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CN106205326A - 基于呼吸循环参数的液体循环动力系统 - Google Patents

基于呼吸循环参数的液体循环动力系统 Download PDF

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CN106205326A
CN106205326A CN201610806120.XA CN201610806120A CN106205326A CN 106205326 A CN106205326 A CN 106205326A CN 201610806120 A CN201610806120 A CN 201610806120A CN 106205326 A CN106205326 A CN 106205326A
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CN
China
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water tank
liquid
pressure
brain model
water pump
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Application number
CN201610806120.XA
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English (en)
Inventor
黄广龙
张喜安
彭俊祥
石瑾
潘军
殷延毅
莫益萍
邱晓瑜
漆松涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanfang Hospital of Southern Medical University
Original Assignee
Nanfang Hospital of Southern Medical University
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Publication date
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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Abstract

本发明公开了基于呼吸循环参数的液体循环动力系统，包括用于储存模拟血液的水槽、可调节流量的压力水泵、水箱，水槽通过管路与水箱连通，压力水泵设在水槽与水箱间的管道上，压力水泵连接有可控制压力水泵工作的计算机，水箱上安装有带显示压力值的压力传感器，压力传感器与计算机连接，还包括颅脑模型，水箱动力输出口通过导管与颅脑模型液体进口连通，颅脑模型液体出口通过导管与水箱动力输入口连通，水箱动力输出口与颅脑模型液体进口间的导管上安装有用于模拟血液搏动的蠕动水泵。本发明的优点是：本发明能使临床病例的真实再现，实现手术仿真模拟；计算机根据预设压力启动压力水泵向水箱内加注液体，模拟临床手术中输血。

Description

基于呼吸循环参数的液体循环动力系统
技术领域
本发明涉及到医学领域手术用工具，尤其是可用于模拟脑血管搏动的基于呼吸循环参数的液体循环动力系统。
背景技术
随着神经外科手术设备及技术的发展，大量的颅脑手术得以开展，大量的神经外科医师需要通过进行训练。但长期以来神经外科的专业人员培训只能通过计算机模拟和尸体解剖完成，很多的贴近临床需要的训练无法开展。由于神经外科手术操作难道大、风险高，且往往只有主刀医生单人操作，这样势必使得神经外科医生的培养只能通过延长临床观摩时间来积累经验，这也是每个神经外科医生的成长需要经历7-10年的临床观摩才能成为主刀医生的惯例，比其他专科医生的培养延长了将近2倍的时间。
目前所有的训练只能通过尸体解剖和计算机模拟进行练习，与临床真实情况存在巨大差距，无法预测真实病例手术操作过程中可能发生的各种紧急情况，无法实现仿真使得训练效果大打折扣，这些练习的最终结果往往需要病人付出神经功能、甚至生命的代价。
目前尚无模拟真实脑血管搏动的液体循环动力系统。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供可连接液体循环系统的可拆卸的模块化颅脑模型，临床病例的真实再现，实现手术仿真模拟，用于手术方案的设计，培养神经外科医生的基于呼吸循环参数的液体循环动力系统。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：
基于呼吸循环参数的液体循环动力系统，包括用于储存模拟血液的水槽、可调节流量的压力水泵、水箱，所述水槽通过管路与水箱连通，所述压力水泵设在水槽与水箱间的管道上，所述压力水泵连接有可控制压力水泵工作的计算机，所述水箱上安装有带显示压力值的压力传感器，所述压力传感器与计算机连接，还包括颅脑模型，所述水箱动力输出口通过导管与颅脑模型液体进口连通，所述颅脑模型液体出口通过导管与水箱动力输入口连通，该水箱动力输出口与颅脑模型液体进口间的导管上安装有用于模拟血液搏动的蠕动水泵。
进一步地，为了将水箱和颅脑模型中的气体排出，所述水箱上安装有空气阀门。
进一步地，所述水箱上安装有排水阀门，在停止手术时，能将水箱和颅脑模型中的液体排出。
进一步地，还包括三维度固定头架，在手术过程中，为了将颅脑模型固定，方便手术的进程，所述颅脑模型固定在所述三维度固定头架上。
进一步地，所述颅脑模型与人体颅脑的结构相同，所述颅脑模型由若干个可拆卸仿真模块组成，加强医护人员在模拟练习中对人体颅脑的了解，同时也可以通过对颅脑模型进行模拟练习积累经验，每个仿真模块均设置有液体进口和液体出口，其中任一仿真模块的液体进口通过导管与水箱动力输出口连通、该仿真模块的液体出口通过导管与水箱动力输入口连通，能针对病变的仿真模块分离出来进行手术，方便医护人员对其进行操作。
使用时，打开可拆卸模块化的颅脑模型，选出病变的仿真模块，水箱动力输出口通过导管与病变的仿真模块液体进口连通，病变的仿真模块液体出口通过导管与水箱动力输入口连通，通过三维度固定头架将颅脑模型固定后，在根据需求调整角度及调整操作平面，打开可调节流量的压力水泵，压力水泵开始向水箱加注水槽内的液体，水箱内的气体从空气阀门排出，水箱加注液体到达预设压力后，压力传感器发送信号到计算机，计算机控制压力水泵暂停工作，蠕动水泵开始工作，将水箱内的液体加注到病变的仿真模块，病变的仿真模块内的空气从空气阀门排出，根据临床数据建立的模拟血液的液体在病变的仿真模块内部血管循环系统正式循环，脑组织出现搏动，开始使用仿真手术，当手术过程中颅脑模型内部血管破裂，液体外漏，循环压力下降，此时水箱上的压力传感器将数据信号反馈给计算机，计算机根据预设压力启动压力水泵向水箱内加注液体，模拟临床手术中输血。
本发明的优点是：选出病变的仿真模块，水箱动力输出口通过导管与病变的仿真模块液体进口连通，病变的仿真模块液体出口通过导管与水箱动力输入口连通，水箱动力输出口与病变的仿真模块液体进口间的导管上安装有用于模拟血液搏动的蠕动水泵，能使临床病例的真实再现，实现手术仿真模拟；当手术过程中颅脑模型内部血管破裂，液体外漏，循环压力下降，压力传感器将数据信号反馈给计算机，计算机根据预设压力启动压力水泵向水箱内加注液体，模拟临床手术中输血。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例颅脑模型中仿真模块的结构示意图；
图中标记含义：1、水槽；2、压力水泵；3、水箱；4、计算机；5、压力传感器；6、颅脑模型；7、蠕动水泵；8、空气阀门；9、排水阀门；10、三维度固定头架；11、仿真模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例
参阅图1和图2，基于呼吸循环参数的液体循环动力系统，包括用于储存模拟血液的水槽1、可调节流量的压力水泵2、水箱3，水槽1通过管路与水箱3连通，压力水泵2设在水槽1与水箱3间的管道上，压力水泵2连接有可控制压力水泵2工作的计算机4，水箱3上安装有带显示压力值的压力传感器5，压力传感器5与计算机4连接，还包括颅脑模型6，水箱3动力输出口通过导管与颅脑模型6液体进口连通，颅脑模型6液体出口通过导管与水箱3动力输入口连通，该水箱3动力输出口与颅脑模型6液体进口间的导管上安装有用于模拟血液搏动的蠕动水泵7。
进一步地，为了将水箱3和颅脑模型6中的气体排出，水箱3上的顶部安装有空气阀门8。
进一步地，水箱3上的底部安装有排水阀门9，在停止手术时，能将水箱3和颅脑模型6中的液体排出。
进一步地，还包括三维度固定头架10，在手术过程中，为了将颅脑模型6固定，方便手术的进程，颅脑模型6固定在三维度固定头架10上。
进一步地，颅脑模型6与人体颅脑的结构相同，颅脑模型6由若干个可拆卸仿真模块11组成，加强医护人员在模拟练习中对人体颅脑的了解，同时也可以通过对颅脑模型6进行模拟练习积累经验，每个仿真模块11均设置有液体进口和液体出口，其中任一仿真模块11的液体进口通过导管与水箱3动力输出口连通、该仿真模块11的液体出口通过导管与水箱3动力输入口连通，能针对病变的仿真模块11分离出来进行手术，方便医护人员对其进行操作。
使用时，打开可拆卸模块化的颅脑模型6，选出病变的仿真模块11，水箱3动力输出口通过导管与病变的仿真模块11液体进口连通，病变的仿真模块11液体出口通过导管与水箱3动力输入口连通，通过三维度固定头架10将颅脑模型6固定后，在根据需求调整角度及调整操作平面，打开可调节流量的压力水泵2，压力水泵2开始向水箱3加注水槽1内的液体，水箱3内的气体从空气阀门8排出，水箱3加注液体到达预设压力后，压力传感器5发送信号到计算机4，计算机4控制压力水泵2暂停工作，蠕动水泵7开始工作，将水箱3内的液体加注到病变的仿真模块11，病变的仿真模块11内的空气从空气阀门8排出，根据临床数据建立的模拟血液的液体在病变的仿真模块11内部血管循环系统正式循环，脑组织出现搏动，开始使用仿真手术，当手术过程中颅脑模型6内部血管破裂，液体外漏，循环压力下降，此时水箱3上的压力传感器5将数据信号反馈给计算机4，计算机4根据预设压力启动压力水泵2向水箱3内加注液体，模拟临床手术中输血。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.基于呼吸循环参数的液体循环动力系统，其特征在于：包括用于储存模拟血液的水槽(1)、可调节流量的压力水泵(2)、水箱(3)，所述水槽(1)通过管路与水箱(3)连通，所述压力水泵(2)设在水槽(1)与水箱(3)间的管道上，所述压力水泵(2)连接有可控制压力水泵(2)工作的计算机(4)，所述水箱(3)上安装有带显示压力值的压力传感器(5)，所述压力传感器(5)与计算机(4)连接，还包括颅脑模型(6)，所述水箱(3)动力输出口通过导管与颅脑模型(6)液体进口连通，所述颅脑模型(6)液体出口通过导管与水箱(3)动力输入口连通，该水箱(3)动力输出口与颅脑模型(6)液体进口间的导管上安装有用于模拟血液搏动的蠕动水泵(7)；所述颅脑模型(6)与人体颅脑的结构相同，所述颅脑模型(6)由若干个可拆卸仿真模块(11)组成，每个仿真模块(11)均设置有液体进口和液体出口，其中任一仿真模块(11)的液体进口通过导管与水箱(3)动力输出口连通、该仿真模块(11)的液体出口通过导管与水箱(3)动力输入口连通。
2.根据权利要求1所述的基于呼吸循环参数的液体循环动力系统，其特征在于：所述水箱(3)上安装有空气阀门(8)。
3.根据权利要求1所述的基于呼吸循环参数的液体循环动力系统，其特征在于：所述水箱(3)上安装有排水阀门(9)。
4.根据权利要求1所述的基于呼吸循环参数的液体循环动力系统，其特征在于：还包括三维度固定头架(10)，所述颅脑模型(6)固定在所述三维度固定头架(10)上。
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