一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及医疗用设备技术领域，具体来说是一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置，包括管路框架、传感器阵列、线束、控制芯片以及覆盖层。管路框架为采用柔性透明材料制成的密闭结构，管路框架横截面比导管粗；若干传感器阵列，传感器阵列围绕管路框架排布，且紧贴管路框架外壁，传感器阵列通过线束连接控制芯片。本实用新型专利技术同现有技术相比，其优点在于：使用真实医用导管，不改变医用导管的物理结构；检测精度高，可用于检测模拟真实人体柔性、封闭管道插管深度；适用于多个应用场景等优点；广泛应用于现代化的教学设备和仪器上，如“模拟导尿”“模拟气管插管”“模拟洗胃”“模拟灌肠”等医学教学产品或仪器上。等医学教学产品或仪器上。等医学教学产品或仪器上。

【技术实现步骤摘要】
一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置


[0001]本技术涉及医疗用设备
，具体来说是一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置。

技术介绍

[0002]“柔性密闭的管道中检测导管插入深度的方法”是一种检测导管插入到柔性密闭环境实际深度的装置，主要用于现代化医学教育方面，可以生动形象的向学生展示导管在整个插入过程中的状态和相对位置，极具教学意义。此处的柔性密闭环境可以是模拟导尿操作的的尿道，可以是模拟气管插管的气道，可以是模拟洗胃操作的食道，也可以是模拟灌肠操作的肠道。这些环境都具有柔软、弯曲、密闭等特点，通常情况下较难检测插入物的具体情况。随着社会的不断进步，人们对现代化医学教育器材的要求越来越高，高度仿真、高度智能、人机互动的现代化医学教育器材必将成为主流，这样，我们不仅要求检测装置在操作者插入导管过程给与提示，还要求检测装置能够监测插入状态和相对位置，实时地把导管插入深度信息上传给交互端手机，实现生动的互动式多媒体教学。目前，国内和国外能达到上述功能的“感知导管插入深度”市面上很少见到，少数的国外公司如英国Limbs&Things公司虽然有类似功能的产品，但只是模拟尿道的物理结构，没有智能化感知导管在尿道内插入深度，训练反应并不直观，培训体验不佳。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种体积小，训练反应更为直观，具备更佳培训体验的可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置。
[0004]为了实现上述目的，设计一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置，包括管路框架、传感器阵列、连接传感器和控制芯片的线束、包含算法的控制芯片以及外部保护层覆盖层。管路框架为采用柔性透明材料制成的密闭结构，管路框架横截面比导管粗，用于插入导管；若干传感器阵列，传感器阵列围绕管路框架排布，且紧贴管路框架外壁，传感器阵列设置于管路框架同一侧，或设置于管路框架相对的两侧，传感器阵列通过线束连接控制芯片。
[0005]优选的，传感器阵列由多个传感器组成，传感器之间通过线束连接。
[0006]优选的，管路框架和传感器阵列外侧还设有保护层覆盖层。
[0007]优选的，传感器阵列采用颜色传感器，保护层覆盖层采用黑色材质，传感器阵列透过透明的管路框架采集到管路框架内的颜色，导管插入前传感器阵列透过透明管路框架采集到外部保护层覆盖层的黑色转化为电信号；导管插入后传感器阵列采集到导管的外壁颜色转化为电信号，将采集到不同颜色电信号通过线束传递给控制芯片，经过控制芯片计算导管插入的深度。
[0008]优选的，在透明导管前端涂上一段有色涂料，便于传感器阵列识别。
[0009]优选的，传感器阵列采用光电传感器，若干光电传感器的光电发射器和光电接收
器设置于管路框架的同侧，导管插入前光电发射管发射的光线直接穿过透明管路框架，光线不会被反射到光电接收器上，这时光电接收器不产生电信号，导管插入后有部分光线被导管表面折射到接收器上被捕捉到转化为电信号，这些电信号通过线束传递给控制芯片，控制芯片计算导管插入的深度。
[0010]优选的，传感器阵列采用光电传感器，若干光电传感器的光电发射器和光电接收器分别设置于管路框架的相对两侧，导管插入前光电发射管发射的光线穿透透明管路框架后照射到光电接收器上产生电信号，导管插入后大部分光电发射管发射的光线被导管遮挡不能照射到对面的光电发射器上仅产生微量的电信号，这些电信号通过线束传递给控制芯片，控制芯片计算导管插入的深度。
[0011]优选的，传感器阵列为压力传感器，管路框架采用柔性材质制成，导管插入前压力传感器仅采集到管路框架对传感器挤压产生的微弱电信号，导管插入后，导管插入时对管路框架内壁产生的压力透过柔性材质的管路框架传递到外侧，传感器阵列采集到这些压力产生强烈的电信号，这些电信号通过线束传递给控制芯片，控制芯片计算导管插入的深度。
[0012]本技术同现有技术相比，其优点在于：
[0013]1.使用真实医用导管，不改变、不破坏医用导管的物理结构；
[0014]2.检测精度高，可用于检测模拟真实人体柔性、封闭管道插管深度；
[0015]3.可适用于多个应用场景等优点；
[0016]4.可以广泛的应用于现代化的教学设备和仪器上，如“模拟导尿”“模拟气管插管”“模拟洗胃”“模拟灌肠”等医学教学产品或仪器上。
附图说明
[0017]图1是本技术所提供的检测装置的结构示意图；
[0018]图2是本技术所提供的检测装置横截面的结构示意图。
[0019]图中：1、管路框架；2、传感器阵列；3、线束；4、覆盖层；5、控制芯片。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术作进一步说明，本技术的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。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。
[0021]如图1，本技术包括管路框架1，包含算法的控制芯片5，传感器阵列2，管路框架1，线束3以及覆盖层4。
[0022]管路框架1为整个结构的承载体，横向方向横截面为圆形，纵向方向可根据需要延长缩短。管路框架1是采用柔性透明材料制成的密闭结构，管路框架1横截面比导管粗，可根据具体使用场景设计尺寸和弯曲造型，横截面一般比插管略粗2
‑
3mm，内部空心可以直接插入导管，外部紧贴传感器阵列2，可传导光、颜色、力等信号到传感器阵列2转化为电信号。
[0023]线束3起传导电信号的作用，可由细导线或柔性电路板组成，连接传感器阵列2和控制芯片5。
[0024]控制芯片5通过线束3汇总所有传感器采集的电信号经过内部算法运算后得到导管插入深度。
[0025]覆盖层4作为保护层，设置于管路框架1和传感器阵列2的外侧，具体地，覆盖层4包裹在传感器阵列2、线束3和控制芯片5外部，起到保护和定型作用，防止水油灰尘等杂物对传感器和电路板的腐蚀和干扰信号采集。
[0026]如图1和图2，传感器阵列2由多个传感器组成，可根据实现方案调整为各种类型的传感器，包括承载传感器的电路板，围绕管路框架1外侧按照特定的排布安装多个传感器组成传感器阵列2，且紧贴管路框架1外壁，传感器阵列2可以设置于管路框架1同一侧，或者设置于管路框架1相对的两侧，传感器阵列2从管路框架1内部采集到的各种信号转化成电信号通过线束3传递给控制芯片5。
[0027]具体来说，传感器阵列2围绕管路框架1有多种排布方式，可根据传感器实现方案调整。
[0028]排布一：在横截面方向仅0
°
位置排布一个。
[0029]排布二：在横截面方向0
°
和180
°
位置共排布两个或更多。
[0030]在导管插入的纵向方向根据实际需要的检测精度和传感器检测范围排布。通常情况下传感器根据种类排布和检测方法，检测范围从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置，其特征在于包括管路框架，所述管路框架为采用柔性透明材料制成的密闭结构，管路框架横截面比导管粗，用于插入导管；若干传感器阵列，所述传感器阵列围绕管路框架排布，且紧贴管路框架外壁，所述传感器阵列设置于管路框架同一侧，或设置于管路框架相对的两侧，所述传感器阵列通过线束连接控制芯片。2.如权利要求1所述的一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置，其特征在于所述传感器阵列由多个传感器组成，传感器之间通过线束连接。3.如权利要求1所述的一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置，其特征在于所述管路框架和传感器阵列外侧还设有保护层覆盖层。4.如权利要求3所述的一种可感知导管插入柔性密闭环境深度的检测装置，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞立，赵莉，刘旭涛，
申请(专利权)人：上海弘联医学科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：