[發明專利]一種產鉗操作模擬訓練器及其操作方法

有效

• 申請號: 201210297090.6
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN102789723A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 陳剛;李力
• 申請（專利權）人: 陳剛;李力
• 主分類號: G09B19/24
• 分類號: G09B19/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，特別涉及產鉗操作模擬訓練器及其操作方法。

背景技術

目前，我國產婦剖宮產率為50-60％，有的醫院甚至道道了80％，遠高于世界衛生組織認為合理的15％的剖宮產率。剖宮產率過高所引發的母兒的術中和術后的并發癥以及遠期預后的問題越來越受到人們的關注。陰道分娩相對于剖宮產而言，對母親和胎兒的近期和遠期的預后都有不可比擬的優點，而產鉗術則是難產接生的一個重要的手段，它可以讓許多難產避免剖宮產轉而陰道分娩。產鉗術是指使用產鉗牽引胎頭幫助胎兒娩出的手術，是一種常規的難產助產手段。產鉗術有它不可替代的優越性，快捷、成功率高，對胎兒的影響比胎頭吸引小，特別是對胎兒宮內的窘迫的助產，能快速的終止妊娠，大大地改善胎兒的預后。

然而，由于當前我國剖宮產率長期居高不下，致使產科醫生們缺乏臨床經驗，年輕醫生們更是沒有機會在臨床上實踐產鉗助產術，產鉗術慢慢變成了一項絕技。因而，產科學界急需一種能提高產科醫生產鉗術的訓練手段，目前來說，醫科院校以及醫院主要使用物理的產婦盆腔模型來訓練產科醫生的產鉗使用技術，由于這種傳統的訓練方式缺乏精確的產鉗操作技術評估標準以及反饋途徑，它的教學和訓練效果欠佳，大部分產科醫生的實際操作技能只能在接產室里學習到的，而一個能熟練使用產鉗的醫生需要長期的接產實踐，這樣就一定程度的增加了傷害母親和胎兒的風險。

目前非常有必要開發一種能夠多層次提升產科從業人員的產鉗使用技術的模擬訓練系統，使產鉗術不再是一門神秘的助產技術，該模擬器應該能在訓練中對在助產時產鉗使用的技術要點進行引導，進而能對助產過程中的產鉗使用技術進行科學準確的評估，這樣有助于擺脫傳統的手把手的、只可意會不可言傳的低效的傳授方式，使廣大產科從業者能快速、高水平的掌握產鉗使用技術，提高產鉗術的訓練效率和質量，促進產鉗助產術的發展。因此，設計一種產鉗操作模擬訓練器及其操作方法已經成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種產鉗操作模擬訓練器及其操作方法。本發明改變了傳統的、低效的產鉗術訓練方式，將現代高度發展的計算機技術應用到產鉗術的訓練中，以虛擬現實技術為基礎，將計算機圖像處理技術與產科技術相結合，形成了一套具有高科技含量、良好訓練效果的產鉗操作模擬訓練器及其操作方法。

本發明的技術方案是：一種產鉗操作模擬訓練器，其特征在于包括高性能計算機系統及顯示設備、下位機系統、產婦系統、胎兒系統以及產鉗系統，高性能計算機系統由硬件系統與軟件系統組成，軟件系統包括三維場景模型以及控制程序，顯示設備為投影儀或大屏幕高分辨率顯示器，下位機系統由控制器及外圍電路組成，產婦系統由產婦盆腔模型以及若干個用于模擬盆腔及產道肌肉的氣囊組成，胎兒系統由帶有胎頭的胎兒模型、胎頭三維空間跟蹤定位器、牽引力傳感器、關節連接裝置以及驅動裝置組成，產鉗系統由產鉗以及夾緊力傳感器和產鉗三維空間跟蹤定位器組成，外力通過產鉗作用于胎頭，產鉗和胎頭的位置及姿態參數通過三維空間跟蹤定位器傳輸至計算機，胎頭所受牽引力及所受產鉗夾緊力分別通過牽引力傳感器和夾緊力傳感器傳輸至下位機系統，下位機系統將數據傳送至計算機，運行于高性能計算機平臺的軟件系統根據所采集的位置姿態數據對三維場景中各3D模型的位置姿態進行更新，將實際操作動作在三維場景中實時同步再現，系統依據受力數據產生胎頭移動控制指令發送至下位機系統，下位機系統控制胎頭驅動裝置驅動胎頭移動。

其特征在于產婦系統設置有若干個氣囊，氣囊置于產婦盆腔模型的盆腔以及產道邊緣處，氣囊具有氣壓監控設備，對氣囊氣壓進行手動或自動調節，實現模擬不同情況下的產婦盆腔及產道肌肉。

其特征在于胎兒系統置于產婦盆腔模型內部，胎頭縱向軸與產婦盆腔模型的產道縱向軸平行，胎頭三維空間跟蹤定位器的定位探頭置于胎頭的中軸線上，胎頭與牽引力傳感器相連，牽引力傳感器連接多自由度機械關節，多自由度機械關節上套有柔性管，傳動桿一端連接多自由度機械關節，另一端連接胎頭驅動裝置，驅動裝置為電動機或氣壓液壓機構。

其特征在于夾緊力傳感器安置于產鉗的鉗葉前端內側，產鉗三維空間跟蹤定位器的定位探頭安置于產鉗的手柄端。

其特征在于高性能計算機系統中建立有至少由產婦盆腔3D模型、胎兒3D模型以及產鉗3D模型組成的三維場景，計算機系統中的圖形驅動模塊根據三維空間跟蹤定位器獲取的位置姿態信息負責對三維場景中各3D模型的位置姿態進行更新，將實際操作動作在三維場景中實時同步再現。