CN105324806B - 腹腔模拟器 - Google Patents

Abstract

一种训练腹腔镜手术技能的模拟器，提供一种在交换反复训练用生物质感的器官模型时可以简单的进行位置调整的腹腔模拟器。本发明的腹腔模拟器，由骨盆部、背部、腹部的壳体、生物质感的器官模型和模型扣持部构成。壳体至少由模拟了人体形状的骨盆部、有左右侧横腹部的背部，模拟腹腔空间和骨盆。此外，模型扣持部，是设置在背部或骨盆部的扣持部，在腹腔空间内将生物质感的器官模型进行固定、载置或是扣持。此外，在进行膀胱模型10和尿道管4的缝合训练时，在膀胱模型10上设置抵接在骨盆部的壳体2的内壁上的带状构件11，通过带状构件实现将膀胱模型10从腹腔空间取出放入。

Description

腹腔模拟器

技术领域

本发明是关于一种用于腹腔镜手术技能培训或学习用的腹腔模拟器。

背景技术

近年，美国的Intuitive Surgical,Inc.(直觉外科手术公司)开发了一种主从式内窥镜手术的医疗机器人达芬奇(DA VINCH)(注册商标)。为了提高该医疗机器人的操作水平，已知的有模拟腹腔和盆腔的装置存在。一般这种装置的壳体上设有插入上述医疗机器人的钳子或器具的插孔，对收纳在壳体内的膀胱部等腹腔内脏进行手术技能训练。

已知的有例如医疗临床中的切开或皮肤缝合等技术，通过接受与实际接近的感性训练研修，即使临床经验不足，也可以习得高度技术的经皮手术模拟器(例如，参照专利文献1)。专利文献1所公开的经皮手术模拟器，具有凸状弯曲部的本体、载置气管(人体器官的代替物)的载置部和，将覆盖住气管的一部分的皮肤(人体皮肤的代替物)固定在本体上的皮肤固定部和，可以使载置部在弯曲部的垂直表面方向上进退的载置部変位结构。采用经皮手术模拟器，与器官被皮肤覆盖住的人体结构同样的，被皮肤覆盖住的气管的结构也得到再现。此外，弯曲部作为人体表面的代替物。代替物的表面以及内部的形状和结构、硬度或质感等都与人接近，实现进行与实际操作相同的模拟训练。

此外，还公开了一种从用户的角度开发的，对实际上是被隐藏的器官模型进行配置的模拟体腔的便携式腹腔镜手术训练器(例如，参照专利文献2)。专利文献2所公开的便携式腹腔镜手术训练器，底座和顶盖通过腿部间隔的配置，形成模拟体腔，模仿人体组织的可以拆卸自如的插入体结构。

可是，作为训练类似将膀胱部和尿道管的缝合技术的模拟器的话，对判断是否有将骨盆结构或尿道管或膀胱逼真再现是比较困难的，此外，还存在无法改善对更换反复训练用的模仿人体组织的插入体结构时的位置调整所耗费的劳力的问题。

【专利文献1】特开2010-085512号公报

【专利文献2】特表2013-544373号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

使用上述医疗机器人进行腹腔镜手术技能训练时，一次性将复数的钳子或手术器具从复数个插孔插入。由于一次性插入后，要将这些钳子或手术器具拔出时需要耗费时间，因此还存在着不易更换收纳在壳体内的膀胱部等腹腔内脏的问题。

此外，关于膀胱部和尿道管的缝合手术的培训装置，期待有可以将骨盆结构或尿道管或膀胱逼真再现，且改善在交换反复训练用的模仿人体组织的插入体结构时的位置调整所耗费的劳力和时间。

鉴于上述状况，本发明所涉及的用于进行腹腔镜手术训练的模拟器，以提供一种在交换反复训练用生物质感的器官模型时可以简单的进行位置调整的腹腔模拟器为目的。

解决问题的方法

为了解决上述课题，本发明的腹腔模拟器，是关于一种用于学习腹腔镜手术技能的腹腔模拟器，

由壳体、至少1个的生物质感的器官模型和模型扣持部构成。

壳体至少由模拟了人体形状的骨盆部、有左右侧横腹部的背部和设有复数个可以插入腹腔镜手术使用的手术器械的插孔的腹部构成。

模型扣持部，是设置在背部或骨盆部的扣持部，在腹腔空间内将生物质感的器官模型进行固定、载置、或是握持。

生物质感的器官模型，通过使用接近实际质感的柔软性材料来提高真实感，以习得实践技术的。根据从X线CT或MRI(磁共振成像)等医疗诊断装置获得的DICOM(医学数字影像和通信标准)数据，生成三维形状数据，以此为基础制成三维造型模型，是具备了人体各个部位(骨，器官等)质感(可视化，触感，硬度，柔软度等)的三维的生物体器官造型物。生物体质感器官模型的制造方法，例如，在国际公开文献(WO2012/132463)有记载。

本发明所涉及的腹腔模拟器中所述的模型扣持部，可在设置在背部的壳体内壁上的模拟了脊椎骨的突起物上自在滑动，具有将生物质感的器官模型进行载置的载置功能。在使用腹腔模拟时，将背部的壳体朝下，腹部的壳体朝上。在背部的壳体的内壁上设有模拟了脊椎骨的突起物，为了可以沿着脊椎骨进行自在滑动，在模型扣持部的底面上设置了与脊椎骨嵌合的凹部。然后，将模型扣持部的上方设计成盘状，这样就可以载置生物质感的器官模型，或者是在模型扣持部的上方设置可以安定载置生物质感的器官模型的凹槽。

本发明所涉及的腹腔模拟器中所述的模型扣持部，可以在设置在背部的壳体内壁上的模拟了脊椎骨的突起物上自在滑动，具有将生物质感的器官模型进行扣持的扣持功能。通过扣持功能将生物质感的器官模型扣持住，配置在腹腔空间内。

本发明所涉及的腹腔模拟器中所述的模型扣持部，是设置在骨盆部、背部、或是左右侧横腹部的壳体的内壁上的杆状构件，将生物质感的器官模型固定或卡合在该杆状构件的端部上。在此，该杆状构件旋在或卡合在壳体内壁。在此，将杆状构件的端部插入生物质感的器官模型，使生物质感的器官模型被固定住。或者是，在杆状构件的端部有钩子，将钩子和生物质感的器官模型进行卡合也是可以的。

本发明所涉及的腹腔模拟器中所述的模型扣持部，是抵接在骨盆部的壳体的内壁上的带状构件，可将生物质感的器官模型的膀胱模型从腹腔空间取出放入。

与膀胱模型连接的尿道管，采用与实际质感接近的软质材料来提高逼真性，以达到实践技术的学习。通过模拟腹腔和骨盆的壳体，实现了在狭窄空间内使用钳子等手术器具的操作训练。此外，壳体的内部形状不仅模拟了骨盆，还有耻骨，可以更好的达到实践技术的学习。

若将钳子或手术器具一次性从复数个插入口插入的话，那么要拔出这些钳子或手术器具时也需要耗费时间。由此，利用带状构件可以进出这点，使这些钳子或手术器具可以在插着的状态下对膀胱模型进行更换。此外，关于带状构件，只要是安定的抵接在壳体内壁的话，杆状构件也是可以的。

关于本发明所涉及的腹腔模拟器，作为优选，最好是可以将生物器官的图像映射在壳体的内壁上。将生物器官的图像映射在壳体的内壁上，从插入口插入监视用照相机时，可以在更有临床感的逼真的图像下进行训练。

关于本发明所涉及的腹腔模拟器，作为优选，最好是使用再现了器官内部三维结构的具有生物质感的器官模型。器官内部三维结构得到再现的话，可以在训练切除操作时，达到更逼真的训练。

关于本发明所涉及的腹腔模拟器，作为优选，最好是选择可以膨胀收缩的，具备可以改变模型尺寸功能的生物质感的器官模型。生物质感的器官模型如果可以膨胀收缩和改变模型尺寸的话，可以对类似肠或胃等会动的模型进行技能训练。

关于本发明所涉及的腹腔模拟器，作为优选，最好在模型表面或模型周边设有模拟血管的管件，当该管件断裂时，会有液体流出。这样可以模拟训练在手术中发生出血情况时的处理方法。

关于本发明所涉及的腹腔模拟器，可以通过更换腹腔壳体，实现变更插入口的数目和配置。可以变更插入口的数目和配置的话，可以增加钳子等手术器具的插入位置的自由度，实现对各种各样的缝合技术的训练。

本发明所涉及的腹腔模拟器，是用于腹腔镜手术技能培训的腹腔模拟器，由壳体、至少一种的生物质感的器官模型和模型扣持部构成。

壳体至少由模拟了人体形状的骨盆部和设有复数个可以插入腹腔镜手术使用的手术器械的插孔的腹部构成，模拟了腹腔空间和骨盆。

模型扣持部，是设置在骨盆部上的扣持部，对腹腔空间内的生物质感的器官模型进行固定、载置或是握持。在此，模型扣持部，是抵接在骨盆部的壳体的内壁上的带状构件，可以将生物质感的器官模型的膀胱模型从腹腔空间取出放入。

本发明所涉及的腹腔模拟器中所述的膀胱模型，在周边设置了复数个与尿道管缝合连接的孔，在带状构件的端部上有与膀胱模型卡合的卡合部。该卡合部是多角形形状，通过改变膀胱模型与卡合部的卡合位置，达到更换与尿道管缝合连接的孔。将卡合部的形状与膀胱模型的内壁形状对上的话，膀胱模型可以更简便的与卡合部卡合在一起。此外，通过改变膀胱模型的卡合部与卡合位置，并且切断尿道管先端部使用新的尿道管，这样的话之前的缝合训练不会抵接下来的缝合训练带来影响，可以继续进行膀胱模型与尿道管的缝合训练。

在此，尿道管的长度，根据用户的喜好使用可以进行长度调整，可以使用剪刀或刀具进行长度调整的软质材料。

关于本发明所涉及的腹腔模拟器，当卡合部为N角形(N为3以上)时，膀胱模型的插孔为N个，作为优选，最好是将各个孔设置在N角形的各个顶点位置上。卡合部为N角形，膀胱模型的孔在N角形的各个顶点位置上，这样每次在重复膀胱和尿道管先端的缝合训练时，可以改变膀胱模型与卡合部的设置位置，结果是实现在没有缝合过的状态下进行训练。

此外，关于本发明所涉及的腹腔模拟器，设有扣持尿道管的尿道管扣持部，将该尿道管扣持部插入装置本体时，为了使尿道管的先端部可以与膀胱模型的插孔抵接，最好是设置可以将膀胱模型以及带状构件进行固定的导引构件。

在此，导引构件是设置在腹腔模拟器的壳体内壁上的凹槽部，带状构件与该凹槽部嵌合而被固定。

发明效果

本发明所涉及的腹腔模拟器，具有在交换反复训练时所需的生物质感的器官模型时可以简单的进行位置调整的效果。此外，在进行膀胱模型与尿道管缝合训练时，具有在对交换反复训练时所使用的模拟了膀胱的模型插入体部件时的可以简单的进行位置调整的效果。

附图说明

【图1】是实施例1所涉及的腹腔模拟器的外观图

【图2】是实施例1所涉及的腹腔模拟器的外观图(开口部侧)

【图3】是实施例1所涉及的腹腔模拟器取下壳盖后的外观图

【图4】是实施例1所涉及的腹腔模拟器的壳盖的外观图

【图5】是取下膀胱模型和带状构件的印象图

【图6】是膀胱模型和带状构件的外观图

【图7】是膀胱模型和带状构件的平面图

【图8】是卡合部与带状构件的结构图

【图9】是尿道管的安装说明图1

【图10】是尿道管的安装说明图2

【图11】是尿道管的安装说明图3

【图12】是实施例1所涉及的腹腔模拟器的使用说明图

【图13】是实施例2所涉及的腹腔模拟器的壳盖的外观图

【图14】是实施例2所涉及的腹腔模拟器的外观图

【图15】是实施例2所涉及的腹腔模拟器的使用说明图

【图16】是实施例3所涉及的腹腔模拟器的外观斜视图

【图17】是实施例3所涉及的腹腔模拟器的外观图

【图18】是实施例3所涉及的腹腔模拟器的分解说明图(1)

【图19】是实施例3所涉及的腹腔模拟器的分解说明图(2)

【图20】是模型扣持部的载置台的说明图

【图21】是实施例4所涉及的腹腔模拟器的外观斜视图

【图22】是实施例4所涉及的腹腔模拟器的外观图

【图23】是实施例4所涉及的腹腔模拟器的横隔膜的开口部的说明图

【图24】是实施例4所涉及的腹腔模拟器的骨盆侧的开口部的说明图

【图25】是实施例5所涉及的腹腔模拟器的分解说明图

具体实施方式

以下，就本发明的实施形态一边参照图面一边进行详细说明。此外，关于本发明的范围，不限定于以下的实施功能或图示例，可以有其他的变更或变形。

【实施例1】

参照图1～图12，对实施例1所述的腹腔模拟器进行说明。

如图1所示的腹腔模拟器，具备练习腹腔镜手术技能时所需的模拟了腹腔和骨盆的壳体2，图2示意的是膀胱模型10与尿道管4的缝合训练装置。模拟了腹腔和骨盆的壳体2，模拟了腹腔部的下部领域，图2所示的是腹腔空间的横隔膜侧的开口。

如图3所示的，可以从腹腔模拟器1将壳盖3取下。壳盖3在图4所示的，设有复数个贯穿孔(图中有5个贯穿孔)，在这些贯穿孔上设置插孔部5。插孔部5上有插孔口6，通过插孔口6可以将钳子或手术器具插入腹腔空间内部。

此外，如图2和图3所示，在腹腔模拟器1的内部，设置了可以自由装卸的将膀胱模型10。膀胱模型10上设有带状构件11，如图5所示，通过带状构件11，可以从腹腔模拟器1内部的腹腔空间将膀胱模型10取出。

接下来就膀胱模型10和带状构件11，参照图6～图8进行说明。

如图6所示的，从支撑在膀胱模型10下方的支撑部14延设着带状构件11。带状构件11，就好像沿着腹腔模拟器的内壁轻微弯曲，先端部上设有钩部13。如图3所示，通过钩部13，将腹腔模拟器1的壳体2的边缘与带状构件11钩合。

膀胱模型10如图7所示，在周边缘设置了5个插孔(12a～12e)。

如图8所示，在带状构件11上的钩部13的相反端上形成有卡合部15。卡合部15呈五角形，卡合部15被膀胱模型10叠盖住。膀胱模型10，由具有柔软性的合成树脂等形成，具备伸缩性和弹性。在五角形的顶点位置上配置着膀胱模型10的5个插孔(12a～12e)，膀胱模型10的内壁与卡合呈同样形状。

接下来，参照图9～图11，对在腹腔模拟器1的壳体2上安装尿道管的方法进行说明。模拟了尿道管的尿道管部21，由具有柔软性的合成树脂等形成，具备伸缩性和弹性。如图9和图10所示，将该尿道管21插入由硬质树脂形成的尿道管扣持部20中。在尿道管扣持部20的长度方向上形成有复数的凹口部20a。如图11所示，将尿道管扣持部20插入壳体2上的尿道管的孔4，通过凹口部20a，将尿道管的孔4上将尿道管扣持部20，也就是尿道管部21固定住。

图12示意的是实施例1所涉及的腹腔模拟器的使用说明图。5个插孔部5设置在壳盖3上。插着2个钳子31，通过2个钳子手柄30在进行腹腔镜下手术器具操作的印象图。

【实施例2】

关于实施例2所涉及的腹腔模拟器的壳盖，参照图13～图15进行说明。

实施例2所涉及的腹腔模拟器的壳盖，与实施例1所涉及的腹腔模拟器的壳盖不同，如图13和图14所示的，插孔部7的尺寸变小、配置个数变多。在壳盖整体上配置插孔口8，如图15所示可以加大钳子31的插入位置的自由度。

【实施例3】

关于实施例3所涉及的腹腔模拟器，参照图16～图20进行说明。图17(1)是腹腔模拟器的前视图，(2)是后视图，(3)是左侧视图，(4)是右侧视图。实施例3所涉及的腹腔模拟器，如图16和图17所示的，壳体的形状接近于人体的腹部到骨盆的形状。此外，壳体本身是由具有透光性的材料构成，可以对壳体的内部空间即腹腔空间进行观察。腹腔模拟器40的壳体由腹部41的壳体部件和骨盆部42的壳体部件、背部43的壳体部件以及在后面要介绍的盖部44构成。在腹部41上形成有复数个插孔口45。可以通过任意位置上的插孔口45，将钳子或手术器具插入腹腔空间内部。在背部43的左右侧横腹部上，设有肋骨43的模拟结构。此外，骨盆部42的壳体部件上设有尿道管的孔48。

图18和图19示意的是本发明所涉及的腹腔模拟器的分解说明图。本发明所涉及的腹腔模拟器，由腹部41、骨盆部42、背部43和盖部44构成。盖部44，是用于封闭模拟横隔膜的腹腔模拟器的开口部的构件。如图19所示，与背部43的内壁上设置的脊椎骨46的隆起物嵌合的模型扣持部50，设置在腹腔空间内部，可以在上方的盘状上载置生物质感器官模型。此外，模型扣持部50，可以将膀胱模型收纳在沿接在骨盆部42一侧的凹部51。如图20(1)、(2)所示，盘状部分覆盖了1/2的腹腔空间，再多覆盖一些也是可以的。此外，盘状部分上的一部分有凹槽部，可以在凹槽部上配置生物质感器官模型。

【实施例4】

关于实施例4所涉及的腹腔模拟器，参照图21～图24进行说明。图22(1)是腹腔模拟器的前视图，(2)是后视图，(3)是左侧视图，(4)是右侧视图。实施例4所涉及的腹腔模拟器，与实施例3所涉及的腹腔模拟器不同，为了隐藏壳体内部，设置了不透明材料制成的壳体。

实施例4所涉及的腹腔模拟器与实施例3所涉及的腹腔模拟器同样的，如图21和图22所示，壳体的形状接近于人体的腹部到骨盆的形状。此外，由于壳体本身是由不透光性的材料构成，无法对壳体的内部空间即腹腔空间进行观察。与实际腹腔镜手术时一样的，通过相机镜头对腹腔空间进行观察。腹腔模拟器60的壳体由腹部41的壳体部件和骨盆部42的壳体部件、背部43的壳体部件以及在后面要介绍的盖部44构成。在腹部41上形成有复数个插孔口45。可以通过任意位置上的插孔口45，将相机镜头插入腹腔空间内部。骨盆部42的壳体部件上设有尿道管的孔48。

图23(1)是盖部44从前面看过去的图，图23(2)是取掉盖部44时的腹腔模拟器的样子。盖部44上有模拟了横隔膜部位49。盖部44可以自由装卸，取掉盖部44，可以在腹腔模拟器内部的腹腔空间里，进行更换和配置生物质感器官模型(无图示)。还可以将整个模型扣持部(无图示)进行更换。

图24(1)是骨盆部42从前面看过去的图，图24(2)是取掉骨盆部42时的腹腔模拟器的样子。在骨盆部42的中央处设有尿道管的孔48，贯穿到腹腔空间。此外，骨盆部42与盖部44同样的可以自由装卸，取掉骨盆部42，可以在腹腔模拟器内部的腹腔空间里，进行更换和配置生物质感器官模型(无图示)。还可以将整个模型扣持部(无图示)更换。

【实施例5】

关于实施例5所涉及的腹腔模拟器，参照图25的分解图进行说明。实施例5所涉及的腹腔模拟器，与图18所示的腹腔模拟器的分解结构不同，如图25所示，腹部71的壳体构件、骨盆部72的壳体构件和被分割成复数个部分的脊椎骨的壳体部件构成。脊椎骨的壳体部件由左右一对横腹部(73，74)壳体构件和脊椎骨76的壳体构件构成。虽然被分解后的部件数有所增加，但是这样有收纳空间变小的好处。

在腹部71上形成有复数个插孔口75。可以通过任意位置上的插孔口75，将钳子或手术器具插入腹腔空间内部。在骨盆部72的壳体部件、左右一对的横腹部(73，74)壳体构件、脊椎骨76的壳体构件的各个构件的内壁上设有形状逼真的骨盆、肋骨、脊椎骨。

工业应用性

本发明作为学习腹腔镜手术技能的腹腔模拟器是有用的，特别是作为膀胱模型与尿道管的缝合技术的训练装置是可以期待的。

图中符号说明

1，40，60 腹腔模拟器

2 壳体

3，3a 壳盖

4，48 尿道管的孔

5，7 插孔部

6，8，45，75 插孔口

10 膀胱模型

11 带状构件

12a～12e 插孔

13 钩部

14 支撑部

15 卡合部

20 尿道管扣持部

20a 凹口部

21 尿道管部

30 钳子手柄

31 钳子

41，71 腹部

42，72 骨盆部

43，73，74 背部

44 盖部

46，76 脊椎骨

47 肋骨

49 模拟了横隔膜的部位

50 模型扣持部

51 凹槽部

Claims (9)

1.一种腹腔模拟器，其特征在于：

用于腹腔镜手术技能培训的腹腔模拟器，至少由模拟了人体形状的骨盆部、有左右侧横腹部的背部和设有复数个可以插入腹腔镜手术使用的手术器械的插孔的腹部构成，具有模拟了腹腔空间以及模拟了骨盆的壳体、至少1个的生物质感的器官模型、和在所述腹腔空间内将所述生物质感的器官模型进行固定、载置或是扣持的模型扣持部，

所述生物质感的器官模型是膀胱模型，

所述模型扣持部，是抵接在所述骨盆部的壳体的内壁上的带状构件，可将所述膀胱模型从腹腔空间取出放入；

在所述膀胱模型的周边设有复数个与尿道管缝合连接的插孔，

在所述带状构件的端部上设有与膀胱模型进行卡合的卡合部，该卡合部是多角形形状，通过改变所述膀胱模型与所述卡合部的卡合位置，可以实现更换所述插孔。

2.一种腹腔模拟器，其特征在于：

用于腹腔镜手术技能培训的腹腔模拟器，至少由模拟了人体形状的骨盆部、有左右侧横腹部的背部和设有复数个可以插入腹腔镜手术使用的手术器械的插孔的腹部构成，具有模拟了腹腔空间以及模拟了骨盆的壳体、至少1个的生物质感的器官模型、和在所述腹腔空间内将所述生物质感的器官模型进行固定、载置或是扣持的模型扣持部，

在所述背部的壳体内壁上设有模拟了脊椎骨的突起物，所述模型扣持部的底面上设有与模拟了脊椎骨的所述突起物嵌合的凹部，可以沿着所述突起物滑动自如，

在所述模型扣持部的上方设置盘状或者凹槽，可以载置生物质感的器官模型。

3.根据权利要求项1或权利要求项2所述的腹腔模拟器，其特征在于：

将生物器官的图像映射在所述壳体的内壁上。

4.根据权利要求项1或权利要求项2所述的腹腔模拟器，其特征在于：

所述生物质感的器官模型，是再现了器官内部的三维结构的模型。

5.根据权利要求项1或权利要求项2所述的腹腔模拟器，其特征在于：

所述生物质感的器官模型，可以膨胀收缩，具有改变模型尺寸的功能。

6.根据权利要求项1或权利要求项2所述的腹腔模拟器，其特征在于：

所述生物质感的器官模型，在模型表面或模型周边设有模拟血管的管件，当该管件断裂时，具有流出液体的功能。

7.根据权利要求项1或权利要求项2所述的腹腔模拟器，其特征在于：

通过更换所述腹腔壳体，可以变更所述插孔的数量和配置。

8.根据权利要求1所述的腹腔模拟器，其特征在于：

当所述卡合部为N角形(N为3以上)时，所述膀胱模型上的所述插孔为N个，将各个插孔分别设置在N角形的各个顶点位置上。

9.根据权利要求项8所述的腹腔模拟器，其特征在于：

设有扣持尿道管的尿道管扣持部，将该尿道管扣持部扣入装置本体时，为了使所述尿道管的先端部可以抵接在所述膀胱模型上的所述插孔上，设置了将所述膀胱模型以及所述带状构件进行固定的导引构件。