一种数字穿刺针及使用方法与流程

本发明涉及医学模拟教育教具领域，具体而言，涉及一种数字穿刺针及使用方法。

背景技术：

1、近年来医学界产生了粒子植入肿瘤消融微创手术技术，并快速普及，越来越成熟。微创手术是微小创伤的手术，不开刀或开口很小的手术。穿刺针是一种在现代微创手术治疗中穿透皮肤和/或人体肌肉组织达到肝脏、肾脏、肺、心脏、甲状腺、前列腺等需治疗的人体器官，进而为其他诊疗器械(如活检针、消融针等)建立起进入相应器官的一种微创手术器械。

2、穿刺前，先选定体表穿刺点，确定穿刺的角度，只有正确的穿刺角度才能使穿刺针精确地到达目标位置。在临床或医学教学方面，由于现有技术中缺少结构简单、使用方便的穿刺针，医生常常以经验设置穿刺的角度，操作存在一定的盲目性，存在多次调整进针方向才可达到目的病灶的问题，给患者造成不必要的创伤和痛苦，费时费力；在模拟教学时也易给学员造成错误的示范。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种数字穿刺针及使用方法，解决了穿刺角度确定困难，操作存在盲目性，容易给患者造成额外的创伤的问题。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本申请提供一种数字穿刺针，包括主机、从机和穿刺针本体；

4、所述从机用于检测人体或医教模拟假人针刺部位的角度，并将角度信息传递至主机；

5、所述主机用于检测进针时的角度，计算出与从机之间的相对角度，即穿刺进针角度；用于检测穿刺针本体进针深度；

6、所述穿刺针本体包括手柄和针刺部，针刺部位于手柄前端，用于穿刺人体或医教模拟假人。

7、进一步的，还包括冷却部件；所述冷却部件穿过主机进入数字穿刺针本体内部，冷却数字穿刺针本体，使主机产生的微波只对数字穿刺针本体的针尖加热。

8、进一步的，从机包括第一电路板和第一角度传感器；所述第一电路板包括第一无线通讯模块和第一单片机，所述第一角度传感器与所述第一单片机连接，所述第一无线通讯模块与主机连接。

9、进一步的，主机包括安装壳体以及设于所述安装壳体内部的第二电路板、第二角度传感器和测距仪；所述安装壳体可拆卸套设于所述手柄上，所述测距仪设于所述安装壳体前端，其中，所述前端为朝向所述针刺部的一端；所述安装壳体后端设有压力传感器，所述压力传感器位于所述所述手柄的手握部；所述第二角度传感器、测距仪、所述压力传感器分别与所述第二电路板电连接，所述第二电路板与所述第一电路板无线连接；所述安装壳体顶面设有电子显示屏，所述电子显示屏与所述第二电路板电连接。

10、进一步的，安装壳体包括密封壳体和弹性卡接块，所述弹性卡接块设有两个，两个所述弹性卡接块分别设于所述密封壳体的两侧，所述弹性卡接块的内侧呈圆弧形，所述密封壳体的底部呈圆弧形，所述密封壳体与所述弹性卡接块的圆弧形结构与圆弧形的所述手柄相适配。

11、进一步的，还包括上位机；第二电路板包括第二无线通讯模块、第二单片机、电源管理芯片和电容触摸芯片，所述第二无线通讯模块与所述第一无线通讯模块连接，所述第二无线通讯模块还与上位机连接；

12、所述电源管理芯片分别与所述第二单片机、电池和电容触摸芯片连接；

13、所述电容触摸芯片通过多个通道分别与多个所述电容触摸按键连接；

14、所述第二单片机分别与所述电池、第二角度传感器、压力传感器、加速度传感器和测距仪连接。

15、第二方面，本申请提供一种数字穿刺针的使用方法，其包括：

16、s1、根据患者病情或模拟教学系统设定的病例相关的影像学数据确定进针的方位数据，得到设定的方位数据；

17、s2、将从机固定在患者身体合适的位置，并开启从机和主机，使用从机和主机配合测量穿刺针本体的水平方向，使用主机测量穿刺针本体刺入人体或医教模拟假人的深度，得到真实方位数据，并将真实方位数据传输给上位机，建立实时动画，显示穿刺状态；

18、s3、使用主机带动穿刺针本体按照设定的方位数据刺入人体或医教模拟假人，直到真实方位数据和设定的方位数据一致，即达到患者的病灶；

19、s4、使主机开启微波加热穿刺针本体，并使用冷却部件冷却穿刺针本体，只保留针尖的温度破坏病灶；

20、s5、破坏病灶后，关闭主机的微波发射，拔出数字穿刺针。

21、相对于现有技术，本发明至少具有如下优点或有益效果：

22、本发明提出了一种数字穿刺针及使用方法，通过从机置于人体或医教模拟假人内检测人体或医教模拟假人针刺部位的角度，并将角度信息传递至主机，通过主机检测进针时主机的角度，计算出与从机之间的相对角度，即穿刺进针角度，可以为穿刺操作进针角度提供依据；

23、通过测距仪检测其与针刺部皮肤之间的距离变化量，从而能够检测进针过程中的进针深度可以作为穿刺深度的依据；通过压力传感器可以检测医务人员进针使用的推力大小；

24、本申请的数字穿刺针能够实时检测进针角度、深度以及进针推力，将穿刺角度、深度、推力信息实时显示作为穿刺状态依据并可将数据实时传输给上位机，上位机根据数据建立实时动画，显示穿刺状态。可以作为医教模型，提供示例，穿刺导航作用。

技术特征：

1.一种数字穿刺针，其特征在于，包括主机、从机和穿刺针本体；

2.如权利要求1所述的一种数字穿刺针，其特征在于，还包括冷却部件；所述冷却部件穿过主机进入数字穿刺针本体内部，冷却数字穿刺针本体，使主机产生的微波只对数字穿刺针本体的针尖加热。

3.如权利要求1所述的一种数字穿刺针，其特征在于，所述从机包括第一电路板和第一角度传感器；所述第一电路板包括第一无线通讯模块和第一单片机，所述第一角度传感器与所述第一单片机连接，所述第一无线通讯模块与主机连接。

4.如权利要求3所述的一种数字穿刺针，其特征在于，所述主机包括安装壳体以及设于所述安装壳体内部的第二电路板、第二角度传感器和测距仪；所述安装壳体可拆卸套设于所述手柄上，所述测距仪设于所述安装壳体前端，其中，所述前端为朝向所述针刺部的一端；所述安装壳体后端设有压力传感器，所述压力传感器位于所述手柄的手握部；所述第二角度传感器、测距仪、所述压力传感器分别与所述第二电路板电连接，所述第二电路板与所述第一电路板无线连接；所述安装壳体顶面设有电子显示屏，所述电子显示屏与所述第二电路板电连接。

5.如权利要求4所述的一种数字穿刺针，其特征在于，所述安装壳体包括密封壳体和弹性卡接块，所述弹性卡接块设有两个，两个所述弹性卡接块分别设于所述密封壳体的两侧，所述弹性卡接块的内侧呈圆弧形，所述密封壳体的底部呈圆弧形，所述密封壳体与所述弹性卡接块的圆弧形结构与圆弧形的所述手柄相适配。

6.如权利要求5所述的一种数字穿刺针，其特征在于，还包括上位机，所述第二电路板包括第二无线通讯模块、第二单片机、电源管理芯片和电容触摸芯片，所述第二无线通讯模块与所述第一无线通讯模块连接，所述第二无线通讯模块还与上位机连接；

7.一种数字穿刺针的使用方法，应用于权利要求1至权利要求6任意一项所述的一种数字穿刺针，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提出了一种数字穿刺针及使用方法，涉及医学模拟教育教具领域。一种数字穿刺针，包括主机、从机和穿刺针本体；所述从机用于检测人体或医教模拟假人针刺部位的角度，并将角度信息传递至主机；所述主机用于检测进针时的角度，计算出与从机之间的相对角度，即穿刺进针角度；用于检测穿刺针本体进针深度；所述穿刺针本体用于穿刺人体或医教模拟假人。本发明可以计算穿刺进针角度，解决了现有技术穿刺角度确定困难的问题；可以测量穿刺进针的深度和进针推力大小，解决了现有技术穿刺操作存在盲目性，容易给患者造成额外的创伤的问题，将穿刺角度、深度、推力信息作为穿刺状态依据，并将其实时传输给上位机，建立实时动画，显示穿刺状态。技术研发人员：王璐,贺永佳,韦健婷,于碧惠受保护的技术使用者：沈阳宇宙宠儿电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12