CN220569307U - 用于影像融合引导前列腺穿刺的体模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，涉及医疗器械技术领域，可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。包括：外壳，所述外壳上设有至少一个穿刺口，所述外壳的至少两个表面分别为可开合的盖板，该两个表面彼此相对设置，所述外壳的内部填充有人体模型，所述人体模型内预设有至少一个直肠管模型及多个病灶点容置腔，彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，每个病灶点容置腔中设有病灶点模型，所述病灶点模型为类球状体。本实用新型适用于前列腺穿刺手术训练中。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种用于影像融合引导前列腺穿刺的体模及训练方法。
背景技术
随着前列腺癌的发病率增加，前列腺癌诊疗需求处于增长阶段。目前，前列腺诊断主要包括PSA特异性检查、影像学检查、活检等，其中穿刺活检是目前临床的金标准。前列腺穿刺活检作为确诊前列腺癌的金标准。一般是通过经直肠超声引导，利用穿刺活检针对前列腺可疑区域进行活检取样，再通过病理分析做出诊断依据。
为提高穿刺靶向准确性，会预先对医务人员进行前列腺穿刺训练，用于引导前列腺穿刺训练的体模必不可少。目前，用于引导前列腺穿刺训练的体模，其内部埋设的病灶点模型少，由于病灶点模型在穿刺后会留下针孔痕迹，影响超声成像，一般在穿刺后就报废了，无法用于进行多次穿刺训练。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种用于影像融合引导前列腺穿刺的体模及训练方法，可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本实用新型的实施例提供一种用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，包括：外壳，所述外壳上设有至少一个穿刺口，所述外壳的至少两个表面分别为可开合的盖板，该两个表面彼此相对设置，所述外壳的内部填充有人体模型，所述人体模型内预设有至少一个直肠管模型及多个病灶点容置腔，彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，每个病灶点容置腔中设有病灶点模型，所述病灶点模型为类球状体。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，所述外壳为四方体结构，所述外壳的至少两个表面上设有穿刺口，所述病灶点容置腔对应于该至少两个表面中的任一个表面的穿刺口分别设置有多个。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，所述外壳的六个表面上分别设有穿刺口，每个穿刺口对应设置多个病灶点容置腔。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，所述直肠管模型上下间隔设有多个，其与所述病灶点容置腔错开设置。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，至少一个直肠管模型呈十字状或艹字状结构，位于人体模型内靠近外壳的一个表面设置，且该至少一个直肠管模型的横截面与该一个表面平行设置。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，所述人体模型主要由填充于外壳中的琼脂凝固形成，所述琼脂的声学与力学指标与人体组织相仿。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，所述病灶点模型为主要由硅胶形成的类球状体。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，所述病灶点模型具有多个尺寸规格，用于仿真模拟人体内不同大小的病灶点。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，所述外壳至少有一个表面为可在透明、半透明及不透明状态之间切换的结构。
可选的，所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，可在透明、半透明及不透明状态之间切换的结构包括：透明板，在所述透明板表面设有可部分开合或全部开合的遮光板。
本实用新型实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，包括外壳，所述外壳上设有至少一个穿刺口，所述外壳的至少两个表面分别为可开合的盖板，该两个表面彼此相对设置，所述外壳的内部填充有用于仿真人体组织声学和力学指标的人体模型，所述人体模型内预设有至少一个直肠管模型及多个病灶点容置腔，彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，每个病灶点容置腔中设有病灶点模型，所述病灶点模型为类球状体。由于彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，在一个穿刺方向的穿刺训练结束之后，还可以选择另外的穿刺方向继续进行穿刺训练，因此可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模的一种架构示意图；
图2为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模侧视图的一种示意图；
图3为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模端视图的一种示意图；
图4为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模俯视图的一种示意图；
图5为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模实采超声影像的一种示意图；
图6为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模实采核磁共振t2影像的一种示意图；
图7为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模外壳局部避光遮挡的一种示意图；
图8为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的训练方法的一种流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的一种用于影像融合引导前列腺穿刺的体模及训练方法进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
参看图1至图7所示，本实用新型实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，主要应用于前列腺穿刺手术中，可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。
如图1所示，图1为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模的一种架构示意图，所述用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，可以包括外壳1，所述外壳1上设有至少一个穿刺口，所述外壳的内部填充有用于仿真人体组织声学和力学指标的人体模型，所述人体模型内预设有至少一个直肠管模型2及多个病灶点容置腔，彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，每个病灶点容置腔中设有病灶点模型3。
本实用新型实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，由于彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，在一个穿刺方向的穿刺训练结束之后，还可以选择另外的穿刺方向继续进行穿刺训练，因此可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。进一步地，由于可以在一个体模上进行多次穿刺训练，不需要再更换体模，从而还可以提高穿刺效率。
可以理解的是，该体模可用于前列腺穿刺和粒子植入等医学教学活动，可结合体模让初学者更加形象地了解穿刺的位置、进针的方向、穿刺深度和穿刺原理等。初学者通过在模型上进行多次经不同直肠方向、不同靶球的穿刺训练，为其后续进行穿刺奠定了实战经验，可更快、更经济、更有效地进入临床操作。
进一步地，此款体模满足了人体模型的仿真、融合导航前列腺靶向穿刺术成像、定位导航的准确性和实用性要求，是检验融合导航前列腺靶向穿刺术引导手术、化疗粒子植入和穿刺活检的理想体模。本实用新型自行设计方案，优选测试材料和配比，测量了声学和力学参数，研究制备了人体模型。其声速、声衰减、杨氏模量、泊松比、超声和核磁成像质量基本符合实用性要求，且极大提高了模型的使用效率，延长了模型的使用寿命。
在一些实施例中，所述外壳1为四方体结构，所述外壳1的至少两个表面上设有穿刺口，所述病灶点容置腔对应于该至少两个表面中的任一个表面的穿刺口分别设置有多个。
具体的，所述外壳1的形状不限制，可以是长方体或正方体，其他形状也可以，所述外壳1可以是透明无色亚克力有机玻璃材质，化学名称是聚甲基丙烯酸甲酯。
在一些实施例中，所述外壳1的六个表面上分别设有穿刺口，每个穿刺口对应设置多个病灶点容置腔。其中，每个病灶点容置腔中设有病灶点模型3，多个硅胶材质类球形病灶点模型3内置于填充了琼脂材质壳体中的指定位置，多个病灶点模型3在六个侧面(和直肠)均超声、核磁影像、视觉可见。
示例性的，顶部盖板和底部盖板可以打开，各形成一个穿刺口，所述外壳1可以是长方体结构，其上有一至六个侧面开矩形窗口，此矩形窗口即为穿刺口，其中，存在和穿刺口11相对的一个穿刺口，以及存在和穿刺口12相对的一个穿刺口，此外，还存在和顶部穿刺口相对的一个穿刺口。
为了增加体模使用次数，在一些实施例中，所述直肠管模型2上下间隔设有多个，其与所述病灶点容置腔错开设置。
由于体模材料经穿刺练习后，有不可愈合的损伤，是消耗品。本实施例中，通过在不同位置和方向上设置直肠管模型2，用于模拟直肠，这样，可以从多个方向保证靶球的完整成像，例如，6个方位、8个方位，甚至根据直肠管模型的设置数量或穿刺口的设置数量，可以有更多，从而使体模的穿刺次数增加了多倍，可以进行多次反复的训练，节约了成本，提高了效率。
在一些实施例中，至少一个直肠管模型2呈十字状或艹字状结构，位于人体模型内靠近外壳1的一个表面设置，且该至少一个直肠管模型2的横截面与该一个表面平行设置。利用不同超声探头可以从四个侧面窗口、顶面和一组或上下多组艹字型、十字型模拟直肠采集超声数据，可以从4个侧面进行经直肠超声影像和穿刺手术训练，如图2和图3所示，图2为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模侧视图的一种示意图，图3为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模端视图的一种示意图。
进一步地，如图4所示，图4为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模俯视图的一种示意图，打开上下盖，也可以在长方体的6个侧面做浅表甲状腺和胸腺的超声影像和穿刺手术训练，在体模的超声影像和核磁影像上，病灶点模型3均轮廓清晰可见，相互不遮挡，可用于穿刺训练，如图5和图6所示，图5为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模实采超声影像的一种示意图，图6为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模实采核磁共振t2影像的一种示意图。
在一些实施例中，所述病灶点模型3为类球状体。
在一些实施例中，所述人体模型主要由填充于外壳中的琼脂凝固形成，所述琼脂的声学与力学指标与人体组织相仿。
具体的，与人体软组织比较，琼脂凝胶的声衰减略小，其中，琼脂模型制作简单，成形容易，力学、声学参数与人体组织相仿，用于制作正常人体组织。仿人体组织材料是通过混合、加热、搅拌、除气、凝固基于水的固体材料而形成。通过大量实验反复测试对比，确定了研制仿人体组织材料的主要声学参数。琼脂模型是采用加热溶解法制作琼脂模型，通过水、甘油和琼脂含量调节密度和声速。用性能稳定的合金粉调节衰减系数，加入正丙醇来提高声速，加入甲醛来提高熔点。本研究使用了淡黄色粉末状的琼脂粉，按照设定质量比溶解于纯水，加入约1％的正丙醇溶液。琼脂完全溶解后，取出观察溶液，静置一段时间，气泡消失后，将溶液注入模具，同时将预先制成的硅胶靶球，放置到设计位置。溶液凝固成型后，水密保存在4℃冷藏箱。
在一些实施例中，所述病灶点模型3为主要由硅胶形成的类球状体。
具体的，与人体软组织比较，硅胶材质的声速略大，硅胶模型形状高度可控，性质稳定，保存简便，用于制作病灶点模型3。硅胶模型的主要成分是硅胶基胶和交联试剂，硅胶基胶呈淡黄色，染成蓝色，交联剂是无色透明可流动液体按所需比例混合，充分搅拌，注入病灶点模型模具。病灶点模型放入抽真空装置中，将其中的气泡去除，置于室温凝固成形。硅胶模型性质稳定，成型脱模，室温下保存。
在一些实施例中，所述病灶点模型3具有多个尺寸规格，用于仿真模拟人体内不同大小形状的病灶点。在进行穿刺训练时，可以针对不同的病灶点进行穿刺，此外，在一个穿刺方向的穿刺训练结束之后，还可以选择另外的穿刺方向继续进行穿刺训练，因此可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。
为了观察和检验不同目的的穿刺训练，在一些实施例中，所述外壳1至少有一个表面为可在透明、半透明及不透明状态之间切换的结构。
在一些实施例中，可在透明、半透明及不透明状态之间切换的结构包括：透明板，在所述透明板表面设有可部分开合或全部开合的遮光板。在模型外设置有可部分开合或全部开合的不透光、水密、气密遮挡，可以用于观察和检验不同目的的穿刺训练，如图7所示，图7为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模外壳局部避光遮挡的一种示意图。
在一些实施例中，所述外壳的至少两个表面分别为可开合的盖板，该两个表面彼此相对设置。
本实用新型实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模及训练方法，包括外壳，所述外壳上设有至少一个穿刺口，所述外壳的内部填充有用于仿真人体组织声学和力学指标的人体模型，所述人体模型内预设有至少一个直肠管模型及多个病灶点容置腔，彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，每个病灶点容置腔中设有病灶点模型。由于彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，在一个穿刺方向的穿刺训练结束之后，还可以选择另外的穿刺方向继续进行穿刺训练，因此可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。
实施例二
为凸显本申请创新主旨所在，与现有技术相同或类似的就不再详细赘述，仅针对本申请中的创新点或者与其相关的这些技术特征进行详细描述，图8为本实用新型的实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的训练方法的一种流程示意图，如图8所示，该方法包括可以：
S01、提供一个体模、穿刺针、穿刺模板和一套超声设备，所述体模为用于影像融合引导前列腺穿刺的体模；
S02、将所述体模固定，以及，将所述超声设备的超声探头对准至所述直肠管模型的一端插入人体模型内；
S03、通过所述超声探头病灶点模型所在人体模型内部区域的超声影像；
S04、将所述超声影像与先前采集的所述体模的CT(电子计算机断层扫描，Computed Tomography)和/或MRI(核磁共振成像，Magnetic Resonance Imaging)影像，融合得到合成影像，所述合成影像中包含病灶点模型所在人体模型内的具体位置坐标；
S05、根据所述合成影像中包含病灶点模型所在人体模型内的具体位置坐标和进行穿刺训练指定的体模中的第一方向的病灶点模型，生成穿刺导航规划路径；
S06、将所述穿刺模板对应安装于所述体模的外壳上的一个穿刺口上，根据所述穿刺导航规划路径，用穿刺针穿过穿刺模板上的对应穿刺孔，从所述穿刺口扎向人体模型内指定的病灶点模型；
S07、在第一方向的病灶点模型穿刺训练结束之后，调整所述体模的固定方位，重复上述步骤，基于第二方向的病灶点模型进行穿刺训练。可以选择多个方向，因此可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。
本实用新型实施例提供的用于影像融合引导前列腺穿刺的训练方法，能够提供一个体模、穿刺针、穿刺模板和一套超声设备，所述体模为用于影像融合引导前列腺穿刺的体模；将所述体模固定，以及，将所述超声设备的超声探头对准至所述直肠管模型的一端插入人体模型内；通过所述超声探头病灶点模型所在人体模型内部区域的超声影像；将所述超声影像与先前采集的所述体模的CT和/或MRI影像，融合得到合成影像，所述合成影像中包含病灶点模型所在人体模型内的具体位置坐标；根据所述合成影像中包含病灶点模型所在人体模型内的具体位置坐标和进行穿刺训练指定的体模中的第一方向的病灶点模型，生成穿刺导航规划路径；将所述穿刺模板对应安装于所述体模的外壳上的一个穿刺口上，根据所述穿刺导航规划路径，用穿刺针穿过穿刺模板上的对应穿刺孔，从所述穿刺口扎向人体模型内指定的病灶点模型；由于在第一方向的病灶点模型穿刺训练结束之后，调整所述体模的固定方位，重复上述步骤，还可以基于第二方向的病灶点模型进行穿刺训练，可以选择多个方向，因此可以用于进行多次穿刺训练，从而节省穿刺训练成本。
需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但是各个实施例又存在某种相互关联的关系，在理解本实用新型方案时，各个实施例之间可相互参照；另外，本申请实施例中在表述当技术特征要素固定于另一技术特征要素之上时，可以是与另一技术特征要素表面直接接触，也可以是存在居中的另外的技术特征要素间接接触。
此外，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，包括：外壳，所述外壳上设有至少一个穿刺口，所述外壳的至少两个表面分别为可开合的盖板，该两个表面彼此相对设置，所述外壳的内部填充有人体模型，所述人体模型内预设有至少一个直肠管模型及多个病灶点容置腔，彼此两个病灶点容置腔的位置在任一穿刺方向上互不遮挡设置，每个病灶点容置腔中设有病灶点模型，所述病灶点模型为类球状体。
2.根据权利要求1所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，所述外壳为四方体结构，所述外壳的至少两个表面上设有穿刺口，所述病灶点容置腔对应于该至少两个表面中的任一个表面的穿刺口分别设置有多个。
3.根据权利要求2所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，所述外壳的六个表面上分别设有穿刺口，每个穿刺口对应设置多个病灶点容置腔。
4.根据权利要求3所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，所述直肠管模型上下间隔设有多个，其与所述病灶点容置腔错开设置。
5.根据权利要求1所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，至少一个直肠管模型呈十字状或艹字状结构，位于人体模型内靠近外壳的一个表面设置，且该至少一个直肠管模型的横截面与该一个表面平行设置。
6.根据权利要求1所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，所述人体模型主要由填充于外壳中的琼脂凝固形成，所述琼脂的声学与力学指标与人体组织相仿。
7.根据权利要求1所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，所述病灶点模型为主要由硅胶形成的类球状体。
8.根据权利要求6所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，所述病灶点模型具有多个尺寸规格，用于仿真模拟人体内不同大小的病灶点。
9.根据权利要求1所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，所述外壳至少有一个表面为可在透明、半透明及不透明状态之间切换的结构。
10.根据权利要求9所述的用于影像融合引导前列腺穿刺的体模，其特征在于，可在透明、半透明及不透明状态之间切换的结构包括：透明板，在所述透明板表面设有可部分开合或全部开合的遮光板。
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