專利名稱：臨床和/或外科手術(shù)培訓(xùn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及臨床和/或外科手術(shù)培訓(xùn)設(shè)備。
依照本發(fā)明，提供了臨床和/或外科手術(shù)培訓(xùn)設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)人體結(jié)構(gòu)模擬體，這些模擬體是一組人體特定部分的模擬體并能增加解剖的復(fù)雜性和/或增加臨床或外科手術(shù)的困難性；以及用于接收至少一個(gè)上述模擬體因此能實(shí)施外科手術(shù)和/或臨床技術(shù)的裝置。
所述接收裝置包括一外殼，例如是能提供人體至少一部分的模擬體的外殼。
所述模擬體可以是人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模擬體。
所述模擬體可以包括諸如有不同膽囊壁厚度的之類的不同膽囊模擬體。
所述模擬體中的至少一個(gè)可包括外部人體模擬體。例如，不同的模擬體可包括不同尺寸的外部人體。
不同的模擬體可包括不同程度韌性和可復(fù)位的纖維。
所述模擬體可安裝在可調(diào)的支承件上。
本發(fā)明還包括使用本發(fā)明設(shè)備的臨床和/或外科手術(shù)培訓(xùn)方法。
以下參照附圖以舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明，在附圖中

圖1-6示出了人體特定部分的一系列模擬體；圖7示出了安裝在一夾具上的模擬體；圖8是從圖5所示的模擬體上方來(lái)看時(shí)的圖；圖9和10是在兩種狀態(tài)下經(jīng)由圖7所示的模擬體的剖面圖，它們是經(jīng)過圖8中A-A線的剖面圖；以及圖11示出了用于接收所述模擬體的外殼。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一呈封閉容器形式的外殼，它在尺才和形狀上與諸如腹腔之類的結(jié)構(gòu)相類似，其中可放置由乳膠、泡沫乳膠、濃縮的室溫硫化(RTV)硅樹脂、添加的固化硅樹脂、彈性聚亞安脂和水狀膠體中一種或多種制成的模擬體，這些模擬體可模擬對(duì)外科醫(yī)生進(jìn)行如腹腔鏡膽囊切除術(shù)之類的手術(shù)來(lái)說(shuō)是重要的結(jié)構(gòu)。所述容器配備有一個(gè)泵，它可在適當(dāng)?shù)那闆r下模擬經(jīng)由“動(dòng)脈”的“血流”。
所述設(shè)備包括呈能增加困難性和/或復(fù)雜性的模擬體形式的模型，以便使得受訓(xùn)的外科醫(yī)生能遇到在技能培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室或中心的環(huán)境中會(huì)普遍遇到的與腹腔鏡和其它手術(shù)過程有關(guān)的多種困難和問題。所述設(shè)備能分階段地提供現(xiàn)實(shí)中所見到的困難和復(fù)雜性。
第一模擬體包括一合成襯層，它帶有多種填充有流體或填充有非流體凝膠體的血管，它們?cè)O(shè)置在連接的組織內(nèi)并覆蓋有皮膚。這一模擬體由橡膠或填加有聚合體的導(dǎo)管、在按1∶05至1∶5的濃縮RTV硅樹脂、添加的固化硅樹脂和硅油混合物中浸泡過的丙烯酸織物或水狀膠體和用細(xì)料增強(qiáng)泡沫乳膠板或增強(qiáng)的水狀膠體構(gòu)成，其厚度為0.01-1.00mm。(見GB-A一2227826)。
所有這些均安裝在一泡沫乳膠或合成板上，以形成一襯層。
存在有多個(gè)其它模擬體，每個(gè)模擬體均包括與第一模擬體相類似的結(jié)構(gòu)，但在每個(gè)模擬體中均用與膽囊相似的囊袋、膽導(dǎo)管和共用的膽管來(lái)代替聽說(shuō)的多個(gè)血管。該模擬體中填氣有黃色液體或非流體性凝膠體并且是密封的。在皮膚/連接組織與基板之間還放置有模擬血管，它表示膽動(dòng)脈和肝動(dòng)脈并類似地填充有紅色的液體或非流體性凝膠體并且是密封的。
還使用另一種膽囊，它表示諸如脂肪、膽管粘連、腸系膜擴(kuò)張、血管與膽管的不規(guī)則并置、厚膽囊壁之類的常見和不常見的疾病。
以下通過舉例的方式說(shuō)明一系列這種模擬體。
在圖1中，標(biāo)號(hào)1表示基板，標(biāo)號(hào)2表示由腸系膜構(gòu)成的模擬體(剖面圖)，標(biāo)號(hào)3表示肝導(dǎo)管模擬體(它與膽導(dǎo)管一道構(gòu)成了膽管)，標(biāo)號(hào)4表示膽囊模擬體，標(biāo)號(hào)8表示膽動(dòng)脈模擬體，標(biāo)號(hào)9表示膽動(dòng)脈和肝動(dòng)脈模擬體。
在圖2中，標(biāo)號(hào)20表示節(jié)瘤模擬體。
在圖3中，標(biāo)號(hào)5表示脂肪的模擬體，標(biāo)號(hào)6表示與膽囊相粘連從而擋住了膽囊的腸子模擬體。
在圖4中，標(biāo)號(hào)7表示1cm的膽結(jié)石，它位于與膽導(dǎo)管模擬體8相鄰的位置處。
在圖5中，示出了肝導(dǎo)管3在膽囊4的后面經(jīng)過并經(jīng)過動(dòng)脈9，膽導(dǎo)管是看不清的。
在圖6中，存在有非常短的膽導(dǎo)管8，肝導(dǎo)管3在膽囊4后面延伸并靠近膽囊4。
圖7示出了一夾具10，它支承著上述模擬體。夾具10包括一位于基板12上的撓性框架11，基板12帶有螺釘13，從而，夾具可安裝表示至少一部分人體模擬體的外殼上。標(biāo)號(hào)14表示用于病變的肝葉模擬體的安裝裝置，該裝置的一部分呈例如諸如“威克羅”(velcro)緊固件之類的“輕觸閉合緊固件”的形式，另一部分呈與肝葉相連的形式。
圖8是從圖1所示內(nèi)容的上方來(lái)看時(shí)的圖，標(biāo)號(hào)15表示肝前葉的模擬體，它部分地與膽囊4相重疊?？蚣?1是撓性可調(diào)的，支承線16穿過該框架?？蚣?1是撓性可調(diào)的，因此，在一種狀態(tài)下，其結(jié)構(gòu)如圖9所示(以模擬活體和提供給外科醫(yī)生的狀態(tài))，而在另一種狀態(tài)下，其結(jié)構(gòu)如圖10所示，在圖10中，該結(jié)構(gòu)已被實(shí)施手術(shù)的外科醫(yī)生如在活體中那樣移動(dòng)了。圖9是經(jīng)由圖8A-A線的剖面圖。圖11示出了標(biāo)號(hào)17所表示的外殼的實(shí)例，，外殼11位于基體18上，內(nèi)診鏡19插在該外殼內(nèi)。
與此相似，就臨床的情況而言，存在有一帶附屬襯層的模擬表面，所述襯層帶有例如用于治療和切除的病狀。所述表面特征在于諸如痣、皮膚汗毛、皮脂溢角質(zhì)之類用于辨認(rèn)的狀態(tài)。不同水平的受訓(xùn)人可根據(jù)上述病狀的嚴(yán)重性進(jìn)行切除術(shù)。嵌在支承夾具上的附屬替換襯層構(gòu)成了用于進(jìn)行手術(shù)過程的成套組件的一部分。
上述培訓(xùn)設(shè)備還包括外科手術(shù)和/臨床環(huán)境下的詳細(xì)培訓(xùn)方案和用于設(shè)置和運(yùn)行方案的指導(dǎo)?？坑糜趯?duì)本科生和研究生層次作醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的模擬材料進(jìn)行訓(xùn)練的方法是以CD ROM和模型、錄像帶、虛擬現(xiàn)實(shí)為基礎(chǔ)的，從而能對(duì)使用模擬體以及對(duì)模擬體實(shí)施手術(shù)技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充。所述指導(dǎo)材料可帶有模擬體的動(dòng)畫以演示手術(shù)過程。
上述完整的成套組件帶有評(píng)估程序包(組件)，以便測(cè)定成績(jī)。
所述外殼包括一基體、四個(gè)壁面以及頂蓋。所述基體是實(shí)心的并且包含有能將各種模擬體安裝在其中的裝置。與基體相連的是一個(gè)泵，該泵在適當(dāng)?shù)那闆r下是一個(gè)蓄液器，它使彩色液體在模擬體中循環(huán)，以模擬流經(jīng)動(dòng)脈和靜脈的血液。按諸如處于正常位置或不正常位置的脂肪、連接組織、肌肉、腹膜和血管之類的尺才、形狀或其它特征來(lái)設(shè)計(jì)所述容器的壁面和頂蓋，以模擬病人的腹壁或其它結(jié)構(gòu)。
就外科手術(shù)過程而言，在腹部手術(shù)的情況下，所述壁面是這樣構(gòu)成的即通常的腹腔鏡套管針以及通常的剖腹手術(shù)刀和諸如Hasson技術(shù)之類的腹腔刀能以不受限的方式刺穿該壁面。在模擬腹壁的情況，可用二氧化碳(空氣)使所述容器膨脹或擴(kuò)張，以模擬腹部的注氣。可用不同厚度的“腹壁”(所述容部的頂蓋和側(cè)面)去模擬瘦和胖的病人。
在臨床環(huán)境中，所述容器的結(jié)構(gòu)可以呈人體解剖的形狀并感覺起來(lái)與病人相類似。用銷子將可更換結(jié)構(gòu)固定就位，所說(shuō)的可更換結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成能通過觸覺來(lái)表示容器內(nèi)存在的器官的。如果一個(gè)容器的顯著特征存在于表面上，那么，視覺上的外觀和觸覺就都是重要的。
用上述材料按它們?cè)谕庥^、感覺和內(nèi)部性質(zhì)方面與人體結(jié)構(gòu)相似的方式制作所說(shuō)的解剖模擬體。外科醫(yī)生可與解剖病人的器官和血管相同的方式來(lái)解剖上述模擬體。所述模擬體可包含有用上述材料及設(shè)計(jì)的工具或模具制成的導(dǎo)管，這些導(dǎo)管被制成人體血管的形式或其它形式以模擬包含有按脈動(dòng)方式加壓至80至15mm Hg的液體的血管或者僅具有來(lái)自容器的液流以模擬流經(jīng)血管的血液。也可用有適當(dāng)顏色和濃度或稠度的液體來(lái)模擬諸如膽汁之類的其它體液。另外，在所模擬的體液不流動(dòng)的情況下，可以使用非液體性凝膠體。
在臨床環(huán)境中，所述模似體具有手術(shù)所需的性質(zhì)。例如，在導(dǎo)管插入過程中，一旦導(dǎo)管穿過括約肌，液體就必須流動(dòng)，這一點(diǎn)是用上述材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述材料具有適當(dāng)?shù)睦鞆?qiáng)度和剪切A級(jí)硬度并具有符合設(shè)備適當(dāng)尺寸從而有適當(dāng)感覺的結(jié)構(gòu)。
將所述模擬體設(shè)計(jì)成包括通常遇到的重要的病狀形式以及外科醫(yī)生在進(jìn)行例如是膽囊切除術(shù)的手術(shù)時(shí)希望遇到的解剖學(xué)上的變異。此外，還包括諸如大量的腹部脂肪、大肝葉、不正常的大器官、不尋常的解剖角和結(jié)構(gòu)、不正常的發(fā)育以及器官間的粘連之類的使手術(shù)復(fù)雜化的其它結(jié)構(gòu)。例如，在模擬體中包括膽囊、纖維瘤子宮、膽汁旁通管等。
所述模擬體可為以例如對(duì)病入實(shí)施腹腔鏡膽囊切除術(shù)相同的方式對(duì)模擬體進(jìn)行手術(shù)的受訓(xùn)外科醫(yī)生提供逐漸增加的困難性和意外性。
所述分級(jí)課程培訓(xùn)系統(tǒng)的思想在于1、困難性有所增加的模塊。
2、有重點(diǎn)。外科手術(shù)方案之一的實(shí)例包括在腹腔鏡膽囊切除術(shù)中的解剖結(jié)構(gòu)是膽管、膽囊、肝、腸網(wǎng)膜、十二指腸和粘連物。
上述各個(gè)解剖結(jié)構(gòu)均可有不同的狀態(tài)。并不限制不同器官中的不同狀態(tài)與其它器官的組合，所以，能提供如外科醫(yī)生在病人身上遇到那樣的多種不尋常的狀態(tài)。
以下詳述器官的不同狀態(tài)膽囊填充有膽汁。
正常的薄壁，帶有或不帶有結(jié)石。
正常的厚壁，帶有或不帶有結(jié)石。
有很多的結(jié)石并有厚壁，在從肝基上摘除時(shí)出現(xiàn)了穿孔。
短的膽管。
血管和膽管結(jié)構(gòu)方面有不同變異。
用長(zhǎng)的腸系膜以不尋常的方式將膽囊連接于肝。結(jié)石在最大部分上有從0.5至10.00mm的不同形狀和大小。肝肝組織從正常到變硬(硬化)。
由聚合物、水狀膠體、泡沫乳膠和硅樹脂纖維組織形成的不同程度的韌性和可解剖性以及炎癥。
特大方葉，從而手術(shù)過程中有障礙。
膽囊深埋在肝表面內(nèi)，從而難以切除。膽管右和左肝管與進(jìn)入右肝管的膽導(dǎo)管作最低限度的連接。
右肝管直接進(jìn)入膽囊。
非常薄的膽管。
厚壁膽管。
不具有透過厚且頑固連接組織的可見性。
不能透過膽導(dǎo)管的壁面和右及左肝管看到膽汁。
膽管中有結(jié)石。
用于探查膽管的特殊模型。小腸能使小腸與膽囊或胃相接合的旁通管。腸網(wǎng)膜包含有大的旁通管和脂肪，它們不粘連但會(huì)阻礙進(jìn)入膽囊；腸網(wǎng)膜中的厚及頑固性的連接組織。十二指腸十二指腸粘連于膽導(dǎo)管及膽囊的下部。粘連器官、腸網(wǎng)膜等粘連于膽囊。
導(dǎo)管和肝模擬與不同程度的纖維的病理粘連。腹壁不同的厚度模擬從瘦到胖的病人。血管透過血管壁看不到所模擬的血液。
血液和膽汁，其稠度與人體血液及人體膽汁相似。與膽囊相關(guān)的其它操作探查膽管、胃腸切除術(shù)、膽囊一空腸造口術(shù)、膽總管十二指腸造口術(shù)和局部肝切除術(shù)。將培訓(xùn)的原理推廣至人體的其它部分訓(xùn)練集中于彼此相關(guān)的不同器官中不同病狀和不尋常狀態(tài)的組合并且使用了任何腹內(nèi)手術(shù)中的任何一個(gè)步驟以及所有步驟，諸如活動(dòng)法電外科學(xué)切除術(shù)液體凝結(jié)切割激光檢查探查縫合接合上述技術(shù)可應(yīng)用于下述器官或內(nèi)臟肺心臟心包膜橫隔膜肝膽囊腎腎上腺動(dòng)脈和靜脈的主脈管系統(tǒng)食管胰腺胃十二指腸空腸小腸闌尾大腸直腸肛門子宮卵巢淋巴節(jié)的主系統(tǒng)腦眼耳喉咽鼻腔口腔脊椎間盤肘、膝、踝、腰的滑液腔。在建造模擬體的不同組件時(shí)所使用的材料腹膜由增強(qiáng)硬樹脂、濃縮RTV硅樹脂或按1∶05至1∶5比例的填加固化硅樹脂和硅油制成的有不同尺寸的薄板，該薄板用尼龍、棉、合成彈力纖維或聚酯纖維來(lái)增強(qiáng)。其它的材料是彈性聚亞安脂和水狀膠體，其厚度為0.01至.00mm。連接組織在按1∶05至1∶5比例的濃縮RTV硅樹脂和硅油混合物中浸泡過的丙烯酸織物或水狀膠體。填充有液體的血管從基于水的風(fēng)干液態(tài)乳膠到聚亞安脂。器官(例如膽、胃、胰腺/帶填充物或不帶填充物的)由模具的兩個(gè)成多個(gè)部分用1∶05至1∶5比例的硅樹脂和油、彈性聚亞安脂、填加固化硅樹脂、水狀膠體和泡沫乳膠來(lái)形成器官的中空形狀。所有的形式都用尼龍、棉、合成彈力纖維或聚酯纖維來(lái)增強(qiáng)。(見GB-A2227826)。
這些器官的填充物是上述物質(zhì)的不同組合中的一種。結(jié)石chystical的“R” 級(jí)石膏，將這種石膏打碎并過濾成有不同尺寸的塊。膽汁和血管帶有基于水的顏色的水，它帶有不同程度的水狀丙烯酸粘稠劑或聚乙烯乙二醇。凝膠體一種交鏈水質(zhì)膠體。臨床環(huán)境的實(shí)例在臨床環(huán)境中，所述模型提供了較難的診斷和手術(shù)處理過程。
存在有用觸診來(lái)辨別的不同病狀。
例如，就診斷臨床前列腺而言，所述外殼的表面癥狀是重要的。它能表現(xiàn)出處于直立位置的男性腹股溝的結(jié)構(gòu)。所述容器還能提供表示不同狀態(tài)的睪丸模塊的存放體。
將上述模塊一個(gè)接一個(gè)地放置就位，其外觀可能保持一樣，受訓(xùn)者必須通過觸診和/或超聲波來(lái)識(shí)別病癥。睪丸是根據(jù)上述標(biāo)題“器官”下的指導(dǎo)內(nèi)容制成的。
就用于診斷和手術(shù)的乳房模型而言，可通過觸診、超聲波和X射線來(lái)形成病狀診斷。
用適當(dāng)?shù)尼槻⒃谛枰那闆r下用超聲波影象來(lái)進(jìn)行吸出和切片手術(shù)。
用觸診、超聲波、X射線對(duì)上述人體部分進(jìn)行診斷和手術(shù)，而磁共振成像法則用于腹腔和腹腔內(nèi)的器官的正常內(nèi)含物，包括吸出排泄注射觸診切片針刺切片經(jīng)皮切片刮除術(shù)電燒蝕上述技術(shù)可應(yīng)用于下列器官或內(nèi)臟肝膽囊腎腎上腺動(dòng)脈和靜脈的主脈管系統(tǒng)食管胰腺胃十二指腸空腸小腸闌尾大腸直腸肛門子宮卵巢淋巴節(jié)的主系統(tǒng)腦眼耳喉咽鼻腔口腔脊椎間盤肘、膝、踝、腰的滑液腔。皮膚上的病狀可出現(xiàn)在模擬人體部分的任何部分上。培訓(xùn)方案的總體結(jié)構(gòu)所述方案可進(jìn)行外科手術(shù)和臨床處理的所有選定方面的技能培訓(xùn)。即使他或她先前沒有外科手術(shù)經(jīng)驗(yàn)或未在臨床環(huán)境中長(zhǎng)期工作過，完成了這種技能培訓(xùn)的外科醫(yī)生或臨床醫(yī)生也能夠?qū)Σ∪诉M(jìn)行手術(shù)或處理。這一點(diǎn)是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的·在教授涉及手術(shù)的所有步驟時(shí)進(jìn)行綜合。
·逐漸增加所遇到的困難。
·了解通常且重要的手術(shù)危險(xiǎn)，如模型中解剖特征方面的危險(xiǎn)變異。
·結(jié)構(gòu)化的CD Rom和模型，視頻輔導(dǎo)訓(xùn)練指導(dǎo)和/或包括使用模型的虛擬現(xiàn)實(shí)方案。
·對(duì)受訓(xùn)者的進(jìn)度進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的評(píng)估。
下述特征(個(gè)別的或任何的組合形式)還包括了本發(fā)明的方面·包含脈動(dòng)流體流。
·可以利用包含相關(guān)膜層在內(nèi)的結(jié)構(gòu)的不同厚度和復(fù)雜性，所說(shuō)的相關(guān)膜層在現(xiàn)實(shí)中能夠找得到并且是進(jìn)行當(dāng)前和未來(lái)處理所必需的，上述處理例如是打開腹腔、從皮膚上進(jìn)行表面病狀切除、用內(nèi)窺鏡法除掉淋巴結(jié)、從腦竇排出流體、支承能同時(shí)進(jìn)行打開和內(nèi)診鏡手術(shù)的醫(yī)療裝置。
·用于前述設(shè)備內(nèi)的模擬體的支承系統(tǒng)，該系統(tǒng)呈特定結(jié)構(gòu)的夾具的形式，該夾具將軟組織組件支承成所需的角度并處于所需的位置。
·由所模擬的器官中的病狀變異構(gòu)成的模似體。
·包括解剖學(xué)上的變異，如不正常的導(dǎo)管和血管長(zhǎng)度、后傾的子宮。
·提供諸如模擬脂肪和粘連的膽汁旁通管之類的困難性。
·技能訓(xùn)練者的結(jié)構(gòu)化的漸進(jìn)和綜合特征——對(duì)手術(shù)的所有方面進(jìn)行培訓(xùn)，從而與飛行員的飛行模似器相類似。
·CD ROM和模型以及/或者視頻輔助指導(dǎo)方案和/或虛擬現(xiàn)實(shí)方案。
·評(píng)估過程。
權(quán)利要求
1.臨床和/或外科手術(shù)培訓(xùn)設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)人體結(jié)構(gòu)模擬體，這些模擬體是一組人體特定部分的模擬體并能增加解剖的復(fù)雜性和/或增加臨床或外科手術(shù)的困難性；以及用于接收至少一個(gè)上述模擬體因此能實(shí)施外科手術(shù)和/或臨床技術(shù)的裝置。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，所述接收裝置包括一外殼。
3.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于，所述外殼能提供人體至少一部分的模擬體。
4.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模擬體是人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模擬體。
5.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模擬體包括由血管和導(dǎo)管構(gòu)成的不同結(jié)構(gòu)。
6.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模擬體包括不同的膽囊模擬體。
7.如權(quán)利要求6的設(shè)備，其特征在于，所述模擬體具有不同的膽囊壁厚度。
8.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模擬體中的至少一個(gè)包括外部人體模擬體。
9.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于，不同的模擬體包括不同尺寸的外部人體。
10.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模擬體包括不同程度韌性和可復(fù)位的纖維。
11.如前述任何一個(gè)權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，所述模擬體安裝在可調(diào)的支承件上。
全文摘要
培訓(xùn)設(shè)備包括外殼(17),以提供人體至少一部分的模擬體以及內(nèi)部人體結(jié)構(gòu)的多個(gè)模擬體(1、2、3、4、8、9),它們所用于接收在前述外殼內(nèi),這些模擬體是一組人體特定部分的模擬體并能增加解剖的復(fù)雜性和/或增加臨床或外科手術(shù)的困難性。
文檔編號(hào)G09B23/28GK1260896SQ9880633
公開日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1998年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月19日
發(fā)明者邁克爾·約翰·麥克馬洪, 卡洛琳·馬戈特·庫(kù)珀 申請(qǐng)人:假肢用品有限公司, 邁克爾·約翰·麥克馬洪