一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型
阅读：110发布：2020-05-13
专利汇可以提供一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于医疗教学用具领域，涉及一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型。本发明包括模型主体、组装机构以及观测机构；其中模型主体包括子宫模型体、 支架 、下腹模型体、上腹模型体、脐带模型体以及胎盘模型体。利用本发明可模拟产前诊断各种穿刺操作过程，让练习者真正掌握绒毛组织活检术、羊膜腔穿刺术和脐静脉穿刺术等多种产检穿刺训练。，下面是一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型专利的具体信息内容。
1.一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型，其特征在于：包括模型主体、组装机构以及观测机构；
其中模型主体包括子宫模型体、支架、下腹模型体、上腹模型体、脐带模型体以及胎盘模型体；
子宫模型体设置在下腹模型体内下部位置，且子宫模型体通过支架与下腹模型体相连接；上腹模型体设置在下腹模型体上表面上，且上腹模型体通过组装机构与下腹模型体相连接，脐带模型体设置在胎盘模型体外表面上，胎盘模型体设置在子宫模型体内；
其中胎盘模型体为条形结构，中间引出脐带模型体，胎盘模型体和脐带模型体可贴附于子宫内壁，并可随意移动位置；
所述用于产前诊断穿刺训练的教学模型的至少一个侧面为可移除式。
2.如权利要求1所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，将穿刺模拟样本预先设置在目标区域。
3.如权利要求1-2任一所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，其中微型针刺感应器分布在组装好的腹壁、子宫、胎盘和脐带模型的目标穿刺位置，用于感应并记录穿刺力大小及相应的位置，并根据设置发出报警提示音。
4.如权利要求1-3任一所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，其中所述用于产前诊断穿刺训练的教学模型中进一步包含存储模块，用于存储微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置。
5.如权利要求1-4任一所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，所述教学模型进一步包括输出装置，用于将存储模块所存储的微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置信息输出到外部装置中。
6.如权利要求1-5任一所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，其中所述组装机构包括蓄电池、左金属插杆、左电磁铁、左插孔、右电磁铁、右定位孔以及右金属定位杆，蓄电池设置在上腹模型体内上侧面上，且蓄电池通过连接线分别与左电磁铁以及右电磁铁相连接，左金属插杆安装在上腹模板下表面左侧，左电磁铁安装在左插孔内下侧面上，左插孔开设在下腹模型上表面左侧，右电磁铁安装在右定位孔内下表面上，右定位孔开设在下腹模型体上表面右侧，右金属定位杆安装在上腹模型体下表面右侧。
7.如权利要求1-6任一所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，其中下腹模型体外表面上安装有控制开关，且控制开关通过连接线分别与蓄电池、左电磁铁以及右电磁铁相连接，上腹模型体上表面上安装有充电接口，充电接口通过连接线与蓄电池相连接，左金属插杆中轴线与左插孔中轴线在同一直线上，右金属定位杆中轴线与右定位孔中轴线在同一直线上。
8.如权利要求1-7任一所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，观测机构可设置为镜面模式或显示模式。
9.如权利要求1-8任一所述的用于产前诊断穿刺训练的教学模型，用于产前诊断穿刺训练的教学模型内部设有图像采集模块，用于采集模型内部影像。
10.一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型的使用方法，包括如下步骤：
步骤S101，选择穿刺训练项目；根据穿刺训练项目的不同，设置胎盘及脐带的位置；
步骤S102，根据所选择的穿刺训练项目设置目标穿刺区域；
步骤S103，根据所选择的穿刺训练项目设置微型针刺感应器的检测阈值；
步骤S104，选择训练等级；
步骤S105，判断当前选择的训练等级；当选择的训练等级为初级时进入S106；当选择的训练等级为中级时进入S107；当选择的训练等级为高级时进入S108；
步骤S106，将观测机构设置为镜面模式；继续执行S110；
步骤S107，启动图像采集模块，将观测机构设置为显示模式，用于直接显示图像采集模块采集的三维图像；继续执行S110；
步骤S108，启动图像采集模块，将观测机构设置为显示模式，继续执行S109；
步骤S109，将图像采集模块采集的三维图像转换为二维图像，用于提供给观测机构进行显示，继续执行S110；
步骤S110，根据所选择的穿刺训练项目进行穿刺训练，实时记录微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置；
步骤S111，当穿刺针接触到目标穿刺区域内的所述微型针刺感应器；且该微型针刺感应器检测到施力范围在所设置的检测阈值范围内时，发出报警提示信号；
步骤S112，完成穿刺训练。
一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型
技术领域
[0001] 本发明属于医疗教学用具领域，涉及一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型及其使用方法。
背景技术
[0002] 产前诊断穿刺训练是采取胎盘或胎儿细胞的一种诊断技术，用于产前胎儿的细胞遗传学和分子生物学分析。根据穿刺和取材部位的不同，分为绒毛组织活检术、羊膜腔穿刺术和脐静脉穿刺术。绒毛膜组织活检术一般在早孕期进行，而羊膜腔穿刺术和脐静脉穿刺术在中晚孕期进行。
[0003] 在目前的临床实践中，上述几种操作技术均需医生在超声指引下进行有创操作，操作不当可能会出现胎儿损伤、胎盘血肿进而造成流产的风险。另外，实际的穿刺操作并非直视下操作，而是要通过目视超声显示屏来完成，而超声显示屏所显示的是二维图像，而实际操作对象却是三维的子宫、胎盘和脐带模型，这就需要练习者建立良好的二维图像和三维实体的空间对应感，并以此来提高操作的精确性和稳定性。由于上述操作的专业性过强并且创伤风险大，即便是专科医生也很难有机会进行实际患者操作。近几年模拟教学飞速发展，但由于产前诊断穿刺训练的复杂性，依然没有相应的教学模型，专科医生只能依靠临床观摩进行学习，之后在真实病人身上进行实操练习，由此带来了极大的医疗安全隐患。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种结构简单、材料低廉、操作方便、可重复使用的中晚孕期用于产前诊断穿刺训练的教学模型。
[0005] 本发明提供一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型，其特征在于：包括模型主体、组装机构以及观测机构；
[0006] 其中模型主体包括子宫模型体、支架、下腹模型体、上腹模型体、脐带模型体以及胎盘模型体；
[0007] 子宫模型体设置在下腹模型体内下部位置，且子宫模型体通过支架与下腹模型体相连接；上腹模型体设置在下腹模型体上表面上，且上腹模型体通过组装机构与下腹模型体相连接，脐带模型体设置在胎盘模型体外表面上，胎盘模型体设置在子宫模型体内；
[0008] 其中胎盘模型体为条形结构，中间引出脐带模型体，胎盘模型体和脐带模型体可贴附于子宫内壁，并可随意移动位置；
[0009] 所述用于产前诊断穿刺训练的教学模型的至少一个侧面为可移除式。
[0010] 优选地，将穿刺模拟样本预先设置在目标区域。
[0011] 优选地，其中微型针刺感应器分布在组装好的腹壁、子宫、胎盘和脐带模型的目标穿刺位置，用于感应并记录穿刺力大小及相应的位置，并根据设置发出报警提示音。
[0012] 优选地，其中所述用于产前诊断穿刺训练的教学模型中进一步包含存储模块，用于存储微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置。
[0013] 优选地，所述教学模型进一步包括输出装置，用于将存储模块所存储的微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置信息输出到外部装置中。
[0014] 优选地，其中所述组装机构包括蓄电池、左金属插杆、左电磁铁、左插孔、右电磁铁、右定位孔以及右金属定位杆，蓄电池设置在上腹模型体内上侧面上，且蓄电池通过连接线分别与左电磁铁以及右电磁铁相连接，左金属插杆安装在上腹模板下表面左侧，左电磁铁安装在左插孔内下侧面上，左插孔开设在下腹模型上表面左侧，右电磁铁安装在右定位孔内下表面上，右定位孔开设在下腹模型体上表面右侧，右金属定位杆安装在上腹模型体下表面右侧。
[0015] 优选地，其中下腹模型体外表面上安装有控制开关，且控制开关通过连接线分别与蓄电池、左电磁铁以及右电磁铁相连接，上腹模型体上表面上安装有充电接口，充电接口通过连接线与蓄电池相连接，左金属插杆中轴线与左插孔中轴线在同一直线上，右金属定位杆中轴线与右定位孔中轴线在同一直线上。
[0016] 优选地，观测机构可设置为镜面模式或显示模式。
[0017] 优选地，用于产前诊断穿刺训练的教学模型内部设有图像采集模块，用于采集模型内部影像。
[0018] 本发明还提供一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型的使用方法，包括如下步骤：
[0019] 步骤S101，选择穿刺训练项目；根据穿刺训练项目的不同，设置胎盘及脐带的位置；
[0020] 步骤S102，根据所选择的穿刺训练项目设置目标穿刺区域；
[0021] 步骤S103，根据所选择的穿刺训练项目设置微型针刺感应器的检测阈值；
[0022] 步骤S104，选择训练等级；
[0023] 步骤S105，判断当前选择的训练等级；当选择的训练等级为初级时进入S106；当选择的训练等级为中级时进入S107；当选择的训练等级为高级时进入S108；
[0024] 步骤S106，将观测机构设置为镜面模式；继续执行S110；
[0025] 步骤S107，启动图像采集模块，将观测机构设置为显示模式，用于直接显示图像采集模块采集的三维图像；继续执行S110；
[0026] 步骤S108，启动图像采集模块，将观测机构设置为显示模式，继续执行S109；
[0027] 步骤S109，将图像采集模块采集的三维图像转换为二维图像，用于提供给观测机构进行显示，继续执行S110；
[0028] 步骤S110，根据所选择的穿刺训练项目进行穿刺训练，实时记录微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置；
[0030] 步骤S112，完成穿刺训练。
[0031] 综上，通过使用本发明用于产前诊断穿刺训练的教学模型，有助于练习者建立目视镜中二维图像和穿刺模型三维实体的空间对应感，提高穿刺操作的精确性和稳定性，从而可以有效克服传统的直视视野下的三维穿刺实体模型，仅凭借练习者手感来调整穿刺的方向和力度，无法帮助练习者建立二维图像和三维实体的空间对应感，导致练习的针对性和实用性不强，练习效果与临床实践需求脱节，无法有效提高练习者进行实际操作时的精确性和稳定性的缺陷。利用本发明用于产前诊断穿刺训练的教学模型可模拟产前诊断各种穿刺操作过程，让练习者真正掌握绒毛组织活检术、羊膜腔穿刺术和脐静脉穿刺术等多种产检穿刺训练。附图说明
[0032] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0033] 图1为一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型的结构示意图；
[0034] 图2为一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型中组装机构的结构示意图；
[0035] 图中：1-组装机构、2-子宫模型体、4-支架、5-下腹模型体、6-上腹模型体、7-脐带模型体、8-胎盘模型体、11-蓄电池、12-左金属插杆、13-左电磁铁、14-左插孔、15-右电磁铁、16-右定位孔、17-右金属定位杆、
具体实施方式
[0036] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0037] 在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0038] 除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
[0039] 本发明所提供的教学模型可分别适用于绒毛组织活检术、羊膜腔穿刺术、脐静脉穿刺术等不同的教学内容。
[0040] 绒毛组织活检术多选择在孕10-13周之间进行。实际操作过程中需要对腹部进行常规消毒，超声观察胚胎发育情况，定位胎盘绒毛部位，选择穿刺点及穿刺角度。在超声的监测下，先将引导套针经腹壁及子宫穿刺进入胎盘绒毛边缘部分，拔出针芯，将活检针经引导套针送入胎盘绒毛组织，连接含2-4毫升生理盐水的20毫升注射器，以10毫升的负压上下移动活检针吸取绒毛组织。拔针后立即观察胎盘部位有无出血及胎心情况。如一次活检的绒毛量不够，可再次将活检针送入引导套针内进行抽吸，直至获取需要量的绒毛标本。
[0041] 羊膜腔穿刺术多选择在孕16-24周之间进行。超声检查了解胎儿情况、胎盘位置、羊水深度，选择穿刺部位。腹部常规消毒，选择9号腰穿针，左手固定穿刺部位皮肤，右手将针以垂直方向刺入腹腔及子宫腔，此时可有落空感，拔出针芯，见有淡黄色清凉液体溢出，接上20毫升注射器，抽取羊水。然后插入针芯，拔出穿刺针，以无菌纱布覆盖针眼。
[0042] 脐静脉穿刺术在妊娠18周至足月均可进行脐静脉穿刺。超声观察胎儿情况，定位胎盘及脐带入胎盘处，最常选用的穿刺点为脐带入胎盘根部2厘米处，也可在游离段穿刺。腹部常规消毒，无需麻醉，换取消毒穿刺探头，选择穿刺点及穿刺角度并固定。以长15厘米的22号穿刺针经穿刺引导器快速进入腹壁及宫腔后刺入脐带。根据胎盘附着位置的不同，进针途径可采用经羊膜腔或经胎盘途径。当针尖触及脐带时，常能感到一点阻力，此时需采用“冲击式”穿刺法，严格掌握穿刺力度，穿刺成功后拔出针芯，连接注射器并立即抽血，鉴别是否为胎儿血，确认为胎儿血后，更换注射器，根据需要抽取适量的脐血，抽血完毕后插入针芯，拔出穿刺针，立即观察脐带穿刺点有无渗血，并记录胎心情况。
[0043] 根据本发明的一个具体实施方式，如图1所示，一种用于产前诊断穿刺训练的教学模型，包括模型主体、组装机构1以及观测机构(未示出)，模型主体包括子宫模型体2、支架4、下腹模型体5、上腹模型体6、脐带模型体7以及胎盘模型体8，子宫模型体2设置在下腹模型体5内下部位置，且子宫模型体2通过支架4与下腹模型体5相连接，上腹模型体6设置在下腹模型体5上表面上，且上腹模型体6通过组装机构1与下腹模型体5相连接，脐带模型体7设置在胎盘模型体8外表面上，胎盘模型体8设置在子宫模型体2内。根据本发明的一个优选实施方式，胎盘模型体8为条形结构，中间引出脐带模型体7，胎盘模型体8和脐带模型体7可依靠例如磁力或粘胶贴附于子宫内壁，从而可随意移动位置。
[0044] 根据本发明的一个优选实施方式，将穿刺模拟样本预先设置在目标区域。根据本发明的一个优选实施方式，在进行组织活检术训练时，所述穿刺模拟样本为模拟绒毛标本。根据本发明的一个优选实施方式，在进行羊膜腔穿刺术训练时，所述穿刺模拟样本为模拟羊水标本。根据本发明的一个优选实施方式，在进行脐静脉穿刺训练时，所述穿刺模拟样本为模拟脐血标本。
[0045] 根据本发明的一个优选实施方式，用于产前诊断穿刺训练的教学模型的一面为可移除式，优选为四个侧面中的任意一面。
[0046] 如图2所示，组装机构1包括蓄电池11、左金属插杆12、左电磁铁13、左插孔14、右电磁铁15、右定位孔16以及右金属定位杆17，蓄电池11设置在上腹模型体6内上侧面上，且蓄电池11通过连接线分别与左电磁铁13以及右电磁铁15相连接，左金属插杆12安装在上腹模板下表面左侧，左电磁铁13安装在左插孔14内下侧面上，左插孔14开设在下腹模型体5上表面左侧，右电磁铁15安装在右定位孔16内下表面上，右定位孔16开设在下腹模型体5上表面右侧，右金属定位杆17安装在上腹模型体6下表面右侧。
[0047] 下腹模型体5外表面上安装有控制开关，且控制开关通过连接线分别与蓄电池11、左电磁铁13以及右电磁铁15相连接，上腹模型体6上表面上安装有充电接口，充电接口通过连接线与蓄电池11相连接，左金属插杆12中轴线与左插孔14中轴线在同一直线上，右金属定位杆17中轴线与右定位孔16中轴线在同一直线上。
[0048] 根据本发明的一个具体实施方式，微型针刺感应器分布在组装好的腹壁、子宫、胎盘和脐带模型的目标穿刺位置，用于感应并记录穿刺力大小及相应的位置，并根据设置发出报警提示音。
[0049] 根据本发明的一个具体实施方式，所述用于产前诊断穿刺训练的教学模型中进一步包含存储模块，用于存储微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置。
[0050] 根据本发明的一个优选实施方式，所述教学模型进一步包括输出装置，用于将存储模块所存储的微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置信息输出到外部装置中。
[0051] 使用时，将上腹模型体6上的左金属插杆12插入左插孔14内，将右金属定位杆17插入右定位孔16内，当上腹模型体6与下腹模型体5紧密贴合时，作业人员通过控制开关接通左电磁铁13与右电磁铁15的电路，进而左电磁铁13与右电磁铁15产生磁性，左电磁铁13将左金属插杆12紧紧吸附，右电磁铁15将右金属定位杆17吸附，进而上腹模型体6与下腹模型体5组装在一起，从而实现了本装置快速组装功能，组装效果佳，便于操作。
[0052] 根据本发明的一个具体实施方式，观测机构3可设置为镜面模式，当用于产前诊断穿刺训练的教学模型的侧面被移除时，用于反射模型内部操作影像，便于练习使用。优选地，观测机构距离模型主体一定距离被放置，例如距离1米处被放置。该方式适合在教学过程的初级阶段使用，便于练习者直观地看到所操作的实际场景。
[0053] 根据本发明的一个优选实施方式，用于产前诊断穿刺训练的教学模型内部设有图像采集模块，用于采集模型内部影像。根据本发明的一个具体实施方式，观测机构3可设置为显示模式，用于显示模型内部影像。根据本发明的一个优选实施方式，所述影像为图像采集模块采集的图像。该方式适合在教学过程的中级阶段使用，便于练习者练习通过图像显示装置反馈的图像进行相关操作。但此时的图像实际仍为三维图像。根据本发明的一个优选实施方式，所述影像为将图像采集模块采集的图像进行图像处理后的图像。该方式适合在教学过程的高级阶段使用，图像采集模块所采集的图像进行图像处理后与超声显示屏显示的图像类似，完全模拟实际穿刺操作过程。
[0054] 根据本发明的一个具体实施方式，当观测机构被设置为显示模式时，还可用于显示微型针刺感应器所感应的与时间相关穿刺力大小及相应的位置，从而便于在训练结束后，根据数据进行总结及改进。
[0055] 为进一步练习者的二维图像与三维实体的空间对应感，图像处理时可进一步优化二维图像，使显示的二维图像更为清晰和准确，从而更为直观和准确地找到穿刺点。
[0056] 将定义在凸域上的原始图像作为对象的，根据图像的内容采取不同的平滑策略，在图像的平坦区域采用类似于高斯平滑的各向同性扩散去除噪声，而在图像的边缘区域使扩散沿着边缘方向进行，从而保持甚至增强图像边缘，具体实现方式为:
[0057]
[0058] 其中，I0(x,y)是输入图像强度，I(x,y,t)是输出图像强度，div为散度算子，为梯度算子，c(·)为扩散系数，G0为高斯核函数(表示t时刻图像与尺寸为α的高斯核函数卷积)。
[0059] c(·)是关于图像梯度的函数，控制平滑程度。该函数作用的效果是平滑区域前向扩散利于消除噪声，边缘后向扩散利于锐化。
[0060] c(·)有两类表达形式
[0061]
[0062]
[0063] 其中，k表示梯度阈值。
[0064] 该二维图像优化方法共分为六个步骤：
[0065] 输入图像I0(x,y)；
[0066] 把输入图像转为灰度图像；
[0067] 设置参赛循环次数n、梯度阈值K、高斯核α、时间间隔λ；
[0068] 计算X方向，Y方向的边缘函数c(·)；
[0069] 根据偏微分方程计算散度div；
[0070] 得到输出图像I，I＝I0+λdiv。
[0071] 通过上述优化处理后的二维图像更为清晰和准确，从而练习者能更为直观和准确地找到穿刺点，能减少实验学习的次数，极大地提高学习的效率和穿刺的精准性和科学性。
[0072] 在穿刺操作的过程中，手术针刺破并穿过生物体组织层时，单凭练习者不断进行实验操作获得经验手感的方法对练习者来说较难掌握，极大拖长了学习的进度和时间。此处记录对穿刺操作各阶段力学状态，从定量和定性两个方面同时感受穿刺的过程，练习者可更容易掌握和理解穿刺操作。
[0073] 穿刺练习中，练习者通过观测目视镜中反射的模型影像进行穿刺操作，首选选择合适的穿刺点，穿刺过程中需体会两个“突破感”，一为穿刺针经过腹壁时，第二个为穿刺针经过子宫肌层时。单个穿刺过程可分为两个阶段，穿刺前和穿刺后，在刺穿前阶段，穿刺力稳定增加，“突破感”即为手术针刺破组织层的那一刻，穿刺力有明显的迅速下降。该过程中，作用于手术针的合力大小为：
[0074] fneedle(x)＝fcutting(x)+ffriction(x)+fstiffness(x)
[0075] 其中，x表示手术针针尖的位置，fneedle(x)表示穿刺力，fcutting(x)表示切割力，ffriction(x)表示摩擦力，fstiffness(x)表示刚性力。刚性力是由于生物组织层其表层的弹性属性产生的。
[0076]
[0077] 其中，x表示手术针的位置，x1表示针尖与组织层接触的临界位置，x2表示组织层被刺破的临界。其中a1、a2为拟合参数，对应模型采用的不同生物组织层材料。
[0078]
[0079] Cn和Cp是正负动摩擦力，bn和bp表示正负阻尼系数，Dn和Dp是正负静摩擦力，v是手术针和组织的相对运动速度，△v/2是一个速度阈值，当速度低于该阈值是，假定速度为0。Fa是作用于系统的非摩擦力总和。
[0080]
[0081] 其中，t为时间，tp为刺穿发生的瞬间。切割力可以由刺穿发生后，从总的手术针穿刺力中减去所估测出的摩擦力所得到。
[0082] 根据此模型，可以测算出各个阶段练习者应当施力的阈值范围，结合微型针刺感应器记录的施力大小和位置，从而定量进行穿刺教学及训练，不但提高了学习效率，也提高了穿刺用力的精准度。
[0083] 根据本发明的一个具体实施方式，可设定目标穿刺区域，当穿刺针接触到目标穿刺区域内的所述微型针刺感应器时，该微型针刺感应器立即发出报警提示信号。根据本发明的一个具体实施方式，可设定目标穿刺区域，当穿刺针接触到目标穿刺区域外的所述微型针刺感应器时，该微型针刺感应器立即发出报警提示信号。
[0084] 根据本发明的一个具体实施方式，当穿刺针接触到所述微型针刺感应器时，该微型针刺感应器检测到施力范围在阈值范围内时，立即发出报警提示信号。根据本发明的一个具体实施方式，当穿刺针接触到所述微型针刺感应器时，该微型针刺感应器检测到施力范围在阈值范围外时，立即发出报警提示信号。
[0085] 根据本发明的一个具体实施方式，只有当穿刺针接触到目标穿刺区域内的所述微型针刺感应器，且该微型针刺感应器检测到施力范围在阈值范围内时，才不发出报警提示信号。
[0086] 根据本发明的一个具体实施方式，所述用于产前诊断穿刺训练的教学模型的使用方法如下：
[0087] 步骤S101：选择穿刺训练项目；
[0088] 根据本发明的一个优选实施方式，本教学模型用于进行可绒毛组织活检术、羊膜腔穿刺术、脐静脉穿刺术训练项目。
[0089] 根据本发明的一个优选实施方式，根据穿刺训练项目的不同，设置胎盘及脐带的位置。
[0090] 步骤S102，根据所选择的穿刺训练项目设置目标穿刺区域；
[0091] 步骤S103，根据所选择的穿刺训练项目设置微型针刺感应器的检测阈值；
[0092] 步骤S104，选择训练等级；
[0093] 步骤S105，判断当前选择的训练等级；当选择的训练等级为初级时进入S106；当选择的训练等级为中级时进入S107；当选择的训练等级为高级时进入S108；
[0094] 步骤S106，将观测机构设置为镜面模式；继续执行S110；当选择的训练等级为初级时，优选地，将教学模型的一个侧面移除，观测机构放置在距离教学模型一定距离处，例如，距离1米处，训练者在进行穿刺操作时，通过镜面模式下的观测机构可以直观地观测到教学模型内部的组织结构，便于入门者进行练习。
[0095] 步骤S107，启动图像采集模块，将观测机构设置为显示模式，用于直接显示图像采集模块采集的三维图像；继续执行S110；当选择的训练等级为中级时，观测机构放置在距离教学模型一定距离处，例如，距离1米处，显示模式下的观测机构所显示的图像为图像采集模块采集的图像，由于未对图像进行处理，因此仍是三维影像，相对超声检测图像易于辨识，但是直观程度不如镜面模式，适合于具备一定基础的训练者。
[0096] 步骤S108，启动图像采集模块，将观测机构设置为显示模式，继续执行S109；
[0097] 步骤S109，将图像采集模块采集的三维图像转换为二维图像，用于提供给观测机构进行显示，继续执行S110；当选择的训练等级为高级时，观测机构放置在距离教学模型一定距离处，例如，距离1米处，显示模式下的观测机构所显示的图像为对图像采集模块采集的图像进行图像处理后的图像，模拟超声检测信号的形式，因此高级训练等级适合于基础较好的训练者，能够完全模拟实际操作环境。
[0098] 步骤S110，根据所选择的穿刺训练项目进行穿刺训练，实时记录微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置；
[0099] 步骤S111，当穿刺针接触到目标穿刺区域内的所述微型针刺感应器；且该微型针刺感应器检测到施力范围在所设置的检测阈值范围内时，发出报警提示信号；
[0100] 步骤S112，完成穿刺训练。
[0101] 根据本发明的一个具体实施方式，步骤S110进一步包括，实时记录微型针刺感应器所感应的与时间相关的刺力大小及相应的位置。
[0102] 根据本发明的一个具体实施方式，步骤S110进一步包括：在进行羊膜腔穿刺训练时需分为两种类型，一是前壁胎盘类型，穿刺针需要穿过胎盘组织进入羊膜腔，二是后壁胎盘或侧壁胎盘类型，穿刺针无需经过胎盘直接进入羊膜腔。在进行第一种类型的模拟训练时时，将胎盘安放在子宫前壁，目标穿刺区域设置在胎盘的胎儿面。在进行第二种类型的模拟训练时时，将胎盘安放在子宫后壁，目标穿刺区域设置在子宫前壁宫腔内侧面。练习者通过观测装置中呈现的模型影像进行穿刺操作，首选选择合适的穿刺点，穿刺过程中需体会两个“突破感”，一为穿刺针经过腹壁时，第二个为穿刺针经过子宫肌层时。
[0103] 根据本发明的一个优选实施方式，当穿刺针接触到位于目标区域的微型针刺感应器时，该微型针刺感应器内置的声学报警器立即发出报警提示音，提示练习者穿刺操作完成。
[0104] 根据本发明的一个具体实施方式，练习者通过设置不同的训练等级以练习直观实体条件下、三维图像条件下以及二维图像条件系的空间对应感，并提高穿刺操作的精确性和稳定性。穿刺操作完成后，练习者还可以继续练习完成后续的拔针芯、接注射器及抽取羊水的操作。
[0105] 根据本发明的一个具体实施方式，步骤S110进一步包括：脐静脉穿刺的模拟练习，目标穿刺区域设置在脐带根部(自胎盘发起出)或脐带游离段。因为脐静脉较细，因此要求穿刺位置务必精准。胎盘和脐带的位置千变万化，造就了多种多样的穿刺条件，练习者需根据现实情况及条件，设计合理路线，并完成精准操作。
[0106] 根据本发明的一个具体实施方式，采用模型练习时，事先放置胎盘及脐带于不同位置，譬如，胎盘可以在前壁、后壁、左侧壁、右侧壁、宫底，而脐带的方向可以为水平方向、垂直方向或斜向，穿刺模拟样本放置在脐带根部自胎盘发起处。练习者通过观测目视镜中反射的模型影像设计不同的穿刺路线，之后进行穿刺。穿刺过程中首先需要体会前述与羊膜腔穿刺术中一样的两个“突破感”，当穿刺针进入羊膜腔后，需针对脐带根部放置穿刺模拟样本处进行快速、短距离的“冲击式”穿刺以使得穿刺针尖端成功进入脐静脉内。此步骤的力度及方向需反复练习，才能提高穿刺成功率。穿刺模拟样本也可放置在脐带游离段，让操作者进行练习另一种穿刺方法。
[0107] 根据本发明的一个具体实施方式，步骤S112进一步包括，显示微型针刺感应器所感应的与时间相关穿刺力大小及相应的位置。从而便于在训练过程中及时指出穿刺位置及力度使用是否合适，或者便于进行训练总结。
[0108] 以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。
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