[發明專利]一種高度仿真介入手術訓練器

有效

• 申請號: 201410092846.2
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103886798B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 呂毅;劉雯雁;李建輝;楊桓;馬鋒;王浩華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，涉及一種介入手術訓練系統，特別涉及一種高度仿真介入手術訓練器。

背景技術

介入手術（interventional operation）是利用超聲、計算機斷層掃描（CT）、核磁共振（MRI）、X射線、腹腔鏡等現代醫學影像導向技術，對病變所在器官和組織進行定向手術，以達診斷和治療目的。目前該法已成為綜合治療不可缺少的一部分。由于其具有微創傷、定位準確、安全有效及并發癥少等優點，近20年發展迅速。

以肝臟介入手術為例，最常見的為經頸靜脈肝內門體分流術(transjugular intrahepatic portosystemic shunt，TIPs)和經肝動脈化療栓塞術（Transhepatic ArterialChemOtherapy And Embolization）。

TIPS是治療肝硬化門靜脈高壓及并發癥的微創介入技術，以安全、有效、微創，并可重復操作等特點，日益被廣大醫師和患者接受，逐漸成為臨床治療門脈高壓及其并發癥的主要手段。TACE是經股動脈插管，選擇性插入肝癌供血動脈，進行栓塞及灌注化療藥物，栓塞主要的腫瘤血管，使腫瘤缺血壞死，并灌注化療藥物以殺死腫瘤細胞。TACE創傷小、副反應輕、可以反復多次治療、提高生存質量，延長生命。

介入手術借助影像學來進行操作，無法如常規開腹手術一般直觀，這就要求介入手術醫生對患者的影像資料提前充分掌握并有一定的操作經驗。要滿足如此嚴格的要求，介入醫生的成長就需要大量的培訓，這無疑延長了介入醫生的學習曲線。目前，介入手術訓練系統大多基于計算機的虛擬現實（virtual reality），且多為血管介入手術訓練系統。而針對肝臟介入手術的培訓系統大都基于肝臟管道三維可視化研究。2002年10月張紹祥等完成國內首例非器質性疾病死亡正常男性人體連續薄層斷面圖像可視化數據集(Chinese Visible Human，CVH)的獲取和計算機三維可視化的初步研究。楊琳于2005年6月報道了應用首例中國數字化可視人體數據集，利用Surfdriver軟件對肝門靜脈系進行三維重建，顯示了肝門靜脈系分支的立體形態，并運用Leica QwinV3圖像分析系統進行門靜脈分支角度的測量，斷層圖像間距為1.0mm。并于2006年3月報道了在肝內管道三維重建的基礎上進行肝臟可視化與虛擬切除，獲取切除段三維數據。上述研究為肝臟解剖教學、肝臟疾病影像診斷、肝臟外科手術導航、肝臟腫瘤的三維適形放射治療和肝臟血管介入手術領域科提供了肝臟三維重建模型和可視化平臺。

但是目前肝臟管道三維可視化的研究成果不能解決的問題是介入醫生實際操作時的“手感”。肝臟管道三維可視化可以令介入醫生充分把握患者的血管走形和變異情況，但實際從腔靜脈向門靜脈穿刺和經股動脈穿刺后選擇腫瘤血管過程中方向及角度的問題是需要反復操作、訓練才能解決的。這無疑使介入醫生的學習曲線拉長，年輕介入醫師無法獨立完成TIPS和TACE手術，資深介入醫生的數量無法滿足龐大的患者數量。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種高度仿真介入手術訓練器，可反復穿刺無滲漏的透明硅膠管模擬體內主要血管，利用泵組向人工管道內泵入有色液體模擬血液，構建“血液循環”，將真實動物臟器（肝、脾、腎等）通過下腔靜脈、門靜脈、肝動脈、膽道和模擬人訓練系統的下腔靜脈、門靜脈、肝動脈、膽道等血管分別吻合，構建出高度模仿人體解剖結構及生理狀態的介入手術模擬訓練系統。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種高度仿真介入手術訓練器，包括：

具有腹腔的模擬人單元1；

設置于模擬人單元1腹腔中的動物臟器3；

與動物臟器3相連接的附屬管道；

與所述附屬管道連通向其供應并回收灌注液的血液收集池19；

以及設置在血液收集池19與所述附屬管道間提供灌注液流通驅動力的泵組單元。

所述動物臟器3為帶有膽囊12的肝臟時，所述附屬管道包括：

模擬下腔靜脈5，一端設置用于與肝臟下腔靜脈連接的模擬下腔靜脈端口一10；

模擬腹主動脈6，一端與蠕動泵二2出口相連，另端與模擬股動脈9相連；

模擬頸內靜脈4，連接在模擬下腔靜脈5上；

模擬門靜脈7，一端與蠕動泵一20入口相連，另端設置有用于與肝臟門靜脈連接的模擬門靜脈端口18；