虚实结合输尿管镜介入培训模拟器的制作方法

1.本技术涉及医疗模拟培训设备的领域，尤其是涉及一种虚实结合输尿管镜介入培训模拟器。


背景技术：

2.目前输尿管镜手术是通过一细长的窥镜，经尿道、膀胱、输尿管口进入0.2至0.5cm直径的输尿管，在直视下或借助电视监视系统，可以很清晰地观察到输尿管内的病变，如有结石、肿瘤等，对输尿管疾病进行诊断与治疗。
3.公开号为cn208819494u的实用新型公开了一种泌尿系统输尿管镜碎石取石训练模型，包括底板和设置在底板上的胯部底座，所述的底板上设有两个并排间隔设置的肾脏支架，所述的肾脏支架上设有肾脏模型，所述的胯部底座上设有生殖器官模型和膀胱模型，所述的生殖器官模型和膀胱模型通过尿道模型连接，所述的膀胱模型通过两输尿管模型分别与两肾脏模型连接。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，由于输尿管镜介入培训模拟器需供多个医学生模拟使用，但是由于医学生自身身高不一，从而对于输尿管镜介入培训模拟器的操作平台高度要求不同，若承载仿真模型的底板高度不可调节，不同身高的医学生在进行输尿管镜练习时面对同一高度的底板舒适度较差，从而会降低模拟输尿管镜时的学习成效。


技术实现要素：

5.为了提高模拟输尿管镜时的学习成效，本技术提供了一种虚实结合输尿管镜介入培训模拟器。
6.本技术提供的一种虚实结合输尿管镜介入培训模拟器采用如下的技术方案：
7.一种虚实结合输尿管镜介入培训模拟器，包括机箱和操作平台，所述操作平台位于机箱上方，所述机箱内设置有带动操作平台沿靠近或远离机箱的方向往返移动的调节组件，所述机箱上设置有输尿管镜主机，所述输尿管镜主机通讯连接有操作手柄，所述机箱上放置有仿真人体模型。
8.通过采用上述技术方案，将仿真人体模型放置于机箱上，当医学生开设模拟练习之前通过调节组件对操作平台的固定高度进行调节，从而便于提高不同身高的医学生进行输尿管镜练习时的舒适度，从而提高模拟输尿管镜时的学习成效。
9.可选的，所述调节组件包括设置于机箱内壁的液压机构和设置于液压机构输出轴上的支撑座，所述支撑座远离液压机构的一侧于所述操作平台固定连接。
10.通过采用上述技术方案，由液压机构通过支撑座带动操作平台在靠近或远离机箱的方向上移动，操作平台移动至适宜高度后，液压机构停止运行，从而实现操作平台的高度调节。
11.可选的，所述操作平台远离仿真人体模型的一侧设置有密封管，所述密封管的轴线与所述液压机构输出轴的轴线呈共线设置，所述机箱贯穿开设有连通机箱内部的通槽，
所述通槽内壁可供密封管外壁抵接。
12.通过采用上述技术方案，设置密封管的轴线与液压机构输出轴的轴线共线，迫使密封管套设于支撑座和液压机构输出轴的外部，避免机箱内部、液压机构的输出轴和支撑座外露，从而减少外部杂质进入机箱内部的可能性。
13.可选的，所述密封管远离操作平台的一端凸出设置有折边，所述折边靠近密封管的一侧可供机箱的内壁抵接。
14.通过采用上述技术方案，设置折边凸出于密封管远离操作平台的一端，当液压机构将操作平台向远离机箱的方向移动至极限时，折边抵接于机箱内壁，从而避免密封管脱离通槽；从而提高密封管处于使用状态时的稳定性；当液压机构将操作平台向靠近机箱的方向移动时，密封管向靠近机箱内部的方向移动，折边与密封管同步移动至机箱内部。
15.可选的，所述密封管为折叠管，所述密封管远离操作平台的一端与通槽内壁固定连接。
16.通过采用上述技术方案，当液压机构将操作平台向靠近机箱的方向移动时，密封管折叠于通槽内，从而实现密封管的收纳；当液压机构将操作平台向远离机箱的方向移动至极限时，密封管拉伸，从而适配操作平台的上升。
17.可选的，所述机箱一侧开设有凹槽，所述凹槽内转动连接有踏板，所述凹槽内壁设置有控制按钮，所述液压机构通讯连接有计时模块，所述计时模块与控制按钮通讯连接；所述控制按钮的顶部可供踏板外壁抵接。
18.通过采用上述技术方案，预设计时器的计时时长，当需启动液压机构时，通过踩踏踏板触发控制按钮，控制按钮发送开始计时指令；计时模块接收开始计时指令，根据接收到的开始计时指令开始计时并发送启动指令至液压机构，计时完成后停止发送启动指令至液压机构；液压机构保持当前输出轴的进程后停止运行；液压机构在预设时长内将操作平台向远离机箱的方向上移动单位距离，从而避免调节操作平台高度时出现过高或过低的现象。
19.可选的，所述控制按钮通讯连接有计数器。
20.通过采用上述技术方案，计数器接收开始计时指令，计算接收到开始计时指令的次数，并显示接收到开始计时指令的次数供医学生查看后记住适宜自己的操作平台高度所需踩踏踏板的次数，便于医学生二次调节操作平台。
21.可选的，所述仿真人体模型内设置有多个通讯连接于输尿管镜主机的信号接收器，所述操作手柄上设置有信号发射器，所述信号发射器与信号接收器通讯连接。
22.通过采用上述技术方案，模拟练习时，由操作手柄的前端进入仿真人体模型内部，同时将信号发射器带入仿真人体模型内部，信号发射器发送探测信号，信号接收器接收探测信号，信号接收器接收探测信号后反馈传播信号至输尿管镜主机；输尿管镜主机根据传播信号测算信号发射器至信号接收器之间的距离，从而获得操作手柄前端在仿真人体模型内的相对位置坐标，再根据操作手柄的坐标和仿真人体模型的坐标为基础，显示相应的虚拟画面供医学生进行输尿管镜模拟练习时参考。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.当医学生开设模拟练习之前通过调节组件对操作平台的固定高度进行调节，从而便于提高不同身高的医学生进行输尿管镜练习时的舒适度；
25.液压机构在预设时长内将操作平台向远离机箱的方向上移动单位距离，从而避免调节操作平台高度时出现过高或过低的现象；
26.计数器显示接收到开始计时指令的次数供医学生查看后记住适宜自己的操作平台高度所需踩踏踏板的次数，便于医学生二次调节操作平台。
附图说明
27.图1是本技术实施例1中输尿管镜介入培训模拟器的整体结构示意图；
28.图2是沿图1中f
‑
f线的剖视图；
29.图3是仿真人体模型内信号接收器的安装结构示意图；
30.图4是输尿管镜介入培训模拟器的控制原理框图；
31.图5是操作平台处于高度上调完成后的整体结构示意图；
32.图6是启闭液压机构的控制原理框图；
33.图7是实施例2中输尿管镜介入培训模拟器的内部结构示意图；
34.图8是输尿管镜介入培训模拟器的电路图；
35.图9是计时模块的电路图。
36.附图标记说明：1、机箱；11、凹槽；12、控制按钮；13、踏板；14、计数器；15、计时模块；17、复位按钮；2、操作平台；21、通槽；3、输尿管镜主机；31、显示屏幕；4、操作手柄；5、仿真人体模型；51、仿真主体；52、生殖器官部件；521、尿道入口；53、膀胱部件；54、输尿管部件；55、肾脏部件；56、信号接收器；57、信号发射器；6、调节组件；61、液压机构；62、支撑座；63、密封管；631、折边。
具体实施方式
37.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1
‑
9及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
38.本技术实施例公开一种虚实结合输尿管镜介入培训模拟器。
39.实施例1：
40.参照图1和图2，虚实结合输尿管镜介入培训模拟器包括机箱1、操作平台2、输尿管镜主机3、操作手柄4以及仿真人体模型5；其中输尿管主机安装于机箱1内部，输尿管镜主机3上安装有显示屏幕31，显示屏幕31位于机箱1外部；显示屏幕31的信号输入端与输尿管主机的信号输出端通讯连接；操作手柄4的信号输出端与输尿管镜主机3的第一信号输入端通信连接；仿真人体模型5放置于操作平台2远离机箱1的一侧表面。
41.机箱1的上表面沿竖直方向贯穿开设有通槽21，通槽21连通机箱1内部；机箱1内壁安装有带动操作平台2沿靠近或远离机箱1的方向移动的调节组件6，本实施中操作平台2可以沿垂直于机箱1上表面的方向往返移动；便于医学生在进行模拟练习前将操作平台2调节至适宜自己身高的高度后固定。
42.参照图1和图3，仿真人体模型5包括仿真主体51和安装于仿真主体51外壁的生殖器官部件52；仿真主体51内安装有膀胱部件53，生殖器官部件52远离仿真主体51的一侧开设有连通膀胱部件53的尿道入口521，膀胱部件53远离生殖器部件的一侧固定连接有两个
输尿管部件54，两个输尿管部件54远离膀胱部件53的一侧均连接有肾脏部件55；输尿管部件54内壁粘结有多个病变部件；输尿管部件54内部还填充有仿真溶液，用于还原输尿管内实际环境。
43.参照1和图3，仿真人体模型5内安装有多个信号接收器56，操作手柄4的前端固定连接有信号发射器57。
44.参照图1和图4，信号发射器57：
45.信号输出端与多个信号接收器56的信号输入端无线连接；
46.用于发射探测信号。
47.信号接收器56：
48.信号输出端与输尿管镜主机3的第二信号输入端无线连接；
49.用于接收探测信号，并反馈传播信号至输尿管镜主机3。
50.仿真人体模型5整体均采用导电硅胶材料制成，具有电磁屏蔽的效果，避免信号发射器57与多个信号接收器56之间信号传播时被干扰。
51.参照图5，调节组件6包括液压机构61、支撑座62和密封管63；其中液压机构61的安装座螺栓固定于机箱1内底壁，输出轴的顶端与支撑座62固定连接；支撑座62远离液压机构61输出轴的一侧与操作平台2的下表面螺栓固定连接；本实施例中液压机构61采用可接收数字信号的数字液压缸。
52.密封管63套设于支撑座62外部，且外壁可供通槽21内壁抵接；密封管63一端的端面与操作平台2的下表面粘结，另一端的周壁凸出设置有折边631，折边631的直径大于密封管63的最大直径，折边631位于机箱1内部且靠近密封管63的一侧可供机箱1内壁抵接，从而防止密封管63脱离通槽21；密封管63可以防止支撑座62和液压机构61外露，同时还可以减少进入机箱1内部的杂质。
53.参照图5和图6，机箱1远离显示屏幕31的一侧内凹设置有凹槽11，凹槽11位于靠近机箱1底部的位置，凹槽11内壁安装有控制按钮12，凹槽11内壁转动连接有踏板13，踏板13位于控制按钮12上方，且控制按钮12的外壁可供踏板13的下表面抵接。
54.控制按钮12：
55.第一信号输出端与计时模块15的信号输入端通讯连接；
56.第二信号输出端通讯连接有计数器14；
57.用于发送启动指令。
58.计时模块15：
59.信号输出端与液压机构61的第一控制端通讯连接；
60.用于启动液压机构61和计时，本实施例中计时模块15采用555计时器。
61.计数器14：
62.用于计算控制按钮12发送启动指令的次数，本实施例中计数器14采用具有显示数字功能的计数器。
63.液压机构61的第二控制端通讯连接有复位按钮17，复位按钮17用于发送复位信号至液压机构61，液压机构61接收复位信号后恢复初始状态，操作平台2向靠近机箱1的方向移动至扣入通槽21。
64.实施例1的实施原理为：预设计时模块15的计时时长，根据计时模块15的计时时长
预设液压机构61的单位位移量；
65.调节高度：踩踏踏板13触发控制按钮12，控制按钮12发送开始计时指令；计时模块15接收开始计时指令，根据接收到的开始计时指令开始计时并发送启动指令至液压机构61，计时完成后停止发送启动指令至液压机构61；液压机构61保持当前输出轴的进程后停止运行；当需将操作平台2的高度高度调低时，通过复位按钮17将操作平台2复位后，重复踩踏踏板13对操作平台2的高度进行二次调节；
66.计数：计数器14接收开始计时指令，计算接收到开始计时指令的次数，并显示接收到开始计时指令的次数；便于医学生查看后记住适宜自己的操作平台2高度所需踩踏踏板13的次数，从而提高二次调节操作平台2的便捷性；
67.模拟练习：由操作手柄4的前端进入仿真人体模型5内部，同时将信号发射器57带入仿真人体模型5内部，信号发射器57发送探测信号，信号接收器56接收探测信号，信号接收器56接收探测信号后反馈传播信号至输尿管镜主机3；输尿管镜主机3根据传播信号测算信号发射器57至信号接收器56之间的距离，从而获得操作手柄4前端在仿真人体模型5内的相对位置坐标，根据操作手柄4前端在仿真人体模型5内的相对位置坐标通过显示屏幕31显示相应的虚拟画面供医学生进行输尿管镜模拟练习时参考。
68.实施例2：
69.参照图7，本实施例与实施例1的不同之处在于，密封管63为折叠管，密封管63轴线与液压机构61输出轴的轴线呈共线设置；且密封管63远离操作平台2的一端与通槽21内壁固定连接。
70.实施例2的实施原理为：液压机构61将操作平台2向靠近机箱1的方向移动时，密封管63折叠于通槽21内，从而实现密封管63的收纳，减少容纳密封管63所需的空间；当液压机构61将操作平台2向远离机箱1的方向移动至极限时，密封管63拉伸，从而适配操作平台2的上升。
71.实施例3：
72.参照图8和图9，本实施例与实施例1的不同之处在于，虚实结合输尿管镜介入培训模拟器的控制电路包括控制按钮12、电源vcc1、计数器14、计时模块15、npn三极管q1、继电器、液压机构61和电源vcc。
73.控制按钮12的电源端与电源vcc1电连接；第一输出端与计时模块15的输入端电连接；第二输出端与计时器的输入端电连接；其中，计时模块15的输出端与npn三极管q1的基级电连接，接地端接地；计时器的接地端接地；npn三极管q1的集电极与电源vcc1电连接，npn三极管q1的发射极与继电器的输入回路km1电连接；继电器的输出回路km1
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1与电源vcc2的输出端电连接，且继电器的输出回路km1
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1处于常开状态，继电器输出回路km1
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1的另一端与液压机构61电连接，液压机构61的另一端接地。
74.参照图9，计时模块15的电路包括555计时器和可变电阻rv1，可通过调节可变电阻rv1的阻值调节555计时器的计时时长；
75.实施例3的实施原理为：踩踏踏板13触发控制按钮12，控制按钮12发送高电平；
76.计时模块15接收高电平后开始计时，计时模块15的输出端发送高电平，npn三极管q1接收高电平后导通，npn三极管q1的发射极输出高电平，继电器输入回路km1接收高电平，继电器输出回路km1
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1闭合，电源vcc2通过继电器输出回路km1
‑
1与液压机构61连接，从而
实现电源vcc2对液压机构61的供电；
77.计时器接收高电平后对接收到的高电平进行计数。
78.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。