CN1781131A - 人体模型及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种人体模型及其制造方法,其利用形状、颜色、感官的质感、柔软度、以及硬度等接近于活体的物理特性,再现骨骼部分、软组织,并且在手术操作中可以将模型的一部分进行破坏地进行手术操作的训练。利用接近活体的物理特性再现骨骼部分及软组织。人体模型中的一部分作为可以不可逆地进行破坏的可破坏部分,该可破坏部分可以作为部件进行更换,模型的主体部分可以重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及人体、动物等的活体模型(以下,称为人体模型),所述人体、动物等的活体模型可适用于医学及兽医学教育领域中的手术的训练、手术器具、手术方式的开发用的虚拟患者,特别是涉及使用钳子等的手术器具、在感受接近实物的“手感”的同时,可以进行手术训练的人体模型。
背景技术
作为以往的人体模型,有仿型制造的模型、手工制造的模型、以及快速模制(Rapid Prototyping:RP)技术制造的模型等。利用仿型制造的模型,首先制作遗体、人骨标本等的模具,然后在该模具中注入树脂、石膏等成型而成。只要不是细微的、复杂的结构,就可以比较便宜的批量制作,所以是目前广泛利用的模型。此外,手工制作的模型由于是一种用手工一个一个制作的模型,所以价格昂贵,是一种适用于单品生产的模型。利用RP技术制作的模型只能用单一材料模制,是一种作为厚生劳动省高度先进医疗“利用实物大脏器立体模型进行的手术计划”,开始在整形外科使用的模型。如上所述,以往的模型存在有各种类型(例如,参照专利文献1、2、3、4。)。
专利文献1特开2001-005377号公报
专利文献2特开平11-262542号公报
专利文献3特开平11-249548号公报
专利文献4特表平8-500021号公报
此外,手术训练方法的现状为利用动物、遗体、以及虚拟现实感(Virtual Reality:VR)技术。
(1)利用动物:作为腹腔镜手术,使用年幼的猪。此外,在市场上出售有添加了猪等的脏器、用于训练的腹腔模型。但是,在腹腔以外,还有很多不能利用动物进行训练的部位。
(2)利用遗体:虽然形状很好,但是利用福尔马林固定的软组织的硬度与活体是不同的。此外,遗体很稀少,训练的机会有减少的倾向。还被指出,在使用遗体的过程中有被感染的危险。
(3)利用VR技术:处于研究过程中,没有“手感”,或者说即使有,也受到很多限制。此外,VR系统价格昂贵、难以保持,特别是有“手感”的模型容易损坏。
所以,如果有好的模型,希望用于手术操作训练的现场的需求很大。
但是,作为手术练习用,已有的上述模型存在下述的问题点。
(1)利用仿型制作的模型:
由于表面形状可以利用仿型制作,很简单,所以在利用内视镜进行扩大观察方面不耐用。此外,由于未设想破坏操作,所以内部结构与实物相差很远。而且,为了长时间使用而制成比实物更坚固,所以不适用于手术时的“手感”的训练。
(2)手工制作的模型:
表面形状优于仿型制作的模型,但是在未设想破坏操作方面与仿型制作的模型相同,内部结构及强度方面未反映出实际情况。此外,由于价格昂贵,不适用于手术操作中进行破坏的训练。
(3)利用RP技术制作的模型:
模制物用单一材料制成,所以不能同时成形出骨骼与软组织。使用模制机可以同时使用两种材料,但是只是分为辅助材料与模制物材料,没有可以生成由多种材料构成的模制物的装置。所以,形成的模制物的硬度基本上是均匀的。此外,模制材料本来设计为工业用,所以为了避免模制物变形,或从模制机中取出时损坏,多使用结实的材料(尼龙、尼龙+玻璃、环氧树脂、ABS树脂等)。这些材料比骨骼坚固,所以手术训练时在再现“手感”方面,不能直接使用。
利用RP模制制作的模型在整形外科等中,在对患者的骨骼进行模制,制作填补缺损部分的人工骨骼的模具时,具有充分的利用价值,但是不能直接用于其他的手术训练用模型。
本方面就是鉴于上述的以往技术的问题点而提出的,其目的在于提供一种利用形状、颜色、感官的质感、柔软度、以及硬度等接近于活体的物理特性,再现骨骼部分、软组织,并且在手术操作中可以破坏模型的一部分地进行手术操作训练的人体模型及其制造方法。
发明内容
本发明提供一种人体模型,其特征在于以接近活体的物理特性再现骨骼部分及软组织。人体模型的至少一部分是可在手术操作时不可逆地破坏的可破坏部分,该可破坏部分可以作为部件进行更换,可以对模型的主体部分进行重复利用。即,该可破坏部分是可以进行手术操作的手术操作对象部分。
此外,本发明提供一种人体模型的制造方法,该方法是一种制造人体模型的方法,其特征在于,具有形成工序、模制工序、再现工序,其中上述形成工序利用CAD形成人体的部分形状的数据;上述模制工序根据上述形成工序中形成的上述形状数据,利用快速模制对上述人体的一部分进行模制;上述再现工序在上述模制工序中模制的上述人体的一部分上形成树脂膜,再现人体的一部分。人体的一部分为副鼻腔,可以为前额洞、上颌洞、蝶形骨洞、筛骨洞等的在CT中不能拍摄、且利用RP模制很厚的部分。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的整体简图。
图2是由内视镜的照相机所拍摄的照片(内视镜图像)图。
图3是由内视镜的照相机所拍摄的照片(内视镜图像)图。
图4是表示构成鼻腔单元的一部分的骨骼部分的图。
图5是表示从图4的上面观察的骨骼部分的图。
图6是表示从右斜上方观察图4所示的骨骼部分的状态下的骨骼部分的图。
图7是表示骨骼部件原型的图。
图8是表示形成有树脂膜的状态的骨骼部件的图。
图9(a)是表示未安装筛骨洞的状态的筛骨洞部分的内侧面图,图9(b)是表示未安装筛骨洞的状态的筛骨洞部分的外侧面图。
图10(a)是表示安装有筛骨洞的状态的筛骨洞部分的内侧面图,图10(b)是表示安装有筛骨洞的状态的筛骨洞部分的外侧面图。
图11(a)是表示在筛骨洞上形成有覆盖上颌洞自然孔的粘膜的状态的筛骨洞部分的内侧面图,图11(b)是表示在筛骨洞上形成有覆盖上颌洞自然孔的粘膜的状态的筛骨洞部分的外侧面图。
图12是表示利用RP装置模制的筛骨洞的图。
图13是表示在图12所示的利用RP装置模制的筛骨洞中,浸渍调配成白色或者接近粘膜颜色的TOA DIP(トアデイップ)溶液,形成作为筛骨洞的薄骨壁的树脂膜的状态的筛骨洞的图。
图14是表示在形成有图13所示的粘膜的状态的筛骨洞上形成用硅胶形成的息肉状态的筛骨洞的图。
图15是表示本发明的实施方式的整体简图。
图16是由内视镜的照相机所拍摄的照片(内视镜图像)图。
图17是由内视镜的照相机所拍摄的照片(内视镜图像)图。
图18是表示构成鼻腔单元的一部分的骨骼部分的图。
图19是表示从图18的上面观察的骨骼部分的图。
图20是表示从右斜上方观察图18所示的骨骼部分的状态下的骨骼部分的图。
图21是表示骨骼部件的原型的图。
图22是表示形成有树脂膜的状态的骨骼部件的图。
图23(a)是表示未安装筛骨洞状态的筛骨洞部分的内侧面图,
图23(b)是表示未安装筛骨洞状态的筛骨洞部分的外侧面图。
图24(a)是表示安装有筛骨洞状态的筛骨洞部分的内侧面图,
图24(b)是表示安装有筛骨洞状态的筛骨洞部分的外侧面图。
图25(a)是表示在筛骨洞上形成覆盖上颌洞自然孔的粘膜的状态的筛骨洞部分的内侧面图,图25(b)是表示在筛骨洞上形成覆盖上颌洞自然孔的粘膜的状态的筛骨洞部分的外侧面图。
图26是表示利用RP装置模制的筛骨洞的图。
图27是表示在图26所示的利用RP装置模制的筛骨洞中,浸渍调配为白色或者接近粘膜颜色的TOA DIP液体,形成作为筛骨洞的薄骨壁的树脂膜状态的筛骨洞的图。
图28是表示在形成有图27所示的粘膜的状态的筛骨洞上形成用硅胶形成的息肉状态的筛骨洞的图。
具体实施方式
下面一边参照图,一边叙述本发明中的人体模型及其制造方法的实施方式。作为人体模型的一个实施方式,列举鼻腔模型进行说明。图1及图15是表示本发明的实施方式的整体简图。人体模型1的脸的中央部为作为鼻腔模型的鼻腔单元2。鼻腔单元2是以接近活体的物理特性再现骨骼部分及软组织的模型。如图1及图15所示,操作人员(医生)的左手3所持的是(鼻腔用)内视镜4,右手6所持的是钳子、镊子、手术刀等手术用具7。监视界面5显示的是由插入鼻腔内的内视镜4的照相机所拍摄的照片,医生一边观察该监视界面5,一边进行手术。
图2及图16是由内视镜4的照相机所拍摄的照片(内视镜图像)。显示插入鼻腔中的镊子8的前端部,并显示用该镊子8按住后述的筛骨洞9的前部、在该筛骨洞9上开孔的瞬间(状态)。
图3及图17是由内视镜4的照相机所拍摄的照片(内视镜图像)。显示插入鼻腔内的手术刀10,并显示用该手术刀10切开覆盖颌洞自然孔(在图11(a)及图25(a)用符号20表示)的粘膜15的状态。
图4及图18表示构成鼻腔单元2的一部分的骨骼部分12。图5及图19表示从图4及图18的上面观察的骨骼部分12。此外,图6及图20表示从右斜上方观察图4及图18所示的骨骼部分12的状态下的骨骼部分12。如图4、图18及图5、图19所示,在骨骼部分12上安装有构成其一部分的左右筛骨洞部分13、14。在该筛骨洞部分14上安装有,在手术中由医生施加破坏操作,并在手术操作时作为可以不可逆地进行破坏的可破坏部分的筛骨洞9。该筛骨洞9为可以更换的部分(部件)。筛骨洞9可与筛骨洞部分14一体取出、进行更换。关于筛骨洞部分13,与筛骨洞部分14相同,可以安装能够更换的可破坏部件。
此外,图12及图26表示利用RP(快速模制:Rapid Prototyping)装置模制的筛骨洞9,图13及图27表示在图12及图26所示的利用RP装置模制的筛骨洞9中浸渍调配成接近粘膜颜色的TOA DIP液体,并形成构成筛骨洞壁的薄骨与作为覆盖其表面的粘膜的树脂膜15的状态的筛骨洞9,图14及图28表示在形成有图13及图27所示的粘膜15的状态的筛骨洞9上形成有硅胶制成的息肉16的状态的筛骨洞9。
此外,图9(a)及图23(a)表示未安装筛骨洞9的状态的筛骨洞部分14的内侧面,图9(b)及图23(b)表示未安装筛骨洞9的状态的筛骨洞部分14的外侧面。另外,图10(a)及图24(a)表示安装有筛骨洞9的状态的筛骨洞部分14的内侧面,图10(b)及图24(b)表示安装有筛骨洞9的状态的筛骨洞部分14的外侧面。在图11(a)及图25(a)中,符号20表示上颌洞自然孔的位置。另外,图11(a)及图25(a)表示在筛骨洞9上形成有覆盖上颌洞自然孔20的粘膜15的状态的筛骨洞部分14的内侧面,图11(b)及图25(b)表示在筛骨洞9上形成覆盖上颌洞自然孔20的粘膜15的状态的筛骨洞部分14的外侧面。如上所述,该粘膜15是由医生使用手术刀10等切开的部分。
此外,图7及图21表示构成骨部分12的一部分的骨骼部件26的原型,图8及图22表示在图7及图21所示的骨骼部件26上,形成调配成接近粘膜的颜色的、由硅胶形成的作为粘膜的树脂膜17的状态的骨骼部件26。而且,除了上述所示以外,可以根据以下目的制作部件,即,为了扩大可以破坏的范围,与筛骨洞9相比可以扩大可以破坏的部件的范围、或者改变骨骼部分12的切开方法等。
下面叙述人体模型的制造方法。
(1)准备患部与周边形状的数据。
利用CT图像等的断层图像,提取患者的骨骼部分、软组织、粘膜表面形状等的形状。最简单的方法为,将关于CT图像的各像素值(CT值)的值作为界限值进行设定,利用已知的Marching Cubes法等将值相等的面(等值面)作为三维面形状进行再构建,然后,利用CAD等进行编辑,作为封闭的空间区域。但是,采用此方法,对于眼窝薄板(眼睛与鼻子之间的薄骨)、副鼻腔壁等极薄的骨头(约0.1mm以下的厚度),由于以现有的CT的析像度(通常为0.4~0.5mm)X射线的吸收量较少,拍摄得较淡(暗),所以不能以与颊骨那样的厚骨相同的CT值进行提取。
所以,对于以单纯的界限值设定不能提取的部位的形状,熟练的医生、技师将把CT图像上所描的提取对象区域的轮廓形状与上述等值面相同地作为三维面进行再次构建,并经过CAD等的编辑后,作为封闭的空间区域。另外,在将与空气的边界面(粘膜表面,包括骨头)作为三维面再次构建、作为封闭的空间区域后,进一步用CAD薄化,接近原来的骨头的形状。此外,也要预先提取包括脸部的头部的表面形状。
(2)将手术操作对象部位部件化。
在内视镜下的鼻内手术中,作为开放手术的对象的是具有筛骨洞、前额洞、上颌洞、蝶形骨洞的副鼻腔。筛骨洞、前额洞、上颌洞、蝶形骨洞被鼻腔粘膜覆盖。将构成副鼻腔的筛骨洞等的骨骼的薄壁以及与其相连的部分的骨头用CAD剪下,作为独立的部件。对于如颊骨、颌骨那样在手术中不会施加伴随着破坏的操作的部位,为了方便制作、组装,在对其自身进行分割的同时,添加用于安装破坏部件(可破坏部分)的支架等部件。在上述破坏部件上,添加用于安装在周边的骨头(上制成的支架)上的部件。
(3)机械力学的性质的实现(“手感”的再现)
作为手术操作对象的副鼻腔的筛骨洞等部件的薄骨壁,若以原状态用RP的树脂进行模制,则过于结实,但是如果用仿型再现,则由于内部结构过于复杂,同时强度方面很脆,所以甚至从模具中取出都是很困难的。因此,在CAD上制作将副鼻腔的筛骨洞等的壁作为细微的网状的形状数据,并使用RP装置将其模制后,在该网状结构上形成其他的树脂薄膜,再现脆而薄的骨壁的“手感”。
具体来说,在D-MEC(デイ一メック)的光模制机(环氧树脂类树脂材料)、Z Corp.的粉末模制机(石膏材料)、或者EOSINT模制机(聚苯乙烯树脂材料)中模制的网状结构(直径约0.3~0.5mm)上形成(株)TOHPE(トウペ)的乙酸棉树脂(产品名称:トアデイック)薄膜。据此,穿透骨壁时以及用钳子等将壁切除时,骨壁的折取的形态与手感可以显示出非常接近活体的状态。乙酸棉树脂的基于颜料、染料的着色可以非常自由地进行(实际上,市场上有各种颜色在出售),所以只要涂上如粘膜的颜色,就可以以该状态作为筛骨洞部件充分地使用。而且,若在白色-淡黄色的乙酸棉树脂膜上薄薄地涂布添加有如粘膜颜色的柔软的硅胶树脂薄膜,则可以更加真实地再现被粘膜包围的薄骨的形态。
颊骨等不作为手术对象的部分的骨骼使用的是与实际的骨骼非常接近的白色材料,利用RP装置,例如使用尼龙类的材料在粉末烧结模制机中进行模制。如果形状单一,也可以采用仿型、浇注进行模制。在该骨骼部件上,涂布添加有如粘膜那样的颜色的柔软的硅胶等,仿制出粘膜层。此时,若“粘膜”采用经过器具几次摩擦后就会脱落的柔软材料,则通过在手术研修后观察“粘膜”的脱落,可以判断手术器具在患部周围是否有不必要的擦过。在硅胶等仿制粘膜的材料的摩擦系数很高时,需要在表面涂布硅油等的润滑材料,形成“粘液”,使手术器具活动良好。
此外,作为破坏操作的对象的副鼻腔的筛骨洞等的壁,也可以采用下述方法制作。使用热硬化性树脂制作副鼻腔的筛骨洞等的壁的展开图形态的网,趁其柔软做成圆形,并加热、使其固化。然后,形成树脂膜的方法与使用RP时相同。或者将副鼻腔的筛骨洞等的壁进一步分为几部分、制作金属模,将利用树脂分别制作的部件通过加热或者粘合剂进行一体化。副鼻腔部件的内侧的隔壁,只要粘贴有膜即可,因此即使与外侧不完全连在一起也可以。可以使其处于从顶盖(顶部)垂下网的状态。在采用上述金属模时,也可以考虑注入琼脂凝胶、使其冻结干燥,或者加入面筋、酵母后进行加热等制造方法,但是总之,如果强度不足,可以涂布粘合剂、树脂,增加强度。
(4)息肉等的病变部的模型化
在通往以筛骨洞为首的副鼻腔的鼻通道上,经常会堵塞有息肉,这些息肉生长在包括副鼻腔的周围的粘膜壁上。通过在副鼻腔部件表面上安装通过硅胶等柔软材料制作的突起物,可以模仿息肉(参照图14及图28)。在进行副鼻腔开放手术之前,可以进行切除该“息肉”的训练。在患病的副鼻腔内部,堵塞有肥厚的粘膜、息肉、脓等。在副鼻腔部件中,若加入用钳子剪碎的海绵状的物质(将麸质食品用粘结剂湿润的物质、氨基甲酸乙酯海绵、纸浆模等)并进行粘接,则可以进行该取出副鼻腔内部的患病粘膜的训练。此外,在上述的琼脂等制作的部件中,也可以仿制那样的内部堵塞的患病的副鼻腔。
如果是健康者,为了再现开口的上颌洞自然孔被粘膜、息肉堵塞的状态,在上颌洞自然孔的半月形裂口部分(在图11(a)及图25(a)中,用符号40表示)上,预先粘贴仿制成可以更换的“粘膜”的树脂膜。例如,可以将在软化的物质中混入细小的纸纤维,并拉伸成0.5mm左右的厚度的物质用钳子夹住,在切下的同时,进行开口,正好可以仿制出薄的粘膜,所述软化的物质是用丙酮、乙醇将添加有如粘膜那样颜色的乙酸乙烯树脂进行软化而形成的。此外,为了仿制更厚的、不能用钳子夹住的结实的粘膜,使用在纤维较长的纸(日本纸或者无纺布)上涂布硅胶的物质,可以得到适当的性能(由于从钳子“脱离”,需要用手术刀等切开)。
(5)整体的结构
用硅胶等柔软的材料将患者的脸部(以及身体)等再现,并装入上述的模型。由于存在患者的“身体”,所以可以更具有临场感地进行手术训练。
如上所述,本发明的人体模型具有对于使用内视镜进行扩大观察耐用的结构(表面、内部都有)和表面质感,再现了骨骼、软组织的内部结构,可以得到在手术中进行破坏时的手感接近活体的性能。这样,通过将例如CT不能拍照的、且利用RP会模制较厚的薄骨壁,如上述地在RP的网眼上粘贴树脂膜,可以进行再现。
此外,本发明的人体模型具有通过将模型的一部分不可逆地破坏,可以模拟体验治疗、手术行为的功能,通过将破坏的上述模型的一部分作为部件更换,可以多次地再利用。
在内视镜下进行的低侵袭手术对于患者是一种福音,但另一方面,与以往的手术相比,视野、操作空间都受到明显的限制,因此对于执刀的医生,要求更高的手术技能。特别是,在结构极为复杂、而且以隔有薄骨壁地与视神经、脑、动脉等的重要器官邻接的副鼻腔为对象的内视镜下的鼻内手术方面,手术技能的充分研修是必不可少的。在腹腔等方面,可以利用动物、模型进行研修,内视镜下的手术也逐渐普及。但是,在副鼻腔方面,没有适当的动物模型,而且结构复杂,不能制作模型,所以该训练只能依靠稀少的捐献遗体,内视镜下的鼻内手术与其他部位相比尚未普及,这是一个现状。因此,上述的人体模型(model)可以从人头部的CT图像精密地再现鼻内的骨骼结构,而且在手术操作中,通过开发接近实物的“手感”的材料、结构,可以进行接近捐献遗体水平的内视镜下鼻内手术技能训练。再加上每年增加稀少程度的捐献遗体,并通过使用本模型,可以确实地学习基本的手术技能,能够期待内视镜下鼻内手术的普及与其安全性的提高。
上述的人体模型(model)不只是“看”,还是一种用于“实际进行切开、开孔等内视镜下鼻内手术操作”的真实的患者模型。可以从利用内视镜观察开始,使用钳子等实际的手术器具,感受接近实物的“手感”,同时,可以在内视镜下进行筛骨洞、上颌洞自然孔开放手术等的基本的手术技能的训练。成为通过手术操作进行切除、开放的对象的部分,作为消耗部件通过采用可以更换的设计,可以控制研修成本。
副鼻腔的结构非常复杂,利用以往的仿型制作模型实际上是不可能的。通常,如果在计算机上将三维结构作为形状数据再次构筑,使用以光模制为代表的快速模制(RP)装置,即使是极为复杂的构造物,也可以立体再现。但是,构成副鼻腔的骨壁非常薄(约为0.1mm),在近年来析像度大幅度提高的CT断层图像(析像度为0.4mm左右)中,仍然难以再次构成其三维结构。在形状的基础上,将再现手术操作时的“手感”的模型进行模制,从RP装置的析像度、材料强度方面来看,都是非常困难的。采用虚拟现实感(Virtual Reality:VR)技术的手术模拟装置的研究开发也很盛行,但是在内脏器官上施加手术操作时的变形规则系统、“手感”的呈现技术(触觉、力觉呈现技术)尚处于研究过程中。特别是,实时地计算、反馈筛骨洞开放那样的切断现象在现状下是不可能的。
通过使用上述的人体模型(model)进行训练,练习立足于复杂的鼻腔内部结构的确实的手术操作,有利于提高经验少的医生的技能,进而普及低侵袭手术与提高安全性。
以往的人体模型是用于“观察”的,未采用预想在表面、内部进行伴随着手术操作的破坏的结构。价格也很昂贵,实际上不能用于实施手术、切开、开孔的目的。上述的人体模型(model)以手术操作训练为着眼点,无论任何形态,均可以再现手术操作时的手感。即使是与使用近年来开发盛行的VR技术的手术模拟装置相比,上述的人体模型(model)在“手感”的质感、临场感、成本方面都是优秀的。
作为上述的人体模型(model)的特征,利用人体CT图像再次构筑的骨骼及粘膜结构在利用内视镜观察方面具有耐用的精密性。筛骨洞可以再现至其内部结构。因此,可以以原状态使用实际的手术器具类(钳子等),在感受接近于实物的手感的同时,可以进行手术操作的研修。此外,在手术操作中作为切除、开放对象的部分采用消耗部件,因此实现了研修的低成本化。此外,通过由三维CAD进行的形状的再次构筑、由RP技术进行的形状模制、基于官能试验的材料、结构的选定与改良,在精密的形状、更加接近于活体的手感再现方面都获得了成功。今后,可以作为手术操作信息(向患者施加的力量、内视镜位置等)的计量、显示系统,以及在产总研数字人类研究实验室中结合研究开发过程中的患者的反应(疼痛、血压、心跳·出汗等)的事例开发的更高级的内视镜下鼻内手术训练系统,将进一步发展。此外,也可以应用于鼻以外的部位。
根据本发明,可以实现下述的效果。
(1)与捐献遗体相比,可以确保充分的数量。此外,与捐献遗体相比可以更加便宜地提供。与捐献遗体相比,废弃处理简单(可以作为一般垃圾废弃),所以可以在任何时候、任何地点都进行研修。而且,不必担心被感染。
(2)与动物相比,可以确保充分的数量。(从保护动物的观点来看,利用动物进行研修的机械有减少的倾向)。废弃处理简单(可以作为一般垃圾废弃),所以可以在任何时候、任何地点进行研修。不必担心被感染(朊病毒(プリオン)、病毒等)。即使是没有适当的动物模型的部位(鼻腔等),也可以利用。
(3)以往的模型主要以观察为着眼点进行制作,而本模型以破坏操作为着眼点,可以使用手术器具实际进行手术操作的训练。
(4)在VR系统中,使用系统附属的专用内视镜模型、钳子模型进行训练,而在本系统中,由于不用选择手术器具,所以可以使用实际使用的手术器具进行训练。此外,也可以供新的手术器具的开发。
(5)在VR系统中,利用传感器获得模拟内视镜、模拟钳子的位置,并计算内部的形状模型与模拟手术器具之间的相互作用,由于通过CG制作图像、驱动电机显示反作用力,所以,无论如何,在系统的反应(图像、反作用力的显示)方面,有时会产生时间延迟的问题,但利用本实体模型,所有操作均为实时的。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.(修改)一种人体模型,其特征在于,具有厚度在0.1mm以下的薄骨部分,利用接近活体的物理特性再现该薄骨部分。
2.(修改)如权利要求1所述的人体模型,其特征在于,还具有软组织,利用接近活体的物理特性再现该软组织。
3.(修改)如权利要求1或者2所述的人体模型,其特征在于,该人体模型的至少一部分为可破坏部分,该可破坏部分在手术操作时可以不可逆地破坏。
4.(修改)如权利要求2所述的人体模型,其特征在于,上述可破坏部分可以更换。
5.(修改)一种人体模型的制造方法,是用于制造人体模型的方法,其特征在于,具有形成工序、模制工序,并再现人体的一部分,其中上述形成工序利用CAD形成厚度在0.1mm以下的薄骨部分的形状数据;上述模制工序根据在上述形成工序中形成的上述形状数据,利用快速模制对上述薄骨部分进行模制。
6.(追加)如权利要求5所述的人体模型的制造方法,其特征在于,还具有在上述模制工序中模制的上述薄骨部分上形成树脂膜的工序。
7.(追加)如权利要求5或者6所述的人体模型的制作方法,其特征在于,上述人体的一部分为副鼻腔。
Claims (5)
1.一种人体模型,其特征在于,以接近活体的物理特性再现骨骼部分及软组织。
2.如权利要求1所述的人体模型,其特征在于,该人体模型的至少一部分为可破坏部分,该可破坏部分在手术操作时可以不可逆地进行破坏。
3.如权利要求2所述的人体模型,其特征在于,上述可破坏部分可以更换。
4.一种人体模型的制造方法,其特征在于,具有形成工序、模制工序、再现工序,其中上述形成工序利用CAD形成人体的部分形状的数据;上述模制工序根据在上述形成工序中形成的上述形状数据,利用快速模制对上述人体的一部分进行模制;上述再现工序在上述模制工序中模制的上述人体的一部分上形成树脂膜,再现人体的一部分。
5.如权利要求4所述的人体模型的制作方法,其特征在于,上述人体的一部分为副鼻腔。
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