面向模拟食道用可控化探测装置及方法与流程

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及面向模拟食道用可控化探测装置及方法。


背景技术：

2.本部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且不构成现有技术。
3.模拟食道是在医学领域，尤其是内科等领域需要经常使用到的医用配件，其中因为食道内部环境的复杂，经常采用仿真原理，进行相关食道的搭建与制作，同时也会配套研制每种模拟食道的相关探测用具，进行食道内部的探测。
4.目前公开的技术方案中，探测管状探头的运动探测主要有两种方式：光学定位系统和磁场定位系统。
5.其中光学定位系统，是通过在探头上，放置一个光学感应装置，比如标识图像或发光装置，通过外部一个摄像头，观察光学感应装置，而后通过相关的计算机视觉的算法，计算出探头的运动。这种方法在探头进入体内后，由于摄像头无法“看到“光学感应标识，就无法探测到探头的位置，从而失去了其功效，此类探测方法，只适用于体表探头的探测，无法适用于体内探头的探测。磁场定位系统，是通过一个磁场发射器，在周围空间中发射非均匀的磁场，探头上固定一个磁场感应传感器，通过感应所在位置的磁场大小和方向，从而确定探头本身的位置和角度。磁场定位系统，对周围环境要求较高，如果环境中有铁磁性物质将会影响探测的稳定性和精度，因此，该类定位系统在使用之前，需要对使用环境进行考察，以确定能够使用，也带来了极大的不便。


技术实现要素：

6.发明人通过研究发现：超声探头在人体中工作时，因为无法合理将食道内的具体情况进行实时掌控，因此需要通过其与可视化方法将超声探头的具体移动情况进行反馈与掌控，那么就需要一种方便高效的装置来实现超声探头在食道中的移动可视化或者可评估。
7.本公开的目的在于提供面向模拟食道用可控化探测装置及方法，通过设置滚球、第一滚轮以及第二滚轮，来解决现有技术在超声探头位于食道内且进行移动时，无法将移动情况合理且准确地传递给操作医护人员的技术问题；同时解决了现有技术无法进行合理食道模拟探测的技术问题。
8.据本公开的一个方面，提供面向模拟食道用可控化探测装置，包括一体成型的模拟食道，还包开设在所述模拟食道内的异形导引道，所述模拟食道外周开设有限位方槽，所述限位方槽上可拆卸连接有工作台，所述工作台上活动连接有功能组件；所述功能组件内设置有滚球、与所述滚球外周面活动接触的第一滚轮以及与所述第一滚轮间隔设置的第二滚轮，所述第二滚轮与所述滚球外周面活动接触。
9.发明人在日常工作中，发现超声探头等相关肠内、体内探头的作业过程中，容易出
现探测无法可视化，且无法合理知晓探头的移动以及运动情况，进而导致相关作业、实验无法合理进行，得到的数据也无法保证其准确性，基于此，发明人研发了本公开的装置，直观提高了体内超声探头的移动位置以及移动情况的把控度，也解决了本领域一大技术难题。
10.本公开的一些实施例中，所述异形导引道前端宽度大于所述异形导引管的中段宽度，所述异形导引管中段宽度小于所述异形导引管的后段宽度。
11.本公开的一些实施例中，所述第一滚轮与所述第二滚轮旁均设置有转盘，所述转盘与所述第一滚轮以及所述第二滚轮均同轴连接。
12.本公开的一些实施例中，设置在所述第二滚轮旁的转盘在其远离设置有所述第二滚轮的一侧电连接有用于移动探测的光敏器件。
13.本公开的一些实施例中，所述转盘上开设有多个透光孔。
14.本公开的一些实施例中，所述工作台上方活动连接有功能板，所述功能板的表面积小于所述工作台的表面积。
15.本公开的一些实施例中，所述功能板内部电连接有电驱动配件，所述电驱动配件与所述光敏器件电连接。
16.本公开的一些实施例中，所述光敏组件内包括发光二极管以及光敏传感器，所述发光二极管与所述光敏传感器设置位置位于同一轴线。
17.据本公开的另一个方面，面向模拟食道用可控化探测方法，使用面向模拟食道用可控化探测装置，包括如下步骤：步骤1.预准备器械，进行模拟实验；步骤2.将超声探头滑动插入模拟食道中；步骤3.观察滚球的运动情况；步骤4.滚球带动第一滚轮与第二滚轮，进而带动转盘；步骤5.转盘的透光孔透光，观察与分析光敏器件接收光线的反馈数据信息；步骤6.重复上述步骤1-5，直至模拟实验结束。
18.本公开与目前公开的技术相比，具有如下的优点和有益效果：通过设置包括有滚球、第一滚轮、第二滚轮的功能组件、工作台以及光敏器件，直观快速解决超声探头在食道管内的可量化移动，提高超声探头移动距离的评估准确度；同时设置前、中、后端宽度不一致的异形导引道，来提高超声探头在模拟食道中的移动真实性，同时降低摩擦影响。
附图说明
19.图1是本发明的装置示意图；
20.图2是本发明的模拟食道示意图；
21.图3是本发明的异形导引道的示意图；
22.图4是本发明的滚球转动方式的示意图；
23.图5是本发明的使用流程示意图。
24.图例说明：
25.1-超声探头；2-模拟食道；3-第一滚轮；
26.4-工作台；5-第二滚轮；6-转盘；
27.7-光敏器件；8-滚球；9-限位方槽；
28.10-异形导引道；图4中的箭头表示滚球8的转动方向以及超声探头1的移动方向。
具体实施方式
29.请一并参考说明附图1-说明附图5，本实施例提供了面向模拟食道用可控化探测装置及方法，该面向模拟食道用可控化探测装置及方法已经处于实际使用阶段，并且投入小规模生产使用中。
30.在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
31.实施例1
32.本实施例至少包括如下内容：包括一体成型的模拟食道2，其中一体成型是基于模具工艺进行，发明人在实际加工中也采用了拼接成型，将模拟食道分为两部分，然后通过装配将其装配在一起，本实施例较佳的实施方式为一体成型，保证食道模拟的真实度，但是具体的成型方法可以根据实际情况选定，不做特殊限定。
33.开设在模拟食道2内的异形导引道10，异形导引道10前端宽度大于异形导引管10的中段宽度，异形导引管10中段宽度小于异形导引管10的后段宽度，需要说明的是，本实施中的异形导引道10的宽度直径是10mm-15mm之间，选定宽度范围是为了降低超声探头1与异形导引道10壁的接触摩擦概率，如果宽度较小，那么摩檫力会非常大，影响操作体验，但是又不能将模拟食道2的所有部分都做粗，那样会使超声探头1无法与滚球8接触，从而无法让超声探头1带动滚球8运动。因此本公开将异形导引道10内大部分设计都较粗，也就是前段与后段部分，以尽量不让超声探头1与异形导引道10的内壁摩擦，但在滚球8的位置区域，让异形导引道10变细，较佳的实施方式是与超声探头1同样粗，这样，超声探头1就能与滚球8外周紧密接触，当超声探头1前后运动时，就能够带动滚球8转动，参考说明附图4中箭头所示。模拟食道2外周开设有限位方槽9，限位方槽9的开设是用来解决外界器材的方式位置问题，限位方槽9上可拆卸连接有工作台4，可拆卸连接的方式包括螺纹连接，限位连接，插接，本实施例较佳的实施方式为限位连接，工作台4上活动连接有功能组件，功能组件内设置有滚球8、与滚球8外周面活动接触的第一滚轮3以及与第一滚轮3间隔设置的第二滚轮5，第二滚轮5与滚球8外周面活动接触，参考说明附图1，其中需要说明的是，滚球8与第一滚轮3和第二滚轮5接触位置采用面接触的方式，可以较好传递超声探头1移动过程中对于滚球8的作用力，降低传递误差，具体而言，当超声探头1与滚球8面接触后，由于滚球8与超声探头1紧密接触，当超声探头1按图4中的箭头指向，向右移动时，在摩擦力的作用下，滚球8就会逆时针转动；当超声探头1向左运动，在摩擦力的作用下，滚球8就会顺时针转动，同样的道理；当超声探头1轴向转动，带动滚球8运动，基于此，本领域技术人员只需探测到滚球8的运动，就能够得到超声探头1的运动值。
34.实施例2
35.本实施例仅记载与实施例1不同之处，第一滚轮3与第二滚轮5旁均设置有转盘6，转盘6与第一滚轮3以及第二滚轮5均同轴连接，同轴连接方式为同轴线连接，保证转动的同步，减少传动误差，设置在第二滚轮5旁的转盘6在其远离设置有第二滚轮5的一侧电连接有用于移动探测的光敏器件7，转盘6上开设有多个透光孔，透光孔的数量根据实际情况选定，
可以为4个、6个等，此处不做限定。
36.超声探头1运动时，会带动滚球8转动，本公开的装置通过两个滚轮，分别探测滚球8的两个维度的转动，第一、第二滚轮的转动，会带动两个转盘6的转动，转盘6上有透光小孔，光敏组件7内包括发光二极管以及光敏传感器，发光二极管与光敏传感器设置位置位于同一轴线，发光二极管上的光可以透过透光小孔传输至光敏传感器上，通过测量光敏电阻的值，便可得知第一、第二滚轮的转动角度，从而能够计算出滚球8的转动距离。需要说明的是，光敏组件内还可以是其他光敏元件，例如光接收板等，本实施例较佳的为光敏传感器，提高接收的灵敏度。
37.实施例3
38.本实施例仅记载与实施例2不同的内容，工作台4上方活动连接有功能板，活动连接的方式包括滑动连接，插接，滑动连接等，本实施例较佳的采用滑动连接的方式，功能板的表面积小于工作台4的表面积，保证功能板的足够工作活动范围，作业时，将功能板滑动设置在工作台4上，进行固定。
39.实施例4
40.本实施例仅记载与实施例3不同的内容，功能板内部电连接有电驱动配件，电驱动配件与光敏器件7电连接，其中电驱动配件包括，电源、驱动电路、电阻等现有常见驱动配件，实现目的为可以驱动光敏电阻进行正常数据反馈，因此现有技术中可以实现此目的的配件以及元件均可以进行使用，此处不做限定。作业时，将功能板与相关光敏器件进行串联或者并联，进行使用。
41.本公开的工作原理为：
42.本公开装置用户将超声探头插入管道内，超声探头经过探测部位的狭窄部分后，能够与滚球紧密接触，接触到滚球。由于摩擦力的作用，当超声探头前后移动，或左右旋转时，能够带动滚球前后旋转或左右旋转。这样，通过探测滚球的旋转角度，配合光敏检测，达到探测超声探头运动距离和旋转角度的目的。
43.本公开的另一方面：参考说明附图5，面向模拟食道用可控化探测方法，使用面向模拟食道用可控化探测装置，包括如下步骤：
44.步骤1.预准备器械，进行模拟实验；
45.步骤2.将超声探头1滑动插入模拟食道2中；
46.步骤3.观察滚球8的运动情况；
47.步骤4.滚球8带动第一滚轮3与第二滚轮5，进而带动转盘6；
48.步骤5.转盘6的透光孔透光，观察与分析光敏器件7接收光线的反馈数据信息；
49.步骤6.重复上述步骤1-5，直至模拟实验结束。
50.具体为：医护人员将超声探头滑动插入模拟食道内，此时超声探头进行正常作业，且根据医护人员的放入速速进行移动，当接触到滚球时，即可带动滚球移动或者转动，此时会联动滚球旁活动接触的第一滚轮与第二滚轮，第一滚轮与第二滚轮会进行摩擦驱动，进而带动转盘转动，转盘上的透光孔会进行光线的间歇透传，进而光敏器件进行接收，形成数据信息，传递至电脑程序中分析。
51.基于上述内容，发明人需要说明的是，本公开的装置主要是模拟人体内部的一个管道，这个管道在我们目前的应用中，是“食管”，但事实上，我们可以将这个装置，用于任何
人体的管道中，医疗器械(比如超声探头)在人体的“管道”中运动时，作为一个模拟装置，我们只需要知道医疗器械在管道中前进的距离，以及转动的角度，将这个数值告诉软件，软件层面做管道实际形态的模拟。也就是说，在这个装置中，我们的硬件管道没有必要和真实人体管道的形状一摸一样，只要大致走向和形状相似即可。装置重要的是，能够探测到医疗器械(比如超声探头)的运动，将运动的数据，告诉软件，在软件层面上，做真实人体管道形状的模拟。所以，装置中我们的管道形状，只是简单模拟了“食道”的走向和长度，并没有完全依据食道的形状。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。