[發明專利]一種顱腦模型及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810609746.0
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108847108B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 張馨之;馬騁;鄧坤學;袁玉宇
• 申請（專利權）人: 廣州邁普再生醫學科技股份有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 馮振寧

本發明涉及一種顱腦模型及其制備方法和應用。所述模型包括上顱骨和下顱骨，所述上顱骨和下顱骨可拆卸閉合連接且內部形成顱骨腔，所述顱骨腔內設置有表面具有溝壑結構的皮層腦組織，所述皮層腦組織內分布有血管和神經；所述皮層腦組織由硅膠彈性體制成。本發明提供的顱腦模型具有與真實顱腦結構相似的顱骨、皮層腦組織、血管和神經部件，能夠模擬出真實顱腦的物理結構及觸感，可逼真、直觀地再現顱腦的解剖結構，可廣泛用于醫學上的顱腦結構的教學、臨床上的顱腦手術模擬、手術培訓和操作練習。

技術領域

本發明屬于生物醫學領域，更具體地，涉及一種顱腦模型及其制備方法和應用。

背景技術

隨著神經外科手術設備及技術的發展，大量的顱內疾病可以通過顱腦手術解決。目前大多數的神經外科醫生通過計算機模擬和尸體解剖來進行手術訓練。但隨著尸頭的減少，以及成本的增加，且尸頭保存后顱腦內的結構和位置發生改變，容易與真實的人體結構發生偏離。此外，許多顱腦性疾病具有特異性，相應的手術或教學模型或尸頭幾乎很難真實表達。因此，近年來隨著3D打印技術的發展，一些人體組織及器官能夠實現3D打印成型，成為輔助醫生順利進行手術操作的重要方法。但是，由于能夠用于3D打印的材料還存在有局限性，直接采用3D打印獲得的皮層腦組織等人體組織及器官模型成型質量差，且其性能與人體真實的結構和質地相差甚遠，并不能滿足臨床使用需求。

因此，開發一種與實際顱腦結構相近、質地接近的顱腦模型，其中皮層腦組織具有與真實腦組織高度相似的結構及柔軟性、彈性和可牽拉性，可在術前模擬、手術規劃或教學演練進行應用，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有顱腦解剖模型尤其是其中的皮層腦組織與真實人體顱腦組織的結構、性能偏差較大的缺陷，提供一種顱腦模型。本發明提供的顱腦模型在物理結構及觸感上與真實顱腦相似，其中皮層腦組織具有與真實腦組織高度相似的結構及柔軟性、彈性和可牽拉性，可逼真、直觀地再現顱腦的解剖結構，并廣泛用于顱腦結構的教學、顱腦手術模擬、培訓和操作練習。

本發明的另一目的在于提供一種顱腦模型的制備方法。

為實現上述發明的目的，本發明采用如下技術方案：

一種顱腦模型，所述模型包括上顱骨和下顱骨，所述上顱骨和下顱骨可拆卸閉合連接且內部形成顱骨腔，所述顱骨腔內設置有表面具有溝壑結構的皮層腦組織，所述皮層腦組織內分布有血管和神經；所述皮層腦組織由硅膠彈性體制成。

本發明提供的顱腦模型具有與真實顱腦結構相似的顱骨、皮層腦組織、血管和神經部件，其中皮層腦組織表面具有溝壑結構，是采用硅膠彈性體制得，具有與真實腦組織相似的柔軟性、彈性和可牽拉性，能夠模擬出真實顱腦的物理結構及觸感，可逼真、直觀地再現顱腦的解剖結構，并廣泛用于顱腦結構的教學、顱腦手術模擬、培訓和操作練習。

優選地，所述皮層腦組織通過3D打印技術結合灌注方式制得。具體是先通過3D打印技術制得能與下顱骨密閉連接的皮層腦組織模具，然后將所述皮層腦組織模具與下顱骨密閉連接后，往腔體內灌注硅膠彈性體制得。

優選地，所述硅膠彈性體由功能性預聚體和乙烯基硅油稀釋劑制備得到，所述功能性預聚體和乙烯基硅油稀釋劑的質量比為1:0.8~1:5，優選1:3。其中，所述功能性預聚體為硅氫有機聚硅氧烷和乙烯基有機聚硅氧烷的組合物，所述組合物中硅氫有機聚硅氧烷和乙烯基有機聚硅氧烷的質量比為5:4~3:2，優選為6:5。采用該配方制得的硅膠彈性體，制成皮層腦組織后，在彈性、柔軟性、觸感及力學性能上與真實的人體皮層腦組織更為相似。

優選地，所述顱腦模型還包括有病灶結構。更為優選地，所述病灶結構為腦腫瘤（例如垂體瘤）、血管瘤、動脈瘤或腦膜瘤中的一種或幾種。

優選地，所述顱腦模型還包括腦腫瘤和/或腦膜瘤，所述腦腫瘤和/或腦膜瘤通過如下過程制備得到：3D打印獲得腫瘤模具，然后采用硅膠或水凝膠進行模具灌注得到。