CN108831269B - 用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模及其制作方法，用于膀胱容量测定领域，包括仿真人体盆腔模型和若干膀胱插件，仿真人体盆腔模型上设有用于安放膀胱插件的插口，膀胱插件中分别设有不同容量和形态的仿真膀胱体。制作方法包括：生成3D打印文件步骤、打印步骤、浇铸仿真人体盆腔模型步骤和浇铸膀胱插件步骤。其能够用于精确地监测膀胱容量的培训操作，满足在放疗过程中对超声膀胱容量测定仪的准确性、重复性、线性等指标。

Description

用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模及其制作方法
技术领域
本发明用于膀胱容量测定领域，特别是涉及一种用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模及其制作方法。
背景技术
一方面，超声膀胱容量测定仪因其能方便、快捷、无创、实时得到测量结果，在临床中得到了广泛应用：如手术麻醉前后对膀胱功能的了解；评估腹部、盆腔或脊柱等手术后神经系统损伤对膀胱功能的影响；判断急性尿潴留；指导导尿，保护和训练膀胱功能；验证实施导尿术后无尿液引出的原因；卧床患者排尿时机的确定等。
另一方面，近年来,随着放疗技术的快速发展，精准放疗技术成为当前放疗发展的主要潮流，即在保证放疗效果的前提下，如何最大限度降低正常组织、器官的受照剂量，减轻放疗损伤，提高患者生存质量也是放疗过程中迫切需要考虑的重要问题。对盆腔肿瘤(如膀胱癌，宫颈癌，直肠癌，前列腺癌等)患者而言，在放射治疗中膀胱体积的变化会引起靶区位置的移动，从而难以实现精准放疗。为尽可能减小膀胱变化的不利影响，每次放疗前利用超声膀胱容量测定仪，监测膀胱容量对精确放疗而言具有重要意义。
为了在放疗过程中精确地监测膀胱容量，对超声膀胱容量测定仪的准确性、重复性、线性等指标提出了远较外科领域应用时更为严格的要求。在放疗临床使用过程中发现，影响超声膀胱容量测定仪准确测量的因素较多，如不同膀胱形态、膀胱容量、皮下脂肪厚度以及探头的方位改变、操作者的熟练程度等，均可能对测量的准确性、重复性等产生显著的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模及其制作方法，其能够用于精确地监测膀胱容量的培训操作，满足在放疗过程中对超声膀胱容量测定仪的准确性、重复性、线性等指标。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，包括仿真人体盆腔模型和若干膀胱插件，仿真人体盆腔模型上设有用于安放膀胱插件的插口，膀胱插件中分别设有不同容量和形态的仿真膀胱体腔。
进一步作为本发明技术方案的改进，仿真人体盆腔模型包括体形模型和设在体形模型内的盆骨模型，体形模型包括体表轮廓外壳和设在体表轮廓外壳中的组织填充物，体表轮廓外壳基于人体盆腹部外形轮廓的三维形态采用与肌肉组织相同或相近密度的材料利用3D打印技术成型，盆骨模型基于人体盆骨轮廓的三维形态采用与人体盆骨相同或相近密度的材料利用3D打印技术成型。
进一步作为本发明技术方案的改进，组织填充物包括与肌肉组织相同或相近密度的胶体。
进一步作为本发明技术方案的改进，膀胱插件在仿真膀胱体腔外侧设置与肌肉组织相同或相近密度的胶体并形成与插口完全匹配的形状。
进一步作为本发明技术方案的改进，仿真膀胱体腔通过仿真膀胱体成型，仿真膀胱体包括标准球体模型、椭球体模型和仿真膀胱阳模，仿真膀胱阳模基于人体不同体积的膀胱轮廓的三维形态利用3D打印技术成型。
进一步作为本发明技术方案的改进，还包括测定仪探头导引装置，测定仪探头导引装置包括圆形底环、半圆弧径环和探头固定架，半圆弧径环的两端与圆形底环活动配合，半圆弧径环所在平面穿过圆形底环圆心并垂直于圆形底环所在平面，探头固定架的底部设在圆形底环圆心处，探头固定架的顶部与半圆弧径环活动配合。
进一步作为本发明技术方案的改进，半圆弧径环和圆形底环上均设有角度指示和锁紧结构。
用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模的制作方法，包括以下步骤：
S10.生成3D打印文件步骤，采集人体盆腹部CT图像，利用工具软件，勾画盆骨和人体盆腹部外形轮廓，并进行三维重建，并在盆腔内设置膀胱插件轮廓，转化生成盆骨、体表轮廓外壳和膀胱插件外壳3D打印文件；
S20.打印步骤，基于盆骨3D打印文件采用与人体盆骨相同或相近密度的材料利用3D打印技术打印出盆骨模型，基于体表轮廓外壳3D打印文件采用与肌肉组织相同或相近密度的材料利用3D打印技术打印出体表轮廓外壳，基于膀胱插件外壳3D打印文件打印出膀胱插件外壳；
S30.浇铸仿真人体盆腔模型步骤，将将盆骨模型固定于体表轮廓外壳中，然后把胶体溶液倒入包含盆骨模型的体表轮廓外壳中，冷却成形后，得到仿真人体盆腔模型，其中预留用于安放膀胱插件的插口；
S40.浇铸膀胱插件步骤，将不同体积的标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模分别固定于膀胱插件外壳中，把胶体溶液倒入膀胱插件外壳中，冷却成形后，在胶体开切口，通过切口，从胶体中取出标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模，封闭切口，然后，在标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模留下的空腔内注满水，并在注水后封闭注水针孔，从而得到膀胱插件。
进一步作为本发明技术方案的改进，还包括S31.制作仿真膀胱体步骤，仿真膀胱体包括标准球体模型、椭球体模型和仿真膀胱阳模，仿真膀胱阳模基于人体不同体积的膀胱轮廓的三维形态利用3D打印技术成型，仿真膀胱体的体积为30-500cm3。
进一步作为本发明技术方案的改进，还包括S50.制作测定仪探头导引装置步骤，测定仪探头导引装置包括圆形底环、半圆弧径环和探头固定架，半圆弧径环的两端与圆形底环活动配合，半圆弧径环所在平面穿过圆形底环圆心并垂直于圆形底环所在平面，探头固定架的底部设在圆形底环圆心处，探头固定架的顶部与半圆弧径环活动配合。
本发明的有益效果：本技术方案提供了一款培训体模，其采用仿真设计，而且具有不同容量和形态的仿真膀胱体，在使用时能够根据需要通过在插口中替换不同的仿真膀胱体来模拟同膀胱形态、膀胱容量。可以针对影响膀胱容量测定仪准确测量的因素中的不同膀胱形态、膀胱容量以及探头的方位改变、操作者的熟练程度等进行培训检测。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是本发明实施例膀胱插件结构示意图；
图3是本发明实施例测定仪探头导引装置结构示意图；
图4是本发明实施例测定仪探头示意图。
具体实施方式
参照图1至图4，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各部件的结构特点。
用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，包括仿真人体盆腔模型1和若干膀胱插件2，仿真人体盆腔模型1上设有用于安放膀胱插件2的插口11，膀胱插件2中分别设有不同容量和形态的仿真膀胱体腔。本技术方案提供了一款培训体模，其采用仿真设计，结构和密度均与真实人体结构相同或相近，即采用近似软组织等效材料和盆骨等效材料制作,用于模拟真实的受检对象，便于教学。而且具有不同容量和形态的仿真膀胱体腔，在使用时能够根据需要通过在插口11中替换不同的仿真膀胱体腔来模拟同膀胱形态、膀胱容量。利用不同容量和形态的膀胱插件2，可检测膀胱容量测定仪对仿真膀胱体腔容量测定的准确性、重复性、性线等指标，以判断测定仪的性能。可以针对影响膀胱容量测定仪准确测量的因素中的不同膀胱形态、膀胱容量以及探头的方位改变、操作者的熟练程度等进行培训检测。
为了提高仿真级别，仿真人体盆腔模型1包括体形模型和设在体形模型内的盆骨模型12，体形模型包括体表轮廓外壳13和设在体表轮廓外壳13中的组织填充物14，体表轮廓外壳13基于人体盆腹部外形轮廓的三维形态采用与肌肉组织相同或相近密度的材料利用3D打印技术成型，盆骨模型12基于人体盆骨轮廓的三维形态采用与人体盆骨相同或相近密度的材料利用3D打印技术成型。
作为优选，组织填充物14可采用固体、液体或胶体，作为优选，组织填充物14包括与肌肉组织相同或相近密度的胶体。
膀胱插件在仿真膀胱体腔外侧设置与肌肉组织相同或相近密度的胶体并形成与插口11完全匹配的形状，例如插口11、膀胱插件2截面形状均呈矩形、三角形、五边形等。
为了仿真不同形态下的膀胱，仿真膀胱体腔通过仿真膀胱体成型，仿真膀胱体包括标准球体模型、椭球体模型和仿真膀胱阳模21，仿真膀胱阳模21基于人体不同体积的膀胱轮廓的三维形态利用3D打印技术成型。
还包括测定仪探头导引装置，测定仪探头导引装置用于引导探头以适当的角度、方位进行测量，测定仪探头导引装置包括圆形底环31、半圆弧径环32和探头固定架33，圆形底环31可采用圆形导轨、圆形导槽等，半圆弧径环32的两端与圆形底环31活动配合，半圆弧径环32所在平面穿过圆形底环31圆心并垂直于圆形底环31所在平面，半圆弧径环32在水平方向可沿圆形底环31进行360°任意角度转动，探头固定架33的底部设在圆形底环31圆心处，探头固定架33的顶部与半圆弧径环32活动配合，探头固定架33可沿半圆弧径环32进行180°任意角度转动，在上述滑动、转动过程中，探头端部始终位于圆形底环31圆心处。测定仪探头导引装置与膀胱插件2的接触部位采用球面“万向”结构，便于探头在膀胱插件2外一定范围内任意转动上设置了标准测量位置指示、角度指示及定位锁紧装置，既可让探头在标准位置进行准确、重复测量，又可在教学时，让学生体会探头在不同位置、不同方向进行测量时其结果的差异，从而促进培训教学效果，让学员深刻体会掌握正确的操作方法。
半圆弧径环32和圆形底环31上均设有角度指示和锁紧结构，锁紧结构可采用卡扣、螺纹紧固件、销钉等结构，角度指示和锁紧结构便于精确确定探头的方位角和重复测量。
用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模的制作方法，包括以下步骤：
S10.生成3D打印文件步骤，采集人体盆腹部CT图像，利用工具软件，勾画盆骨和人体盆腹部外形轮廓，并进行三维重建，并在盆腔内设置膀胱插件2轮廓，转化生成盆骨、体表轮廓外壳13和膀胱插件2外壳3D打印文件；
S20.打印步骤，基于盆骨3D打印文件采用与人体盆骨相同或相近密度的材料利用3D打印技术打印出盆骨模型12，基于体表轮廓外壳133D打印文件采用与肌肉组织相同或相近密度的材料利用3D打印技术打印出体表轮廓外壳13，基于膀胱插件2外壳3D打印文件打印出膀胱插件2外壳；
S30.浇铸仿真人体盆腔模型1步骤，将将盆骨模型12固定于体表轮廓外壳13中，然后把胶体溶液倒入包含盆骨模型12的体表轮廓外壳13中，冷却成形后，得到仿真人体盆腔模型1，其中预留用于安放膀胱插件2的插口11；
S40.浇铸膀胱插件2步骤，将不同体积的标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模21分别固定于膀胱插件外壳中，把胶体溶液倒入膀胱插件外壳中，冷却成形后，在胶体开切口，通过切口，从胶体中取出标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模，封闭切口，然后，在标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模留下的空腔内注满水，并在注水后封闭注水针孔，从而得到膀胱插件2。
上述胶体可采用以下步骤制作，(物理密度约0.8-1.0g/cm3)：将树脂粉和增塑剂混合，用恒温加热板进行加热使其融化，在加热融化过程中连续搅拌，使其混合均匀，待完全融化并混合均匀后停止加热，得到胶体溶液，使其冷却。
还包括S31.制作仿真膀胱体步骤，仿真膀胱体包括标准球体模型、椭球体模型和仿真膀胱阳模21，仿真膀胱阳模21基于人体不同体积的膀胱轮廓的三维形态利用3D打印技术成型，仿真膀胱体的体积为30-500cm3。
还包括S50.制作测定仪探头导引装置步骤，测定仪探头导引装置包括圆形底环31、半圆弧径环32和探头固定架33，半圆弧径环32的两端与圆形底环31活动配合，半圆弧径环32所在平面穿过圆形底环31圆心并垂直于圆形底环31所在平面，探头固定架33的底部设在圆形底环31圆心处，探头固定架33的顶部与半圆弧径环32活动配合。探头导引装置与膀胱插件2的接触部位采用球面“万向”结构，便于探头在膀胱插件2外一定范围内任意转动。导引装置上设置了标准测量位置指示、角度指示及定位锁紧装置。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，其特征在于：包括仿真人体盆腔模型和若干膀胱插件，仿真人体盆腔模型上设有用于安放膀胱插件的插口，膀胱插件中分别设有不同容量和形态的仿真膀胱体腔，还包括测定仪探头导引装置，测定仪探头导引装置包括圆形底环、半圆弧径环和探头固定架，半圆弧径环的两端与圆形底环活动配合，半圆弧径环所在平面穿过圆形底环圆心并垂直于圆形底环所在平面，探头固定架的底部设在圆形底环圆心处，探头固定架的顶部与半圆弧径环活动配合。
2.根据权利要求1所述的用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，其特征在于：仿真人体盆腔模型包括体形模型和设在体形模型内的盆骨模型，体形模型包括体表轮廓外壳和设在体表轮廓外壳中的组织填充物，体表轮廓外壳基于人体盆腹部外形轮廓的三维形态采用与肌肉组织相同或相近密度的材料利用3D打印技术成型，盆骨模型基于人体盆骨轮廓的三维形态采用与人体盆骨相同或相近密度的材料利用3D打印技术成型。
3.根据权利要求2所述的用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，其特征在于：组织填充物包括与肌肉组织相同或相近密度的胶体。
4.根据权利要求1所述的用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，其特征在于：膀胱插件在仿真膀胱体腔外侧设置与肌肉组织相同或相近密度的胶体并形成与插口完全匹配的形状。
5.根据权利要求4所述的用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，其特征在于：仿真膀胱体腔通过仿真膀胱体成型，仿真膀胱体包括标准球体模型、椭球体模型和仿真膀胱阳模，仿真膀胱阳模基于人体不同体积的膀胱轮廓的三维形态利用3D打印技术成型。
6.根据权利要求1所述的用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模，其特征在于：半圆弧径环和圆形底环上均设有角度指示和锁紧结构。
7.用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10.生成3D打印文件步骤，采集人体盆腹部CT图像，利用工具软件，勾画盆骨和人体盆腹部外形轮廓，并进行三维重建，并在盆腔内设置膀胱插件轮廓，转化生成盆骨、体表轮廓外壳和膀胱插件外壳3D打印文件；
S20.打印步骤，基于盆骨3D打印文件采用与人体盆骨相同或相近密度的材料利用3D打印技术打印出盆骨模型，基于体表轮廓外壳3D打印文件采用与肌肉组织相同或相近密度的材料利用3D打印技术打印出体表轮廓外壳，基于膀胱插件外壳3D打印文件打印出膀胱插件外壳；
S30.浇铸仿真人体盆腔模型步骤，将将盆骨模型固定于体表轮廓外壳中，然后把胶体溶液倒入包含盆骨模型的体表轮廓外壳中，冷却成形后，得到仿真人体盆腔模型，其中预留用于安放膀胱插件的插口；
S40.浇铸膀胱插件步骤，将不同体积的标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模分别固定于膀胱插件外壳中，把胶体溶液倒入膀胱插件外壳中，冷却成形后，在胶体开切口，通过切口，从胶体中取出标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模，封闭切口，然后，在标准球体模型、椭球体模型、仿真膀胱阳模留下的空腔内注满水，并在注水后封闭注水针孔，从而得到膀胱插件；
S50.制作测定仪探头导引装置步骤，测定仪探头导引装置包括圆形底环、半圆弧径环和探头固定架，半圆弧径环的两端与圆形底环活动配合，半圆弧径环所在平面穿过圆形底环圆心并垂直于圆形底环所在平面，探头固定架的底部设在圆形底环圆心处，探头固定架的顶部与半圆弧径环活动配合。
8.根据权利要求7所述的用于膀胱容量测定仪的质控检测培训体模的制作方法，其特征在于：还包括S31.制作仿真膀胱体步骤，仿真膀胱体包括标准球体模型、椭球体模型和仿真膀胱阳模，仿真膀胱阳模基于人体不同体积的膀胱轮廓的三维形态利用3D打印技术成型，仿真膀胱体的体积为30-500cm3。
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