專利名稱：人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人工流產(chǎn)手術(shù)操作的教學(xué)輔助裝置，可用作人工流產(chǎn)手術(shù)操作的教學(xué)平臺，教師可通過此平臺訓(xùn)練和考核學(xué)生的人工流產(chǎn)手術(shù)操作。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中人工流產(chǎn)宮腔操作一般都需要人工介入操作，如采用宮腔鏡進(jìn)行操作刮宮。隨著醫(yī)師法的實施和人們自我保護(hù)意識的增強(qiáng)，醫(yī)學(xué)教學(xué)工作的難度日益增加， 尤其是婦產(chǎn)科臨床教學(xué)工作。宮腔操作是婦產(chǎn)科醫(yī)師工作的基礎(chǔ)，是婦產(chǎn)科醫(yī)師必須掌握的內(nèi)容，具有很強(qiáng)的臨床實踐性。傳統(tǒng)的宮腔操作學(xué)習(xí)方式依靠手把手帶教，一方面患者很難接受，另一方面反復(fù)宮腔操作容易造成刮宮過度、感染和穿孔等，給患者身心帶來嚴(yán)重的創(chuàng)傷。因此，宮腔操作實習(xí)和病人的不合作會形成尖銳的矛盾，并且容易引起醫(yī)患糾紛。本發(fā)明利用模型使學(xué)生通過模擬操作練習(xí)掌握人工流產(chǎn)操作技術(shù)，并且為老師提供一個對學(xué)生的教學(xué)平臺，通過考核老師及時指出學(xué)生操作的不足點。此模擬裝置的建立將會取得較好的教學(xué)效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，能使學(xué)生通過模擬人工流產(chǎn)手術(shù)操作掌握人工流產(chǎn)手術(shù)操作技術(shù)；本發(fā)明可做為人工流產(chǎn)手術(shù)操作的考核平臺，老師通過此平臺為學(xué)生操作成績進(jìn)行評定。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是—種人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，包括可復(fù)位機(jī)械裝置、三維位移傳感器組、 信號處理模塊、信號傳輸模塊和顯示裝置，其特征在于所述可復(fù)位機(jī)械裝置由刮宮手術(shù)器械驅(qū)動在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮；所述三維位移傳感器組為可調(diào)電位器組，分別位于模擬宮腔內(nèi)X軸、Y軸、Z軸上，通過各方向上電位器阻值的變化反應(yīng)手術(shù)器械在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮的空間三維位置；所述信號處理模塊用于處理三維位移傳感器組采集的手術(shù)器械的空間三維位置信息；所述信號傳輸模塊將經(jīng)信號處理模塊處理后的信息傳輸給顯示裝置；所述顯示裝置根據(jù)接收到的手術(shù)器械的空間三維位置信息在顯示裝置軟件界面上顯示手術(shù)器械移動的軌跡及刮宮力的大小。優(yōu)選的，所述可復(fù)位機(jī)械裝置包括支承底座、夾持端、可擺動的移動桿，所述支承底座內(nèi)設(shè)置有支承碗座，所述移動桿的底端與支承碗座配合的球形末端相連，所述移動桿在手術(shù)器械的驅(qū)動下收縮和繞球形末端擺動。優(yōu)選的，所述支承底座為空心罩體，所述支承底座內(nèi)設(shè)置周向定位柱和中心定位柱，所述中心定位柱上設(shè)置支承碗座，所述周向定位柱設(shè)置在中心定位柱的外側(cè)，并呈周向設(shè)置。[0010]優(yōu)選的，所述周向定位柱與移動桿的球形末端間通過等張的復(fù)位彈簧連接復(fù)位； 所述移動桿連接三維位移傳感器定位移動位移。優(yōu)選的，所述三維位移傳感器為4個可調(diào)電位器。優(yōu)選的，所述可調(diào)電位器包括水平定位電位器、垂直定位電位器；所述水平定位電位器的定位線與移動桿的球形末端連接測定水平X、Y方向運(yùn)行位移；所述垂直定位電位器固定在移動桿桿體上，并通過其定位線與移動桿夾持端連接測定垂直Z方向運(yùn)行位移。優(yōu)選的，所述移動桿夾持端夾持手術(shù)器械在模擬宮腔內(nèi)操作。優(yōu)選的，所述可復(fù)位機(jī)械裝置還包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置移動桿和支承底座。所述殼體上設(shè)置供手術(shù)器械進(jìn)出的通孔。優(yōu)選的，所述信號處理模塊為單片機(jī)STC89C51。優(yōu)選的，所述信號傳輸模塊為USB專用通信芯片。優(yōu)選的，所述顯示裝置為計算機(jī)。優(yōu)選的，所述信號傳輸模塊遵循USB通信協(xié)議， 所述信號傳輸模塊將采集后的數(shù)據(jù)通過USB通信協(xié)議傳輸至計算機(jī)進(jìn)行處理。優(yōu)選的，所述顯示裝置根據(jù)接收到的手術(shù)器械的空間三維位置信息在軟件界面上顯示手術(shù)器械移動的軌跡及刮宮時力度系數(shù)大小。本發(fā)明提供了一種人工流產(chǎn)手術(shù)操作模擬宮腔操作訓(xùn)練系統(tǒng)，用于宮腔模擬操作訓(xùn)練和學(xué)生操作考試，三維位移傳感器安裝于驅(qū)動裝置的三個方向軸，構(gòu)成三維空間定位系統(tǒng)。由信號處理模塊實時采集三維位移傳感器反饋信號，處理后通過信號傳輸模塊將處理后數(shù)據(jù)通過USB通信協(xié)議傳輸至軟件系統(tǒng)并進(jìn)行相應(yīng)操作。所述軟件系統(tǒng)由VB平臺自行開發(fā)，該軟件由顯示界面和設(shè)置按鈕組成，并有提示操作窗口。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點是學(xué)生通過模擬操作練習(xí)掌握人工流產(chǎn)操作技術(shù)；為老師提供一個對學(xué)生的考試平臺，通過考試?yán)蠋熂皶r指出學(xué)生操作的不足點。此模擬裝置的建立將會取得較好的教學(xué)效
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以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述


圖1為本發(fā)明人工流產(chǎn)手術(shù)操作模擬宮腔操作訓(xùn)練系統(tǒng)工作示意圖；圖2、圖3為本發(fā)明人工流產(chǎn)手術(shù)操作模擬宮腔操作訓(xùn)練系統(tǒng)硬件及操作示意圖；圖4為本發(fā)明移動桿三維移動向量圖
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。實施例1 如
圖1所示，該人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，包括可復(fù)位機(jī)械裝置、三維位移傳感器組、信號處理模塊、信號傳輸模塊和顯示裝置，其特征在于所述可復(fù)位機(jī)械裝置由刮宮手術(shù)器械驅(qū)動在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮；所述三維位移傳感器組為可調(diào)電位器組，分別位于模擬宮腔內(nèi)X軸、Y軸、Z軸上，通過各方向上電位器阻值的變化反應(yīng)手術(shù)器械在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮的空間三維位置；所述信號處理模塊用于處理三維位移傳感器組采集的手術(shù)器械的空間三維位置信息；所述信號傳輸模塊將經(jīng)信號處理模塊處理后的信息傳輸給顯示裝置；所述顯示裝置根據(jù)接收到的手術(shù)器械的空間三維位置信息在顯示裝置軟件界面上顯示手術(shù)器械移動的軌跡及刮宮力的大小。如圖2、圖3所示，可復(fù)位機(jī)械裝置包括殼體16，所述殼體內(nèi)設(shè)置移動桿和支承底座12，移動桿11可擺動，所述支承底座12內(nèi)設(shè)置有支承碗座14，所述移動桿11的底端與支承碗座14配合的球形末端相連，所述移動桿在手術(shù)器械的驅(qū)動下收縮和繞球形末端擺動。 所述支承底座12為空心罩體，所述支承底座12內(nèi)設(shè)置周向定位柱15和中心定位柱13，所述中心定位柱13上設(shè)置支承碗座14，所述周向定位柱15設(shè)置在中心定位柱13的外側(cè)，并呈周向設(shè)置。所述周向定位柱與移動桿的球形末端間通過等張的復(fù)位彈簧2連接復(fù)位；所述移動桿連接三維位移傳感器定位移動位移。三維位移傳感器為4個可調(diào)電位器3。所述可調(diào)電位器3包括水平定位電位器和垂直定位電位器；所述水平定位電位器為3個用于水平定位的可調(diào)電位器3，所述垂直定位電位器為1個用于垂直定位的可調(diào)電位器3 ；所述水平定位電位器的定位線與移動桿的球形末端連接測定水平X、Y方向運(yùn)行位移；所述垂直定位電位器固定在移動桿桿體上，并通過其定位線與移動桿夾持端連接測定垂直Z方向運(yùn)行位移。所述移動桿夾持端夾持手術(shù)器械4在模擬宮腔內(nèi)操作。所述信號處理模塊為單片機(jī)STC89C51。所述信號傳輸模塊為USB專用通信芯片。本發(fā)明的人工流產(chǎn)手術(shù)操作模擬宮腔操作訓(xùn)練系統(tǒng)為可操作示范的軟件系統(tǒng)，使用時操作者首先運(yùn)行軟件系統(tǒng)，其顯示界面可以為子宮模型的俯視圖及側(cè)視圖，通過兩個圖形可確定胚胎在宮體內(nèi)的空間位置。顯示界面下方為操作按鈕，分別為“放置目標(biāo)”鍵和 “退出”鍵。啟動“放置目標(biāo)”鍵客任意設(shè)定模擬胚胎位置。軟件設(shè)置結(jié)束后，使用一般的宮腔手術(shù)器械插入模擬子宮口進(jìn)行操作，手術(shù)器械將會帶動移動桿同步運(yùn)動，同時帶動三維位移傳感器動作。信號處理模塊實時處理三維位移傳感器采集的狀態(tài)，通過內(nèi)置算法輸出三維坐標(biāo)體系，并通過USB專用通信芯片將坐標(biāo)體系傳輸至軟件系統(tǒng)。如圖4所示，移動桿夾持端到底端的初始長度為L0，復(fù)位彈簧彈勁系數(shù)為k，X軸、 Y軸、Z軸方向上各電位器初值分別為Rxl、RyU Rzl0 X軸方向電位器值每變化Δ Rx所對應(yīng)的移動桿與X軸夾角度數(shù)變化量為a，復(fù)位彈簧拉伸長度變化量為dl ；Y軸方向電位器值每變化△ Ry所對應(yīng)的移動桿與Y軸夾角度數(shù)變化量為b，復(fù)位彈簧拉伸長度變化量為d2 ； Z軸方向電位器值每變化ARz所對應(yīng)的移動桿夾持端到底端長度變化量為AL。信號處理模塊對X軸、Y軸、Z軸上電位器電阻值Rx、Ry、Rz進(jìn)行實時采集，計算得到移動桿與X軸的夾角Ci1= (Rx-Rxl)/ARx Xa，移動桿與Y軸的夾角a2= (Ry-Ryl) / Δ Ry X b，移動桿夾持端到底端長度L = LO- ((Rz-Rzl) / Δ Rz X Δ L)。移動桿三維空間坐標(biāo)為((L · cos α ， (L-cos α 2),f (L-Cosa1, L-Cosa2, L)),刮宮力度系數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)為 F = | f [ (k · ((Rx-Rxl) / ARx · dl)), (k· ((Ry-Ryl)/ ARy · d2)), (k · ((Rz-Rzl) / Δ Rz · (LO-L))) U 信號傳輸模塊將移動桿的三維空間坐標(biāo)及刮宮力大小傳送至計算機(jī)，計算機(jī)軟件通過處理在軟件界面上顯示移動桿移動的軌跡及刮宮力的大小?？蓮?fù)位機(jī)械裝置模擬宮腔內(nèi)置三維空間移動，而三維位移傳感器(由檢測X、Y、Z三個方向的三維位移傳感器組成的三維位移傳感器組)來檢測手術(shù)器械的空間位置，三維位移傳感器組由X軸，Y軸和Z軸的三個方向的位移傳感器組成，分別安裝于可復(fù)位機(jī)械裝置的對應(yīng)的X軸，Y軸和Z軸三個相互垂直的軸上，構(gòu)成三維空間測定系統(tǒng)。在人工流產(chǎn)手術(shù)操作模擬宮腔操作訓(xùn)練時，首先將宮腔手術(shù)器械插入模擬子宮進(jìn)行三維操作，位移裝置的三個位移傳感器隨之產(chǎn)生電信號發(fā)送到信號處理模塊，并進(jìn)行公式處理后通過信號傳輸模塊將處理后數(shù)據(jù)傳輸至PC機(jī)，操作軟件接收處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)操作。將宮腔操作件插入模擬子宮內(nèi)，可復(fù)位機(jī)械裝置將模擬操作件操作路徑，軟件界面會實時顯示路徑，便于操作者直觀的觀察宮腔內(nèi)操作件移動方式及操作力，實現(xiàn)宮腔的模擬操作訓(xùn)練。軟件系統(tǒng)通過顯示窗口實時顯示手術(shù)器械模擬運(yùn)動軌跡，并輸出力度系數(shù)。當(dāng)手術(shù)器械接觸宮壁且使用力度超過安全力度系數(shù)后，系統(tǒng)自動彈出警示窗口。上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，包括可復(fù)位機(jī)械裝置、三維位移傳感器組、信號處理模塊、信號傳輸模塊和顯示裝置，其特征在于所述可復(fù)位機(jī)械裝置由刮宮手術(shù)器械驅(qū)動在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮；所述三維位移傳感器組為可調(diào)電位器組，分別位于模擬宮腔內(nèi)X軸、Y軸、Z軸上，通過各方向上電位器阻值的變化反應(yīng)手術(shù)器械在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮的空間三維位置；所述信號處理模塊用于處理三維位移傳感器組采集的手術(shù)器械的空間三維位置信息；所述信號傳輸模塊將經(jīng)信號處理模塊處理后的信息傳輸給顯示裝置；所述顯示裝置根據(jù)接收到的手術(shù)器械的空間三維位置信息在顯示裝置軟件界面上顯示手術(shù)器械移動的軌跡及刮宮力的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，其特征在于所述可復(fù)位機(jī)械裝置包括支承底座(1 和可擺動的移動桿(11)，所述支承底座(1 內(nèi)設(shè)置有支承碗座 (14)，所述移動桿(11)的底端與支承碗座(14)配合的球形末端相連，所述移動桿在手術(shù)器械的驅(qū)動下收縮和繞球形末端擺動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，其特征在于所述支承底座 (12)為空心罩體，所述支承底座(12)內(nèi)設(shè)置周向定位柱(15)和中心定位柱(13)，所述中心定位柱(1 上設(shè)置支承碗座(14)，所述周向定位柱(1 設(shè)置在中心定位柱(1 的外側(cè)，并呈周向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，其特征在于所述周向定位柱與移動桿的球形末端間通過等張的復(fù)位彈簧( 連接復(fù)位；所述移動桿連接三維位移傳感器定位移動位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，其特征在于所述三維位移傳感器為4個可調(diào)電位器(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，其特征在于所述可調(diào)電位器C3)包括水平定位電位器、垂直定位電位器；所述水平定位電位器的定位線與移動桿的球形末端連接測定水平X、Y方向運(yùn)行位移；所述垂直定位電位器固定在移動桿桿體上，并通過其定位線與移動桿夾持端連接測定垂直Z方向運(yùn)行位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，其特征在于所述移動桿夾持端夾持手術(shù)器械在模擬宮腔內(nèi)操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，其特征在于所述可復(fù)位機(jī)械裝置還包括殼體(16)，所述殼體內(nèi)設(shè)置移動桿(11)和支承底座(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置，包括可復(fù)位機(jī)械裝置、三維位移傳感器組、信號處理模塊、信號傳輸模塊和顯示裝置，其特征在于所述可復(fù)位機(jī)械裝置由刮宮手術(shù)器械驅(qū)動在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮；所述三維位移傳感器組為可變電位器組，分別位于模擬宮腔內(nèi)X軸、Y軸、Z軸上，通過各方向上電位器阻值的變化反應(yīng)手術(shù)器械在模擬宮腔內(nèi)移動刮宮的空間三維位置；所述信號處理模塊用于處理三維位移傳感器組采集的手術(shù)器械的空間三維位置信息；所述信號傳輸模塊將經(jīng)信號處理模塊處理后的信息傳輸給顯示裝置；所述顯示裝置根據(jù)接收到的手術(shù)器械的空間三維位置信息在顯示裝置軟件界面上顯示手術(shù)器械移動的軌跡及刮宮力的大小。本實用新型人工流產(chǎn)手術(shù)操作教學(xué)輔助裝置能使學(xué)生通過模擬人工流產(chǎn)手術(shù)操作掌握人工流產(chǎn)手術(shù)操作技術(shù)；本實用新型亦可做為人工流產(chǎn)操作的教學(xué)平臺，教師可通過此平臺訓(xùn)練和考核學(xué)生的人工流產(chǎn)手術(shù)操作。
文檔編號G09B23/28GK201993971SQ20112001260
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者吳巍, 尹立紅, 戎非, 浦躍樸 申請人:東南大學(xué)