3D全硅胶心脏模型制造技术

本发明专利技术涉及一种3D全硅胶心脏模型，所述的心脏模型包括右心房、右心室、冠状静脉窦、上腔静脉、下腔静脉、前室间沟静脉、后室间沟静脉、心大静脉、心侧静脉、心侧后静脉及肺动脉，所述的心脏模型通过3D建模后采用全硅胶打印而成。本发明专利技术提供的心脏模型包括所有心脏相关的静脉循环系统、以及完整的右心系，是一种包括右心系统及周围主要静脉血管及肺动脉血管腔内解剖三维模型。通过模拟真实血流，结合脉动泵的心脏搏动模拟，临床医生在进行起搏器电极导线植入手术和双心室起搏电极导线植入手术的操作练习中，可以取得与真实病人体内操作相同的操作感受。

【技术实现步骤摘要】
3D全硅胶心脏模型
本专利技术涉及医用模型
，具体是指一种3D全硅胶心脏模型。
技术介绍
目前，在临床医学实践中，医生主要通过观摩手术及通过动物实验理解及学习双心室同步起搏（CRT）及起搏器导线植入手术技术的学习。而手术观摩方法，无法进行动手操作，对于手术步骤中每一步的操作，全靠观察想象，无法通过操作进行直观的认识，不利于医生的学习理解，动物实验实践，则因实验动物的心脏结构与人体有较大差异，无法实现完全的真实练习，而实验动物与心衰患者的心脏结构的差异更是非常巨大，对于医生的手术技能提升获益有限。目前临床实践中所运用的各种双心室同步起搏导线植入手术学习方法，同时也受限于资金花费和设备条件等限制，无法大规模开展。因此，需要一种便于手术技能练习的心脏模型。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是针对以上存在的问题，提供一种3D全硅胶心脏模型，能够用于双心室同步起搏导线植入（CRT）手术及起搏器导线植入技术练习。为了实现上述目的，本专利技术采用的3D全硅胶心脏模型的技术方案如下：所述的心脏模型包括右心房、右心室、冠状静脉窦、上腔静脉、下腔静脉、前室间沟静脉、后室间沟静脉、心大静脉、心侧静脉、心侧后静脉及肺动脉，所述的心脏模型通过3D建模后采用全硅胶打印而成。较佳地，所述的心脏模型包括脉动泵和与所述的脉动泵相连接的水槽，以实现对肺动脉及心脏冠状静脉系统循环的仿真模拟。较佳地，所述的心脏模型包括进水管和出水管，所述的进水管的一端与所述的脉动泵相连接，所述的进水管的另一端分别与心侧静脉、心侧后静脉、前室间沟静脉及后室间沟静脉相连接，所述的出水管的一端与肺动脉相连接，所述的出水管的另一端与所述的水槽相连接。较佳地，所述的心脏模型通过树脂杆固定于透明容器中。本专利技术的3D全硅胶心脏模型的有益效果在于：1）可以根据健康人心脏及周围大血管腔内膜进行三维重建，测量获得原始数据，按实际大小尺寸1∶1比例建模，符合生理状态，能较真实还原活体形态结构、大小；2）各个心腔及周围冠状静脉系统全部还原呈现，对血管粗细及弯曲度进行最大程度还原，并根据进行CRT植入手术所需要利用的工具的尺寸，对血管结构进行设计调整，以符合手术植入训练的要求，管壁以透明硅胶材料制作，能够透视内部结构，重叠部分不相互遮挡；3）综合考虑直视下及影像下的操作，对管腔的粗细进行专门设计，直视下管腔可实现很高的透明度，X影像下操作，管腔可实现在X影像下的清晰显影；4）从起搏器电极导线植入手术和双心室起搏电极导线植入手术的临床实际出发，帮助青中年医生迅速了解右侧心腔及相关大血管管腔以及冠状静脉系统真实大小、解剖形态、相互位置关系以及导管在相应心腔及静脉系统中操作的流程及操作注意事项；5）利用本模型可模拟各种心脏起搏器导线植入手术与双心室起搏起搏电极导线操作。附图说明图1为本专利技术的3D全硅胶心脏模型的第一结构示意图。图2为本专利技术的3D全硅胶心脏模型的第二结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。如图1～2所示，为本专利技术提供的3D全硅胶心脏模型的实施例，其中，所述的心脏模型包括透明底座3，底座3的上端设置有支撑杆，支撑杆的上端固定有心脏主体，心脏主体及附属结构包括右心房、右心室、冠状静脉窦、上腔静脉、颈内静脉、锁骨下静脉、下腔静脉、前室间沟静脉、后室间沟静脉、心大静脉、心侧静脉、心侧后静脉及肺动脉，所述的心脏模型通过3D建模后采用全硅胶打印而成，支撑杆可以为树脂杆。具体地，心脏主体的一侧设置上腔静脉，上腔静脉两侧连接有左、右锁骨下静脉，心脏主体中与上腔静脉同一侧的下端设置有下腔静脉，上腔静脉和下腔静脉均连接到右心房，右心房的下端连接有右心室，右心室的上端连接有肺动脉。右心房内部有冠状静脉窦开口，冠状静脉窦开口延续有冠状静脉窦主干，冠状静脉窦主干延伸为心大静脉，冠状静脉窦主干同时延伸出心侧静脉及心侧后静脉，心大静脉延伸为前室间沟静脉，冠状静脉窦主干同时延伸出后室间沟静脉。所述的心脏模型包括脉动泵2和与所述的脉动泵2相连接的水槽1，以实现对肺动脉及心脏冠状静脉系统循环的仿真模拟，实现血流的循环。其中，所述的心脏模型包括进水管和出水管，所述的进水管的一端与所述的脉动泵相连接，所述的进水管的另一端分别与冠状静脉分支心侧静脉、心侧后静脉、前室间沟静脉及后室间沟静脉相连接，所述的出水管的一端与肺动脉相连接，所述的出水管的另一端与所述的脉动泵2相连接。其中，如图2所示，标记4表示冠状静脉进水，标记5表示肺动脉出水，标记6表示锁骨下静脉出水。脉动泵抽吸水槽中的液体，将液体通过冠状静脉进水点泵入心脏主体中，充盈心脏主体后，水流通过肺动脉出水口回流入脉冲泵内，经脉冲泵泵入水槽，形成完整的水流循环，实现对静脉血流的模拟。本专利技术提供的3D全硅胶心脏模型，与真实人体静脉血流方向相同，人体血流通过冠状静脉末端汇集心脏各处回流的静脉血，汇入冠状静脉窦后进入右心房，上下腔静脉汇集体循环各处的静脉血，一同汇入右心房，至右心室，通过肺动脉将血液泵入肺部进行血液氧分交换。本专利技术提供了一种3D全硅胶心脏模型的制备方法，包括步骤：1）建立心衰患者心脏及相关动静脉系统原始CT数据；2）根据原始的CT数据进行建模，用透明硅胶重建右侧心房心室心肌、相关动静脉血管壁以及外膜；3）左心房左心室通过树脂塑形制作，通过树脂支撑杆固定于底座之中，其中，左心房左心室无内部空腔，用于X影像下完整心影显示。本专利技术的3D全硅胶心脏模型，通过对冠状窦及静脉系统的完全展示，以及通过采集真人的血管直径数据，并且采用了硅胶的材质，从血管弹性和尺寸上进行了细致化的打磨，保证了显影效果和操作真实度，从而可以在真实导管室C臂下进行手术训练，不同于现有技术模型应用均为使用电子模拟器，其采用的是软件来模拟操作器械，而非采用真实的手术器械，所以在操作手感和真实度上都无法还原手术的操作体验。真实C臂下操作为目前唯一接近心内科介入医生操作的方案。可以根据人体心侧静脉及心侧后静脉的生理形状和数据，对血管的粗细和弯度进行了优化调整，使得其具备典型的左室冠状静脉系统特征。所有的静脉系统均为独立管腔，且呈现从远端至心尖逐渐变细。所有的静脉系统在连接便携式脉动泵后，通过脉动泵的泵出及抽吸作用下可实现类似静脉血液循环的血流作用。由此，本专利技术提供的心脏模型包括所有心脏相关的静脉循环系统、以及完整的右心系，是一种包括右心系统及周围主要静脉血管及肺动脉血管腔内解剖三维模型。通过模拟真实血流，结合脉动泵的心脏搏动模拟，临床医生在进行起搏器电极导线植入手术和双心室起搏电极导线植入手术的操作练习中，可以取得与真实病人体内操作相同的操作感受。因心脏主体本身的材质为透明材质，进行起搏器电极导线植入手术和双心室起搏电极导线植入手术的操作练习时，可以在各种环境下进行练习，大大提升了对于医生手术教育的便捷性。因模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D全硅胶心脏模型，其特征在于，所述的心脏模型包括右心房、右心室、冠状静脉窦、上腔静脉、下腔静脉、前室间沟静脉、后室间沟静脉、心大静脉、心侧静脉、心侧后静脉及肺动脉，所述的心脏模型通过3D建模后采用全硅胶打印而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D全硅胶心脏模型，其特征在于，所述的心脏模型包括右心房、右心室、冠状静脉窦、上腔静脉、下腔静脉、前室间沟静脉、后室间沟静脉、心大静脉、心侧静脉、心侧后静脉及肺动脉，所述的心脏模型通过3D建模后采用全硅胶打印而成。


2.根据权利要求1所述的3D全硅胶心脏模型，其特征在于，所述的心脏模型包括脉动泵和与所述的脉动泵相连接的水槽，以实现对肺动脉及心脏冠状静脉系统循环的仿真模拟。

【专利技术属性】
技术研发人员：陆靓辉，杨磊，蔡勇敏，
申请(专利权)人：陆靓辉，杨磊，蔡勇敏，
类型：发明
国别省市：上海;31