[發明專利]一種手術模擬設備及手術模擬系統

有效

• 申請號: 201710897869.4
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107527543B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 陳端端;李振鋒;許歡明;閆天翼;石悅;岳軼翔
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 蘇勝

1.一種手術模擬設備，其特征在于，包括：血液循環模擬裝置、支架輸送裝置以及與所述支架輸送裝置連接的控制裝置；

所述血液循環模擬裝置用于模擬血管以及模擬所述血管內的血液動力學特征；

所述支架輸送裝置包括：支架輸送裝置主體以及與所述支架輸送裝置主體連接的數據采集模塊；

所述支架輸送裝置主體用于與所述血液循環模擬裝置配合，以模擬血管介入手術過程；

所述數據采集模塊用于采集所述血管介入手術過程中的手術操作數據；

所述控制裝置用于從所述數據采集模塊獲取所述手術操作數據，并將所述手術操作數據進行存儲；

其中，所述血液循環模擬裝置包括：第一管道、第二管道、儲液缸、脈動泵、順應腔、壓力閥以及血管模擬模塊；

所述儲液缸通過所述第一管道以及所述第二管道與所述血管模擬模塊連通；

所述第一管道中設置與所述控制裝置連接的所述脈動泵，用于將所述儲液缸存儲的第一液體以預設的流量波形輸送至所述第一管道，所述第一液體經過所述血管模擬模塊后經所述第二管道流入所述儲液缸；

所述第一管道以及所述第二管道為剛性管道，所述第一管道和/或所述第二管道中設置所述順應腔，用于調節所述第一液體在所述第一管道和/或所述第二管道中不同時刻的流量，以模擬所述第一管道和/或所述第二管道的順應性；

所述第一管道或所述第二管道中設置所述壓力閥，用于調節所述第一管道、所述第二管道以及所述血管模擬模塊內第一液體壓力的大小；

所述血管模擬模塊包括：箱體、與所述箱體連接的壓力調節器以及設置于所述箱體內的血管模型；

所述箱體內填充有第二液體，所述壓力調節器用于調節所述箱體內第二液體壓力的大小；

所述血管模型上設置有入液口以及出液口，用于模擬人體主動脈，所述入液口與所述第一管道的一端連通，所述出液口與所述第二管道的一端連通，所述第一液體通過所述入液口從所述第一管道流入所述血管模型，并通過所述出液口從所述血管模型流入所述第二管道；

所述血管模型包括用于模擬升主動脈的第一血管模型、用于模擬主動脈弓的第二血管模型、用于模擬降主動脈的第三血管模型以及多個用于模擬主動脈分支的第四血管模型，所述第一血管模型、所述第二血管模型以及所述第三血管模型依次連通，多個所述第四血管模型設置于所述第二血管模型以及所述第三血管模型，所述入液口設置于所述第一血管模型，所述出液口為多個，分別設置于多個所述第四血管模型；

所述血管模擬模塊還包括：與所述控制裝置連接的液體參數測量器，所述血管模型還包括一個或多個測量口，所述液體參數測量器設置于所述入液口、所述出液口以及所述測量口，用于測量所述入液口、所述出液口以及所述測量口位置的所述第一液體的參數，并將所述第一液體的參數發送至所述控制裝置；

所述支架輸送裝置主體包括：導絲、導管以及手柄；

所述導絲穿過所述手柄，用于伸入所述血液循環模擬裝置，并使所述導絲的第一端停留在第一預設位置；

所述導管套設于所述導絲，用于沿所述導絲移動，并將設置于所述導管的第一端的支架輸送至第二預設位置；

所述手柄包括固定端以及移動端，所述移動端與所述固定端可活動地連接，所述導管的與第一端相對的第二端與所述移動端連接，所述移動端用于在所述支架被輸送至所述第二預設位置時，相對于所述固定端移動以釋放所述支架；

所述數據采集模塊包括：設置于所述導絲的第一端的第一傳感器、設置于所述導管的第一端的第二傳感器以及設置于所述手柄的第三傳感器，所述第一傳感器、所述第二傳感器以及所述第三傳感器均與所述控制裝置連接；

所述第一傳感器用于采集所述導絲的第一端伸入以及抽出所述血液循環模擬裝置過程中的第一運動數據；

所述第二傳感器用于采集所述導管的第一端沿所述導絲伸入以及抽出所述血液循環模擬裝置過程中的第二運動數據；

所述第三傳感器用于采集所述固定端與所述移動端相對運動的第三運動數據；

所述手術模擬設備還包括：與所述控制裝置連接的可視化裝置，所述可視化裝置用于在所述控制裝置的控制下，基于所述手術操作數據顯示所述血管介入手術過程的操作場景。

2.根據權利要求1所述的手術模擬設備，其特征在于，所述數據采集模塊還包括：與所述控制裝置連接的感應手套，所述感應手套包括手套主體，所述手套主體內設置有壓力傳感器，用于采集所述血管介入手術過程中術者手部的壓力數據。