配合达芬奇手术机器人使用的吻合手术模型及其制作方法与流程

本发明涉及医疗辅助设备技术领域，具体地说，涉及一种配合达芬奇手术机器人使用的吻合手术模型及其制作方法。

背景技术：

达芬奇手术机器人因其较佳的高清视野和较高的灵活度，被越来越广泛的运用于微创外科手术中，随着越来越多达芬奇手术机器人的投入使用，微创外科手术已经开始从腹腔镜时代进入达芬奇手术机器人时代。

虽然达芬奇手术机器人具备多种优点，但其由于触觉反馈的缺失，使得一直依赖于手感的外科医生需要对其进行全新的适应。对于外科医生而言，只有当其完成了学习曲线(技术达到较成熟稳定前需要完成的病例数)，才能够比较娴熟的进行手术。学习曲线的完成，除了依靠实际进行手术外，还可以通过动物训练(wet lab)或模型训练(wet lab)加以实现。而达芬奇手术机器人作为一个2000多万价格、每年维护费高达100多万的仪器，是很难如其他外科新技术开展之初可以通过动物训练(wet lab)来供医生进行操作学习的。另一方面，虽然模型训练(wet lab)是能够被广泛接受的，但现有技术中缺乏一种高拟似度的训练模型，从而使得医生无法较佳的进行模型训练。这就使得，医生在使用达芬奇手术机器人进行实际手术之前，很难完成学习曲线(技术达到较成熟稳定前需要完成的病例数)。从而导致，在如胰腺重建等较能体现达芬奇手术机器人优势的重建手术中，会因医生的不熟练(未完成学习曲线)而存在较高风险。

技术实现要素：

本发明提供了一种配合达芬奇手术机器人使用的吻合手术模型，其拟似度较高，从而使得医生能够较佳的进行模型训练。

根据本发明的配合达芬奇手术机器人使用的吻合手术模型，其包括采用3D打印技术遵照实际形态及质地制作出的第一器官模型和第二器官模型，第一器官模型和第二器官模型为所需进行吻合器官的模型；第一器官模型和第二器官模型均至少包括与所需进行吻合部位相对应的部分，所述与所需进行吻合部位相对应的部分通过一管道与一水泵连接。

本发明的吻合手术模型中，由于第一器官模型和第二器官模型均是遵照实际形态和质地通过3D打印技术打印而成，因此其能够与实际器官具有较高的拟似度，从而使得使用者能够较佳的利用该吻合手术模型进行模型训练。另外，由于吻合部位相对应的部分能够通过一管道与一水泵连接，从而使得使用者在采用本发明的手术模型进行模型训练的同时能够通过水泵对实际的器官环境进行模拟，并能够较佳的对吻合效果进行检验，进而大大提高了模型训练的预期效果。

现有的器官模型中，其材质通常为硬质材质而尺寸也是一个理论上的尺寸，因此是完全无法进行吻合手术的模型训练中的。而本发明的手术模型，其形态能够遵照实际形态，具体的为，其能够根据较为典型的病例而制作出多组以供模型训练使用，从而能够达到较佳的模型训练效果；另外，由于本发明手术模型的质地也是遵照实际质地，这不仅使得其能够较佳的运用于吻合手术训练中，而且也会使得训练者能够在触觉缺失的情况下锻炼出较佳的操作手感，进而能够更进一步的增加训练效果。

作为优选，第一器官模型为空肠模型，空肠模型至少具备与空肠浆肌层对应的浆肌层部分和与空肠粘膜层对应的粘膜层部分；

第二器官模型为胰腺模型，胰腺模型至少具备与胰管对应的胰管模型；胰管模型位于胰腺模型尾部的一端通过管道与水泵连接。

本发明的吻合手术模型中，第一器官模型能够为空肠模型而第二器官模型能够为胰腺模型，从而使得使用者能够较佳的进行胰肠吻合手术模型训练。另外，胰肠模型在进行过一次模型训练后能够通过将吻合的部分切除而重复使用，从而大大降低了模型训练的成本。

作为优选，第一器官模型和第二器官模型的材质均为硅胶。

本发明的吻合手术模型中，第一器官模型和第二器官模型的材质均能够为硅胶，这不仅是因为硅胶较为常见且具备较佳的物料、化学性能，而且尤为重要的是在3D打印技术中，硅胶度数(软硬度)的调节技术较为成熟，从而能够较佳的根据实际器官的质地对器官模型的质地进行调节。

本发明还提供了一种用于制作上述任一种吻合手术模型的制作方法，其包括以下步骤：

(1)采用医学影像学技术获取患者所需进行吻合器官的形态数据；

(2)采用弹性成像技术获取患者所需进行吻合器官的质地数据；

(3)采用3D打印技术制作第一器官模型和第二器官模型，并根据步骤(1)中的形态数据建立第一器官模型和第二器官模型的3D打印数学模型，并根据步骤(2)中的质地数据对3D打印材料的质地进行调节。

本发明的制作方法中，器官模型的形态数据能够采用医学影像学技术获取，从而使得制作的器官模型能够较为精准的遵照实际尺寸；另外，还能够根据弹性成像技术获取的实际器官质地数据对打印材料的质地进行调节，从而使得器官模型能够较佳的还原实际的器官质地。

作为优选，步骤(1)中，采用CT薄层扫描技术获取形态数据。

作为优选，步骤(2)中，采用超声弹性成像技术或磁共振弹性成像技术获取质地数据。

作为优选，步骤(3)中，3D打印材料采用硅胶。

本发明的制作方法中，3D打印材料的能够采用硅胶，由于硅胶的度数(软硬度)的调节技术较为成熟，从而能够较佳的根据实际器官的质地对器官模型的质地进行调节。

作为优选，步骤(1)中的形态数据和步骤(2)中的质地数据为单一患者的数据或多个患者相应数据的均值。

本发明的制作方法中，步骤(1)中的形态数据和步骤(2)中的质地数据能够采集于单个待手术患者的相应器官数据，从而使得通过该方法医生能够在进行实际手术之前进行模拟手术，进而大大的增加了手术的成功率。另外，步骤(1)中的形态数据和步骤(2)中的质地数据还能够取自多个患者相应数据的均值或某些个体典型患者，从而通过该方法能够制作出较为通用的器官模型，进而使得训练者能够较佳的对应不同状况患者地进行模型训练。

附图说明

图1为实施例1中的吻合手术模型的示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种配合达芬奇手术机器人使用的吻合手术模型，其包括采用3D打印技术遵照实际形态及质地制作出的第一器官模型和第二器官模型，第一器官模型和第二器官模型为所需进行吻合器官的模型；第一器官模型和第二器官模型均至少包括与所需进行吻合部位相对应的部分，所述与所需进行吻合部位相对应的部分通过一管道110与一水泵120连接。

本实施例中，第一器官模型为空肠模型130，空肠模型130至少具备与空肠浆肌层对应的浆肌层部分131和与空肠粘膜层对应的粘膜层部分132；

第二器官模型为胰腺模型140，胰腺模型140至少具备与胰管对应的胰管模型141；胰管模型141位于胰腺模型140尾部的一端通过管道110与水泵120连接。

本实施例中，第一器官模型和第二器官模型的材质均为硅胶。

本实施例中，的吻合手术模型的制作方法，其包括以下步骤：

(1)采用医学影像学技术获取患者所需进行吻合器官的形态数据；

(2)采用弹性成像技术获取患者所需进行吻合器官的质地数据；

(3)采用3D打印技术制作第一器官模型和第二器官模型，并根据步骤(1)中的形态数据建立第一器官模型和第二器官模型的3D打印数学模型，并根据步骤(2)中的质地数据对3D打印材料的质地进行调节。

本实施例中，步骤(1)中，采用CT薄层扫描技术获取形态数据。

本实施例中，步骤(2)中，采用超声弹性成像技术或磁共振弹性成像技术获取质地数据。

本实施例中，步骤(3)中，3D打印材料采用硅胶。

本实施例中，步骤(1)中的形态数据和步骤(2)中的质地数据能够为单一患者的数据或多个患者相应数据的均值。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。