骨盆手术训练模型的制作方法

专利名称：骨盆手术训练模型的制作方法
技术领域：
本专利文件涉及用于教授外科手术及其他医学手术的装置和方法。更具体地而非作为限制，本专利文件涉及在骨盆、或位于其中的器官和组织的各种外科和医学技术中用于教授、实施或评估医生能力的装置、方法或成套工具。
背景技术：
目前教授骨盆手术的方法包括外科手术的学习、观看手术视频、和在有经验医生的指导下来观察和参加现场手术。目前教授手术的“亲自动手式”学徒制方法和“看一个，做一个，教一个”的方式可能使手术室或外科手术室的活体患者面临大量的风险。此外，对合适的活体患者或“教学病例”的需要可能限制医生训练，并且使医生和教学医院面临潜在的渎职诉讼且增加保险费。近年来，因为渎职诉讼的风险，越来越少适格的医生去教授外科手术，这使得在外科手术中受过很好训练的医生更少。尸体也可以用于教授外科手术，但是尸体非常昂贵，且面临将疾病传播给医生或通过医生传播疾病的风险。对于许多医院而言，提供尸体实验室和提供管理实验室和实施训练的辅助人员的成本，使训练很难实行。因此，这些医生可能会被要求去参加尸体研讨课，因此增加了与尸体训练有关的成本。由于宗教和文化的原因，某些医生反对利用尸体进行外科手术的教学。使用尸体的另一缺陷在于一旦尸体的特定区域已经动过手术，组织就会被破坏并且不能被再次使用以重复手术。防腐剂、冷却、冷冻或阻止尸体组织分解的其他方法的使用可能会影响感觉、柔软性、坚硬度、一致性或纹理，因此尸体组织不能模仿活体组织。因此，尸体的手术体验不能真实地模仿在活体患者上进行手术的体验。许多手术必须在没有打开手术区域的情况下进行，因此在某种程度上医生是在“看不见”的情况下进行手术。该“看不见”的手术要求医生在手术区域中通过触摸各种组织、器官和目标的位置和标记来进行触诊，以使医生可以在正确组织和器官上进行外科手术。识别组织间的真实触觉差异(例如，尺寸、形状、密度、软/硬或表面特征)有助于识别正确部位，以进行各种外科手术并且防止因疏忽而切断组织或器官。申请人:相信，在教授、实施和评估所有的基本和高级的骨盆手术时，市场上没有骨盆手术模型能够使用，特别是没有这样的模型，即，医生能够在模型上从头到尾进行多个完整的外科手术。但是，诸如 American Medical Systems, Gynecare, Bard 和 BostonScientific制造商已经开发出特定的解剖骨盆手术模型，以使用所述制造商的手术器械或装置演示高度或非常特定的手术方法。还可获得腹骨盆区域的人体解剖模型用于常规研究、常规医学手术的教学和身体检查，例如Gaumard Scientif ic和Limbs and Things所提供的那些，但是据信这些模型不是为了或能够表示或实施大多数基本和高级外科手术或技术而设计。在这些有限的模型中，基本上没有所有的主要器官和组织，特别是缺少用于识别标记或引导医生到达正确的手术部位所必需的器官和组织，这样阻碍了提供逼真的手术经历的能力，并且阻碍了手术的教学以适应或响应由这些附属的组织和器官的存在(或非故意切断)所引起的手术复杂化。这些现有的模型、器官和组织通常由硬的或半刚性的材料和塑料制成。这妨碍了为了识别手术区域中各种器官和组织而进行的触觉差异教学，因此不能提供逼真的手术经历。此外，现有手术模型的组织和器官是不可替换的，并且模型不能用于多个手术，因此增加了医生的训练成本。据信目前还没有逼真地模仿活组织且适于进行所有的现有、基本和高级的骨盆手术技术的可再用的、在解剖学上完整的且交互式的骨盆手术模型。据信没有在解剖学上完整的交互式手术模型适用于在单个模型中教导、实施和评估人类女性骨盆的外科手术和技术，例如而非限定，阴道子宫切除术、双侧输卵管卵巢切除术、耻骨后尿道悬吊术、经闭孔尿道悬吊术、新单切口中尿道悬吊术、双侧骶棘韧带悬吊/固定、膀胱损伤修复或直肠损伤修复。

发明内容
除了其他方面，本发明人已经意识到需要提供或改善骨盆模型，以便可以在进行医学或外科检查或手术中帮助训练医务人员。因此，除了其他方面，本文描述了至少部分可再用的骨盆模型，该骨盆模型具有表示骨盆区域的各种组织或器官的身体组件模型块或模块，最终用户可以在人类解剖模型外壳中分离和可互换地替换它们。除了其他方面，本发明人还意识到还需要骨盆手术模型外壳，该外壳具有表示骨盆区域的所有重要的骨骼、器官、组织、脉管系统和神经的身体部件模型，具有逼真的外观、感觉、柔软度/硬度、密度、重量、弹性、颜色等，以提供用于教学、实施和评估所有骨盆外科、医学和身体检查技术和手术的逼真外科手术体验。本发明的各种实施例可以包括能够解决某些或所有这些问题或需要(例如本文中所描述的)的创造性特征。如本文所使用的，表示或仿制人类男性或女性骨盆区域的身体部件可以通过根据提供期望训练的需要以正常形式或异常形式的身体部件所表示的相应解剖术语表示(例如，为了方便起见，在本文中，用于骨骼、皮肤、结缔组织、韧带、器官、血管、神经、骨骼或其他组织的身体部件模型可以通过它们各自的解剖学术语所表示)。在实施例中，可以提供人体的骨盆区域的解剖模型，以帮助教授、实施或评估与人类骨盆有关的各种检查、医学或外科手术或技术。例如，可以提供人类男性或女性骨盆解剖模型。在女性骨盆解剖模型的实施例中，可以在该模型上教授、实施或评估的手术可以包括，仅用于举例而非限制，阴道子宫切除术、双侧输卵管卵巢切除术、耻骨后尿道悬吊术、经闭孔尿道悬吊术、新单切口中尿道悬吊术、骶棘韧带悬吊/固定、膀胱损伤修复或直肠损伤修复中的一种或多种。在男性骨盆解剖模型的实施例中，可以在该模型上教授、实施或评估的手术可以包括，仅用于举例而非限制，男性尿道悬吊术或前列腺切除术。在实施例中，人体的骨盆区域的解剖模型可以包括连接到骨盆模型架上的较硬的骨盆骨架或骨盆带的至少一部分、和可以在人类骨盆区域中发现的各种器官、肌肉、神经、韧带、腱、结缔组织、血管、淋巴组织、膜腔和皮肤的一种或多种模型(本文中通常可以称作“身体部件模型”)。本发明的身体部件模型具有模仿所表示的特定人类组织的弹性、柔性、密度、柔软度/硬度、一致性、颜色、外观和感觉。身体部件模型可以包括弹性体，弹性体具有人类皮层的厚度、密度、一致性、外观和感觉，表示腹骨盆区域中人类皮层的软组织和筋膜可以装入提供外部模型的形状和外观的骨盆骨架的至少一部分，模型基本上表示了人类腹骨盆区域的外观。在某些实施例中，解剖模型的顶部或前表面或后表面可以被打开，以允许观察和视频记录正在解剖模型上进行的检查或医学外科手术。骨盆模型的各种实施方式可以包括骨盆模型架，骨盆模型架包括底座、垂直构件、和水平构件。骨盆模型的骨盆骨架的一部分连接到架的水平构件上。在替代性实施方式中，垂直构件可以转动以帮助示范医学或外科手术。在其他实施方式中，架的水平构件可以转动，以允许转动骨盆解剖模型的位置，因此模拟在检查、医学或外科手术期间活体人可能朝向的位置，例如膀胱切石卧位、反向膀胱切石卧位、特伦德伦伯格位、伏卧位或其他期望位置。为了更好地示出本文中所描述的主题，提供了一系列非限制性实施例。 实施例I描述可以包括用于示范、实施或评估人类骨盆检查、医学或外科手术或技术的解剖模型的主题。该模型可以包括骨盆区域结构，骨盆区域结构包括耻骨、骶骨、尾骨和至少一个坐骨或髂骨的三维(3D)解剖表示。该模型还可以包括用户可更换的身体部件模块，用户可移动的身体部件模块包括人类器官、腺、肌群、神经、血管、韧带、腱、结缔组织或皮肤的至少一种的3D结构表示，身体部件模块设置为以大体正确的解剖关系接合到骨盆区域结构。在实施例2中，实施例I的主题可以任选地包括解剖模型，解剖模型包括支撑结构，支撑结构设置为支撑骨盆区域结构且包括可锁定的转动连接器，转动连接器设置为可移动地将至少一部分骨盆区域结构连接到支撑结构上，以允许转动骨盆区域结构的暴露顶部区域，让观察者从侧面看到。在实施例3中，实施例I或2的任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中骨盆区域结构包括至少3个独立地用户可更换的模块，包括(I)前部模块，包括耻区的3D表示；(2)后部模块，包括至少一部分骶骨的3D表示；和(3)中间模块，包括至少包括髂嵴的主骨性骨盆的3D表示；以及，其中前部和后部模块包括各自连接器，用户能够沿各自规定的非解剖边界将该连接器与中间模块连接和分开。在实施例4中，实施例1-3中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中前部模块包括耻骨联合、耻骨下支和耻骨上支的3D表示；中间模块包括髂嵴、坐骨结节和第一骶椎的3D表示；和后部模块包括坐骨棘、第二、第三、第四、和第五骶椎和尾骨的3D表示。在实施例5中，权利要求1-4中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，解剖模型包括膀胱模块，膀胱模块包括膀胱的3D表示，膀胱模块包括连接器，用户能够将连接器与前部模块、后部模块或中间模块的至少一个连接或分开。在实施例6中，实施例1-5中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中膀胱模块包括含弹性囊的膀胱的3D表示，设置为能够保持液体且设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；和男性或女性滑动锁连接器，设置为接合前部模块的匹配的女性或男性滑动锁连接器。
在实施例7中，实施例1-6中任一项的主题可以任选地包括解剖模型，其中膀胱的3D表示包括能够关闭的阀，以使得膀胱的3D表示能够至少保持某些液体。在实施例8中，实施例1-7中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中膀胱模块包括以下之一输尿管的3D表示，任选地设置为能够携带液体并设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；或尿道的3D表示，任选地设置为能够携带液体并设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉。在实施例9中，权利要求1-8中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，解剖模型包括子宫模块，子宫模块包括子宫的3D表示，子宫模块包括连接器，用户能够将连接器与前部模块、后部模块或中间模块的至少一个连接或分开。在实施例10中，实施例1-9中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中子宫模块包括以下之一子宫动脉的3D表示，任选地设置为能够携带液体和设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；和男性或女性滑动锁连接器，设置为接合中间模块的匹配的女
性或男性滑动锁连接器；以及，其中子宫的3D表示设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉。在实施例11中，实施例1-10中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，包括皮层，包括阴户的3D表示，设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；和阴道的3D表示，设置为在阴户的3D表示之间延伸且包括通到子宫的3D表示中的子宫颈。在实施例12中，实施例1-11中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中，皮层包括开口，开口的尺寸和形状设计为容纳骨盆区域结构的中间模块和支撑件之间的转动连接器，其中骨盆区域结构的中间模块位于皮层中，支撑件位于皮层外。在实施例13中，权利要求1-12中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，解剖模型包括直肠模块，直肠模块包括直肠的3D表示，直肠模块包括连接器，用户能够将连接器与前部模块、后部模块或中间模块的至少一个连接或分开。在实施例14中，实施例1-13中任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中所述直肠模块包括所述直肠的3D表示，任选地设置为能够携带液体和设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；和男性或女性滑动锁连接器，设置为接合后部模块的匹配的女性或男性滑动锁连接器。在实施例15中，实施例1-14的任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中身体部件模块包括骶棘韧带的3D表示。在实施例16中，实施例1-15的任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中身体部件模块包括阴道、子宫颈、子宫、输卵管或卵巢的至少一个的3D表示。在实施例17中，实施例1-16的任一个的主题可以任选地包括解剖模型，其中身体部件模块设置为模拟由身体部件模块表示的人体部件的病理情况。实施例18可以包括或可以与实施例1-17中任一个相结合，以包括用于示范、实施、或评估人类骨盆检查、医学或外科手术或技术的解剖模型，模型包括骨盆区域结构，骨盆区域结构包括耻骨、骶骨、尾骨和至少一个坐骨或髂骨的三维(3D)解剖表示；和用户可更换的身体部件模块，用户可更换的身体部件模块包括人类器官、腺、肌群、神经、血管、韧带、腱、结缔组织或皮肤的至少一个的3D结构表示，身体部件模块设置为以大体正确的解剖关系接合到骨盆区域结构；以及其中骨盆区域结构包括至少3个独立地用户可更换的模块，包括(I)前部模块，包括耻区的3D表示；(2)后部模块，包括至少一部分骶骨的3D表示；和(3)中间模块，包括至少包括髂嵴的主骨性骨盆的3D表示；以及，其中前部和后部模块包括各自连接器，用户能够沿各自规定的非解剖边界将该连接器与中间模块连接和分开。实施例19可以包括或可以与实施例1-18的任一个相结合，以包括可以包括使用用于示范、实施或评估人类骨盆检查、医学或外科手术或技术的主题(例如，用于进行操作的方法和装置，或包括当通过机器进行操作时使机器进行操作的指令的机器可读媒介)，所述模型包括骨盆区域结构，骨盆区域结构包括耻骨、骶骨、尾骨和至少一个坐骨或髂骨的三维(3D)解剖表示；和用户可更换的身体部件模块，用户可更换的身体部件模块包括人类器官、腺、肌群、神经、血管、韧带、腱、结缔组织或皮肤的至少一个的3D解剖表示，身体部件模块设置为以大体正确的解剖关系接合到骨盆区域结构；所述方法包括允许用户进行人类骨盆检查、医学或外科手术或技术；以及，在用户已经进行人类骨盆检查、医学或外科手术或技术之后，更换身体部件模块。在实施例20中，实施例1-19中任一个的主题可以任选地包括将液体提供给解剖 模型。本装置、方法和成套工具的这些及其他实施例、优点和特征将部分地在以下的具体实施方式
中进行阐述。该发明内容旨在提供本专利申请的主题的概述。其并非旨在提供本发明的排外的或穷举的说明。包括具体实施方式
，以提供与本装置、方法和成套工具有关的进一步信息。附图
简要说明在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可描述不同视图中的类似部件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示类似部件的不同例子。作为示例而非限制，附图通常示出了本文中讨论的各种实施方式。图I示出了人类骨盆区域解剖模型的一部分的实施例。图2A是具有架和骨盆区域结构的解剖模型的实施例的侧视图。图2B是具有架和骨盆区域结构的解剖模型的实施例的前视图。图3是解剖模型一部分的实施例的分解图。图4A是包括骨盆区域结构的实施例的一部分的模型部分的实施例的截面侧视图。图4B是包括提供子宫的3D表示的子宫模块的一部分和阴道的3D表示的一部分的模型的一部分实施例的剖面侧视图。图4C是沿图4B所示的切线4C-4C得到的剖视图。图5A是骨盆区域结构的后部模块的实施例的前视图。图5B是骨盆区域结构的前部模块的实施例的前视图。
具体实施例方式部件列表(参考标记一部件)100-骨盆区域解剖模型110——底座
111-架112-柱113-横杆114A-B-立杆115——骨盆区域结构118A-B-安装件120A-B-接收件122A-B-把手
·
301-锁销302-接收件303——直肠304—后部模块305-中间模块306——前部模块307—闭孔肌身体部件模块308——骶棘韧带身体部件模块310——皮层311——膀胱313-滑动锁314-滑动锁槽321-滑动锁326-滑动锁槽33OA-B-缝335-阴户33IA-B-通道340-阴道341——子宫模块342-子宫344A-B-滑动锁345A-B——滑动锁槽346A-B-输卵管347A-B-卵巢348-子宫颈349A-B——子宫动脉353——直肠模块361——膀胱模块402——膀胱内腔405——子宫腔407——前部盲囊
408——后部盲囊410——直肠内腔412-臀沟图I示出了人类骨盆区域解剖模型100的一部分的实施例。骨盆区域解剖模型100可以包括或连接到架111上。在实施例中，架111可以包括平的或其他形状的底座110、可以从底座向上延伸的立柱112、可以从柱112的顶部开始向两侧方向水平延伸的横杆113、可以从横杆113的各个端部向上延伸的垂直竖立柱(或立杆)114A-B。在实施例中，骨盆区域解剖模型100可以包括三维(3D)表示的骨盆区域结构115，例如，可以被安装或以其他方式设置在横杆113上和立杆114A-B之间。在实施例中，可以设置转轴或其他安装件118A-B，以便将骨盆区域结构115连接到立杆114A-B或与架111关联的其他结构上。例如，转轴或其他安装件118A-B可以从骨盆区域结构115的相对侧面向外水平延伸到各个立杆114A-B 上，以使骨盆区域结构115能够向前或向后转动，例如可以使位于解剖模型100前部的观察者按照用户的要求观察骨盆区域结构115的俯视图、前视图、底视图或后视图。在实施例中，立杆114A-B的上部的末端端部可以包括连接到各个安装件118A-B的枢轴，例如通过在各自的环形、U形或其他形状的接收件120A-B中接收转轴或其他安装件118A-B。圆形把手或其他把手122A-B可以位于转轴或其他安装件118A-B的末端，以便在诸如转动骨盆区域结构115的时候使用户能够抓握。圆形把手或其他把手122A-B (或接收件120A-B)可以包括锁定器件，以使骨盆区域结构115可锁定到特定的转动位置，例如该转动位置可以选自沿旋转运动的转动范围的一个或多个预定或用户任意选择的位置。转动骨盆区域结构115可以有助于教学或其他示范目的，以便可以从开放的上表面观看或视频采集骨盆区域结构115的内部解剖，或当表示在真实的有生命的人的骨盆检查、医学或外科手术或技术期间的定位时，可以使骨盆区域结构115处于水平方向。在实施例中，模型100可以包括或连接到摄像机，例如摄像机可以安装到骨盆区域结构115的敞开的上表面上，以获得外科的或其他医学程序或检查的视频。图2A是具有架111和骨盆区域结构115的解剖模型100的实施例的侧视图。图2A示出了相对于架111能够转动(例如向前或向后)骨盆区域结构115的实施例。在实施例中，该转动可以提供全部360度范围的转动旋转运动。如果期望的话，可以设置更多限制的子范围，例如通过设置一个或多个止动件(例如，设置在安装件118A-B、接收件120A-B、把手122A-B或它们的组合上)，止动件的尺寸、形状和位置可以设计为限制运动的旋转范围。在实施例中，可以设置锁定装置(例如夹、棘齿、锁销、或其他闭锁机构)，以使用户可锁定或解锁骨盆区域结构115的转动位置，以便如果期望的话，允许从其敞开的上表面观看或视频采集骨盆区域结构115的内部解剖。图2B是具有架111和骨盆区域结构115的解剖模型100的实施例的前视图。图2B示出了能够相对于架111转动(例如绕纵轴(例如立柱112提供的轴))骨盆区域结构115的实施例。如果期望的话，该转动可以绕纵轴提供全部360度范围的转动的旋转运动，或如果期望的话，例如通过一个或多个止动件(例如设置在立柱112、底座110或它们的组合上)提供进一步限制的子范围，止动件的尺寸、形状或位置设计为限制绕纵轴的活动的旋转范围。在实施例中，可以提供锁定装置(例如夹、棘齿、锁销或其他锁止机构)，以使用户锁定或解锁骨盆区域结构115绕纵轴的转动位置。
图3是解剖模型100 —部分的实施例的分解图。在此实施例中，骨盆区域结构115可以包括或包含多个用户可替换的模块化部分，模块化部分可以称作块(cartridge)或模块。模块化部分可以设置为允许最终用户将模块化部分组装在一起，或拆开模块化部分。在实施例中，用户可更换的模块化部分可以包括前部模块306、中间模块305和后部模块304。这些模块或其他模块可以作为一组一起安装到组件中，以提供骨盆区域结构115的一部分。这些模块化部分不必在自然的解剖边界处(例如关节等)组装在一起。作为替代，在实施例中，可以任意地形成模块之间的接合处或边界，例如通过平面切割、联锁切割等。这可以有助于提供稳定性。可以提供扣在一起的匹配部件(例如锁销和接收件)，以将这些模块保持在一起。其他固定技术可以附加地或可替代地用于将这些模块保持在一起，以便允许用户组装或用户拆开，例如钩和环状织物(例如VELCRO)、夹子等。在实施例中，前部模块306可以包括阳性扣紧销301，例如，当前部模块306的平面侧压在中间模块305的平面侧上时，阳性扣紧销301可以插入和扣合到中间模块305前 部的对应匹配接收件302中，或反之亦然。在实施例中，后部模块304可以包括阳性扣紧销301，例如，当后部模块304的平面侧压在中间模块305的平面侧上时，阳性扣紧销301可以插入和扣合到中间模块305后部的对应匹配接收件302中，或反之亦然。因此，如图3所示，解剖模型100可以包括骨架的一部分，骨架可以提供大体上逼真的人类骨盆带的表示，骨盆带可以被独特地分割成多个(例如3个)模块化部件或部分。模块可以包括一个或多个在手术时有用的解剖标记(例如，正常的、病理的，怀孕期间的)，以识别一个或多个正确的手术位置。在实施例中，每个该骨盆部分(例如前部模块306、中间模块305和后部模块304)均可以是用户可更换的，并且例如通过用户可以连接到一个或两个其他的骨盆部分模块或可以从一个或两个其他的骨盆部分模块拆开。在实施例中(例如还在图5B的详细的前视图实施例中示出的)，前部模块306可以包括前部骨盆部分，前部骨盆部分可以包括耻骨联合和左右耻骨支骨复合体(例如优良的和较差的耻骨支)的3D表示。在实施例中，骨盆区域结构115的前部模块306可以包括闭孔的3D表示。在实施例中，一个或多个用户可连接的、用户可拆开的、或用户可更换的3D闭孔肌的身体部件模块307 (例如表示一个或多个闭孔膜或一个或多个闭孔肌肉)，可以跨过闭孔的3D表示的一部分。在实施例中，一个或多个该3D闭孔肌的身体部件模块307可以是可移动地连接到绕闭孔的3D表示的它们各自的连接位置，例如使用扣在一起的安装件或其他连接技术。在实施例中，中间模块305可以包括中间骨盆骨骼部分，中间骨盆骨骼部分可以包括髂嵴、坐骨结节、包括骶骨翼、骶骨岬、骶骼关节的上部骶骨、第一骶椎、第四腰椎、和第五腰椎的3D表示的一个或任意组合。在实施例中，后部模块304可以包括坐骨棘、第二骶椎、第三骶椎、第四骶椎、第五骶椎和尾骨的3D表示的一个或任意组合。在实施例中(例如图5A所示)，后部模块304可以包括或被固定到一个或多个骶棘韧带模块308。骶棘韧带模块308可以包括一个或多个骶棘韧带的3D表示。在实施例中，骶棘韧带模块308可以通过用户连接到后部模块304或通过用户与后部模块304分开。在实施例中，骶棘韧带模块308可以在后部模块304的下部骶骨(例如骶椎3-5)的3D表示和后部模块304的坐骨棘的3D表示之间延伸，例如在图5A的更加详细的前视图实施例中所示出的。
在实施例中，可以提供膀胱模块361，例如用于包含在骨盆区域结构115中。膀胱模块361可以包括膀胱311的3D表示，膀胱311的尺寸、形状、纹理被设计、或甚至填充液体，以模拟外科手术或其他医学程序中将遇到的实际人类膀胱。在实施例中，膀胱模块361可以被用户与一个或多个其他部件(例如前部模块306、中间模块305或后部模块304)连接或分开，以使膀胱模块361所提供的膀胱311的3D表示将以大体上正确解剖关系与骨盆区域结构115的3D表示所提供的其他解剖特征的3D表示相间隔开。例如，如图3所示，膀胱模块361可以包括凸出的滑动锁321，滑动锁321可以滑入且接合到匹配的凹形接收件中，例如前部模块306上的滑动锁槽326，或反之亦然。当膀胱模块361已经经由滑动锁321和滑动锁槽326滑入位置时，膀胱311的3D表示将相对于骨盆区域结构115的3D表示所提供的其他解剖特征的3D表示以大体上正确解剖关系间隔开。在实施例中，膀胱模块361可以包括或连接到尿道的3D解剖表示上，尿道可以以大体上正确的解剖关系与骨盆区域结构115的3D表示所提供的其他解剖特征的3D表示间 隔开。在实施例中，尿道的3D表示可以任选地包括管，管可以设置为携带液体，以模拟尿液。管可以包括或连接到一个或多个阀，以便通过尿道的3D表示输入液体、保存液体或释放液体。在实施例中，膀胱模块361可以包括或连接到一个或两个输尿管的3D解剖表示上，输尿管可以以大体上正确的解剖关系与骨盆区域结构115的3D表示所提供的其他解剖特征的3D表示间隔开。在实施例中，输尿管的3D表示可以任选地包括管，管可以设置为携带液体，以模拟尿液。管可以包括或连接到一个或多个阀，以便通过输尿管的3D表示输入液体、保存液体或释放液体。在实施例中，可以提供直肠模块353，例如用于包含在骨盆区域结构115中。直肠模块353可以包括直肠303的3D表示，直肠303的尺寸、形状、纹理被设计、或甚至填充物质，以模拟外科手术或其他医学程序中将遇到的实际人类直肠。在实施例中，直肠模块353可以被用户与一个或多个其他部件(例如前部模块306、中间模块305或后部模块304)连接或分开，以使直肠模块353所提供的直肠303的3D表示将以大体上正确解剖关系与骨盆区域结构115的3D表示所提供的其他解剖特征的3D表示相间隔开。例如，如图3所示，直肠模块353可以包括凸出的滑动锁313，滑动锁313可以滑入且接合到匹配的凸形接收件中，例如后部模块304上的滑动锁槽314，或反之亦然。当直肠模块353已经经由滑动锁313和滑动锁槽314滑入位置时，直肠303的3D表示将以大体上正确解剖关系与3D表示的骨盆区域结构115所提供的其他解剖特征的3D表示间隔开。在实施例中(如图4A所示)，直肠模块可以具有内部贮存器或腔410。在实施例中，骨盆区域结构115可以包括3D模拟的皮层310，其尺寸、形状、纹理等可以被设计，以模拟骨盆区域的实际的人类皮肤、肌肉、脂肪或其他的类似组织，例如在外科手术和其他医学手术期间将要遇到的。在实施例中，皮层310的尺寸和形状可以设计为安装在前部模块306、中间模块305和后部模块304的组件的周围，组件可以包括其他模块化的部件或其他身体部件，例如膀胱模块361或直肠模块353或其他模块(例如提供其他身体部件的3D结构表示)。在实施例中，例如当前部模块306、中间模块305和后部模块304位于皮层310中时，皮层310可以设置为容纳(例如穿过)安装件118A-B。在实施例中，皮层310可以包括缝330A-B (例如从骨盆区域结构115的顶部开口向下延伸)。在实施例中，缝330A-B可以终止于通道331A-B处或以其他方式提供通道331A-B，通道331A-B的尺寸与形状可以设计为容纳安装件118A-B通过的通道。这样可以使最终用户方便地将皮层310套在骨盆区域结构115的更内的部件(例如，前部模块306、中间模块305和后部模块304的组件)上或从骨盆区域结构115的更内部件上脱下。在实施例中，缝330A-B可以是拉链式的、紧扣在一起、或分别以其他方式具有钩和扣、或用于使缝保持闭合的其他设备，例如当皮层310在适当的位置上时以使安装件118A-B延伸通过皮层310中的通道331A-B。在实施例中，皮层310可以包括阴户335的3D解剖表示，例如相对于骨盆区域结构115的其他人体部件的3D表示以大体正确的尺寸、形状或解剖关系。阴道340的3D解剖表示可以从阴户335的3D表示延伸，例如相对于骨盆区域结构115的其他人体部件的3D表示以大体正确的尺寸、形状或解剖关系。在实施例中，可以提供子宫模块341，例如用于包含在骨盆区域结构115中。子宫模块341可以包括子宫303的3D解剖表示，子宫303的尺寸、形状或位置被设计，以模拟外科手术或其他医学手术中将遇到的真实的人类子宫。在实施例中，子宫模块341可以包括 输卵管346A-B的3D解剖表示。在实施例中，子宫模块341可以包括卵巢347A-B的3D解剖表示。在实施例中，子宫模块341可以包括一个或两个子宫动脉349A-B的3D解剖表示。在实施例中，子宫动脉349A-B的3D表示可以包括可以设置为携带液体(例如着色水、着色矿物油或其他适当的液体)的管，以模拟血液。在实施例中，管可以包括或连接到一个或多个阀，以使液体输入、保持在或流出子宫动脉349A-B的3D表示。在实施例中，子宫模块341可以被用户与一个或多个其他部件(例如前部模块306、中间模块305或后部模块304)连接或分开，以使子宫模块341所提供的子宫342的3D表示将以大体上正确解剖关系与骨盆区域结构115的3D表示所提供的其他解剖特征的3D表示相间隔开。例如，如图3所示，子宫模块341可以包括一个或多个凸出的滑动锁344A-B，例如可以分别滑入和接合到各自匹配的接收件(例如在中间模块305的相对的内部相对侧的凹形的滑动锁槽345A)中，或反之亦然。当子宫模块341已经经由滑动锁344A-B和滑动锁槽345A-B滑入位置时，其解剖特征的3D表示将以大体上正确解剖关系与3D表示的骨盆区域结构115所提供的另外解剖特征的3D表示相间隔开。在实施例中，当子宫模块341经由滑动锁344A-B和滑动锁槽345A-B滑入适当位置时，设置子宫345的3D表示的子宫颈348部分的3D解剖表示，以便当接下来相对于前部模块306、中间模块305和后部模块304的组件放置皮层310时，阴道340的3D表示向上延伸，以接收(以大体解剖学上正确的位置插入其中)子宫颈348的3D解剖表示。图4A是包括骨盆区域结构115的实施例的一部分的模型100部分的实施例的截面侧视图。此外，图4示出了以下部件的一部分的3D表示的剖视图皮层310、阴户335、阴道340、直肠303、后部模块304所提供的骨盆的后部、子宫342 (可以任选地包括内部腔或内腔405)、膀胱311 (可以任选地包括内部贮存器402、内部贮存器402包括一个或多个端口和阀，例如为了保持液体，例如为了模拟通过膀胱的尿液保持)、膀胱模块361的滑动锁321和前部模块306所提供的骨盆的前部。此外，图4B示出了子宫342的3D表示的子宫颈部分如何插入阴道340的3D表示的远端。在实施例中，子宫或子宫腔可以设置为模拟一个或多个病理情况，例如肌瘤、肿瘤或其他恶性肿瘤或脱垂。
在实施例中，膀胱311或其内部贮存器402可以被设置为模拟一个或多个病理情况，例如憩室、膀胱外翻、携带一个或多个膀胱结石等。如上所述，膀胱模块361、直肠模块353和子宫模块341是提供3D解剖表示的身体部件模型模块的实施例。上述模块可以由用户与模型100安装或分开，例如，以便在已经替换特定的模块化身体部件模型之后(例如在模拟外科手术或其他医学程序之后)，再次使用模型100的一部分。这些身体部件模型模块被提供为示例性实施例，而不是用于限制。可以与模型100 —起附加地或可替代地包括其他模块化的身体部件模型，例如以成套部件的形式。在实施例中，成套部件可以任选地包括除了骨盆模型之外的部件，例如使用模型进行模拟医学或外科手术检查或手术的指令或材料。能够包括在成套部件中的其他材料的某些示例性的非限制实施例是缝线、针等。例如，可以在成套工具中提供弹性材料或缝线，以便帮助理解怎样修复对身体部件的伤害。在实施例中，身体部件模型模块可以包括以下部件之一或一个或多个组合的表示模型器官、肌肉或肌群、血液或其他血管、神经、韧带、腱、结缔组织或皮肤。作为示例性实施例而非作为限制，某些实施例可以包括以下部件的一个或多个(或任意组合)腹股沟 韧带、骶棘韧带、骶结节韧带、前部骶髂韧带、髂腰上或下韧带、腰骶韧带、前纵韧带、棘上韧带、骶髂后短韧带、骶髂后长韧带、骶髂后浅韧带、骶髂骨间韧带、闭孔肌韧带(膜)、耻骨弓韧带、弓形腱筋膜或盆筋膜的腱弓或白线、耻骨膀胱韧带、耻骨前列腺韧带、阴茎的悬韧带、阔韧带、子宫的圆韧带、卵巢韧带、肛门括约肌、直肠、尿道外括约肌、输尿管、膀胱、前部或后部盲囊、前列腺、前列腺尿道或尿道口、尿道球腺、阴茎、阴茎头、膀胱三角、精囊、输精管、附睾、睾丸、鞘膜、精索(例如具有动脉、静脉或睾丸神经)、子宫、子宫颈、阴道和阴道口、阴蒂、阴蒂头、输卵管、卵巢、大小阴唇、闭孔内肌、髂肌、腰大肌、腰小肌、腰方肌、腹横肌(具有横筋膜)、耻尾肌、髂尾肌、尾骨肌、耻骨直肠肌、梨状肌、缝匠肌、股直肌、耻骨肌、长收肌、阔筋膜张肌、臀中肌、降(腹)主动脉、髂总动脉、髂总静脉、髂外动脉、髂外静脉、髂内(下腹部)动脉、髂内静脉、髂腰动脉、侧骶骨动脉、腹壁下动脉、腹壁下静脉、下腔静脉、臀上动脉、膀胱上动脉、膀胱下动脉、闭孔动脉、直肠动脉、脐动脉、一个或多个子宫或阴道动脉或静脉、睾丸动脉(例如精索内动脉或静脉)、总阴部神经、内部阴部神经(会阴神经)、阴茎背神经、阴囊下神经、臀下神经、皮下会阴神经、骶骨或阴部神经丛、直肠神经、腰交感神经、精索丛、卵巢丛、下腹部丛、骨盆丛、子宫丛、阴道丛、前列腺丛和囊丛、腹膜、网膜或皮肤的皮下层或真皮或表皮。表示诸如皮层310的人类皮肤(例如表皮层、真皮层和皮下层和筋膜)的身体部件模型模块可以由软的基于硅的弹性聚合物形成。可以在皮层310的一个或多个位置处改变皮肤模型的厚度，以模拟活组织中的差异，或允许骨盆解剖模型100中的一个或多个解剖标记的人工触诊。骨盆解剖模型100的皮层310是可更换的，例如，以便可以通过最终用户可移动地连接皮层310。在实施例中，皮层310可以通过整洁合适的弹性安装而连接到骨盆解剖模型100的下层部分，不需要任何其他的附加设备。在实施例中，皮层310可以使用一个或多个其他技术附加地或可替代地保持在适当位置，例如通过扣子、胶带、拉链、钩子、诸如VELCRO的钩眼扣织物或其他最终用户可操纵的连接装置或技术。可以相对于一个或多个其他身体部件模块配置身体部件模型模块，以便模拟各种腔、囊、或人类骨盆区域中限定的空间。实施例可以包括前或后腹膜盲管、耻骨后间隙、膀胱后间隙、骶骨前间隙、直肠子宫间隙或Douglas囊。在实施例中，例如使用皮层310和子宫模块341，身体部件模型可以包括阴道340的3D表示和子宫颈348的3D表示，其中可以配置阴道340的远端部，以便在接收和接合子宫颈348的3D表示的情况下，使其自身折叠，例如在图4A中的剖视图中示出的。上述折叠可以帮助模拟前和后腹膜盲管(分别407和408)，这在女性骨盆检查或手术时可以是重要的解剖标记。在实施例中，女性骨盆解剖模型100可以包括骨盆骨架，例如但不限于，身体部件模型包括以下部件的一个或任意组合或所有的3D解剖表示具有子宫前肌瓣和子宫后肌瓣的子宫、阴道、输卵管、卵巢、膀胱、尿道、直肠、闭孔肌及其他肌肉、骶棘韧带、骶结节韧带、腹股沟韧带、阔韧带及与雌性生殖器官有关的其他韧带、腹膜前盲管和腹膜后盲管、动脉和静脉、和覆盖骨盆解剖模型和设置为模拟女性外生殖器的皮肤。在女性骨盆解剖模型的实施例中，模拟皮肤可以形成中空管，中空管的尺寸和形状可以设计为解剖学上表示阴道。在实施例中，阴道的3D表示可以具有厚度为2-3毫米的阴道壁。在实施例中，如图4A和4C所示，形成阴道的皮层可以具有变化的厚度，以更加真实地表示阴道结构。在实施例中，阴道壁的3D表示在远端内阴道口处可以更薄，在远端阴道口处，阴道的3D表示将连接到子宫颈的3D表示。 在实施例中，可以设置或改变外阴道口和尿道口的生殖道的缝隙和宽度，以便模拟真实的有生命人体中的解剖差异，因此影响医学或外科手术的难度。这可以有助于当存在该变化的解剖差异时，评估医生在进行各种医学和外科手术时的技术。例如这在评估医生和颁发医生证书时会是有用的。在实施例中，模型100可以包括男性骨盆解剖模型，例如可以包括骨盆骨架和身体部件模型模块，例如但不限于，身体部件模型模块可以包括以下部件的一个或任意组合或全部膀胱、尿道、前列腺、前列腺尿道或尿道口、尿道球腺、阴茎、阴茎头、膀胱三角、精囊、输精管、附睾、睾丸、直肠、闭孔膜或一个或多个闭孔肌、一个或多个骶棘韧带、一个或多个骶结节韧带、一个或多个腹股沟韧带、骶骨、一个或多个动脉或静脉、和覆盖骨盆解剖模型和设置为模拟男性外生殖器的皮肤。器官、神经、肌肉、韧带、血管及其他身体部件的一个或任意组合的3D表示模型可以被染成与该身体部件模型所表示的活组织自然(正常或病变)颜色相对应的颜色。在实施例中，身体部件模型可以形成在一层或多层弹性材料中，例如具有不同的厚度或密度，以便模拟一个或多个表面特征、皮下层或膜，以模拟人类皮肤。其他说明上述详细说明包括对附图的引用，附图形成该详细说明的一部分。附图通过示例方式示出本发明可以实施的特定实施方式。这些实施方式在本文中也称作“实施例”。该实施例可以包括除那些示出或描述的部件之外的部件。但是，本发明人可以预料仅提供示出和描述的部件的实施例，和提供所有示出和描述的部件的实施例。此外，本发明人还可以预料相对于特定实施例或相对于本文中示出的或描述的其他实施例，使用示出或描述的那些部件的任意组合或置换。本文所涉及的所有出版物、专利和专利文件都通过引用整体并入本文中，例如通过引用分别结合。在本文与通过引用并入的文件之间的使用不一致的情况下，并入的参考文献的使用应该考虑为对本文的补充，对于不能协调的不一致，本文中的使用为准。在本文中，如在专利文件中所常用的，使用了术语“一个”，其包括一个或一个以上，与“至少一个”或“一个或多个”的其他例子或使用无关。在本文中，除非另外指明，术语“或”用于指非排外的情况，因此“A或B”包括“A而非B”、“B而非A”和“A和B”。在权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作各自术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简单易懂的英语的对应词。此外,在权利要求书中，术语“包括(including)”和“包括(comprising)”是开放式的，也就是说，在该术语出现在权利要求中之后，包括所列部件之外的部件的系统、设备、物品、或方法仍然视为落入权利要求的范围中。此外，在权利要求中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标号，而不用于将数字上的要求限定到它们的对象上。上述说明仅是示例性的，而非限制性的。例如，上述实施例(其一个或多个方面)可以以相互组合的方式使用。例如本领域普通技术人员浏览上述说明之后，可以使用其他实施方式。为了符合37C.F.R. § 1.72(b)的规定，提供了摘要，以使读者快速确定技术公开的特性。应当理解，提交摘要并不是用于解释或限制权利要求的范围和含义。同时，在上述具体实施方式
中，可以将各种特征集中在一起以是本发明成为一个整体。这不应该解释为，未主张的公开特征对任何权利要求而言是必不可少的。相反地，发明主题可以在于少于特定 公开实施方式的所有特征。因此，权利要求书与具体实施方式
相结合，每个权利要求仍然坚持其自身的技术方案是独立的实施方式。应当参照权利要求及与权利要求所主张的范围相等同的全部范围来确定本发明的范围。
权利要求
1.用于示范、实施或评估人类骨盆检查、医学或外科手术或技术的解剖模型，所述模型包括 骨盆区域结构，包括耻骨、骶骨、尾骨、以及坐骨或髂骨的至少一种的三维(3D)解剖表示；以及 用户可移动的身体部件模块，包括人类器官、腺、肌群、神经、血管、韧带、腱、结缔组织或皮肤的至少一种的3D解剖 表示，所述身体部件模块设置为以大体正确的解剖关系直接地或间接地接合到所述骨盆区域结构。
2.如权利要求I所述的解剖模型，包括 支撑结构，设置为支撑所述骨盆区域结构；以及 可锁定的转动连接器，设置为将至少一部分所述骨盆区域结构可移动地连接到所述支撑结构，以允许转动所述骨盆区域结构的暴露顶部区域以便由观察者侧向地观察。
3.如权利要求I或2所述的解剖模型，其中，所述骨盆区域结构包括 至少3个独立地用户可更换的模块，包括 (1)前部模块，包括耻区的3D表示； (2)后部模块，包括至少一部分骶骨的3D表示；以及 (3)中间模块，包括至少包括髂嵴的主骨性骨盆的3D表示；以及 其中所述前部模块和后部模块包括各自连接器，用户能够沿各自规定的非解剖边界将所述连接器与所述中间模块连接和分开。
4.如权利要求3所述的解剖模型，其中 所述前部模块包括耻骨联合、耻骨下支和耻骨上支的3D表示； 所述中间模块包括髂嵴、坐骨结节和第一骶椎的3D表示；以及 所述后部模块包括坐骨棘、第二、第三、第四、和第五骶椎和尾骨的3D表示。
5.如权利要求3或4所述的解剖模型，包括膀胱模块，所述膀胱模块包括膀胱的3D表示，所述膀胱模块包括连接器，用户能够将所述连接器与所述前部模块、所述后部模块或所述中间模块的至少一个连接或分开。
6.如权利要求5所述的解剖模型，其中，膀胱模块包括 包括弹性囊的所述膀胱的3D表示，设置为能够保持液体且设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；以及 男性或女性滑动锁连接器，设置为接合所述前部模块的匹配的女性或男性滑动锁连接器。
7.如权利要求5或6所述的解剖模型，其中，所述膀胱的所述3D表示包括能够关闭的阀，以使得所述膀胱的所述3D表示能够至少保持某些液体。
8.如权利要求5-7中任一项所述的解剖模型，其中，所述膀胱模块包括至少一个 输尿管的3D表示，设置为能够携带液体并设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；或 尿道的3D表示，设置为能够携带液体并设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉。
9.如权利要求3-8中任一项所述的解剖模型，包括子宫模块，所述子宫模块包括子宫的3D表示，所述子宫模块包括连接器，用户能够将所述连接器与所述前部模块、所述后部模块或所述中间模块的至少一个连接或分开。
10.如权利要求9所述的解剖模块，其中，所述子宫模块包括 子宫动脉的3D表示，能够携带液体并设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉； 男性或女性滑动锁连接器，设置为接合所述中间模块的匹配的女性或男性滑动锁连接器；以及 其中所述子宫的所述3D表示设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉。
11.如权利要求9-10中任一项所述的解剖模型，包括 皮层，包括阴户的3D表示，设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；以及 阴道的3D表示，设置为在所述阴户的所述3D表示之间延伸且包括通到所述子宫的所述3D表示中的子宫颈。
12.如权利要求11所述的解剖模型，其中，所述皮层包括开口，当所述骨盆区域结构的所述中间模块位于所述皮层中且所述支撑件位于所述皮层外时，所述开口的尺寸和形状设计为容纳所述骨盆区域结构的所述中间模块和支撑件之间的转动连接器。
13.如权利要求3-12中任一项所述的解剖模型，包括直肠模块，所述直肠模块包括直肠的3D表示，所述直肠模块包括连接器，用户能够将所述连接器与所述前部模块、所述后部模块或所述中间模块的至少一个连接或分开。
14.如权利要求13所述的解剖模块，其中，所述直肠模块包括 所述直肠的所述3D表示，设置为模拟解剖的尺寸、形状、一致性和感觉；以及 男性或女性滑动锁连接器，设置为接合所述后部模块的匹配的女性或男性滑动锁连接器。
15.如权利要求1-14中任一项所述的解剖模型，其中，所述身体部件模块包括骶棘韧带的3D表示。
16.如权利要求1-15中任一项所述的解剖模型，其中，所述身体部件模块包括阴道、子宫颈、子宫、输卵管或卵巢的至少一种的3D表示。
17.如权利要求1-16的任一项所述的解剖模型，其中，所述身体部件模块设置为模拟由所述身体部件模块表示的人体部件的病理情况。
18.使用如权利要求1-16中任一项所述的解剖模型的方法，所述方法包括 允许用户进行人类骨盆检查、医学或外科手术或技术；以及 在用户已经进行所述人类骨盆的检查、医学或外科手术或技术之后，更换所述身体部件模块。
19.使用用于示范、实施或评估人类骨盆检查、医学或外科手术或技术的解剖模型的方法，所述模型包括骨盆区域结构，包括耻骨、骶骨、尾骨、以及坐骨或髂骨的至少一种的三维(3D)解剖表示；以及用户可移动的身体部件模块，包括人类器官、腺、肌群、神经、血管、韧带、腱、结缔组织或皮肤的至少一个的3D解剖表示，所述身体部件模块设置为以大体正确的解剖关系接合到所述骨盆区域结构；所述方法包括 允许用户进行人类骨盆检查、医学或外科手术或技术；以及 在所述用户已经进行所述人类骨盆的检查、医学或外科手术或技术之后，更换所述身体部件模块。
20.如权利要求19所述的方法，包括向所述解剖模型提供液体。
全文摘要
公开了一种用于教授、实施或评估身体检查、医学或外科技术或手术的技能的包括骨盆的男性或女性人类骨盆模型。骨盆模型可以包括可更换的骨盆骨架和正常的、病变的或其他模块，这些模块提供了例如皮肤、器官、肌肉、血管、结缔组织、韧带、腱或神经的各种身体部件的3D解剖表示。骨盆模型可以包括可以保持加压液体的部分，以模仿保持液体的身体器官、腔或血管，以便可以发生泄漏，例如当非故意切断或刺穿时。转动的顶部开放的骨盆区域结构可以允许在模拟手术期间被观看或视频采集。
文档编号G09B23/28GK102812504SQ201080056443
公开日2012年12月5日 申请日期2010年10月14日 优先权日2009年10月15日
发明者道格拉斯·W·米雅萨基 申请人:道格拉斯·W·米雅萨基