CN111214283A - 一种基于3d打印的羊膜囊保护装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于3D打印的羊膜囊保护装置及其制备方法，其中，该羊膜囊保护装置包括鞘管和3D打印成型的托囊；所述托囊可拆卸地安装于鞘管的上端部，且托囊的内部为空腔；所述鞘管内设置有与托囊的内部空腔相连通的注液通道，且注液通道的注液口还设置有与注液通道相连通的注液接头。该羊膜囊保护装置结构简单，方便托囊与鞘管的拆卸和安装，手术的卫生安全性高，且托囊能基于托囊3D打印进行个性化设计，能更好地适应不同患者的宫颈环扎手术需求，使手术操作更方便、高效，降低手术风险。

Description

一种基于3D打印的羊膜囊保护装置及其制备方法

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，特别是涉及一种基于3D打印的羊膜囊保护装置及其制备方法。

背景技术

宫颈机能不全亦称子宫颈内口闭锁不全、子宫颈口松弛症。宫颈功能不全的患者在孕中期或孕晚期会出现宫颈的无痛性扩张，从而导致羊膜囊易从扩张的宫颈口膨入阴道，使患者易出现早产及中、晚期反复流产等不良状况。为此，需要对宫颈外口进行环扎手术，来缩小宫颈口，避免在孕中晚期羊膜囊被阴道细菌感染和从宫颈口膨入阴道导致胎膜破裂。

然而，由于孕中晚期羊膜囊已经突入阴道内，且羊膜囊张力较大、阴道视野较小，在宫颈环扎时易刺破羊膜囊，而导致早产或流产，因此，为确保宫颈环扎手术的顺利进行，还需采用辅助设备将羊膜囊与宫颈隔离，以便于进行宫颈环扎手术，提高手术成功率。

但是，现有技术往往是采用固有大小和形状的辅助设备来实现羊膜囊与宫腔的隔离，如申请号CN201420049277.9提供的一种环扎术用羊膜推入器，而不同患者的宫颈口扩张情况不同，羊膜囊膨入阴道的大小和形状也存在个体差异，因此，在宫颈环扎手术中，采用现有的固有大小和形状的辅助设备不能完全适应每个患者的需求，增加手术过程中的不确定性，容易导致手术时间拖延，增加手术风险。

发明内容

本发明为了解决现有技术的不足，提供一种基于3D打印的羊膜囊保护装置，该羊膜囊保护装置结构简单，方便托囊与鞘管的拆卸和安装，手术的卫生安全性高，且托囊能基于托囊3D打印进行个性化设计，能更好地适应不同患者的宫颈环扎手术需求，使手术操作更方便、高效，降低手术风险。

本发明还提供一种基于3D打印的羊膜囊保护装置的制备方法。

为了解决上述问题，本发明公开了一种基于3D打印的羊膜囊保护装置，包括鞘管和3D打印成型的托囊；所述托囊可拆卸地安装于鞘管的上端部，且托囊的内部为空腔；所述鞘管内设置有与托囊的内部空腔相连通的注液通道，且注液通道的注液口还设置有与注液通道相连通的注液接头。

优选地，所述托囊螺旋安装于鞘管的上端部；所述托囊的底部设置有与内部空腔连通的连接件，所述连接件的外侧壁设置有外螺纹，所述鞘管的上端部的内侧壁设置有与外螺纹相匹配的内螺纹。

进一步优选地，所述连接件与鞘管的螺纹接连处设置有密封圈。

优选地，所述托囊的纵截面为上端向外延伸、下端向内收缩的弧形状，且托囊的侧面呈扇形状。

优选地，所述羊膜囊保护装置还包括压敏回缩装置，所述压敏回缩装置包括控制器、压敏传感器、伸缩管、警示灯和/报警器，所述伸缩管设于鞘管内部，且所述注液通道位于伸缩管内，伸缩管能伸出鞘管的上端面，从而所述托囊可拆卸地安装于伸出的伸缩管，所述注液接头和控制器位于伸缩管的下端部；所述压敏传感器设置于伸缩管的上端部，所述压敏传感器、警示灯和报警器都与控制器电连接；控制器设有预设压力值，当压敏传感器检测到鞘管的上端部的压力值低于预设压力值时，警示灯和/报警器提示操作人员控制鞘管的上端部的伸缩管进行回缩。

本发明还公开了一种基于3D打印的羊膜囊保护装置的制备方法，包括以下步骤：

S1、通过超声设备采集患者的羊膜囊和宫颈的3D影像数据；

S2、将步骤S1的3D影像数据导入医疗3D打印建模软件中，并根据采集的3D影像数据进行三维建模，获得羊膜囊和宫颈的三维重建模型；

S3、在步骤S2的三维重建模型中，根据膨出宫颈口的羊膜囊的大小和形状以及需缝合的宫颈口位置获得托囊的大小和形状信息；

S4、根据步骤S3的托囊的大小和形状信息，构建出辅助宫颈环扎手术的托囊三维模型；

S5、将医疗3D打印建模软件连接3D打印机，并对步骤S4的托囊三维模型进行3D打印，获得成型的托囊，将所述托囊安装于所述鞘管的上端部即可。

优选地，所述托囊的材质为TPU橡胶或硅橡胶。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

该羊膜囊保护装置的结构简单，且托囊可拆卸地安装于鞘管的上端部，以便于托囊与鞘管的拆卸和安装，从而方便托囊的更换，确保手术的卫生安全。而且，该托囊能根据不同患者的宫颈口扩张情况、羊膜囊膨入阴道的大小和形状，经3D打印快速得到，该托囊能更好地适应不同患者的宫颈环扎手术需求，使手术操作更方便、精确，确保宫颈环扎手术的顺利进行，从而降低手术风险。

此外，该羊膜囊保护装置的托囊的纵截面为上端向外延伸、下端向内收缩的弧形状，能使托囊从部分羊膜囊的外侧面实现其与宫颈的隔离和保护，该弧形状的托囊不突兀，在隔离的过程中，不易发生羊膜囊的破裂；且该托囊的侧面呈扇形状，与传统的碗形托囊相比，在宫颈环扎过程中，该托囊能够有针对性地将靠近宫颈缝合处的部分羊膜囊与宫颈进行隔离和保护，托囊与羊膜囊及宫颈的接触面积小，摩擦损伤小，且侧面呈扇形状的托囊的有效隔离面积大，能有效避免羊膜囊被扎破，从而达到保护羊膜囊的作用，确保宫颈环扎手术的顺利进行，降低手术风险，尤其适应于局部的宫颈缝合场合。

附图说明

图1是羊膜囊保护装置的托囊与鞘管拆分后的结构示意图。

附图标号说明：1托囊；2连接件；3外螺纹；4密封圈；5鞘管；6刻度线；7压敏回缩装置；8控制器；9压敏传感器；10伸缩管；11内螺纹；12注液通道；13注液接头；14止水阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的一种基于3D打印的羊膜囊保护装置，参照图1，包括鞘管5和位于鞘管5上方且经3D打印成型的托囊1。

其中，该托囊1能根据不同患者的宫颈口扩张情况、羊膜囊膨入阴道的大小和形状，通过3D打印快速得到，该个性化设计的托囊1能更好地适应不同患者的宫颈环扎手术需求，使手术操作更方便、高效，确保宫颈环扎手术的顺利进行，从而降低手术风险。

具体地，该个性化设计的托囊1的纵截面优选为上端向外延伸、下端向内收缩的弧形状，能使托囊1从部分羊膜囊的外侧面实现其与宫颈的隔离和保护，该弧形状的托囊1不突兀，在隔离的过程中，不易发生羊膜囊的破裂。而且，纵截面为弧形状的该托囊1的底面还能将突入阴道的羊膜囊托举并推送至宫颈内，以便宫颈环扎手术的顺利进行。

此外，优选为该托囊1的侧面呈扇形状，与传统的碗形托囊1相比，在宫颈环扎过程中，该托囊1能够有针对性地将靠近宫颈缝合处的部分羊膜囊与宫颈进行隔离，从而托囊1与羊膜囊及宫颈的接触面积小，摩擦损伤小，且侧面呈扇形状的托囊1的有效隔离面积大，能有效避免羊膜囊被扎破，从而达到保护羊膜囊的作用，确保宫颈环扎手术的顺利进行，降低手术风险，尤其适应于局部的宫颈缝合场合。

其中，托囊1的内部为空腔，3D打印的托囊1可拆卸地安装于鞘管5的上端部。具体地，托囊1的底部设置有与内部空腔连通的连接件2，连接件2的外侧壁设置有外螺纹3；鞘管5内部设置有伸缩管10，伸缩管10伸出鞘管5的上端面，且伸出鞘管5的上端面的伸缩管10内侧壁设置有与外螺纹3相匹配的内螺纹11，伸缩管10内还设置有通过连接件2与托囊1的内部空腔相连通的注液通道12，伸缩管10的下端部还设置有与注液通道12的注液口相连通的注液接头13。其中，注液接头13还设置有止水阀14。

该羊膜囊保护装置的结构简单，且通过连接件2的外螺纹3和伸缩管10的内螺纹11结构，能将3D打印的托囊1螺旋安装于鞘管5的上端部的伸缩管10，以便于托囊1与鞘管5的拆卸和安装，从而方便托囊1的更换，确保手术的卫生安全。

使用该羊膜囊保护装置时，可将水或其他液体从注液接头13注入，再依次经注液通道12、连接件2到达托囊1的内部空腔，通过注液来调控托囊1的尺寸大小，再关闭止水阀14，从而完成托囊1的注液过程，使托囊1的尺寸大小可控，应用更灵活。

其中，为避免漏液，在连接件2与鞘管5的螺纹接连处设置了密封圈4。具体地，将密封圈4设置于连接件2的外侧壁上，从而托囊1螺旋安装于鞘管5的上端部的伸缩管10时，密封圈4在外力作用下能使连接件2的外侧壁与伸缩管10的内侧壁实现无缝隙贴合，以免注液过程中出现漏液情况。

此外，鞘管5的外周壁还设置有刻度线6，以便手术操作者能估测鞘管5伸入的长度，便于手术的顺利进行。

在托囊1破裂等突发情况下，为避免鞘管5的伸缩管10上端因压力突然变小而撞破羊膜囊，以提高宫颈环扎的手术风险，还设置了压敏回缩装置7，该压敏回缩装置7包括控制器8、压敏传感器9、如上所述的设于鞘管5内部的伸缩管10、警示灯和/报警器，压敏传感器9设置于伸缩管10的上端部，控制器8位于伸缩管10的下端部。警示灯和/报警器可设置于该羊膜囊保护装置上，也可设置于该羊膜囊保护装置的外部。且无论警示灯和/报警器如何设置，压敏传感器9、警示灯和报警器都与控制器8电连接。使用时，控制器8与外部的终端设备电连接(警示灯和/报警器可设置于终端设备上)，手术操作者先在外部的终端设备上设置预设最小压力值，手术过程中，当压敏传感器9实时监测的伸缩管10上端的压力值小于该预设最小压力值时，则可能出现托囊1破裂等突发情况，此时，警示灯和/报警器提示操作人员控制鞘管5的上端部的伸缩管10回缩，以保护好羊膜囊，降低手术风险。此外，根据实际使用需求，伸缩管10与鞘管5之间还可设置有螺杆传动机构，该螺杆传动机构连接有电机，当压敏传感器9实时监测的伸缩管10上端的压力值小于该预设最小压力值时，控制器8能通过控制电机转动，以带动螺杆转动，进而使伸缩管10自动回缩。

本发明还涉及一种基于3D打印的羊膜囊保护装置的制备方法，包括以下步骤：

S1、通过超声设备采集患者的羊膜囊和宫颈的3D影像数据；

S2、将步骤S1的3D影像数据导入医疗3D打印建模软件(如Arigin 3D)中，并根据采集的3D影像数据进行三维建模，获得羊膜囊和宫颈的三维重建模型；

S3、在步骤S2的三维重建模型中，根据膨出宫颈口的羊膜囊的大小和形状以及需缝合的宫颈口位置获得托囊1的大小和形状信息；

S4、根据步骤S3的托囊1的大小和形状信息，构建出辅助宫颈环扎手术的托囊1三维模型；

S5、将医疗3D打印建模软件连接3D打印机，并对步骤S4的托囊1三维模型进行3D打印，获得成型的托囊1，将所述托囊1安装于所述鞘管5的上端部即可。

本发明的辅助宫颈环扎手术的3D打印的托囊1，结构简单，能精确地对宫颈缝合处的宫颈与部分羊膜囊进行有效隔离，保护羊膜囊，能更好地适应不同患者的宫颈环扎手术需求。该3D打印的托囊1通过医疗3D打印建模软件的三维模型重建技术建模，而后通过3D打印机成型得到，将基于3D打印所得的托囊1安装于上述鞘管5的上端部，即得羊膜囊保护装置。将该羊膜囊保护装置作为辅助设备应用于宫颈环扎手术中，手术操作更简便，准确性更高，相比于传统手术方法，不易破坏羊膜囊，能缩短手术时间，降低手术风险，并减少手术感染风险。

其中，托囊1的材质为TPU橡胶或硅橡胶。更优选地，托囊1的材质为TPU橡胶。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种基于3D打印的羊膜囊保护装置，其特征在于，包括鞘管和3D打印成型的托囊；所述托囊可拆卸地安装于鞘管的上端部，且托囊的内部为空腔；所述鞘管内设置有与托囊的内部空腔相连通的注液通道，且注液通道的注液口还设置有与注液通道相连通的注液接头。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印的羊膜囊保护装置，其特征在于，所述托囊螺旋安装于鞘管的上端部；所述托囊的底部设置有与内部空腔连通的连接件，所述连接件的外侧壁设置有外螺纹，所述鞘管的上端部的内侧壁设置有与外螺纹相匹配的内螺纹。

3.根据权利要求2所述的基于3D打印的羊膜囊保护装置，其特征在于，所述连接件与鞘管的螺纹接连处设置有密封圈。

4.根据权利要求1所述的基于3D打印的羊膜囊保护装置，其特征在于，所述托囊的纵截面为上端向外延伸、下端向内收缩的弧形状，且托囊的侧面呈扇形状。

5.根据权利要求1所述的基于3D打印的羊膜囊保护装置，其特征在于，还包括压敏回缩装置，所述压敏回缩装置包括控制器、压敏传感器、伸缩管、警示灯和/报警器，所述伸缩管设于鞘管内部，且所述注液通道位于伸缩管内，伸缩管能伸出鞘管的上端面，从而所述托囊可拆卸地安装于伸出的伸缩管，所述注液接头和控制器位于伸缩管的下端部；所述压敏传感器设置于伸缩管的上端部，所述压敏传感器、警示灯和报警器都与控制器电连接；控制器设有预设压力值，当压敏传感器检测到鞘管的上端部的压力值低于预设压力值时，警示灯和/报警器提示操作人员控制鞘管的上端部的伸缩管进行回缩。

6.一种权利要求1-5任一项所述基于3D打印的羊膜囊保护装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过超声设备采集患者的羊膜囊和宫颈的3D影像数据；

S2、将步骤S1的3D影像数据导入医疗3D打印建模软件中，并根据采集的3D影像数据进行三维建模，获得羊膜囊和宫颈的三维重建模型；

S3、在步骤S2的三维重建模型中，根据膨出宫颈口的羊膜囊的大小和形状以及需缝合的宫颈口位置获得托囊的大小和形状信息；

S4、根据步骤S3的托囊的大小和形状信息，构建出辅助宫颈环扎手术的托囊三维模型；

S5、将医疗3D打印建模软件连接3D打印机，并对步骤S4的托囊三维模型进行3D打印，获得成型的托囊，将所述托囊安装于所述鞘管的上端部即可。

7.根据权利要求6所述基于3D打印的羊膜囊保护装置的制备方法，其特征在于，所述托囊的材质为TPU橡胶或硅橡胶。

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