人体模型及其制造方法技术

本发明专利技术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。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及人体、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。
技术介绍
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 PrototypingRP)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 RealityVR)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。
技术实现思路
本专利技术提供一种人体模型，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，本专利技术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是表示本专利技术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是表示本专利技术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。具体实施例方式下面一边参照图，一边叙述本专利技术中的的实施方式。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是表示本专利技术的实施方式的整体简图。人体模型1的脸本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下树里，森川治，桥本亮一，福井幸男，山内康司，持丸正明，宇野广，原浩幸，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]