī)界面。而有關(guān)橈動(dòng)脈穿刺模型，目前還沒有類似的同類技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于公開一種橈動(dòng)脈穿刺練習(xí)模型，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)模擬橈動(dòng)脈，同時(shí)可調(diào)節(jié)跳動(dòng)的頻率和強(qiáng)弱。

本發(fā)明需要保護(hù)的技術(shù)方案表征為：

一種橈動(dòng)脈穿刺練習(xí)模型，特征在于，包括心率模擬模塊、血管壓力調(diào)節(jié)模塊、仿真手臂及仿真橈動(dòng)脈、帶有紅色的模擬血液五個(gè)部分。

所述心率模擬模塊，用于控制模擬心率跳動(dòng)的快慢。其包括蠕動(dòng)泵4、第二步進(jìn)電機(jī)41、控制模塊10、調(diào)節(jié)開關(guān)2、模擬血輸入口12、模擬血輸出口13，所述第二步進(jìn)電機(jī)41輸出軸411連接蠕動(dòng)泵4，所述第二步進(jìn)電機(jī)41連接控制模塊10，所述控制模塊10連接調(diào)節(jié)開關(guān)2，所述調(diào)節(jié)開關(guān)2作為輸入鍵對(duì)第二步進(jìn)電機(jī)41轉(zhuǎn)速輸入調(diào)控。所述蠕動(dòng)泵4兩端分別連接有模擬血輸入口12、模擬血輸出口13。

所述血管壓力調(diào)節(jié)模塊，該模塊通過三通管接入所述所述心率模擬模塊的模擬血輸出口13處，用于維持模擬血管內(nèi)基礎(chǔ)壓力。血管壓力調(diào)節(jié)模塊，其包括第一步進(jìn)電機(jī)5、螺桿51、螺母52、條形塊53、直線導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)54、控制電路6、三態(tài)門開關(guān)模塊8、調(diào)節(jié)開關(guān)3、活塞及缸柱55，所述第一步進(jìn)電機(jī)5固定，第一步進(jìn)電機(jī)5輸出軸與垂直態(tài)的螺桿51同軸，所述垂直的螺桿51、直線導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)54、活塞551三者平行，螺桿51、螺母52螺紋連接，所述螺桿51限位于圓點(diǎn)僅能原位旋轉(zhuǎn)，所述條形塊53同時(shí)連接直線導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)54、活塞551、螺母52，通過位置效應(yīng)使得當(dāng)?shù)谝徊竭M(jìn)電機(jī)5的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為螺母52帶動(dòng)條形塊53上或者下的直線位移，由此帶動(dòng)條形塊53上的活塞551在缸柱552內(nèi)同步穩(wěn)定地上移推入加壓或者下移退縮釋壓。所述缸柱552在模擬血液輸入口13接入整個(gè)模擬血管路。所述三態(tài)門開關(guān)模塊8的輸出與第一步進(jìn)電機(jī)5連接。

系統(tǒng)還可以包括交互模塊，交互模塊包括壓力傳感器9、控制單元1、顯示器、輸入鍵，壓力傳感器9的輸出與控制單元1連接，所述顯示器輸入端、輸入鍵分別與控制單元1連接。

所述交互模塊為采集處理和輸出模塊，通過壓力傳感器9采集模擬血管內(nèi)流體壓力，獲得波形的最高壓力值VMAX、最小壓力值MIN、時(shí)間T，最高壓力值視為收縮壓，最小壓力值視為舒張壓,時(shí)間周期的倒數(shù)視為頻率，并通過顯示器顯示轉(zhuǎn)化后的曲線。

所述仿真手臂及仿真橈動(dòng)脈，設(shè)置于箱體20的外部，通過模擬血液管路與心率模擬模塊、血管壓力調(diào)節(jié)模塊連接形成環(huán)路。

模擬血液貫穿于模擬血液管路內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明系統(tǒng)可以仿真模擬橈動(dòng)脈跳動(dòng)壓力及頻率，可以給麻醉學(xué)生接近真實(shí)的練習(xí)橈動(dòng)脈穿刺。本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，人機(jī)界面交流友好。跳動(dòng)部分橈動(dòng)脈可滿足多次穿刺需要，并且可以方便地更換。

附圖說明

圖1為實(shí)施例外觀構(gòu)造示意圖

圖2為血管基礎(chǔ)壓調(diào)節(jié)模塊原理示意圖

圖3為血管壓力調(diào)節(jié)模塊傳動(dòng)及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為心率模擬模塊原理示意圖

圖5為電源模塊供電示意圖

圖6為傳感器采集、處理、顯示示意圖

圖7傳感器采集、處理、顯示的流程圖

圖8為系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖(虛線是電線，實(shí)線是模擬血管)

數(shù)字標(biāo)記：1單片機(jī)(信號(hào)采集及處理模塊)，2模擬心率調(diào)控，3模擬血壓調(diào)控(三態(tài)門)，4蠕動(dòng)泵，41第二步進(jìn)電機(jī)，第二步進(jìn)電機(jī)輸出軸411，5模擬血管壓調(diào)節(jié)泵，6模擬血管壓調(diào)節(jié)泵驅(qū)動(dòng)模塊，7行程報(bào)警模塊，8三態(tài)門開關(guān)模塊，9壓力傳感器，10蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)模塊，11電源，12模擬血輸入口，13模擬血輸出口，14電源開關(guān)，15蠕動(dòng)泵啟動(dòng)開關(guān)，16、17三通管，19橈動(dòng)脈裝置，20機(jī)箱，機(jī)箱頂部201，21心率設(shè)置鍵，22心率啟動(dòng)開關(guān)，23血壓設(shè)置鍵，24橈動(dòng)脈信號(hào)顯示屏，51螺桿，52螺母，53條形塊，54直線導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu),55活塞及缸柱，551活塞，552缸柱.

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例

本系統(tǒng)的核心部分，作為優(yōu)選方案，分別介紹如下。

第一部分：心率模擬模塊

用于控制模擬心率跳動(dòng)的快慢。

采用蠕動(dòng)泵4流量可調(diào)以實(shí)現(xiàn)模擬心率的頻率可調(diào)。

采用第二步進(jìn)電機(jī)41驅(qū)動(dòng)蠕動(dòng)泵每分鐘2500ml劑量的泵送來實(shí)現(xiàn)橈動(dòng)脈的跳動(dòng)。

采用可調(diào)式電阻式作為調(diào)節(jié)開關(guān)2(為現(xiàn)有技術(shù))，所述調(diào)節(jié)開關(guān)2串接控制模塊10，所述控制模塊10連接第二步進(jìn)電機(jī)41，從而調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)每分鐘泵送劑量，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)心率。

如圖3所示，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：所述心率模擬模塊，其包括蠕動(dòng)泵4、第二步進(jìn)電機(jī)41、控制模塊10、調(diào)節(jié)開關(guān)2、模擬血輸入口12、模擬血輸出口13，所述第二步進(jìn)電機(jī)41輸出軸411連接蠕動(dòng)泵4，所述第二步進(jìn)電機(jī)41連接控制模塊10，所述控制模塊10連接調(diào)節(jié)開關(guān)2，所述調(diào)節(jié)開關(guān)2通過調(diào)節(jié)接入電路中電阻值，由此通過控制模塊10轉(zhuǎn)化為對(duì)第二步進(jìn)電機(jī)41轉(zhuǎn)速輸入的調(diào)控，所述調(diào)節(jié)開關(guān)2安裝于系統(tǒng)機(jī)箱20的外部。所述蠕動(dòng)泵4兩端分別連接有模擬血輸入口12、模擬血輸出口13，從而連接整個(gè)模擬管路系統(tǒng)。

第二部分：血管壓力調(diào)節(jié)模塊

該整個(gè)模塊通過三通管接入所述心率模擬模塊的模擬血輸出口13處(如圖8所示)，用于維持模擬血管系統(tǒng)內(nèi)基礎(chǔ)壓力。

實(shí)現(xiàn)機(jī)制：通過第一步進(jìn)電機(jī)5線性運(yùn)動(dòng)來調(diào)整模擬血管內(nèi)的壓力。具體來說，由第一步進(jìn)電機(jī)5輸出軸控制活塞在缸柱內(nèi)的行程，來控制和維持整個(gè)模擬血管管路的基礎(chǔ)壓力。當(dāng)基礎(chǔ)壓力下降時(shí)，推入活塞增加整個(gè)模擬管路系統(tǒng)的血量來提壓，到達(dá)一定閾值則報(bào)警提示；當(dāng)壓力過高時(shí)，返回活塞則下調(diào)整個(gè)模擬管路系統(tǒng)的血壓，到達(dá)相應(yīng)極限閾值則又提示另一種聲音的報(bào)警提示。

通過三態(tài)門電路控制第一步進(jìn)電機(jī)5來實(shí)現(xiàn)模擬血管內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)。

如圖2、圖3所示，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：所述的血管壓力調(diào)節(jié)模塊，其包括第一步進(jìn)電機(jī)5、螺桿51、螺母52、條形塊53、直線導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)54、控制電路6、三態(tài)門開關(guān)模塊8、調(diào)節(jié)開關(guān)3、活塞及缸柱55，所述第一步進(jìn)電機(jī)5固定，第一步進(jìn)電機(jī)5輸出軸與垂直態(tài)的螺桿51同軸，所述垂直的螺桿51、直線導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)54、活塞551三者平行，螺桿51、螺母52螺紋連接，所述螺桿51限位于圓點(diǎn)僅能原位旋轉(zhuǎn)，所述條形塊53同時(shí)連接直線導(dǎo)軌導(dǎo)向機(jī)構(gòu)54、活塞551、螺母52，通過位置效應(yīng)使得當(dāng)?shù)谝徊竭M(jìn)電機(jī)5的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為螺母52帶動(dòng)條形塊53上或者下的直線位移，由此帶動(dòng)條形塊53上的活塞551在缸柱552內(nèi)同步穩(wěn)定地上移推入加壓或者下移退縮釋壓。所述缸柱552在模擬血液輸入口13接入整個(gè)模擬血管路系統(tǒng)。所述的調(diào)節(jié)開關(guān)3為三種狀態(tài)開關(guān)，安裝于機(jī)箱20外部，與三態(tài)門開關(guān)模塊8的輸入連接，分別定義為“加壓”“減壓”“停止”，所述三態(tài)門開關(guān)模塊8的輸出與第一步進(jìn)電機(jī)5連接。

第三部分：交互模塊

交互模塊包括壓力傳感器9、控制單元1、顯示器、輸入鍵，壓力傳感器9的輸出與控制單元1連接，所述顯示器輸入端、輸入鍵分別與控制單元1連接。

如圖6、圖7所示原理，通過壓力傳感器9采集模擬血管內(nèi)流體壓力的實(shí)時(shí)變化，再通過控制單元1獲得如圖6所示的波，由該波即可獲得三個(gè)參數(shù)：

通過控制單元1處理分解出波形的最高壓力值VMAX、最小壓力值MIN、時(shí)間T，最高壓力值可以視為收縮壓，最小壓力值可以視為舒張壓,時(shí)間周期的倒數(shù)可視為頻率，并通過顯示器顯示轉(zhuǎn)化后的曲線。

壓力傳感器(測(cè)量范圍0-50kb)分析模擬血管壓力與模擬脈搏頻率。

人機(jī)界面通過壓力傳感器9能夠人機(jī)交流，能夠顯示實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)收縮壓、舒張壓、心率的變化情況，同時(shí)能設(shè)置各參數(shù)。(所述的控制單元，采用單片機(jī)，型號(hào)：32T采集壓力信號(hào))

第四部分：仿真手臂及仿真橈動(dòng)脈(模擬手外購，動(dòng)脈是超薄純橡皮管及活接)

該部分屬于現(xiàn)有技術(shù)。例如，中國發(fā)明專利申請(qǐng)即已公開過一種《橈動(dòng)脈穿刺練習(xí)模型及穿刺練習(xí)方法》(申請(qǐng)?zhí)?01510082369.6)，可適用于本發(fā)明技術(shù)方案中。

機(jī)理上，本發(fā)明第一部分、第二部分為兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)作的子系統(tǒng)。