一种三维手术训练模型及其培训方法
【专利说明】一种三维手术训练模型及其培训方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于外科训练模型技术领域，尤其是涉及一种头部，颈部和肩膀手术技术演示与练习的三维手术训练模型，和培训与利用该技术的方法。
【背景技术】
[0003]由于皮肤癌的发病率在老龄化群体中有所增加，所以在皮肤病学的临床实践中，相应的手术数量也在呈上升趋势，且在外科领域皮肤外科领域是非常重要的。具体地说，在皮肤损伤的切除缝合方面，由于经常是在高风险的头部和颈部解剖位置，因此体现了皮肤外科的重要性。虽然皮肤外科领域经历了快速增长的过程来应对医疗体系的要求，然而在皮肤科患者和执业医生之间提供的手术培训次数和质量并没有快速增长。因此，改善手术技术培训是非常必要的。
【发明内容】
[0004]本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。
[0005]本发明要解决的问题是提供一种包含各种各样的缺陷病，模拟人体组织的头部，颈部和肩膀的高仿真三维手术训练模型。
[0006]本发明的另一目的是提供一种三维手术训练模型的培训方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种三维手术训练模型，包括高仿真的模拟皮肤层，所述高仿真模拟皮肤层包括仿表皮层、仿真皮头层、仿真皮二层和仿皮下组织层，所述仿表皮层包括铂聚硅氧烷衍生物的混合物、硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂；所述仿真头皮层紧邻仿表皮层，是由硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂的混合而构成；所述仿真皮二层紧邻仿真皮头层，由一个聚酰胺层网组成；所述仿皮下组织层紧邻仿真皮二层，由铂聚硅氧烧衍生品和聚娃氧烧柔软剂混合而构成。
[0008]所述高仿真模拟皮肤层至少模拟一个身体部位的形状。
[0009]还包括一个仿骨架结构，所述高仿真模拟皮肤层在仿骨架结构的上面；所述仿骨架结构模拟至少一个身体部位的形状。
[0010]还包括一个仿软骨结构，所述高仿真模拟皮肤层至少在一个仿软骨结构上，仿软骨结构模拟至少一个身体部位的形状。
[0011]还包括一个仿肌肉层，所述高仿真模拟皮肤层在仿肌肉层上，紧邻仿肌肉层。
[0012]所述高仿真模拟皮肤层、仿骨架结构、仿软骨结构和仿肌肉层合并成一个三维手术训练模型，至少模拟人体的一个部分。
[0013]所述人体部位包括头骨、颈部、耳朵、鼻子或者嘴。
[0014]所述高仿真模拟皮肤层抗拉强度为16 Mpa至20 Mpa，断裂伸长率的断点为65%至75%，硬度计硬度为4到6。
[0015]所述仿表皮层中还包括一个聚醚酮纤维层。
[0016]所述仿表皮层中铂聚硅氧烷衍生品和硅橡胶的比例为1:1 ;所述仿表皮层的厚度为0.5mm至1.0mm,抗拉强度为IMpa至3.4Mpa，断裂伸长率的断点为700%至1100%。
[0017]还包括一个仿皮肤缺陷结构，包括病变、伤口、囊肿、淋巴瘤、伤疤及其组合，至少有一种仿皮肤缺陷结构设置在所述仿表皮层表面上。
[0018]所述病变包括肿瘤和恶性肿瘤；仿表皮层包括肿瘤；仿表皮层和仿真皮二层包括恶性肿瘤。
[0019]所述仿表皮层由总量为42.5%的铂聚硅氧烷衍生品和总量为42.5%的硅橡胶组成；所述仿表皮层包含10%的聚硅氧烷柔软剂、铂聚硅氧烷衍生品和硅橡胶；所述仿真皮头层包括总量为90%的硅橡胶和总量为10%的聚硅氧烷柔软剂；所述仿真皮二层厚度为1.0毫米至1.5毫米；所述仿真皮二层包括至少一个嵌入其中的仿血管结构，合成血液注入到至少一个仿血管结构来模拟演示出血液流动或练习手术技术。
[0020]所述高仿真模拟皮肤层包括:仿表皮层、仿真皮头层、仿真皮二层和仿皮下组织层，所述仿表皮层包括聚醚酮纤维层，聚硅氧烷的混合物和一个硅橡胶；所述仿真皮头层紧邻仿表皮层，包括一个硅橡胶；所述仿臻品二层紧邻仿真皮头层，由一个聚酰胺层网组成；所述仿皮下组织层紧邻仿真皮二层，由铂聚硅氧烷和聚硅氧烷柔软剂混合而构成。
[0021]所述高仿真模拟皮肤层至少模拟人体一个部分。
[0022]所述仿表皮层还包括一个聚硅氧烷柔软剂；仿真皮头层还包括一个聚硅氧烷柔软剂；仿真皮二层还包括仿血管结构嵌入其中，合成血液注入仿血管结构来模拟演示出血液流动或练习手术技术。
[0023]所述仿表皮层是三维手术训练模型的最外层；所述仿真皮头层是仿表皮下面的一层；所述仿真皮二层是仿真皮头层下面的一层；仿表皮层，仿真皮头层，仿真皮二层总厚度为2.0mm到3.5mm ;所述仿血管结构安装在仿真皮二层准确的解剖位置；所述仿皮下组织层在仿真皮二层下面的一层；所述仿皮下组织层厚度为Imm到10_。
[0024]所述仿真皮二层还包含有硅橡胶；由硅橡胶做成的仿血管结构作为通道，用于合成血液的注入。
[0025]三维手术训练模型的培训方法，包括:所述高仿真模拟皮肤层上执行一项手术技术，至少有一项仿皮肤缺陷结构压在高仿真模拟皮肤层下，所述高仿真模拟皮肤层包括:仿表皮层，由铂聚硅氧烷衍生品、硅橡胶、聚硅氧烷柔软剂组成；仿真皮头皮，紧邻仿表皮层，是由硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂所构成的混合物；仿真皮二层，紧邻仿真皮一层，是一个聚酰胺层网；仿皮下组织层，紧邻仿真皮二层，是铂聚硅氧烷衍生品和聚硅氧烷柔软剂所构成的混合物。
[0026]手术技术包括消除至少一项仿皮肤缺陷结构和缝合伤口。
[0027]本发明的优点和积极效果是:该三维手术训练模型是高仿真三维手术训练模型，通过“高仿真”可以准确的模拟出解剖和人体组织物理特性；本发明包括模拟人类的头部，颈部和肩膀，比例近似人类的头和肩膀，颈部和肩膀的人体组织的三维手术训练模型；该三维手术训练模型包含各种各样的皮肤缺陷，包括但不限于病变或伤口。这里所说的“病变”是指任何局部结构异常变化，“伤口 ”是指任何活组织的损伤；因此，三维手术训练模型可提供给医疗从业者，特别是外科医生，它是一个在高风险的解剖位置练习手术技术和对外科手术在皮肤的变形区域进行训练的设备；三维手术训练模型具有使医疗从业者在遇到现实病人之前，可以在合成模型上练习外科手术技术的优点。
[0028]通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
【附图说明】
[0029]下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中:
图1是本发明三维肿瘤外科手术培训模型的前视图；
图2是本发明三维肿瘤外科手术培训模型的后视图；
图3是本发明三维肿瘤外科手术培训模型和其外部支持凹模的前视图；
图4a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型横截面的视图，描绘培训模型的各种层结构；
图4b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型横截面的细节视图，描绘培训模型的各种层结构；
图5是本发明三维肿瘤外科手术培训模型的头部肌肉前视图；
图6a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型鼻软骨的透视图；
图6b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型鼻软骨的底部透视图；
图7是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿血管结构和脸部仿动脉结构的前视图；
图8是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿神经结构和头部、颈部仿腺结构的侧视图；
图9a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿神经结构和头部、颈部仿腺结构层线45的横断面图；
图％是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿神经结构和头部、颈部仿腺结构层线46的横断面图；
图10是本发明仿头骨结构的侧视图，描述了一个铰链下颁关节；
图11是本发明构建一个外科训练模型方法的流程图；
图12a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型单双推进皮瓣上运行步骤的示意图；其中一个仿皮肤缺陷结构被切除；
图12b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型单双推进皮瓣上运行步骤的示意图；其中平行切口是从矩形切除口处的延伸；
图12c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型单双推进皮瓣上运行步骤的示意图；其中，伤口是闭合的；
图13a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型旋转皮瓣手术步骤的示意图，其中一个仿皮肤缺陷结构被通过一个圆形切口移除；
图13b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型旋转皮瓣手术步骤的示意图，其中弧形切口是从圆形切口延伸的；
图13c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型旋转皮瓣手术步骤的示意图，其中伤口是闭合的；
图14a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型二裂片变调皮瓣手术步骤的示意图；其中有一个三面矩形切口，创建了一个悬臂皮瓣；
图14b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型二裂片变调皮瓣手术步骤的示意图；其中悬臂皮瓣扩展到覆盖仿皮肤缺陷结构；
图14c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型二裂片变调皮瓣手术步骤的示意图；其中悬臂的皮瓣是缝合的；
图15a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型岛屿椎弓根移植步骤的示意图；其中使用一个环形切口将仿皮肤缺陷结构切除；
图15b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型岛屿椎弓根移植步骤的示意图；其中移除一块三角形的仿皮肤层，圆形切口的同侧留下两个线性切口 ；
图15c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型岛屿椎弓根移植步骤的示意图；其中一块培训模型的大幅相匹配的三角形仿皮肤层嫁接到另一个领域的伤口上；
图16a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型铰链盖手术步骤的示意图；其中一个仿皮肤缺陷结构被切除，留下一个矩形切口 ；
图16b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型铰链盖手术步骤的示意图；其中一个匹配的长方形的移植体是从模型的另一个领域切除的；
图16c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型中用于铰链盖手术的长方形大幅移植体；图16d是本发明三维肿瘤外科手术培训模型铰链盖手术步骤的示意图；其中移植体嫁接到了伤口。
【具体实施方式】
[0030]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
如图1和图2所示，在一个三维手术训练模型100中，仿人体组织头74，颈部84，其中，三维手术训练模型100的头部74，颈部84，肩膀85 —个或多个组织层与人类的头部，颈部和肩膀比例近似。三维手术训练模型100包括一个或几个组织，包括皮肤层，脂肪层，肌肉，血管，神经，腺，骨头，软骨，以及其他组织和人体结构。在这个模型，三维手术训练模型100在解剖学上的设计是准确的，或至少大部分是准确的，至于组织中的层结构，包括但不限于仿皮肤层2，仿血管结构112，仿肌肉层7，仿动脉结构90，仿神经结构93，仿表面的肌肉筋膜系统结构94，仿腺结构96，仿软骨结构95，仿骨架结构8 (比如，仿头骨结构)。这样，仿三维手术训练模型100也包括头部74，颈部84，肩膀85