CN214475919U - 一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型 - Google Patents

Abstract

一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，本实用新型涉及一种穿刺定位模型，属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型。本实用新型包括无色透明脊柱模型、人体模型外壳、平行光源、阴影接收面板和摄像头；无色透明脊柱模型、人体模型外壳、平行光源、阴影接收面板和摄像头置于所述人体模型外壳内；透光无色透明脊柱模型位于平行光源和阴影接收面板中间位置，所述平行光源、阴影接收面板与透光无色透明脊柱模型的矢状面平行；所述摄像头位于阴影接收面板背部。本实用新型解决了脊柱微创穿刺练习时透视设备带来的人体健康危害的技术问题。本实用新型具有结构简单、操作方便、成本低、能够降低学习脊柱微创的门槛等特点。

Description

一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型

技术领域

本实用新型涉及一种穿刺定位模型，属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型。

背景技术

近十年来，由于新技术和可视化技术的进步，使得微创脊柱外科技术成为脊柱外科发展最快的领域之一。手术是一种有创治疗，微创技术的目的就是减少组织牵拉和剥离，减轻术后疼痛，加快术后恢复，这也是脊柱微创手术与传统脊柱手术相比最大的优势。与开放技术相同，微创脊柱外科技术必须能够实现微创下的神经减压、脊柱稳定与融合、以及脊柱畸形的矫正。在未来的脊柱外科领域中，熟练掌握并充分利用脊柱微创外科技术，是一个优秀脊柱外科医生必备的素质。

但是，脊柱微创手术作为现代高科技与精细外科手术的完美结合，在其手术过程中常常需要C-arm、O-arm等透视设备来辅助，以达到精确定位的目的，同时与传统开放手术相比较，更是需要大量的模拟教学操作练习来不断熟悉手术操作，以达到熟练掌握并加以运用的目的。一方面，暴露于透视设备所产生的辐射会对操作者产生一定的健康威胁，另一方面，操作者又不可避免地需要大量的练习时长来掌握技术，如何快速安全地掌握脊柱微创操作便成为现阶段需要解决的一个难题。

既往模拟教学中，脊柱微创穿刺训练采用的操作对象多为捐献的遗体，或是一些人体模型。然而由于捐献遗体以及合适的人体模型数量有限，这种训练机会对于一些初级医师或医学生来说并不常见，很难提供更多的穿刺定位实操体验。与此同时，无论是遗体还是模型人体模型，在操作过程中也都需要一些透视设备如C-arm来进行辅助，仍然无法避免透视设备对人体健康的威胁。

实用新型内容

本实用新型研发目的是解决脊柱微创穿刺练习时透视设备带来的人体健康危害的技术问题，进而提供一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，利用可见光投影代替传统透视设备来模拟脊柱微创手术中穿刺定位操作的透光无色透明脊柱模型。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型包括透光无色透明脊柱模型、人体模型外壳、平行光源、阴影接收面板和摄像头；所述透光无色透明脊柱模型、平行光源、阴影接收面板和摄像头置于人体模型外壳内；透光透光无色透明脊柱模型位于平行光源和阴影接收面板中间位置，所述平行光源、阴影接收面板与透光透光无色透明脊柱模型的矢状面平行；所述摄像头位于阴影接收面板背部。

优选的，该模型还包括第二平行光源、第二阴影接收面板和第二摄像头，置于人体模型外壳内；所述透光无色透明脊柱模型位于第二平行光源和第二阴影接收面板中间位置，所述第二平行光源、第二阴影接收面板与所述透光无色透明脊柱模型的冠状面平行；所述第二摄像头位于所述第二阴影接收面板背部。

优选的，所述平行光源的宽度大于所述透光无色透明脊柱模型矢状面的前后径，其差值不小于2cm，所述第二平行光源的宽度大于所述透光无色透明脊柱模型矢状面左右径，其差值不小于2cm。

优选的，所述透光无色透明脊柱模型通过透光无色透明脊柱模型固定装置与人体模型外壳连接；所述平行光源通过平行光源固定装置与人体模型外壳连接；所述阴影接收面板通过阴影接收面板固定装置与人体模型外壳连接。

优选的，所述阴影接收面板与所述平行光源的形状大小相同，所述第二阴影接收面板与所述第二平行光源的形状大小相同。

优选的，所述人体模型头部和尾部开设有用于更换所述透光无色透明脊柱模型和平行光源等零部件的开口。

优选的，该模型还包括电源插头、第二电源插头、摄像头开关和第二摄像头开关，所述电源插头、第二电源插头用于插接外部电源给所述平行光源和第二平行光源供电；所述摄像头开关、第二摄像头用于开关摄像头和第二摄像头。

优选的，所述摄像头拍摄的图像通过无线方式或蓝牙方式或有线方式传输至外部显示屏。

本实用新型具有以下有益效果：透光无色透明脊柱模型，与可见光光源相配合，利用可见光照射透光无色透明脊柱模型所产生的影像来代替实际手术中透视设备照射生成的图像，达到模拟成像的效果，最终达到安全有效地指导脊柱微创操作练习的目的。利用可见光成像来模拟C-arm等透视设备产生的X线成像是本模型最大的特点，在可见光引导下练习，能够有效避免透视设备产生的辐射对人体的危害，保证学习者能够在安全的环境下进行大量的练习，有效缩短掌握脊柱微创穿刺操作所需要的时间，达到安全快速掌握的目的。另一方面，本模型不受制于操作对象缺乏的限制，可以反复多次更换部件进行练习，训练的成本大大少于以往利用捐献遗体进行练习的成本，能够降低学习脊柱微创的门槛，为更多人提供学习的平台。较以往的脊柱微创手术利用捐献的遗体训练，模型训练具有成本低，不受时间地点限制的特点。

附图说明

图1是本实用新型的可见光透视脊柱微创穿刺定位模型的冠状截面结构示意图；

图2是本实用新型的可见光透视脊柱微创穿刺定位模型的矢状截面结构示意图。

图中，1、透光无色透明脊柱模型；2、平行光源；3、阴影接收面板；4、摄像头；5、人体模型外壳；7、电源插头；8、摄像头开关；6、透光无色透明脊柱模型固定装置；60、平行光源固定装置；61、阴影接收面板固定装置；21、第二平行光源；31、第二阴影接收面板；41、第二摄像头；71、第二电源插头；81、第二摄像头开关。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接，包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：参照图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，包括透光无色透明脊柱模型1、人体模型外壳5、平行光源2、阴影接收面板3和摄像头4；所述透光无色透明脊柱模型1、人体模型外壳5、平行光源2、阴影接收面板3和摄像头4置于所述人体模型外壳5内；所述透光无色透明脊柱模型1 位于平行光源2和阴影接收面板3中间位置，所述平行光源2、阴影接收面板3与透光无色透明脊柱模型1的矢状面平行；所述摄像头4位于阴影接收面板3背部；所述平行光源 2的宽度大于所述透光无色透明脊柱模型1矢状面前后径2cm，其差值不小于2cm；阴影接收面板3与所述平行光源2的形状大小相同；透光无色透明脊柱模型1通过透光无色透明脊柱模型固定装置6与人体模型外壳5可拆卸连接；所述平行光源2通过平行光源固定装置60与人体模型外壳5可拆卸连接；所述阴影接收面板3通过阴影接收面板固定装置 61与人体模型外壳5可拆卸连接；所述阴影接收面板3与所述平行光源2的形状大小相同；

该模型还包括电源插头7、摄像头开关8，所述电源插头7用于插接外部电源给所述平行光源2供电；所述摄像头开关8用于开关摄像头4。

阴影接收面板3用于显示透光无色透明脊柱模型1的阴影。所述阴影接收面板3材质为白色晴纶布，该材料具有透光性好、显影清楚等特点。

以此来达到投射在阴影接收面板3的阴影的面积与透光无色透明脊柱模型1侧位投影面积接近或相等。透光无色透明脊柱模型，与可见光光源相配合，利用可见光照射透光无色透明脊柱模型所产生的影像来代替实际手术中透视设备照射生成的图像，达到模拟成像的效果，最终达到安全有效地指导脊柱微创操作练习的目的。

具体实施方式二：参照图1-2说明本实施方式，本实施方式的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，包括第二平行光源21、第二阴影接收面板31和第二摄像头41，置于人体模型外壳5内；所述透光无色透明脊柱模型1位于第二平行光源21和第二阴影接收面板31中间位置，所述第二平行光源21、第二阴影接收面板31与所述透光无色透明脊柱模型1的冠状面平行；所述第二摄像头41位于所述第二阴影接收面板3背部；所述第二平行光源21的宽度大于所述透光无色透明脊柱模型1矢状面左右径，其差值不小于2cm。第二阴影接收面板31与所述第二平行光源21的形状大小相同。

该模型还包括第二电源插头71和第二摄像头开关81，第二电源插头71用于插接外部电源给第二平行光源21供电；所述第二摄像头开关81用于开关第二摄像头41。

具体实施方式三：参照图1-2说明本实施方式，本实施方式的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，包括人体模型外壳5和透光无色透明脊柱模型1、平行光源2、第二平行光源21、阴影接收面板3、第二阴影接收面板31、摄像头4和第二摄像头41；透光无色透明脊柱模型1、平行光源2、第二平行光源21、阴影接收面板3、第二阴影接收面板 31、摄像头4和第二摄像头41放置于人体模型外壳5内，透光无色透明脊柱模型1位于平行光源2和阴影接收面板3中间位置，所述平行光源2、阴影接收面板3与透光无色透明脊柱模型1的矢状面平行；第二平行光源21、第二阴影接收面板31与所述透光无色透明脊柱模型1的冠状面平行；所述摄像头4位于阴影接收面板3背部；所述第二摄像头 41位于第二阴影接收面板31背部。

具体实施方式四：参照图1-2说明本实施方式，本实施方式的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，人体模型外壳5头部和尾部开设有用于更换所述透光无色透明脊柱模型1 和平行光源等零部件的开口。透光无色透明脊柱模型1在一次穿刺后因为局部已经发生改变，所以无法在同一锥体节段进行多次练习，所以设置人体模型外壳5头部和尾部开口，以便于更换透光无色透明脊柱模型1、平行光源2和第二平行光源21等零部件。

使用时，先将人体模型外壳5摆放至合适体位，然后接通电源，按下摄像头开关8，分别采集一次正位和侧位的图像，然后根据所得到的图像通过微调内部透光无色透明脊柱模型1和平行光源2及阴影接收面板3的位置，以此得到的透光无色透明脊柱模型1清晰的纯侧位和纯正位图像。然后通过穿刺定位针根据预先设定好的穿刺目的进行穿刺定位训练，在穿刺定位过程中，通过不断采集正位和侧位的图像，以此作为参考判断穿刺定位的过程是否正确，来模拟真实手术过程中通过C-arm判断穿刺定位的过程。

由于透光透光无色透明脊柱模型具有一定的透光性，在平行光照射下投射的阴影可以判断透光无色透明脊柱模型的轮廓和内部重叠结构，可模拟利用术中C-arm影像，以此来判断脊柱与穿刺针的相对位置，并且无X线辐射伤害。一个透光无色透明脊柱模型可以通过调整光源和接受面板位置从多个角度、多个部位进行穿刺定位训练，使得穿刺练习可多次持续地进行，大大提高了练习效率，同时降低了成本。平行可见光源和接收面板以及摄像头可以根据实际训练内容调整位置，图像传输方式可以通过有线，也可以通过蓝牙设备或局域网无线传输。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：包括透光无色透明脊柱模型(1)、人体模型外壳(5)、平行光源(2)、阴影接收面板(3)和摄像头(4)；所述无色透明脊柱模型(1)、人体模型外壳(5)、平行光源(2)、阴影接收面板(3)和摄像头(4)置于所述人体模型外壳(5)内；所述透光无色透明脊柱模型(1)位于平行光源(2)和阴影接收面板(3)中间位置，所述平行光源(2)、阴影接收面板(3)与透光无色透明脊柱模型(1)的矢状面平行；所述摄像头(4)位于阴影接收面板(3)背部。

2.根据权利要求1所述的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：该模型还包括第二平行光源(21)、第二阴影接收面板(31)和第二摄像头(41)，置于人体模型外壳(5)内；所述透光无色透明脊柱模型(1)位于第二平行光源(21)和第二阴影接收面板(31)中间位置，所述第二平行光源(21)、第二阴影接收面板(31)与所述透光无色透明脊柱模型(1)的冠状面平行；所述第二摄像头(41)位于所述第二阴影接收面板(31)背部。

3.根据权利要求2所述的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：所述平行光源(2)的宽度大于所述无色透明脊柱模型(1)矢状面的前后径，其差值不小于2cm，所述第二平行光源(21)的宽度大于所述无色透明脊柱模型(1)矢状面左右径，其差值不2cm。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：所述无色透明脊柱模型(1)通过脊柱模型固定装置(6)与人体模型外壳(5)连接；所述平行光源(2)通过平行光源固定装置(60)与人体模型外壳(5)连接；所述阴影接收面板(3)通过阴影接收面板固定装置(61)与人体模型外壳(5)连接。

5.根据权利要求3所述的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：所述第二阴影接收面板(31)与所述第二平行光源(21)的形状大小相同；所述阴影接收面板(3)与所述平行光源(2)的形状大小相同。

6.根据权利要求5所述的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：所述人体模型外壳(5)头部和尾部开设有用于更换所述无色透明脊柱模型(1)、平行光源(2)和第二平行光源(21)的开口。

7.根据权利要求2所述的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：该模型还包括电源插头(7)、第二电源插头(71)、摄像头开关(8)和第二摄像头开关(81)，所述电源插头(7)、第二电源插头(71)用于插接外部电源给所述平行光源(2)和第二平行光源(21)供电；所述摄像头开关(8)、第二摄像头(41)用于开关摄像头(4)和第二摄像头(41)。

8.根据权利要求2所述的一种可见光透视脊柱微创穿刺定位模型，其特征在于：所述摄像头(4)和第二摄像头(41)拍摄的图像通过无线方式或蓝牙方式或有线方式传输至外部显示屏。

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