护理综合穿刺虚实结合教学训练系统利用虚拟现实、力反馈与智能传感技术,构建逼真的穿刺教学环境。系统通过真实的硅胶模型与三维仿真场景同步,实现临床操作流程可视化、交互化、数据化,广泛应用于医学院校护理类学生、医院实习护士临床前训练与考核。
系统由两部分构成:
外设器械模拟模块(成年人/儿童模型、力反馈穿刺针、手指触觉模块);
虚实结合三维仿真教学软件。
系统集成以下九个训练单元:
静脉留置针虚实结合训练设备
静脉输液虚实结合训练设备
动脉采血虚实结合训练设备
小儿头皮针静脉穿刺虚实结合训练设备
肌肉注射虚实结合训练设备
皮内注射虚实结合训练设备
皮下注射虚实结合训练设备
密闭式静脉输血虚实结合训练设备
胰岛素注射虚实结合训练系统
操作流程: 用物准备——选择正确物品,错误则提示并显示正确答案。 血管评估——选择浅静脉并评估血管弹性。 穿刺操作: (1)扎止血带(穿刺点上方6–10cm); (2)安尔碘消*(范围≥5cm,虚拟显示消*痕迹); (3)排气并调节滴速,软件实时显示; (4)持针斜面朝上15–30°进针,三维剖视实时显示角度与位置。
(5)突破血管后针上红灯亮起表示回血,软件实时显示角度变化;角度错误提示修正。
(6)退针芯操作与虚拟画面实时同步,退针、送管、固定动作一致显示。
(7)固定留置针; (8)调节滴速(软件实时判断正确性); (9)封管操作同步显示连接与推注; (10)拔针操作同步显示按压止血全过程。
1. 外设器械模拟
使用力反馈穿刺针进行操作,任意选择静脉穿刺点。
穿刺全过程具备真实阻力与突破感。
操作正确LED指示灯亮起(回血提示),软件同步。
支持调节滴速,并与软件同步显示滴速变化。
2. 虚实结合穿刺教学系统
覆盖完整临床流程:穿刺前评估 → 穿刺操作 → 术后处理。
力反馈还原各层组织穿刺手感。
三维透视窗口可见针尖轨迹、角度、深度。
智能芯片感知针角度错误实时报警。
3. 操作步骤演示(系统自动引导)
用物准备
选择浅静脉及穿刺点
触诊评估血管弹性
铺巾、扎止血带、消*
穿刺操作(15–30°角进针)
回血确认与固定
滴速调节与观察
支持桡动脉、肱动脉、股动脉等穿刺点选择。
力反馈还原皮肤阻力与动脉突破感。
LED回血提示灯同步显示。
2. 虚实结合教学系统
动脉搏动模拟装置:频率可调。
三维剖视视角实时展示穿刺路径。
实时显示针角度、深度并自动报警错误。
穿刺时见血自动采血至预设体积。
3. 系统操作流程
选择穿刺动脉(含Allen试验评估)
动脉搏动评估与透视定位
二次消*(实时显示痕迹)
进针角度45°–90°可视穿刺
采血与拔针
加压止血与用物回收
小儿全身模型,小儿会哭闹,小儿模型头部可使劲摇晃,模型手部也会晃动。
需要操作者人文关怀,安抚与固定操作可触发安静反馈。则小儿模型头部和手部会逐渐停止晃动,才可以进行头皮静脉穿刺。
同时三维虚拟仿真系统实时同步显示操作过程。
2. 虚实结合系统
三维显示额正中、额浅、颞浅静脉分布。
实时触觉反馈显示血管弹性。
消*痕迹与虚拟场景同步呈现。
力反馈穿刺针还原婴幼儿皮下组织触感。
3. 操作流程
评估静脉与固定患儿
消*与穿刺(实时可视)
术后观察与记录
1. 学生成绩分析
形成性评价报告自动生成;
多维度胜任力图表展示(操作熟练度、规范性、反应速度等);
历史数据对比分析。
2. 移动端评分系统
教师账户登录与操作录像同步上传;
支持实时打分、视频评阅与操作回放;
数据实时上传至教学管理平台。
3. 实验报告与双重评价机制
系统自动评分 + 教师主观评价;
支持院校考核标准导入与权重自定义。