專利名稱：一種反應式腹部觸診模擬器的制作方法
技術領域：
本發明是一種應用于醫學教學的反應式腹部觸診模擬器，特別是一種通過模擬人體病變部位及疼痛反應提供學員進行腹部觸診技能訓練的反應式腹部觸診模擬器，屬于反應式腹部觸診模擬器的改造技術。
背景技術：
在腹部觸診教學中，由于避免了因使用實際患者進行體驗性教學產生的醫療糾紛或涉及人權等相關問題，腹部觸診模擬器是一種非常適用于學員進行腹部觸診訓練的人體腹部模型。
目前臨床應用的模擬器絕大多數屬于靜態模擬器，即不能提示受訓者對腹膜炎、闌尾炎、膽囊炎等腹部觸診的觸覺和力覺。少數類型模擬器屬于動態模擬器，其內部主要利用以電機為動力的機械結構實現病人的病癥反應。該類型的模擬器在實際使用時雖有力覺反應，但是由于內部機械系統剛度等的影響，展現出來的癥狀反應與真實情況相差較大，難以獲得高質量的體驗性教學效果。

發明內容
本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種以氣動驅動器提示觸覺和力覺，可使受訓者獲得高質量的體驗性教學效果的反應式腹部觸診模擬器。本發明設計合理，方便實用，具有癥狀反應逼真、病癥定位準確的特點。本發明的技術方案是本發明的反應式腹部觸診模擬器，包括有氣動驅動器、位置傳感器、觸覺傳感器、外腹壁、氣源、比例減壓閥、控制器、壓力傳感器、人體上身模型，其中通過比例減壓閥向氣動驅動器提供氣體的氣源與比例減壓閥的氣體入口連接，用來檢測氣動驅動器的內部氣體壓力的壓力傳感器與氣動驅動器相連，氣動驅動器、位置傳感器及觸覺傳感器裝設在人體上身模型的外腹壁上，且位置傳感器、觸覺傳感器、壓力傳感器的檢測信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，當手指按壓人體上身模型的外腹壁時，位置傳感器、觸覺傳感器、壓力傳感器分別將手指按壓位置、作用力及氣體壓力信號反饋給控制器，控制器的控制信號輸出端與比例減壓閥連接，根據控制器的控制信號以調節氣動驅動器內氣體壓力的比例減壓閥的氣體出口與氣動驅動器連接。上述氣源向比例減壓閥提供高于比例減壓閥的氣體出口壓力的恒壓氣體。上述氣動驅動器為采用彈性硅橡膠膜和線繩通過粘結制成的多層網狀結構的囊體。上述氣動驅動器的上表面分布有若干個分別用來檢測手指按壓位置及作用力大小的位置傳感器及觸覺傳感器。上述模擬人體外腹部組織形態及彈性的外腹壁覆蓋在氣動驅動器及其上的位置傳感器及觸覺傳感器上。上述控制器為嵌入式控制系統。
本發明的反應式腹部觸診模擬器，能根據手壓迫的位置和病癥模擬做腹肌收縮動作，提供受訓者對腹膜炎、闌尾炎、膽囊炎等腹部觸診的觸覺和力覺。與傳統靜態模擬器不同，它以氣動驅動器提示觸覺和力覺，具有癥狀反應逼真、病癥定位準確等特點。因此可獲得高質量的體驗性教學效果。本發明的反應式腹部觸診模擬器具有以下特點
I)在教學中使用本發明可以滿足學員實踐需求反復練習，避免使用實際患者進行教學產生的醫療糾紛。2)本發明屬于動態模擬器，能提示受訓者對腹膜炎、闌尾炎、膽囊炎等腹部觸診的觸覺和力覺。3)本發明融合氣壓傳動技術、傳感器技術和嵌入式智能控制技術，具有癥狀反應逼真、病癥定位準確等特點。4)本發明教學效率高、真實性強，可獲得高質量體驗性教學效果。
本發明是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的反應式腹部觸診模擬器。


圖I為本發明的原理圖。
具體實施例方式實施例
本發明的原理圖如圖I所示，本發明的反應式腹部觸診模擬器，包括有氣動驅動器I、位置傳感器2、觸覺傳感器3、外腹壁4、氣源5、比例減壓閥6、控制器7、壓力傳感器8、人體上身模型9，其中通過比例減壓閥6向氣動驅動器I提供氣體的氣源5與比例減壓閥6的氣體入口連接，用來檢測氣動驅動器I的內部氣體壓力的壓力傳感器8與氣動驅動器I相連，氣動驅動器I、位置傳感器2及觸覺傳感器3裝設在人體上身模型9的外腹壁4上，且位置傳感器2、觸覺傳感器3、壓力傳感器8的檢測信號輸出端與控制器7的信號輸入端連接，當手指按壓人體上身模型9的外腹壁4時，位置傳感器2、觸覺傳感器3、壓力傳感器8分別將手指按壓位置、作用力及氣體壓力信號反饋給控制器7，控制器7的控制信號輸出端與比例減壓閥6連接，根據控制器7的控制信號以調節氣動驅動器I內氣體壓力的比例減壓閥6的氣體出口與氣動驅動器I連接。本實施例中，上述氣源5向比例減壓閥6提供高于比例減壓閥6的氣體出口壓力的恒壓氣體。本實施例中，上述氣動驅動器I為采用彈性硅橡膠膜和線繩通過粘結制成的多層網狀結構的囊體。本實施例中，上述氣動驅動器I的上表面分布有若干個分別用來檢測手指按壓位置及作用力大小的位置傳感器2及觸覺傳感器3。本實施例中，上述模擬人體外腹部組織形態及彈性的外腹壁4覆蓋在氣動驅動器I及其上的位置傳感器2及觸覺傳感器3上。本實施例中，上述控制器7為嵌入式控制系統。用來采集、處理存儲和顯示測量信號，分析、計算和輸出控制信號。本發明的反應式腹部觸診模擬器工作如下當手指按壓外腹壁4時，位置傳感器2、觸覺傳感器3和壓力傳感器8分別將手指按壓位置、作用力及氣體壓力信號反饋給控制器7，控制器7經控制運算后，輸出控制信號給比例減壓閥6，比例減壓閥6調節其出口壓力，使氣動驅動器I變硬，模擬病人腹肌收縮的疼痛 體征，提供受訓者對腹部觸診的感覺。
權利要求
1.一種反應式腹部觸診模擬器，其特征在于包括有氣動驅動器(I)、位置傳感器(2)、觸覺傳感器(3)、外腹壁(4)、氣源(5)、比例減壓閥(6)、控制器(7)、壓力傳感器(8)、人體上身模型(9)，其中通過比例減壓閥(6)向氣動驅動器(I)提供氣體的氣源(5)與比例減壓閥(6)的氣體入口連接，用來檢測氣動驅動器(I)的內部氣體壓力的壓力傳感器(8)與氣動驅動器(I)相連，氣動驅動器(I)、位置傳感器(2)及觸覺傳感器(3)裝設在人體上身模型(9)的外腹壁(4)上，且位置傳感器(2)、觸覺傳感器(3)、壓力傳感器(8)的檢測信號輸出端與控制器(7)的信號輸入端連接，當手指按壓人體上身模型(9)的外腹壁(4)時，位置傳感器(2)、觸覺傳感器(3)、壓力傳感器(8)分別將手指按壓位置、作用力及氣體壓力信號反饋給控制器(7)，控制器(7)的控制信號輸出端與比例減壓閥(6)連接，根據控制器(7)的控制信號以調節氣動驅動器(I)內氣體壓力的比例減壓閥(6)的氣體出口與氣動驅動器(I)連接。
2.根據權利要求I所述的反應式腹部觸診模擬器，其特征在于上述氣源(5)向比例減壓閥(6)提供高于比例減壓閥(6)的氣體出口壓力的恒壓氣體。
3.根據權利要求I所述的反應式腹部觸診模擬器，其特征在于上述氣動驅動器(I)為采用彈性硅橡膠膜和線繩通過粘結制成的多層網狀結構的囊體。
4.根據權利要求I所述的反應式腹部觸診模擬器，其特征在于上述氣動驅動器(I)的上表面分布有若干個分別用來檢測手指按壓位置及作用力大小的位置傳感器(2)及觸覺傳感器(3)。
5.根據權利要求I所述的反應式腹部觸診模擬器，其特征在于上述模擬人體外腹部組織形態及彈性的外腹壁(4)覆蓋在氣動驅動器(I)及其上的位置傳感器(2)及觸覺傳感器(3)上。
6.根據權利要求I所述的反應式腹部觸診模擬器，其特征在于上述控制器(7)為嵌入式控制系統。
全文摘要
本發明是一種反應式腹部觸診模擬器。包括有氣動驅動器、位置傳感器、觸覺傳感器、外腹壁、氣源、比例減壓閥、控制器、壓力傳感器、人體上身模型，其中通過比例減壓閥向氣動驅動器提供氣體的氣源與比例減壓閥的氣體入口連接，用來檢測氣動驅動器的內部氣體壓力的壓力傳感器與氣動驅動器相連，氣動驅動器、位置傳感器及觸覺傳感器裝設在人體上身模型的外腹壁上，且位置傳感器、觸覺傳感器、壓力傳感器的檢測信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，控制器的控制信號輸出端與比例減壓閥連接，比例減壓閥的氣體出口與氣動驅動器連接。本發明以氣動驅動器提示觸覺和力覺，可使受訓者獲得高質量的體驗性教學效果，具有癥狀反應逼真、病癥定位準確的特點。
文檔編號G09B23/28GK102831813SQ20121030461
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者李笑, 楊濤, 黃惠敬, 盧誠君 申請人:廣東工業大學