一体化静脉输液及抽血手臂模型的研制*

*

一体化静脉输液及抽血手臂模型的研制*

戈旭伟①王志亮①蒋灏①孙国恩①江小琼①韦玉敏①*

目的：研发一种新型一体化静脉输液及抽血手臂模型，以满足医学实践教学及临床需要，降低使用成本。方法：在现有的静脉输液手臂模型的基础上进行改良，实现模型功能一体化、穿刺部位模块化以及模型配件内置化。手臂内置储血囊和一个内循环血流装置，使用新型材料增加模型手臂皮肤的仿真效果。结果：一体化静脉输液及抽血手臂模型具备输液、输血、采血及注射等多种功能，模型选用新型材料制作，更接近真人练习的体验，提升了实践教学和临床教学的效果。穿刺部位模块化的设计，降低了使用成本。结论：一体化静脉输液及抽血手臂模型更接近人体手臂，仿真程度高，使用成本低，操作方便，能够满足医学高校临床教学及培训的需要，值得进行推广使用。

一体化；静脉输液及抽血；手臂模型；研制

[First-author’s address] International Nursing School, Hainan Medical College, Haikou 571199, China.

静脉输液及抽血术是医院临床中最常用的治疗及护理技术，也是护士必须掌握的操作技能，成功的静脉穿刺和静脉插管是必要的临床风险管理项，其在儿科尤为重要[1-2]。然而，在静脉穿刺实训教学中若采取真人穿刺训练会给学生造成极大的心理负担和身体刺伤的伤害，且不能多次训练，故难以达到实训的效果。

静脉输液手臂模型的使用，在一定程度上解决这些问题。有研究显示，高质量的仿真输液手臂能够提高静脉输液和注射的训练效果，提高学生的实训成绩[3]。然而，传统的静脉输液手臂模型存在诸多缺陷，如配套设备凌乱占据空间大、模型经反复穿刺造成血管漏水维修成本高、模型部分损毁以致整个模型损毁而导致使用成本提高以及模拟抽血技能操作尚不能进行模拟训练等。

目前，国内医学高校无论使用进口或自主研发的静脉输液手臂模型成本均很高，在一定程度上限制其广泛应用[4-5]。而国内使用的仿真静脉输液手臂模型，其制作原理与材料尚未达到临床输液模式的高效仿真，更解决不了模拟抽血的问题[6]。为了解决在实践教学中静脉输液手臂仿真度不高、使用寿命短、使用成本高、教学和练习的效果不佳以及模拟抽血技术难以在同一模型上进行操作等问题，本研究对现有的手臂模型进行了改进和创新，设计研发一体化静脉输液及抽血手臂模型。

1 一体化静脉输液及抽血手臂模型的结构设计

一体化，即集手臂静脉输血、抽血及血管内加压以及手臂模型内储液等配件置于模型体内的整体构造过程，以满足静脉输血和抽血试验过程的功能需要。

一体化静脉输液及抽血手臂模型参考了现有模型的设计，结构包括仿真皮肤、模拟皮下组织、扁平中空塑料管腔、模拟血管及手臂主体等，其改良结构分为手臂主体、手背静脉网模块、前臂手背侧储血囊(外直径25 mm、高53 mm、容积20 ml)、前臂手掌侧静脉网模块、上臂手掌侧储血囊(外直径32 mm、高75 mm、容积50 ml)、手臂内血液循环管道；在加压方式上，外置高悬模拟血液装置对“血管”内“血液”进行重力加压，或者是外置动力对“血管”内“血液”动力加压等进行改进，如图1所示。

图1 一体化静脉输液及抽血手臂模型构造图

2 一体化静脉输液及抽血手臂模型的创新研究

2.1研发背景

静脉输液作为临床医疗工作中常用的辅助治疗手段，在我国临床应用非常广泛[7]。目前市面上的手臂模型，大都通过手臂外置输液装置，对“血管”内液体进行重力加压，或者是外置动力对“血管”内液体进行动力加压，其模型的不足之处为：①结构复杂、装置凌乱、制作成本高以及模型放置场地要求高，操作中有时不能一人独立完成，且仿真性不足，手臂皮肤及血管制成一体分置模块，多次进针使用后，即损毁报废，需及时更新穿刺模块；②不能靠扎、松止血带来完成静脉输液、抽血和留置针操作解决进针回血问题；③不能进行前臂静脉网静脉输液、抽血和留置针技术的练习。

2.2研发意义

护理学是一门综合性的应用学科，实践教学是其重要的教学内容[8]。护理实验室模型仿真度是提高护理技能教学的重要改进措施，护理教学模型仿真的不断改进能够提高护生的创造力和护生对实验教学的满意度，从而达到预期的教育目标[9-12]。随着我国护理教育的快速发展，实际教学中对各种护理操作模型的实用性及仿真度的要求越来越高[13]。高级智能化模型使用成本高，而普通模型及局部模型仿真性又差，面对大量学生的使用，如何延长模型设备的使用寿命，使资源利用最大化是护理实验室管理的难题[14-15]。为此，在现有模型的基础上进行改进和创新，研发新型的成本低、仿真度高的一体化静脉输液及抽血手臂模型，不失为一种新的途径，对提高实践教学的效果具有重要意义。

2.3创新之处

手臂主体的手背部设置一个手背静脉网凹槽，相邻于所述位于腕关节背部上方设置一个手背储血囊凹槽，手背静脉网凹槽内安装手背静脉网及皮肤、皮下于一体模块，而手背储血囊凹槽内安装一个手背储血囊；手臂主体的前臂手掌侧上段，位于肘关节下方设置有一前臂静脉网凹槽，其内安装有前臂静脉网及皮肤、皮下于一体的模块；而相邻于所述前臂静脉网凹槽的肘关节上方设置有前臂储血囊凹槽，在其中安装有一个前臂储血囊。

手臂前臂血管网模块总接头与前臂储血囊手背端供血管插头连接；液体回流分支管插头与总回流管接头端连接；前臂手背侧储血囊上端接口与前臂静脉网(头静脉、肘正中静脉、贵要静脉和肘前静脉)模块的汇总管下端供血管插头连接；前臂静脉网模块的汇总管上端接口与上臂掌侧储血囊下连接管接口插头连接，前臂静脉网回流分支管与总回流管分支管插头连接；上臂储血囊上端连接管设置单向阀，是补充血液的入口；总回流管的末端装有一个液体储存装置(即储液盒)，放在手臂“骨腔”内，构成了手臂模型。

3 一体化静脉输液及抽血手臂模型的应用

3.1使用方法

手臂模型适用于静脉输液、输血及抽血等实践教学和操作练习。具体操作方法为：①输液和输血时，手臂皮下静脉血液循环，采用扎止血带时同时压迫闭合输液回流管，通过对储血囊加压，使供血通道瓣膜自动打开，血管内压力增高，模拟静脉穿刺时扎止血带、握拳，血管内压力升高，进针有回血，松开止血带输液时，由于输入液体回流，供血瓣膜通道自动关闭，避免血液的流失或稀释，保持较长时间的血液供给，减少补给次数；②输入液体由分支回流管进入总回流管，再流入储液槽，储液槽满后倒掉，可以长时间进行输液练习；③抽血时，同样扎止血带见回血，松开止血带抽出储血囊及血管网内的血液，完成抽血操作练习。一体化静脉输液及抽血手臂模型可同时满足手背静脉网静脉输液，前臂静脉网静脉输液、静脉抽血和留置针的技术练习使用。

3.2应用效果

在基础护理系实验室静脉注射操作中使用一体化静脉输液及抽血手臂模型，在操作中实现了进针回血，提高了仿真性和教学效果。通过手臂内模拟血液循环系统连接手背侧仿真模块及手掌侧仿真模块，达到了一个手臂集静脉输液及抽血多项功能。多次练习后穿刺模块因模拟皮肤及模拟血管损坏时随即进行更换，避免因手臂皮肤及血管制成一体化而导致的模型整体报废，极大的降低了教学成本。通过对比本学期与上学期静脉输液手臂模型人均消耗量，及学生满意度调查结果显示，使用一体化静脉输液及抽血手臂模型，减少了模拟手臂损耗，降低了教学成本，学生使用满意度显著提高，见表1。

表1 一体化静脉输液及抽血手臂模型与普通静脉输液手臂模型使用情况比较

4 结语

本研究所研发的一体化静脉输液及抽血手臂模型，应用于静脉输液、输血及抽血的实践教学和模拟操作练习，实现将静脉输液及抽血模型一体化，穿刺部位模块化，配件装置内部化，提高了仿真度，增长了模型使用寿命，节约了成本。该模型使静脉输液的进针、回血、液体输入以及拔针等的真实程度更接近真人练习的体验，且使用方便，值得进行推广。

[1]Chen A，Nikitczuk K，Nikitczuk J，et al.Portable robot for autonomous venipuncture using 3D near infrared image guidance[J].Technology (Singap World Sci)，2013，1(1)：72-87.

[2]Yamazaki S，Tomita S，Watanabe M，et al.Effects of a transmitted light device for pediatric peripheral venipuncture and intravenous cannulation[J].Med Devices(Auckl)，2011(4)：189-192.

[3]张大新，余珊，荣桦，等.全功能高仿真静脉输液手臂制作及教学应用[J].卫生职业教育，2011，29(21)：102-103.

[4]余珊，张大新，缪稀松.高效仿真输液手臂与国外产品的教学效果及成本比较[J].昆明学院学报，2013，35(3)：104-105.

[5]郎莎，李学敏.护理操作专用仿真模拟手臂的设计与应用[J].护理研究，2012，26(11)：1039.

[6]李向东，卫娜，云庆辉，等.静脉成像显示仪的计算方法研究[J].中国医学装备，2014，11(8)：35-38.

[7]荣桦，张大新.全功能仿真手臂在静脉穿刺教学中的突破[J].中国实用护理杂志，2011，27(z1)：123.

[8]周文光，魏培德，许新建，等.一种简易医用输液器液面监测报警装置的研制[J].医疗卫生装备，2013，34(1)：32-33.

[9]田红梅，何剑，周敏，等.创新型实验中心建设在护理教学中的作用探讨[J].中国医学装备，2014，11(7)：91-93.

[10]吴涛，刘蕾，吴波，护理仿真实训基地实验教学对护生创造力的影响[J].护理管理杂志，2013，35(3)：104-105.

[11]荣桦，张大新，李萍.多媒体仿真模拟胸腹部检查系统在教学中的应用[J].现代临床护理，2011，10(6)：71-73.

[12]姜新，李春卉，宋艳丽，等.浅析模拟病区实训室对基础护理学课程教学质量的控制[J].中国高等医学教育，2016，30(9)：50-51.

[13]Kim J，Park JH，Shin S.Effectiveness of simulation-based nursing education depending on fidelity：a meta-analysis[J].BMC Med Educ，2016，16：152.

[14]孙淑丰.基础护理学模型在实验教学中的应用价值分析[J].全科护理，2013，11(2)：186-187.

[15]赵娜，田朝霞，高欢玲.浅谈护理实验室贵重模型仪器的管理[J].全科护理，2011，9(36)：3367-3368.

Research and development of a integrated medical arm model for intravenousinfusion and drawing blood

/
GE Xu-wei, WANG Zhi-liang, JIANG Hao, et al// China Medical Equipment,2017,14(1):12-14.

Objective: To research and develop a new kind of integrated arm model for intravenous infusion and drawing blood in order to meet the demands of medical practical teaching and clinical practice, at the same time, reduce use-cost. Methods: To achieve the integration of the model functions, the modularization of venipuncture sites and the internal installation of the model attachments by improved the existing arm model for intravenous infusion and drawing blood. More specifically, to put a blood storage bag and a bloodstream intra-circulating device into the arm model, and to use new kinds of materials to enhance the effect of simulated skin for the arm model. Results: The new arm model possess a series of specifical functions, such as intra-venous fluids, blooding, blood sampling and injection. Besides, it is more similar the clinical practice because of the application of new materials. These characteristics directly enhance the effect of practical and clinical teaching. Meanwhile, the unique design of modularization of venipuncture sites can reduces the cost of using. Conclusion: The new arm model is more similar to human arm, and its simulation degree is higher while its usecost is lower and operation is more convenient. It can meet the demands of clinical teaching and training in medical university, and it is worth to be popularized in the market.

Integration; Intravenous infusion and drawing blood; Arm model; Research and development

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.01.004

1672-8270(2017)01-0012-03

R197.39

A

2016-09-23

国家级大学生创新创业训练计划(201511810004)“仿真静脉输液手臂模型创新研究”

*专利：国家实用新型专利(2016200788940)

①海南医学院国际护理学院 海南 海口 571199

*通讯作者：879005340@qq.com

戈旭伟,男,(1994- ),本科在读。海南医学院国际护理学院，研究方向：临床护理。