腹腔开放手术模拟训练评估系统技术方案

本发明专利技术涉及一种腹腔开放手术模拟训练评估系统，其包括胸腹腔模拟训练装置(10)，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；可记录手术过程轨迹的手术刀(20)，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用，所述手术刀设有无线传输装置；上位机(60)，与所述手术刀(20)的无线传输模块进行通讯连接，接收手术刀所传输的轨迹数据，以供结合预设的评分规则，对学员的腹腔开放手术模拟训练进行评估。

Simulation training evaluation system of abdominal open surgery

【技术实现步骤摘要】
腹腔开放手术模拟训练评估系统
本专利技术涉及一种医疗训练设备
，具体涉及一种腹腔开放手术模拟训练评估系统。
技术介绍
在临床医学教学中，外科手术教学普遍面临知识抽象、培训困难的问题，其教学过程大多依赖图谱和模型，培训模式往往是医师操作、学生观摩或充当临时助手，学生很少有直接实施手术的机会。目前，大多数医学生实施手术只能在人尸体或活体动物上进行，虽然人尸体是最好的训练素材，但资源稀缺，成本巨大，伦理问题复杂，且对教师的依赖性高，需要大量师资介入，所以活体动物是教学中最常见的手术素材，但动物的解剖结构与人依然存在不小差距，还会给医护人员带来额外的寄生虫风险。为解决上述问题，近年来已经有业内人士提出了一些解决方案，中国专利申请CN109493667A公开了“一种外科手术训练盒及其训练方法”；中国专利申请CN108492696A公开了“一种手术打结与缝合训练模型”；中国专利申请CN109035954A公开了“一种腹腔镜手术辅助训练装置”等。但是，这些方案中仅是一些简陋的专科器具，仅能针对缝合、打结、持剪、穿刺等某一项操作进行学习和训练，与临床场景差别甚远。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于目前尚无完整可行的损害控制手术训练方案可供选择，本专利技术的目的是提供整体性腹腔开放手术训练评估系统，为外科学生提供逼真的手术对象，根据学生的实际操作进行实时反馈并提供客观化的评估。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种腹腔开放手术模拟训练评估系统，其包括：胸腹腔模拟训练装置(10)，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；可记录手术过程轨迹的手术刀(20)，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用，所述手术刀设有无线传输装置；上位机(60)，与所述手术刀(20)的无线传输模块进行通讯连接，接收手术刀所传输的轨迹数据，以供结合预设的评分规则，对学员的腹腔开放手术模拟训练成绩进行评估。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述评估系统还包含摄像装置(30)，用于捕捉和记录学员在进行腹腔开放手术训练中的过程信息；所述摄像装置(30)与所述上位机(60)通讯连接，以综合学员在腹腔开放手术训练中的过程信息，对学员的腹腔开放手术模拟训练成绩进行评估。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述胸腹腔模拟训练装置(10)包括半开放胸腹腔模型(11)和软组织及脏器模型(12)；所述半开放胸腹腔模型(11)包含用于模拟人体胸腹腔的肋骨(111)、胸骨架(112)、胸腔(113)和腹腔(114)，所述肋骨(111)和胸骨架(112)固定在所述胸腔(113)和腹腔(114)中；所述软组织及脏器模型(12)包含可拆卸地安装在所述胸腹腔模型内部的软组织模型、脏器模型(121)和胸/腹主动脉模型(122)。根据本专利技术的较佳实施例，其中：还包括一个子控制单元(40)，设于所述胸腹腔模拟训练装置(10)内，与所述上位机(60)通讯连接；所述胸腹腔模拟训练装置(10)内还设有储血池(13)，所述储血池(13)通过蠕动泵(131)连接所述胸/腹主动脉模型(122)，且在所述储血池(13)与所述胸/腹主动脉模型(122)之间还设有压力传感器(14)；所述压力传感器(14)与所述子控制单元(40)通讯连接。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述脏器模型(121)包括肝脏(121A)、双侧肾脏(121B)、脾脏(121C)和胃(121D)，且分别与所述胸/腹主动脉模型(122)以管路(P)连通，在所述各管路上设有流量传感器(15)；所述流量传感器(15)与所述子控制单元(40)通讯连接。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述管路(P)包括连接管(P1)和连接器(P2)，所述连接器(P2)一端与所述胸/腹主动脉模型(122)固定连接，另一端则通过连接管(P1)与肝脏(121A)、双侧肾脏(121B)、脾脏(121C)和胃(121D)形成可拆卸的连接。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述连接器(P2)包括中间管部和连接头，所述连接头为锥形管，所述锥形管中间具有通孔，锥形管外表面设有凸起的环圈，使所述连接头易于插进连接管(P1)中，但不易从连接管(P1)中松脱。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述蠕动泵(131)由一个蠕动泵驱动模块(132)所驱动；所述蠕动泵驱动模块(132)与所述子控制单元(40)通讯连接；所述压力传感器(14)、流量传感器(15)将采集的压力值和流量值实时传送给所述子控制单元(40)，所述子控制单元(40)判断所述压力值和流量值是否在预设范围内，根据判断结果，向所述蠕动泵驱动模块(132)发送控制指令，使所述蠕动泵驱动模块(132)驱动所述蠕动泵(131)抽吸储血池(13)中的红色液体对胸/腹主动脉模型(122)进行补给。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述胸腹腔模拟训练装置(10)还包括胸腹蒙皮(16)，所述胸腹蒙皮(16)与所述半开放胸腹腔模型(11)呈可拆卸的结合。根据本专利技术的较佳实施例，其中：在所述半开放胸腹腔模型(11)上固定有凸股自封条(116)，所述胸腹蒙皮(16)的边缘处设有凹股自封条(161)；或者在所述半开放胸腹腔模型(11)上固定有凹股自封条，而所述胸腹蒙皮(16)的边缘处设有凸股自封条；将所述胸腹蒙皮(16)覆盖在所述半开放胸腹腔模型(11)表面，通过按压使所述凹股自封条(161)与对应位置的所述凸股自封条(116)结合，实现所述胸腹蒙皮(16)与所述半开放胸腹腔模型(11)的可拆卸连接。根据本专利技术的较佳实施例，其中：软组织模型、脏器模型(121)和胸/腹主动脉模型(122)、胸腹蒙皮(16)采用PVA生物医用材料，经物理凝胶成型，微观呈三维网状结构，且其电导率、含水率、弹性模量参照人体组织的参数进行设计。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述摄像装置(30)固定于手术台(50)的手术灯(51)上，用于实时捕捉和记录学员在进行腹腔开放手术训练中的过程信息。例如，所述过程信息包括手术的操作时间，也可包括学员在手术过程中的操作动作，可供老师或评分专家调取和回顾，并结合其他评分项，综合给出评分成绩。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述胸腹蒙皮(16)与所述半开放胸腹腔模型(11)密封结合，且所述半开放胸腹腔模型(11)的下侧设有与所述胸腔(113)和腹腔(114)连通的抽气口(115)，利用抽气筒对所述抽气口(115)抽气，使所述半开放胸腹腔模型(11)内部呈负压状态。根据本专利技术的较佳实施例，其中：所述可记录手术过程轨迹的手术刀(20)包括刀头(21)和刀柄(22)，所述刀柄(22)内部设有惯性传感器(221)，在所述刀柄(22)朝向刀头(21)的一侧还设有前向摄像头(222)，且其摄像镜头朝向所述刀头(21)的方向设置，所述刀柄(22)内还设置有无线传输模块(224)和蓄电池(223)；所述无线传输模块(224)与所述上位机(60)通讯连接。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腹腔开放手术模拟训练评估系统，其特征在于，其包括：/n胸腹腔模拟训练装置(10)，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；/n可记录手术过程轨迹的手术刀(20)，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用，所述手术刀设有无线传输模块；/n上位机(60)，与所述手术刀(20)的无线传输模块进行通讯连接，接收手术刀所传输的轨迹数据，以供结合预设的评分规则，对学员的腹腔开放手术模拟训练成绩进行评估。/n

【技术特征摘要】
1.一种腹腔开放手术模拟训练评估系统，其特征在于，其包括：
胸腹腔模拟训练装置(10)，用于模拟人体胸腹腔、以及腹腔内部的软组织和脏器，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用；
可记录手术过程轨迹的手术刀(20)，提供学员进行腹腔开放手术模拟训练使用，所述手术刀设有无线传输模块；
上位机(60)，与所述手术刀(20)的无线传输模块进行通讯连接，接收手术刀所传输的轨迹数据，以供结合预设的评分规则，对学员的腹腔开放手术模拟训练成绩进行评估。


2.根据权利要求1所述的腹腔开放手术模拟训练评估系统，其特征在于，所述评估系统还包含摄像装置(30)，用于捕捉和记录学员在进行腹腔开放手术训练中的过程信息；所述摄像装置(30)与所述上位机(60)通讯连接，以综合学员在腹腔开放手术训练中的过程信息，对学员的腹腔开放手术模拟训练成绩进行评估。


3.根据权利要求1或2所述的腹腔开放手术模拟训练评估系统，其特征在于，所述胸腹腔模拟训练装置(10)包括半开放胸腹腔模型(11)和软组织及脏器模型(12)；所述半开放胸腹腔模型(11)包含用于模拟人体胸腹腔的肋骨(111)、胸骨架(112)、胸腔(113)和腹腔(114)，所述肋骨(111)和胸骨架(112)固定在所述胸腔(113)和腹腔(114)中；所述软组织及脏器模型(12)包含可拆卸地安装在所述胸腹腔模型内部的软组织模型、脏器模型(121)和胸/腹主动脉模型(122)。


4.根据权利要求3所述的腹腔开放手术模拟训练评估系统，其特征在于，还包括一个子控制单元(40)，设于所述胸腹腔模拟训练装置(10)内，与所述上位机(60)通讯连接；所述胸腹腔模拟训练装置(10)内还设有储血池(13)，所述储血池(13)通过蠕动泵(131)连接所述胸/腹主动脉模型(122)，且在所述储血池(13)与所述胸/腹主动脉模型(122)之间还设有压力传感器(14)；所述压力传感器(14)与所述子控制单元(40)通讯连接。


5.根据权利要求4所述的腹腔开放手术模拟训练评估系统，其特征在于，所述脏器模型(121)包括肝脏(121A)、双侧肾脏(121B)、脾脏(121C)和胃(121D)，且分别与所述胸/腹主动脉模型(122)以管路(P)连通，在所述各管路上设有流量传感器(15)；所述流量传感器(15)与所述子控制单元(40)通讯连接。


6.根据权利要求5所述的腹腔开放手术模拟训练评估系统，其特征在于，所述管路(P)包括连接管(P1)和连接器(P2)，所述连接器(P2)一端与所述胸/腹主动脉模型(122)固定连接，另一端则通过连接管(P1)与肝脏(121A)、双侧肾脏(121B)、脾脏(121C)和胃(121D)形成可拆卸的连接。


7.根据权利要求5所述的腹腔开放手术模拟训练评估系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余明，陈锋，张广，郭宇，袁晶，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12