本實(shí)用新型涉及一種特殊環(huán)境下的醫(yī)療仿真平臺(tái),特別是一種模擬不同海況環(huán)境,在顛簸環(huán)境中,開展海上救治訓(xùn)練的模擬平臺(tái)。
背景技術(shù):
醫(yī)療救護(hù)艇是海上救護(hù)鏈的重要組成部分,它同醫(yī)院船、衛(wèi)生運(yùn)輸船共同構(gòu)成海上搶救、治療、轉(zhuǎn)送傷員的組織形式,主要實(shí)現(xiàn)岸海銜接的急救與后送職能。由于主要工作環(huán)境在海上,受海況影響,救護(hù)艇會(huì)產(chǎn)生不同程度搖擺,所以醫(yī)療救治與陸地上救治有較大不同。表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是醫(yī)務(wù)人員的海上適應(yīng)能力和抗暈船能力;二是精細(xì)操作能力如血管吻合等精細(xì)高難度手術(shù),三是護(hù)理配合能力如靜脈穿刺成功率和操作時(shí)間的長(zhǎng)短等;四是連續(xù)晃動(dòng)條件對(duì)艇內(nèi)救治設(shè)備帶來(lái)的影響。
通常救護(hù)艇與醫(yī)院不在同一駐地,日常訓(xùn)練難以模擬艇上晃動(dòng)環(huán)境,目前海上救治訓(xùn)練主要依托于救護(hù)艇真實(shí)環(huán)境,或者聯(lián)系專業(yè)研究機(jī)構(gòu)的模擬船艙平臺(tái),因模擬船艙僅模擬船體搖擺,無(wú)法提供醫(yī)療救護(hù)訓(xùn)練器材,且聯(lián)系不便,不能作為醫(yī)療隊(duì)日常訓(xùn)練場(chǎng)所,所以訓(xùn)練效果和質(zhì)量得不到保證。為加強(qiáng)醫(yī)護(hù)人員適應(yīng)性訓(xùn)練,以確保戰(zhàn)時(shí)衛(wèi)勤保障順利實(shí)施,我院設(shè)計(jì)并研制了模擬海上救護(hù)訓(xùn)練平臺(tái),通過(guò)平臺(tái)可模擬不同海況船體搖擺,配備專用救治器材,組織救護(hù)艇隊(duì)員開展針對(duì)性訓(xùn)練。
此類模擬船艙平臺(tái)包括專利號(hào)201320663711.8“模擬動(dòng)態(tài)環(huán)境試驗(yàn)平臺(tái)”。它的工作臺(tái)面上設(shè)有放置被試設(shè)備的框架,工作臺(tái)面下設(shè)有外環(huán)框架,外環(huán)框架上設(shè)有起升裝置和橫搖軸,橫搖軸上設(shè)有中環(huán)架和縱搖軸,縱搖軸上設(shè)有U型框架,其中縱搖軸分別與縱搖軸液壓缸和角度傳感器相連,橫搖軸分別與橫搖軸液壓缸和角度傳感器相連。
此類專利采用了橫搖軸、縱搖軸、中環(huán)架所組成的框架結(jié)構(gòu),還需要設(shè)置角度傳感器等檢測(cè)平臺(tái)狀態(tài)的設(shè)備,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,制造成本高,維護(hù)難度大,并且不具備專用的醫(yī)療救生環(huán)境,而且模擬的風(fēng)浪情況也不符合救護(hù)艇的醫(yī)療手術(shù)環(huán)境,不能較好的滿足海上醫(yī)療救護(hù)艇的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可行性好,對(duì)救護(hù)艇海上風(fēng)浪環(huán)境下的真實(shí)環(huán)境模擬度非常高的醫(yī)用救護(hù)訓(xùn)練平臺(tái)。
為解決以上問(wèn)題,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種模擬海上救護(hù)訓(xùn)練平臺(tái),由底座、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、醫(yī)療平臺(tái)以及附屬在醫(yī)療平臺(tái)上的醫(yī)療器械組成,所述醫(yī)療平臺(tái)通過(guò)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和支撐架與底座相連,醫(yī)療平臺(tái)為箱體結(jié)構(gòu),并在側(cè)壁上設(shè)置有門,醫(yī)療器械設(shè)置在醫(yī)療平臺(tái)內(nèi)部,其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)缸組成;支撐架設(shè)置在底座的中心,并且位于醫(yī)療平臺(tái)的中心的下方,支撐架與底座通過(guò)萬(wàn)向軸或球閥連接,所述電動(dòng)缸有三個(gè),分別設(shè)置在底座的正前方中心和底座后側(cè)的兩個(gè)頂角上。
所述醫(yī)療器械包括洗手臺(tái)、藥品箱、手術(shù)臺(tái)、多功能手術(shù)輔助臺(tái)、無(wú)影燈、手術(shù)器械支架、輔助醫(yī)療柜,其中洗手臺(tái)、藥品柜、手術(shù)臺(tái)、無(wú)影燈、輔助醫(yī)療柜與醫(yī)療平臺(tái)固定連接,多功能檢測(cè)臺(tái)和手術(shù)器械支架通過(guò)站腳與醫(yī)療平臺(tái)固定連接。
所述醫(yī)療器械與醫(yī)療平臺(tái)的固定連接方式,是采用直徑為10mm的騎馬螺絲,將各類設(shè)備固定在醫(yī)療平臺(tái)的地板上。
所述底座及運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置在地坑內(nèi),醫(yī)療平臺(tái)與地面高度相同。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:它采用了三點(diǎn)式支撐結(jié)構(gòu)來(lái)模擬海面風(fēng)浪的搖擺,三點(diǎn)結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以決定醫(yī)療平臺(tái)的高度和傾斜度,通過(guò)中心的支撐架來(lái)支撐醫(yī)療平臺(tái)的重量,并且防止出現(xiàn)意外。
所有的醫(yī)療器械均固定在醫(yī)療平臺(tái)上,防止平臺(tái)側(cè)傾和顛簸的時(shí)候,發(fā)生移動(dòng)傷人。
它的底座設(shè)置在地坑內(nèi),因此醫(yī)療平臺(tái)與地面等高,不會(huì)凸起地面而造成搬運(yùn)傷員和器械困難。
它適合于對(duì)救護(hù)艇醫(yī)療隊(duì)展開醫(yī)務(wù)人員的眩暈訓(xùn)練、搖蕩狀態(tài)下的靜脈穿刺、止血包扎等護(hù)理訓(xùn)練,以及多發(fā)傷、復(fù)合傷、燒傷、顱腦、胸、腹、四肢等各部傷的手術(shù)操作訓(xùn)練。它設(shè)置有封閉門,具有高度仿真救護(hù)艇的醫(yī)療艙的醫(yī)療環(huán)境,具有較好的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可操作性,易于控制,可直接設(shè)置在陸地上,特別是醫(yī)院中使用,成本相對(duì)較低。
附圖說(shuō)明
圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 為本實(shí)用新型的底座及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖(其中虛線部分代表醫(yī)療平臺(tái)的投影位置,實(shí)線外框?yàn)榈乜拥奈恢茫?/p>
圖3 為本實(shí)用新型工作時(shí)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1為底座、12為支撐架、13為電動(dòng)缸、14為伺服驅(qū)動(dòng)器、15為運(yùn)動(dòng)控制器、16為控制電纜。
2為醫(yī)療平臺(tái),21為醫(yī)療平臺(tái)的地面、22為醫(yī)療平臺(tái)的側(cè)壁。
3為醫(yī)療器械,31為洗手臺(tái)、32為藥品柜、33為手術(shù)臺(tái)、34為多功能手術(shù)輔助臺(tái)、35為無(wú)影燈、36為手術(shù)器械支架、37為輔助醫(yī)療柜。
4為地坑。
具體實(shí)施方式
救護(hù)艇在不同海況航行中會(huì)引起搖擺震蕩,容易產(chǎn)生物體移動(dòng)、人員站立不穩(wěn),因此醫(yī)療隊(duì)員不僅要進(jìn)行衛(wèi)勤理論學(xué)習(xí)和救護(hù)技能訓(xùn)練,更需要學(xué)習(xí)在艇上晃動(dòng)條件下的開展各項(xiàng)救治工作的技能。為能夠真實(shí)模擬出救護(hù)艇晃動(dòng)環(huán)境,可利用計(jì)算機(jī)程序分別控制多自由度電動(dòng)平臺(tái)的伺服電機(jī),將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)殡妱?dòng)缸的位移,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)不同角度、頻率和位移的振動(dòng),通過(guò)改變參數(shù)設(shè)置可模擬不同海況下救護(hù)艇產(chǎn)生的搖蕩。按照海上救護(hù)要求,在電動(dòng)平臺(tái)上安裝并固定手術(shù)床、無(wú)影燈、麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀等醫(yī)療設(shè)備,即能開展抗暈船能力、靜脈穿刺、血管吻合、氣管切開、四肢骨折固定等救治訓(xùn)練。
船舶搖蕩是指船舶在風(fēng)浪作用下產(chǎn)生的搖蕩運(yùn)動(dòng),是在平衡位置附近作周期性的振蕩運(yùn)動(dòng)。通常海浪大部分能量集中在周期4~12秒的范圍內(nèi),屬重力波范圍,按照頻率與周期換算方法,即:
頻率=1/周期
得出救護(hù)艇搖蕩的振動(dòng)頻率主要集中在0.08~0.25Hz,為提高訓(xùn)練效果,強(qiáng)化醫(yī)療隊(duì)員的抗暈船能力,本設(shè)計(jì)頻率范圍為0.1~1Hz,高于救護(hù)艇的振動(dòng)頻率。
利用傾角和位移測(cè)量裝置測(cè)出不同海況下救護(hù)艇橫搖、縱搖和垂蕩的傾角和位移參考值,見(jiàn)表1。
為達(dá)到5級(jí)以下海況的訓(xùn)練效果,本設(shè)計(jì)中三自由度電動(dòng)平臺(tái)主要振動(dòng)參數(shù)為:幅度:橫搖±10度,縱搖±7.5度,垂蕩±17CM;頻率:0.1~1Hz。
本實(shí)用新型,采用了三自由度平臺(tái)和中心支撐相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)海上救護(hù)艇在風(fēng)浪中搖擺情況的真實(shí)模擬。通過(guò)改變?nèi)杂啥入妱?dòng)平臺(tái)不同頻率、角度和位移的振動(dòng)來(lái)模擬救護(hù)艇在不同海況條件下產(chǎn)生的搖蕩,選取適當(dāng)?shù)念l率、角度和位移參數(shù),真實(shí)還原艇上的救治環(huán)境。
如圖1至圖3所示,本實(shí)用新型由底座1、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、醫(yī)療平臺(tái)以及附屬在醫(yī)療平臺(tái)上的醫(yī)療器械組成,底座設(shè)置在地坑4內(nèi),保證醫(yī)療平臺(tái)的進(jìn)出口和地面相平,便于搬運(yùn)傷員和醫(yī)療設(shè)備。
它的底座由交錯(cuò)組成的田字形框架組成,相互連接部分均設(shè)置有加強(qiáng)筋連接。底座的中心處設(shè)置有支撐架,支撐架具有升降功能,并且承擔(dān)其上方醫(yī)療平臺(tái)的主要重量。使醫(yī)療平臺(tái)穩(wěn)定和安全。支撐架和醫(yī)療平臺(tái)的底部采用了萬(wàn)向軸或球閥連接。有利于平臺(tái)模擬海上風(fēng)浪下的搖晃。
底座的前側(cè)中心處和后側(cè)的兩角處分別設(shè)置有三個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器14,伺服驅(qū)動(dòng)器14上設(shè)置有伺服電機(jī),伺服電機(jī)帶動(dòng)其上方的電動(dòng)缸13上下垂直運(yùn)動(dòng),通過(guò)三點(diǎn)決定一個(gè)平面的方式,帶動(dòng)與其相連的醫(yī)療平臺(tái)運(yùn)動(dòng)。
三套伺服驅(qū)動(dòng)器14和電動(dòng)缸13均由控制電纜16與運(yùn)動(dòng)控制器15相連。運(yùn)動(dòng)控制器通過(guò)平臺(tái)控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)控制,平臺(tái)控制軟件主要用于設(shè)置和顯示平臺(tái)振幅、頻率、角度等振動(dòng)參數(shù),運(yùn)動(dòng)模式、振動(dòng)等級(jí)等,由它發(fā)出啟動(dòng)、停止、復(fù)位等控制命令,控制伺服驅(qū)動(dòng)器14工作,并且它監(jiān)測(cè)醫(yī)療平臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過(guò)平臺(tái)控制軟件顯示在屏幕上。
醫(yī)療平臺(tái)由一個(gè)可封閉的箱體結(jié)構(gòu)組成,其底部為3mm厚鋼板,具有四個(gè)側(cè)壁和頂部,構(gòu)成一個(gè)完整的醫(yī)療艙環(huán)境,其內(nèi)部包含的醫(yī)療設(shè)備有洗手臺(tái)31、藥品柜32、手術(shù)臺(tái)33、多功能手術(shù)輔助臺(tái)34、無(wú)影燈35、為手術(shù)器械支架36、輔助醫(yī)療柜37,以及氧氣發(fā)生器、麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、電動(dòng)吸引器等其他相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備。上述各類設(shè)備均采用直徑為10mm的騎馬螺絲,固定在醫(yī)療平臺(tái)的地板上,防止在醫(yī)療平臺(tái)傾斜時(shí)上述設(shè)備發(fā)生錯(cuò)位和移動(dòng)。
本實(shí)用新型能加強(qiáng)醫(yī)療人員的平時(shí)訓(xùn)練,通過(guò)模擬海上救護(hù)訓(xùn)練平臺(tái)的研制,能夠加快醫(yī)療人員熟悉和適應(yīng)海上風(fēng)浪環(huán)境,演練不同海況下的救治技術(shù),有效提高救護(hù)效率和實(shí)際救護(hù)效果。