自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器的制作方法

本发明属于医用教学模具技术领域，涉及一种自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，具体为一种尿道修复重建手术的手术模拟训练器。

背景技术：

尿道狭窄是泌尿外科较常见且较难处理的一种疾病，其发病率为300～600/10万，国内近十年发病率呈现持续升高的态势。但尿道修复重建因其手术难度大、技术要求高、成功率低且术后并发症多等的特点，在临床实际处理中常较为棘手。

男性尿道自膀胱颈部的尿道口至尿道外口，长约16～22cm，管径平均为5～7mm，可分为海绵体部、球部、膜部和前列腺部。最新的调查研究结果显示，我国外伤性尿道狭窄比例最高，达51.76％，且大部分集中于球部及膜部尿道损伤。主要是因为病人由高处跌下或摔倒时，会阴部骑跨于硬物之上，球部尿道被挤压于硬物与耻骨联合下缘之间而发生尿道损伤，10％以上球部损伤后的患者会最终发展为尿道狭窄。除此以外，随着尿道内镜手术的不断发展普及，医源性损伤也成为导致球部尿道狭窄的重要病因，其比例达到34.49％，已经接近西方国家的发病率。手术是彻底治疗尿道狭窄的最佳方式，尿道成形术仍被认为是当今尿道狭窄治疗的“金标准”。目前针对球部、膜部以及近端前列腺部尿道狭窄，主要的手术方式是最为经典的尿道端端吻合术。根据现有报道，这种技术是治疗球部和各类后尿道狭窄中成功率最高且效果最明确的手术方式，是泌尿外科掌握尿道疾病相关手术的基础。但目前中国范围内尿道疾病的诊治水平存在明显的地域差异性，基层医院因为收治不到相应数量的病人，导致泌尿外科医生做的尿道修复重建手术，尤其是尿道端端吻合技术较少，医生得不到足够的锻炼，造成临床实际疗效不尽如人意。而专科三甲医院每年虽然可以吸收大量的尿道疾病患者，但在技术上却实行业内垄断，仅有少量周边医院医生能得到临床上的指导，限制了该类技术的广泛普及。

因此，开发一种仿真度高，能够较为真实模拟尿道端端吻合术的仿真手术模拟训练器极具现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种仿真度高，能够较为真实模拟尿道端端吻合术的仿真手术模拟训练器。本发明的仿真手术模拟训练器结构简单、设计合理，采用模块组合安装，损坏部件更换方便，使用成本低廉，操作过程体验逼真，仿真度高，可操作性强。通过使用本发明的仿真手术模拟训练器，广大医护人员可在尿道疾病零基础的背景下迅速了解、学习和掌握手术要领，缩短学习周期。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，主要由训练器主体、膀胱模块、前列腺模块、直肠模块和可更替尿道端端吻合模块组成；

所述可更替尿道端端吻合模块用于模拟人体阴茎、阴囊及尿道；所述膀胱模块、前列腺模块及直肠模块分别用于模拟人体膀胱、前列腺及直肠；所述训练器主体用于模拟人体容纳阴茎、阴囊、尿道、膀胱、前列腺及直肠的部分；

所述可更替尿道端端吻合模块包括阴茎阴囊外表部件、尿道导管、肌肉组织部件及漏斗样联结头，所述阴茎阴囊外表部件主要由阴囊、阴茎及其周围表皮组织组成，阴茎阴囊外表部件与肌肉组织部件相连，所述肌肉组织部件用于模拟尿道周围肌肉组织样结构，所述尿道导管用于模拟人体尿道，其由阴茎穿入经肌肉组织部件与漏斗样联结头连通，尿道导管内设有与尿道导管管腔固定的实心圆柱形模块，以模拟球部、膜部以及前列腺部远端狭窄的临床表现，其中实心圆柱形模块的位置可根据实际需要进行设置，此外，尿道狭窄部分周围与肌肉组织部件进行粘合，以模拟尿道狭窄周围疤痕黏连情况，所述漏斗样联结头用于模拟尿道与膀胱连接部，其呈漏斗状，开口较小端与肌肉组织部件连接；

所述训练器主体为中空结构，以便于在其内置入可更替泌尿系脏器模块，训练器主体的会阴区域开有与肌肉组织部件凹凸配合的通孔i和与直肠模块凹凸配合的盲孔ii，训练器主体的脐周区域开有通孔iii，通孔iii处安有腹腔盖，膀胱模块与前列腺模块位于训练器主体内；

所述膀胱模块及前列腺模块均为两端开口的中空结构，膀胱模块的开口端a通过中空管路与前列腺模块的开口端c连接，前列腺模块的开口端d与漏斗样联结头的开口较大端连接，中空管路通过支撑件与训练器主体内壁连接。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述腹腔盖上开有通孔iv，膀胱模块的开口端b与通孔iv连通，在训练过程中可通过通孔iv经膀胱模块、前列腺模块向尿道内放入探钢。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述膀胱模块及前列腺模块的开口均为圆形，所述通孔iv为孔径为7～10mm的圆形通孔，所述腹腔盖的尺寸约为10×10cm，膀胱模块的开口端b的直径为4～8cm，其位置与腹壁盖上的通孔iv对应，保证探钢顺利通过及下压，前列腺模块的开口端d的直径为8～10mm，以保证探钢顺利通过，所述膀胱模块及前列腺模块通过高分子材料浇筑成型或注塑成型得到，其材质为abs、pvc、ps、pc、pom、pmma、pet和pa6中的一种以上或者为聚烯烃、苯乙烯、聚氨酯、聚酯和聚酰胺中的一种以上。其中膀胱模块及前列腺模块可根据需要涂覆任意颜色，用于连通膀胱模块及前列腺模块的中空管路为中空圆柱体结构，其材质为白色泡沫。通过中空管路确保前列腺模块与膀胱模块完全连通，以保证探钢能够顺利通过。膀胱模块及前列腺模块的具体形状可根据实际需求进行调整，其可为两端开口的中空球形结构，可去除球形结构的上下1/3实现完全去盖化设计。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述直肠模块为两端封口的中空圆柱状结构，直径为1.5～2cm，壁厚为0.5mm，中空结构内填充有有色液体燃料，在手术训练过程中，模拟直肠损伤时肠道内容物和液体的外渗现象，所述直肠模块的材质为硅胶、搪胶或tpu。所述直肠模块的形状与训练器主体会阴区域的盲孔ii完全契合。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述训练器主体的会阴区域安有双侧阴茎脚结构，其为类人字形红色橡胶件，所述双侧阴茎脚结构、直肠模块与肌肉组织部件相互配合实现固定，所述训练器主体通过高分子材料浇筑成型或注塑成型得到，其材质为abs、pvc、ps、pc、pp、pom、pmma、pet和pa6(以上材料均为硬质塑料)中的一种以上，也可以是由柔软的热塑弹性体包裹上述硬质塑料，其中热塑弹性体材料为聚烯烃类、苯乙烯类、聚氨酯类、聚酯类和聚酰胺类中的一种以上。

所述训练器主体会阴区域的通孔i为口大内小的楔形孔，其外表面呈圆形或方形缺损，中部为倒梯形设计，内部为拱形中空结构，以用于填充可更替尿道端端吻合模块的肌肉组织部件。训练器主体的会阴区域的中段两侧黏贴向上融合类似人字形橡胶红色组织，以模拟双侧阴茎脚结构。会阴区域下缘中部开有一半弧形半盲孔，以用于固定直肠组件。肌肉组织部件向下与训练器主体会阴区域的双侧阴茎脚接触，同时与直肠部件上半圆弧贴服，形成相互固定结构。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述周围表皮组织与训练器主体通过搭扣连接；所述肌肉组织部件通过高分子弹性材料经浇筑或注塑成型制得；所述尿道导管为中空硅胶管；所述实心圆柱形模块的长度为1～3cm，其材质为ab胶。所述阴茎阴囊外表部件的大小约为15cm×7cm，表皮组织厚度为3-5mm，阴囊与阴茎位于表皮组织中上1/3处，阴茎中央按人体尿道解剖学结构设置放置尿道导管的管路，表皮组织背面上下缘设计为两条尼龙搭扣，可与训练器主体内泡沫填充部件固定，尼龙搭扣大小为7*1.5cm。肌肉组织部件，位于阴茎阴囊外表部件下方，并与之粘合。肌肉组织部件内自阴茎头端设置放置尿道导管的管路，并从其中弧形穿过，其设计在解剖直肠位置上方，模块近下缘6点位置，行程弧状解剖样位置结构。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，包括两腿部结构、底盘和支架，两腿部结构与训练器主体连接，连接后的整体为人体截石位姿态，自肋弓下缘至大腿上1/3处解剖外观，底盘通过支架与训练器主体的臀部连接。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述腿部结构为大腿结构的上三分之一，腿部结构采用可脱卸式设计，可内收最大30°，外展最大70°，便于充分展露手术操作区域。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述底盘为方形板状结构，其材质为金属或硬质塑料，其重量为训练器总重量的1/2～2/3，其主要是用于稳定训练器，保证人员操作时训练器无移动或晃动。

如上所述的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，所述支架为中空圆柱形结构，其数量为1～2根，使得整体模型成头低脚高位，其长度为20～50cm，支架的长度可根据需要进行调节，其材质为金属或硬质塑料。支架和训练器主体具有一定的活动度，可上仰最大70°，下倾最大30°。

本发明的仿真手术模拟训练器的结构与人体组织结构基本相同，通过采用可高度模拟人体组织性能的材料，模拟手术中可能出现的各类情况，以达到提高泌尿外科医生对尿道手术认识，推广普及尿道手术技术的目的。

有益效果

本发明具有以下优点：

(1)本发明的仿真手术模拟训练器，模拟了实体尿道狭窄解剖情况，与实际临床手术高度拟合，有利于通过该训练器训练后在最短时间内掌握实际手术技巧；

(2)本发明的仿真手术模拟训练器，针对会阴区域的皮肤、脂肪下层组织、肌肉组织、尿道、膀胱及直肠的材料调配了不同的刚度和弹性，从而最大限度的模拟人体实际手术操作时的感觉；

(3)本发明的尿道端端吻合模块采用可更替式设计，损坏部件更换方便，同时可选用不同程度及尺寸的模块以模拟实体可能出现的各种情况，确保了操作人员训练的可重复性和难度的可调节性，满足各类临床医生实训的实际需要；

(4)本发明的仿真手术模拟训练器，结构简单、设计合理，使用成本低廉，操作过程体验逼真，仿真度高，可操作性强，极具应用前景。

附图说明

图1是本发明的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器的整体示意图；

其中1-可更替尿道端端吻合模块，2-训练器主体，3-腿部结构，4-底盘，5-支架。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的自组可更替模块式人体尿道端端吻合仿真手术模拟训练器，如图1所示，其主要由训练器主体2、膀胱模块、前列腺模块、直肠模块、可更替尿道端端吻合模块1、两腿部结构3、底盘4和支架5组成；

可更替尿道端端吻合模块用于模拟人体阴茎、阴囊及尿道；

膀胱模块、前列腺模块及直肠模块分别用于模拟人体膀胱、前列腺及直肠；

训练器主体用于模拟人体容纳阴茎、阴囊、尿道、膀胱、前列腺及直肠的部分；

两腿部结构与训练器主体连接，连接后的整体为人体截石位姿态，底盘通过支架与训练器主体的臀部连接；腿部结构为大腿结构的上三分之一，腿部结构采用可脱卸式设计，底盘为方形板状结构，其材质为金属或硬质塑料，其重量为训练器总重量的1/2～2/3，支架为中空圆柱形结构，其数量为1～2根，其长度为20～50cm，其材质为金属或硬质塑料。

可更替尿道端端吻合模块包括阴茎阴囊外表部件、尿道导管、肌肉组织部件及漏斗样联结头，阴茎阴囊外表部件主要由阴囊、阴茎及其周围表皮组织组成，周围表皮组织与训练器主体通过搭扣连接，阴茎阴囊外表部件与肌肉组织部件相连，肌肉组织部件用于模拟尿道周围肌肉组织样结构，其通过高分子弹性材料经浇筑或注塑成型制得，尿道导管为中空硅胶管用于模拟人体尿道，其由阴茎穿入经肌肉组织部件与漏斗样联结头连通，尿道导管内设有与尿道导管管腔固定的长度为1～3cm的实心圆柱形模块，漏斗样联结头用于模拟尿道与膀胱连接部，其呈漏斗状，开口较小端与肌肉组织部件连接；实心圆柱形模块的材质为ab胶

训练器主体为中空结构，训练器主体的会阴区域开有与肌肉组织部件凹凸配合的通孔i和与直肠模块凹凸配合的盲孔ii，并安有与直肠模块、肌肉组织部件相互配合实现固定的双侧阴茎脚结构。直肠模块为两端封口的中空圆柱状结构，直径为1.5～2cm，壁厚为0.5mm，中空结构内填充有有色液体燃料，直肠模块的材质为硅胶、搪胶或tpu。训练器主体的脐周区域开有通孔iii，通孔iii处安有腹腔盖，腹腔盖上开有孔径为7～10mm的圆形通孔iv，膀胱模块的一开口端b与通孔iv连通，膀胱模块与前列腺模块位于训练器主体内，训练器主体通过高分子材料浇筑成型或注塑成型得到，其材质为abs、pvc、ps、pc、pp、pom、pmma、pet和pa6中的一种以上。

膀胱模块及前列腺模块均为两端开口的中空结构，其开口均为圆形，膀胱模块的开口端b的直径为4～8cm，膀胱模块的开口端a通过中空管路与前列腺模块的开口端c连接，前列腺模块的开口端d与漏斗样联结头的开口较大端连接，开口端d的直径为8～10mm，中空管路通过支撑件与训练器主体内壁连接，膀胱模块及前列腺模块通过高分子材料浇筑成型或注塑成型得到，其材质为abs、pvc、ps、pc、pom、pmma、pet和pa6中的一种以上或者为聚烯烃、苯乙烯、聚氨酯、聚酯和聚酰胺中的一种以上。

采用以上训练器进行仿真手术训练的步骤如下：

1)组装训练器；

2)消毒会阴皮肤，切开皮肤，皮下及球海绵体肌；

3)使用探钢由腹壁盖开口穿入依次经膀胱、前列腺到达尿道，确定尿道狭窄部；

4)分离切除狭窄的尿道及周围的瘢痕组织；

5)尿道两断端做端端吻合；

6)缝合球海绵体肌，放引流条；

7)缝合皮下组织；

8)缝合皮肤，固定引流条。

可训练结束后可通过使用探钢确认手术是否成功。

经试验证明，本发明的仿真手术模拟训练器的体验逼真，仿真度高，能够极大地提高医护人员的手术技能，同时本发明的尿道端端吻合模块采用可更替式设计，损坏部件更换方便，可反复进行训练，成本低廉。