腹腔开放手术模拟训练装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种腹腔开放手术模拟训练装置，其包括：胸腹腔模拟训练装置(10)，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；胸腹腔模拟训练装置(10)包括半开放胸腹腔模型(11)和软组织及脏器模型(12)；半开放胸腹腔模型(11)包含模拟人体胸腹腔的肋骨(111)、胸骨架(112)、胸腔(113)和腹腔(114)，肋骨(111)和胸骨架(112)固定在胸腔(113)和腹腔(114)中；软组织及脏器模型(12)包含可拆卸地安装在胸腹腔模型内部的软组织模型、脏器模型(121)和胸/腹主动脉模型(122)；手术刀(20)，提供学员腹腔开放手术模拟训练使用，其设有惯性传感器和前向摄像头，可记录训练过程的动作轨迹，手术刀(20)与一台上位机(60)通讯连接。

【技术实现步骤摘要】
腹腔开放手术模拟训练装置
本技术涉及一种医疗训练设备
，具体涉及一种腹腔开放手术模拟训练装置。
技术介绍
在临床医学教学中，外科手术教学普遍面临知识抽象、培训困难的问题，其教学过程大多依赖图谱和模型，培训模式往往是医师操作、学生观摩或充当临时助手，学生很少有直接实施手术的机会。目前，大多数医学生实施手术只能在人尸体或活体动物上进行，虽然人尸体是最好的训练素材，但资源稀缺，成本巨大，伦理问题复杂，且对教师的依赖性高，需要大量师资介入，所以活体动物是教学中最常见的手术素材，但动物的解剖结构与人依然存在不小差距，还会给医护人员带来额外的寄生虫风险。为解决上述问题，近年来已经有业内人士提出了一些解决方案，中国专利申请CN109493667A公开了“一种外科手术训练盒及其训练方法”；中国专利申请CN108492696A公开了“一种手术打结与缝合训练模型”；中国专利申请CN109035954A公开了“一种腹腔镜手术辅助训练装置”等。但是，这些方案中仅是一些简陋的专科器具，仅能针对缝合、打结、持剪、穿刺等某一项操作进行学习和训练，与临床场景差别甚远。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于目前尚无完整可行的损害控制手术训练方案可供选择，本技术的目的是提供整体性腹腔开放手术训练装置，为外科学生提供逼真的手术对象，根据学生的实际操作进行实时反馈并提供客观化的评估。(二)技术方案为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：一种腹腔开放手术模拟训练装置，其包括：胸腹腔模拟训练装置，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；所述胸腹腔模拟训练装置包括半开放胸腹腔模型和软组织及脏器模型；所述半开放胸腹腔模型包含用于模拟人体胸腹腔的肋骨、胸骨架、胸腔和腹腔，所述肋骨和胸骨架固定在所述胸腔和腹腔中；所述软组织及脏器模型包含可拆卸地安装在所述胸腹腔模型内部的软组织模型、脏器模型和胸/腹主动脉模型；可记录手术过程轨迹的手术刀，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；所述手术刀包括刀头和刀柄，所述刀柄内部设有惯性传感器，在所述刀柄朝向刀头的一侧还设有前向摄像头，且其摄像镜头朝向所述刀头的方向设置，所述刀柄内还设置有无线传输模块和蓄电池；所述无线传输模块与一台上位机通讯连接。进一步地，所述训练装置还包含摄像装置，用于录制学员在进行腹腔开放手术训练的过程视频；所述摄像装置与所述上位机通讯连接；所述摄像装置固定于手术台的手术灯上。进一步地，所述训练装置还包括一个子控制单元，设于所述胸腹腔模拟训练装置内，与所述上位机通讯连接；所述胸腹腔模拟训练装置内还设有储血池，所述储血池通过蠕动泵连接所述胸/腹主动脉模型，且在所述储血池与所述胸/腹主动脉模型之间还设有压力传感器；所述压力传感器与所述子控制单元通讯连接。进一步地，所述脏器模型包括肝脏、双侧肾脏、脾脏和胃，且分别与所述胸/腹主动脉模型以管路连通，在所述各管路上设有流量传感器；所述流量传感器与所述子控制单元通讯连接。进一步地，所述管路包括连接管和连接器，所述连接器一端与所述胸/腹主动脉模型固定连接，另一端则通过连接管与肝脏、双侧肾脏、脾脏和胃形成可拆卸的连接。进一步地，所述连接器包括中间管部和连接头，所述连接头为锥形管，所述锥形管中间具有通孔，锥形管外表面设有凸起的环圈，使所述连接头易于插进连接管中且不易从连接管中松脱。进一步地，所述胸腹腔模拟训练装置还包括胸腹蒙皮，所述胸腹蒙皮与所述半开放胸腹腔模型呈可拆卸的结合。进一步地，在所述半开放胸腹腔模型上固定有凸股自封条，所述胸腹蒙皮的边缘处设有凹股自封条；或者在所述半开放胸腹腔模型上固定有凹股自封条，而所述胸腹蒙皮的边缘处设有凸股自封条；将所述胸腹蒙皮覆盖在所述半开放胸腹腔模型表面，通过按压使所述凹股自封条与对应位置的所述凸股自封条结合，实现所述胸腹蒙皮与所述半开放胸腹腔模型的可拆卸连接。进一步地，所述软组织模型、脏器模型和胸/腹主动脉模型、胸腹蒙皮采用PVA生物医用材料经物理凝胶成型。进一步地，所述胸腹蒙皮与所述半开放胸腹腔模型密封结合，且所述半开放胸腹腔模型的下侧设有与所述胸腔和腹腔连通的抽气口，利用抽气筒对所述抽气口抽气，使所述半开放胸腹腔模型内部呈负压状态。根据本技术的较佳实施例，其中：手术刀以无线传输模块与上位机通讯连接，将手术训练过程中的轨迹数据传送给上位机。根据本技术的较佳实施例，其中：摄像装置以无线或有线方式与上位机通讯连接，将手术训练过程中动作捕捉等视频记录发送给上位机。根据本技术的较佳实施例，其中：在胸腹腔模拟训练装置内设有子控制单元，其与上位机无线或有线(优选无线)方式通讯连接；子控制单元主要包括电源管理模块、无线传输模块和处理模块；电源管理模块为胸腹腔模拟训练装置内的蠕动泵驱动模块、各流量/压力传感器、处理模块、无线传输模块等供电，保障各部分稳定工作；处理模块接收各流量/压力传感器实时采集的数据并根据预设程序、发出相应控制指令；所述无线传输模块提供与上位机通讯连接，以将流量/压力传感器的采集数据、处理模块的处理结果发送上位机。本技术提供学员的腹腔开放手术模拟训练，可由老师或专家调取上位机所收集的数据和信息，对学员的训练结果进行评估。本技术是实现基于空间轨迹追踪、视频监控、分布式多传感器(流量传感器和压力传感器)，进行腹腔损害控制手术的效果评价和操作评价，以实现训练过程的量化评判。(三)有益效果本技术的有益效果是：本技术首次提供了一种腹腔开放手术模拟训练装置，可用于腹腔损害控制手术的模拟训练和实战演习，为受训者/学员提供逼真的手术对象，并根据受训者/学员的实际操作进行实时反馈，提供客观化的评估。本技术包含但不限于以下技术效果：(1)本技术腹腔开放手术模拟训练装置具有实感性。其中的胸腹腔模拟训练装置可提供逼真的视觉、触觉体验，允许学员使用真实的手术器械操作，如手术电刀等进行分离切割、针线缝合、生命监护、麻醉维持等，按临床实际操作程序进行操作，接近正常人体组织特性，提供逼真的操作力反馈和直接的效果反馈。(2)本技术腹腔开放手术模拟训练装置可提供整体性客观评价。结合专家临床决策经验和相关救治指南标准，对医护人员手术操作和系统典型手术装备操作效能进行客观化、专业化、标准化的评估分析。附图说明图1为本技术半开放胸腹腔模型的正视图。图2为本技术半开放胸腹腔模型内部的软组织及脏器模型示意图。图3为本技术可记录手术过程轨迹的手术刀的示意图。图4为本技术可记录手术过程轨迹的手术刀的充电座示意图。图5为本技术胸腹腔模拟训练装置的胸腹蒙皮正视图。图6为本技术腹腔损害控制手术模拟训练示意图。图7为本技术腹腔开放手术模拟训练装置的各功能模块通讯及控制关系图。...

【技术保护点】
1.一种腹腔开放手术模拟训练装置，其特征在于，其包括：/n胸腹腔模拟训练装置(10)，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；/n所述胸腹腔模拟训练装置(10)包括半开放胸腹腔模型(11)和软组织及脏器模型(12)；所述半开放胸腹腔模型(11)包含用于模拟人体胸腹腔的肋骨(111)、胸骨架(112)、胸腔(113)和腹腔(114)，所述肋骨(111)和胸骨架(112)固定在所述胸腔(113)和腹腔(114)中；所述软组织及脏器模型(12)包含可拆卸地安装在所述胸腹腔模型内部的软组织模型、脏器模型(121)和胸/腹主动脉模型(122)；/n可记录手术过程轨迹的手术刀(20)，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；所述手术刀(20)包括刀头(21)和刀柄(22)，所述刀柄(22)内部设有惯性传感器(221)，在刀柄(22)朝向刀头(21)的一侧还设有前向摄像头(222)，且其摄像镜头朝向刀头(21)的方向设置，所述刀柄(22)内还设置有无线传输模块(224)和蓄电池(223)；所述无线传输模块(224)与一台上位机(60)通讯连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种腹腔开放手术模拟训练装置，其特征在于，其包括：
胸腹腔模拟训练装置(10)，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；
所述胸腹腔模拟训练装置(10)包括半开放胸腹腔模型(11)和软组织及脏器模型(12)；所述半开放胸腹腔模型(11)包含用于模拟人体胸腹腔的肋骨(111)、胸骨架(112)、胸腔(113)和腹腔(114)，所述肋骨(111)和胸骨架(112)固定在所述胸腔(113)和腹腔(114)中；所述软组织及脏器模型(12)包含可拆卸地安装在所述胸腹腔模型内部的软组织模型、脏器模型(121)和胸/腹主动脉模型(122)；
可记录手术过程轨迹的手术刀(20)，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；所述手术刀(20)包括刀头(21)和刀柄(22)，所述刀柄(22)内部设有惯性传感器(221)，在刀柄(22)朝向刀头(21)的一侧还设有前向摄像头(222)，且其摄像镜头朝向刀头(21)的方向设置，所述刀柄(22)内还设置有无线传输模块(224)和蓄电池(223)；所述无线传输模块(224)与一台上位机(60)通讯连接。


2.根据权利要求1所述的腹腔开放手术模拟训练装置，其特征在于，所述训练装置还包含摄像装置(30)，用于录制学员在进行腹腔开放手术训练的过程视频；所述摄像装置(30)与所述上位机(60)通讯连接；所述摄像装置(30)固定于手术台(50)的手术灯(51)上。


3.根据权利要求1或2所述的腹腔开放手术模拟训练装置，其特征在于，还包括一个子控制单元(40)，设于所述胸腹腔模拟训练装置(10)内，与所述上位机(60)通讯连接；所述胸腹腔模拟训练装置(10)内还设有储血池(13)，所述储血池(13)通过蠕动泵(131)连接所述胸/腹主动脉模型(122)，且在所述储血池(13)与所述胸/腹主动脉模型(122)之间还设有压力传感器(14)；所述压力传感器(14)与所述子控制单元(40)通讯连接。


4.根据权利要求3所述的腹腔开放手术模拟训练装置，其特征在于，所述脏器模型(121)包括肝脏(121A)、双侧肾脏(121B)、脾脏(121C)和胃(121D)，且分别与所述胸/腹主动脉模型(...

【专利技术属性】
技术研发人员：余明，陈锋，张广，郭宇，袁晶，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所，
类型：新型
国别省市：天津;12