解剖模型制造技术

本实用新型专利技术涉及一种解剖模型(20)，包括网状层(210)，至少一种医疗工具(10)通过所述网状层(210)而被插入并操纵到所述模型(20)中，所述网状层(210)由至少两根弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)组成，每根股线的宽度范围为1mm～10mm，所述弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)是互连的，以便在所述弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)的交叉处提供多个间隙，所述医疗工具(10)能够通过这些间隙穿过所述网状层(210)。所述解剖模型(20)改善了训练模拟器的真实性。所述解剖模型(20)改善了训练模拟器的真实性。所述解剖模型(20)改善了训练模拟器的真实性。

【技术实现步骤摘要】
解剖模型


[0001]本技术大体上涉及医疗器械领域，更具体地涉及用于医学或外科手术模拟目的的解剖模型。

技术介绍

[0002]医学模拟
[0003]医学成像已在许多医学应用中越来越多地用于诊断/检查和治疗目的，如用于外科手术的内窥镜检查或用于各种妇科和/或产科应用的超声成像。除了在医学实践中可能遇到的用于多种患者解剖结构的常规医学仪器和程序之外，这些新技术可能需要对医生和外科医生进行专门培训，以掌握成像系统所需的间接手眼协调以及成像工具(如内窥镜或超声探头)的操纵。计算机化的医疗程序培训模拟器可以使医生和受训人员在实际地在手术室中进行练习之前，可以在虚拟现实环境中锻炼和改进其练习。
[0004]先进的医疗程序模拟器可以基于虚拟现实(“VR”)和/或混合现实或增强现实(“AR”)模拟设备，医师可以通过这些设备进行医疗程序场景的实验。 VR/AR系统可以根据医师的手势和动作来计算和显示解剖结构的视觉VR/AR 模型，以提供各种反馈(如视觉反馈)。在VR系统中，可以模拟整个图像以显示给使用者，而在AR系统中，可以将模拟图像覆盖或以其他方式与实际图像合并以显示给使用者。可以选择具有不同病理的各种患者模型。因此，为了训练目的，可以在一段时间内为使用者模拟执业医生多年来遇到的自然变化。为了评估目的可以记录和演练医学模拟过程。VR/AR模拟系统还可以计算并提供各种指标和统计信息。
[0005]VR/AR模拟系统(例如美国专利8992230中描述的系统)包括实际大小的人体解剖模型。VR/AR模拟系统可以还包括由使用者手持以更真实地模拟医疗过程的医疗器械。无源反馈VR/AR模拟系统(例如美国专利8992230中描述的系统)也可以与多种医疗程序训练场景一起使用，其中某些场景可能会产生受训人员触摸的解剖模型表面与VR/AR模拟系统计算并呈现在屏幕上的虚拟环境表面之间不匹配。为了在这种医学训练场景中进一步改善被动触觉体验并提高真实感，VR/AR模拟系统可以进一步采用美国专利9330502中所述的空间扭曲方法和系统。
[0006]模拟器系统
[0007]对于VR/AR医疗模拟器，使用直接根据实际医疗实践改编的医疗工具或仪器，最大限度地提高与物理解剖模型(人体模型)交互的真实感，可以进一步改善学习体验。在许多医学或外科手术程序中，使用者通过将该仪器插入身体门户并根据实际程序定位、定向并操纵该仪器来在患者体内进行操纵。该门户可以是自然的孔口，也可以是通过皮肤的手术切口。例如，在腹腔镜检查程序中，该门户在腹部的预定位置处被切开，而在关节镜检查程序中，该门户在关节周围的预定位置处被切开。在实际的医学实践中，可能会遇到各种各样的内部材料，每种内部材料都会产生不同的触觉效果，供最终使用者感知。在训练场景中正确模拟材料属性非常重要，因为处理不当可能会导致软骨和/或内部器官损坏。
[0008]因此，为了改善训练模拟器的真实性，期望利用材料布置来再现该触觉感知，该材料布置再现当最终使用者在模拟器解剖模型内操纵工具时要感知的触觉反馈。特别是必须解决以下问题：
[0009]‑
当工具以一定角度进入材料时，它不应能够自由移动，因为其运动通常会受到周围组织的限制。它应该感觉像是被驱动到进入方向。因此，需要模仿软体结构抵抗在体内进行工具操纵的左右运动阻力，同时仍提供作为工具操纵的枢轴点的身体进入门户的真实模拟。
[0010]‑
当工具与材料相互作用时，最好不要损坏它—即材料需要表现出足够的阻力和来自材料推回的引导力，同时要足够坚固以承受数千次操纵而无需更换模拟器中的这部分。
[0011]‑
由现成的、廉价的材料和制造方法得到的解决方案(该解决方案的材料成本以及组装/制造成本)必须是首选的。
[0012]‑
解决方案最好应足够稳定，以免进行过于频繁的维护，如机械重新校准 (例如机械手布置)。
[0013]在示例性肩关节镜检查过程中，可以用现有技术训练模拟器来模拟，使用者通过将手术工具通过门户孔引入并在关节解剖模型内定位和定向来操纵手术工具，以根据将要教给使用者的医疗程序的特定需要来操纵关节内部材料。工具的实例是探针、钩子、打孔器、抓手、剃须刀、成像工具(例如内窥镜或关节镜)，或更一般地，根据医学或外科手术要求，可以是与关节内的软体材料相互作用的任何器械。关节包括各种柔软的身体结构，如肌肉层、韧带和腱层，以及坚硬的身体结构，如软骨或骨骼。使用橡胶和塑料作为解剖结构的所有元件的可商购的解剖模型在操纵工具时会缺乏现实感。刚性塑料可以模拟与骨骼等硬质表面的接触，而橡胶只能模拟有限真实感的某些柔性材料。更一般地，为了在操纵穿过诸如肌肉层或韧带层或其组合之类的软体元件的工具时提供真实的触觉反馈，在不降低肌肉或韧带模拟材料性能的前提下，需要模拟一些左右运动阻力和摩擦。
[0014]优选地，模拟器装置可以用低成本材料制造。还可取的是材料布置足够坚固，以至于不需要太频繁地更换内部一次性零件，以便于在训练设施处维护并操纵模拟器。
[0015]因此，需要新颖的材料布置，该新颖的材料布置在操纵与解剖模型接触的工具以用于多种医学模拟应用时促进真实的触觉反馈，而在操纵模拟器之后不需要昂贵的材料设计和/或繁琐的一次性材料零件更换。

技术实现思路

[0016]本技术涉及以下项目。
[0017]1.一种解剖模型20，其特征在于，所述解剖模型20包括网状层210，至少一种医疗工具10通过所述网状层210而被插入并操纵到所述模型20中，所述网状层210由至少两根弹性体股线211、212、213、214、215、216、217、 218组成，每根股线的宽度范围为1mm～10mm，所述弹性体股线211、212、 213、214、215、216、217、218是互连的，以便在所述弹性体股线211、212、 213、214、215、216、217、218的交叉处提供多个间隙，所述医疗工具10能够通过这些间隙穿过所述网状层210。
[0018]2.根据项目1所述的解剖模型20，其特征在于，所述弹性体股线211、 212、213、
214、215、216、217、218是由天然橡胶、苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙丙橡胶、乙丙二烯橡胶、硅酮弹性体、含氟弹性体、聚氨酯弹性体和丁腈橡胶中的一种材料制成的股线。
[0019]3.根据项目1或2所述的解剖模型20，其特征在于，所述弹性体股线211、 212、213、214、215、216、217、218具有通过机织、编织、针织或钩编形成互连网的图案。
[0020]4.根据项目1或2所述的解剖模型20，其特征在于，每根弹性体股线211、 212、213、214、215、216、217、218的两端部均附接到所述解剖模型20。
[0021]5.根据项目4所述的解剖模型20，其特征在于，至少一根弹性体股线的所述端部附接到所述解剖模型20的骨元件上。
[0022]6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解剖模型(20)，其特征在于，所述解剖模型(20)包括网状层(210)，至少一种医疗工具(10)通过所述网状层(210)而被插入并操纵到所述解剖模型(20)中，所述网状层(210)由至少两根弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)组成，每根股线的宽度范围为1mm～10mm，所述弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)是互连的，以便在所述弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)的交叉处提供多个间隙，所述医疗工具(10)能够通过这些间隙穿过所述网状层(210)。2.根据权利要求1所述的解剖模型(20)，其特征在于，所述弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)是由天然橡胶、苯乙烯
‑
丁二烯嵌段共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙丙橡胶、乙丙二烯橡胶、硅酮弹性体、含氟弹性体、聚氨酯弹性体和丁腈橡胶中的一种材料制成的股线。3.根据权利要求1或2所述的解剖模型(20)，其特征在于，所述弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)具有通过机织、编织、针织或钩编形成互连网的图案。4.根据权利要求1或2所述的解剖模型(20)，其特征在于，每根弹性体股线(211、212、213、214、215、216、217、218)的两端部均附接到所述解剖模型(20)。5.根据权利要求4所述的解剖模型(20)，其特征在于，至少一根弹性体股线的所述端部附接到所述解剖模型(20)的骨元件上。6.根据权利要求1或2所述的解剖模型(20)，其特征在于，所述解剖模型(20)还包括皮肤层(200)，所述皮肤层(200)包括至少一个门户孔入口(110、111、112)，所述医疗工具(10)通过所述门户孔入口(110、111、112)而被插入并操纵到所述解剖模型(20)中以到达所述网状层(210)。7.根据权利要求6所述的解剖模型(20)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：古德龙，
申请(专利权)人：维塔医疗股份公司，
类型：新型
国别省市：