CN111354253A - 一种单孔胸腔镜模拟操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的属于胸外科单孔胸腔镜领域模拟操作技术领域，具体为一种单孔胸腔镜模拟操作装置，包括：中控台，所述中控台起到支撑的作用；模拟胸腔，所述模拟胸腔安装在中控台的上表面上，且模拟胸腔内部设置模拟纵隔、模拟肺部动脉、模拟肺部静脉、模拟肺部支气管，在模拟内脏内的血管和支气管上标记出，每个分支内设有灯光感应器，手术前在中控台提前设置手术范围内的血管和支气管内灯光亮度，因手术中通过摄像头看到的图像是二维图像，该模型从直视视野上即可将二维肺段图像转换成三维立体模型，模拟手术中真实空间视觉效果，既能起到对肺段解剖教学功能，又能在手术前提高术者的空间立体感，达到培训效果。

Description

一种单孔胸腔镜模拟操作装置

技术领域

本发明涉及胸外科单孔胸腔镜领域模拟操作技术领域，具体为一种单孔胸腔镜模拟操作装置。

背景技术

近十年来，随着低剂量螺旋CT的普及，肺部肿瘤的流行病学及治疗方式发生了较大的变化，早期肺癌患者和高龄肺癌患者日益增多，相应的肺癌的外科治疗方法也在不同层面迅速发展。中国临床肿瘤学会(CSCO)原发性肺癌诊疗指南(2018版)显示，长期以来，肺叶切除术被大多数胸外科医师认为是I期非小细胞肺癌手术切除的标准术式。目前微创外科手术逐渐取代了诸多的开胸手术。

传统的VATS包括双孔、三孔及四孔胸腔镜，这类手术伴随着背部切口疼痛以及感觉运动障碍等问题。近年来单孔胸腔镜因其创面更小逐渐在临床上开始运用，2005年Rocco等首次报道了单孔胸腔镜技术案例，2011年Gonzalez等报道了单孔电视胸腔镜肺叶切除术获得成功。目前，单孔及多孔胸腔镜肺叶切除术均已成功应用于非小细胞肺癌(NSCLC)的外科治疗。近年来研究分析结果显示，这两种手术方式通过系统检索文献进行Meta分析发现单孔胸腔镜相比较于多孔胸腔镜拥有更短的胸腔引流时间、更短的住院时间、更少的术中出血量、术后1～7d更低的疼痛评分、更低的术后并发症发生率、更少的引流液总量以及更短的手术切口长度。但是单孔胸腔镜手术，单个操作孔的可操作范围较多孔胸腔镜手术局限，容易造成手术器械间相互干扰；对同一胸腔内肺叶间牵拉难度加大；器械和光源会影响术者对深度和距离的判断，因而对于医生的技术要求更高，手术难度更大。故而良好的空间想象能力、空间定位及手眼协调操作能力，只有经过术前大量重复训练才能获得精湛的技艺。因此，目前迫切需要单孔胸腔镜模拟操作装置，缩短单孔胸腔镜操作训练周期，促进该项技术的普及和提高。

现有的研究表明：对于选择性的早期肺癌，肺段切除术与肺叶切除术有类似的肿瘤学疗效，且具有保护肺功能的优点。肺段切除术作为精准外科手术的代表术式之一，其原则是手术的彻底性和安全性，基础是精准解剖，核心是最大限度切除病变的同时、尽可能保留健康肺组织。如果误断保留肺段内的动脉、支气管和段间静脉，或者保留肺段被大量压榨而无法复张，保留的肺组织就无法发挥正常通气、换气功能。理想的肺段切除术要求：通过实施精准的肺段切除术，不仅确保肿瘤切缘，同时又能保留肺组织，且完全发挥功能。因此，精准的肺段切除依赖于术前精准的肺段支气管、血管三维重建，这样既可以了解肺段的解剖结构及有无变异，又可以精确判断肺结节所属肺段，指导进行术前手术路径规划、术中精确导航手术。然而，如何实现更精准的肺段切除术，如何进一步减少手术创伤、提高手术精确度、保证疗效、促进术后康复，是胸外科急需解决的关键问题。因此，我们将肺内18个段通过3D打印制作出模型，模型的内容包括肺段内的动脉、静脉、支气管。当我们模拟做其中一个肺段切除手术时，可以通过中控台提前将需要切除的肺段范围内的动脉、静脉、支气管用灯光标记出，既能模拟术前肺段三维重建，加强外科医生对肺部解剖结构的掌握。又能在手术前模拟肺段切除手术的过程，即切断动脉、静脉、支气管的顺序等。做好手术前的模拟工作，做到心中有数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单孔胸腔镜模拟操作装置，以解决上述背景技术中提出的单孔胸腔镜手术，单个操作孔的可操作范围较多孔胸腔镜手术局限，容易造成手术器械间相互干扰；对同一胸腔内肺叶间牵拉难度加大；器械和光源会影响术者对深度和距离的判断，因而对于医生的技术要求更高，手术难度更大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单孔胸腔镜模拟操作装置，包括：

中控台，所述中控台起到支撑的作用；

模拟胸腔，所述模拟胸腔安装在中控台的上表面上，且模拟胸腔内部设置模拟纵隔、模拟肺部动脉、模拟肺部静脉、模拟肺部支气管；

手术操作孔，所述手术操作孔开设在模拟胸腔的上表面上，所述手术操作孔贯穿模拟胸腔的上表面，用于对模拟胸腔内部观察和模拟手术操作；

模拟手术器械，所述模拟手术器械与手术操作孔配合对模拟胸腔进行模拟手术操作；

所述中控台上固定设置有模拟肺部内容物，且模拟肺部内容物位于模拟胸腔的内部；

优选的，所述手术操作孔的直径为2.5cm-3cm。

优选的，所述模拟肺部内容物包括模拟肺部内脏、模拟部分心脏以及模拟肺内病变处。

优选的，所述模拟肺部内脏包括模拟血管、模拟支气管、模拟神经。

优选的，所述模拟血管、模拟支气管、模拟神经均采用弹性线条制成，且模拟血管、模拟支气管、模拟神经采用不同颜色标记。

优选的，所述模拟血管、模拟支气管、模拟神经上均设有灯光感应器和照明灯，所述灯光感应器和照明灯通过电路线连接到中控台，所述中控台提前调控模拟血管、模拟支气管、模拟神经上的照明灯亮度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在模拟内脏内的血管和支气管上标记出，每个分支内设有灯光感应器，手术前在中控台提前设置手术范围内的血管和支气管内灯光亮度，因手术中通过摄像头看到的图像是二维图像，该模型从直视视野上即可将二维肺段图像转换成三维立体模型，模拟手术中真实空间视觉效果，既能起到对肺段解剖教学功能，又能在手术前提高术者的空间立体感，达到培训效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1中控台、2模拟胸腔、3手术操作孔、4模拟手术器械。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种单孔胸腔镜模拟操作装置，包括：

中控台1，所述中控台1起到支撑的作用；

模拟胸腔2，所述模拟胸腔2安装在中控台1的上表面上，且模拟胸腔2内部设置模拟纵隔、模拟肺部动脉、模拟肺部静脉、模拟肺部支气管；

手术操作孔3，所述手术操作孔3开设在模拟胸腔2的上表面上，所述手术操作孔3贯穿模拟胸腔2的上表面，用于对模拟胸腔2内部观察和模拟手术操作；

模拟手术器械4，所述模拟手术器械4与手术操作孔3配合对模拟胸腔2进行模拟手术操作；

所述中控台1上固定设置有模拟肺部内容物，且模拟肺部内容物位于模拟胸腔2的内部；

单孔胸腔镜的手术是用来治疗早期肺癌的，一旦出现早期肺癌的症状是需要做手术切除治疗的，将患者病灶切除后，人体才能够恢复平稳的状态，但是做手术也会出现创伤，单孔的胸腔镜手术是在胸部打一个洞，然后将胸腔镜放到胸腔里，能够通过清晰的显示屏幕观察胸腔内的结构。

进一步地，手术操作孔3的直径为2.5cm-3cm，根据使用的需求，对手术操作孔3具体设定尺寸。

进一步地，模拟肺部内容物包括模拟肺部内脏、模拟部分心脏以及模拟肺内病变处。

进一步地，模拟肺部内脏包括模拟血管、模拟支气管、模拟神经。

进一步地，模拟血管、模拟支气管、模拟神经均采用弹性线条制成，且模拟血管、模拟支气管、模拟神经采用不同颜色标记。

进一步地，模拟血管、模拟支气管、模拟神经上均设有灯光感应器和照明灯，所述灯光感应器和照明灯通过电路线连接到中控台1，所述中控台1提前调控模拟血管、模拟支气管、模拟神经上的照明灯亮度。

工作原理：手术范围内的模拟血管、模拟支气管、模拟神经内灯光点亮，因为肺部血管和支气管复杂，灯光感应器和照明灯可起到指引作用。

将模拟手术器械4通过手术操作孔3探入到模拟胸腔2的内部，此处模仿实际单孔胸腔镜操作，在模拟训练中发现问题和解决问题，在实际操作中，能够更好的避免一系列不必要的问题和处理紧急情况。

应用举例：

模拟手术操作过程，做好肺叶、肺段手术前的演练，这个模拟操作装置可以起到肺段手术术前三维重建的功能，模拟肺段切除手术的过程，即切断动脉、静脉、支气管的顺序等。

肺叶切除术适用于周围性肺癌、局限于肺叶内的不可逆病变。在全麻的情况下在肋骨间作切口，暴露肺脏；检查胸腔后摘除病叶，并放置引流条引流胸膜腔内的空气、积液和积血；然后关闭胸腔，缝合皮肤。

肺叶切除术：

右肺上叶切除术

1.将上叶向后牵开，打开纵隔胸膜，显露出上叶肺门血管。先游离出肺动脉的尖支和前支，分别结扎、切断。然后处理肺上静脉的尖支、前支和后支。

2.打开水平裂及斜裂的上半部。在两肺裂相交处的深面，可找到上叶动脉的后支，予以结扎、切断。

3.游离出上叶支气管，缝牵引线后切断支气管，缝合残端。

右肺中叶切除术

1.打开水平裂和斜裂的下半部，中叶向前牵引。在两肺裂相交处的深面，可找到中叶动脉。一般为2支，结扎后切断。

2.解剖出中叶支气管，于根部结扎或缝扎后切断。

右肺下叶切除术

1.打开斜裂，下叶向后牵开，中、上叶向前牵开，显露肺下叶动脉。因背段动脉与中叶动脉往往在同一水平发自右肺动脉干，所以先结扎、切断背段动脉，再处理基底部动脉。

2.将下叶向前牵开，结扎、切断肺下韧带。推开纵隔胸膜，游离出肺下静脉，套线结扎并缝扎后切断。

3.游离出下叶支气管。先将背段支气管切断缝合，再处理基底段支气管。

左肺上叶切除术

1.打开斜裂，下叶向后牵开，上叶向前牵开，显露左肺动脉干，其内侧由上而下依次为尖后段动脉、前段动脉、上舌段动脉及下舌段动脉。一般为4-6支上叶动脉分支。辨认后结扎、切断。

2.将肺上叶向后牵开，显露肺上静脉，结扎后切断。

3.游离出上叶支气管，缝牵引线后切断支气管，缝合残端。

左肺下叶切除术

1.打开斜裂，下叶向后牵开，上叶向前牵开，显露肺下叶动脉。因上(背)段动脉与舌段动脉往往在同一水平发自左肺动脉干，所以先结扎、切断上段动脉。

2.自下舌段动脉下方游离出基底段动脉，结扎并缝扎后切断。

3.将下叶向前牵开，结扎、切断肺下韧带。推开纵隔胸膜，游离出肺下静脉，套线结扎并缝扎后切断。

4.游离出下叶支气管，先将背段支气管切断、缝合，再处理基底段支气管。

肺段切除术：

以右肺下叶上(背)段切除为例。

1.打开斜裂，下叶向后牵开，中上叶向前牵开，显露右肺下叶动脉。解剖出上(背)段动脉后结扎、切断。

2.将下叶向前牵开，剪开肺根部胸膜，游离出肺下静脉，其最高一支为上段静脉，予以结扎后切断。

3.分离出上段支气管，结扎或缝扎后切断。张肺观察，上段与基底段肺之间有明显的界限。循此界限先将脏层胸膜剪开，用手指将肺组织钝性分离。穿行于肺段间的小血管应钳夹切断后用细丝线结扎。肺创面如有明显漏气时，可用细线缝扎。

术后处理

1.充分供氧。

2.保持呼吸道通畅。

3.控制静脉输液速度。

4.观察心脏体征，防治心律失常。

5.观察胸腔引流情况，注意气管位置，听诊肺呼吸音。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种单孔胸腔镜模拟操作装置，其特征在于：包括：

中控台(1)，所述中控台(1)起到支撑的作用；

模拟胸腔(2)，所述模拟胸腔(2)安装在中控台(1)的上表面上，且模拟胸腔(2)内部设置模拟纵隔、模拟肺部动脉、模拟肺部静脉、模拟肺部支气管；

手术操作孔(3)，所述手术操作孔(3)开设在模拟胸腔(2)的上表面上，所述手术操作孔(3)贯穿模拟胸腔(2)的上表面，用于对模拟胸腔(2)内部观察和模拟手术操作；

模拟手术器械(4)，所述模拟手术器械(4)与手术操作孔(3)配合对模拟胸腔(2)进行模拟手术操作；

所述中控台(1)上固定设置有模拟肺部内容物，且模拟肺部内容物位于模拟胸腔(2)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种单孔胸腔镜模拟操作装置，其特征在于：所述手术操作孔(3)的直径为2.5cm-3cm。

3.根据权利要求1所述的一种单孔胸腔镜模拟操作装置，其特征在于：所述模拟肺部内容物包括模拟肺部内脏、模拟部分心脏以及模拟肺内病变处。

4.根据权利要求3所述的一种单孔胸腔镜模拟操作装置，其特征在于：所述模拟肺部内脏包括模拟血管、模拟支气管、模拟神经。

5.根据权利要求4所述的一种单孔胸腔镜模拟操作装置，其特征在于：所述模拟血管、模拟支气管、模拟神经均采用弹性线条制成，且模拟血管、模拟支气管、模拟神经采用不同颜色标记。

6.根据权利要求4所述的一种单孔胸腔镜模拟操作装置，其特征在于：所述模拟血管、模拟支气管、模拟神经上均设有灯光感应器和照明灯，所述灯光感应器和照明灯通过电路线连接到中控台(1)，所述中控台(1)提前调控模拟血管、模拟支气管、模拟神经上的照明灯亮度。

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