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一种血管介入手术模拟器

阅读：690发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种血管介入手术模拟器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供的一种血管介入手术模拟器，用于模拟医疗血管介入手术的操作对象。整个设备由血液循环模拟系统、基础血管、病灶血管三部分组成。其中，血管循环模拟系统由水泵、模拟液、回流管以及压力流速传感器组成，模拟人体的血流状况，基础血管则由透明材料制作的心脏、周身血管、局部肢段组成，用于模拟介入手术的血管通路，病灶血管有冠状动脉血管和普通支路血管两种，用于模拟人体出现病变的血管部位，可替换地接到基础血管上。本发明装置可以真实地模拟人体血管、血流及病灶的分布情况，可以用于医疗人员模拟血管介入手术的操作，特别适用于医护人员新手的介入手术培训，使其可在零风险、较短时间内熟悉该类手术的操作过程。另外也可用于血管介入手术设备的研发实验，可以方便地验证其设备的实用性。，下面是一种血管介入手术模拟器专利的具体信息内容。

权利要求

1.本发明提供的一种血管介入手术模拟器包括血液循环模拟系统、基础血管、病灶血管，可模拟人体血管、血流及病灶的分布情况，构成血管介入手术的操作对象。
2.所述血液循环模拟系统包括水泵、模拟液、回流管以及压力流速传感器组成，水泵提供液体循环动力，模拟液模拟人体血液，但是为了保证介入手术模拟操作的可视化效果，需做成透明状，回流管将血管的液体收集回收并传送至水泵，形成完整的循环回路，压力流速传感器分布在泵的进出口处或血管支路上，监测流体状态，将参数反馈至水泵，控制液流尽量接近人体血管内的流体状态。
3.所述基础血管包括心脏、周身血管、局部肢段组成，构成血管介入手术所涉及的人体的主要血管，同样为了保证观察效果，三部分都是由透明材料制作，局部肢段作为介入手术的始端，是介入手术导管导丝初始穿入的部位，该局部肢段是一般常规血管介入手术的优选开创部位，可以是包含股动脉的大腿或者包含桡动脉的手臂，心脏和周身血管则为介入手术提供通路。
4.所述病灶血管有冠状动脉血管和普通支路血管两种，用于模拟人体出现病变的血管部位。
5.所述病灶血管通过接头接入到基础血管和水泵上，可以拆卸替换，因此在实际使用中可以通过制作不同的病灶血管，模拟不同类型的病灶，更全面地模拟介入手术遇到的情况。
6.本装置在血管介入手术模拟操作流程为，选定好需要模拟的病灶血管，将其通过基础血管和水泵的预留接口安装好，开启水泵，待压力流速传感器参数稳定后，即可像常规血管介入手术一样开始进行模拟操作。
7.根据权利要求1所述的一种血管介入手术模拟器，其特征在于，使用水泵、回流管、模拟液和传感器形成液流循环系统，通过传感器检测反馈，可以控制得到更真实的血管内部环境。
8.根据权利要求1所述的一种血管介入手术模拟器，其特征在于，模拟液体和血管均采用透明材料制作，使得血管介入操作方便观察。
9.如果需要更加真实地模拟实际地手术操作，可以将其放置于常规介入手术台上，用布将其遮盖，通过X光机和显示屏观察操作。
10.根据权利要求1所述的一种血管介入手术模拟器，其特征在于，保留有较完整的局部肢段，可以在该肢段上模拟介入手术的前期和后期操作，穿针，穿鞘等。
11.根据权利要求1所述的一种血管介入手术模拟器，其特征在于，病灶部位做可拆卸形式，因此可以制作不同的病灶血管来模拟不同的病灶类型，使得模拟更加灵活、真实、全面。

说明书全文

一种血管介入手术模拟器

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种血管介入手术模拟器。。

背景技术

[0002] 血管类疾病是人类进入二十一世纪的重大疾病。血管介入治疗，是近年迅速发展起来的一种融合了影像诊断的新兴治疗手段，指的是在数字减影血管造影机、CT、超声和磁共振等影像设备的引导和监视下，利用穿刺针、导管及其他介入器材，通过微小的创口将特定的器械通过人体血管导入人体病变部位进行微创治疗的方式。其具有微创性，可重复，定位准确，疗效高、见效快，并发症少，应用简便易行等优点，是目前不断普及的重要治疗手段。随着该类手术的不断普及，该类手术的医护人员及器械资源缺口逐渐增大，然而介入手术的风险较高，手术操作对操作者的要求高，经验依赖性强，医护新手目前大多只能通过视频、临床观察等方式学习，难以获得实践性的经验，学习训练效果差、周期长。另外，血管介入手术类的医疗器械的研发也需要进行频繁长时间临床操作，但是研发尚未完备的医疗器械直接用于临床实验存在较大的风险，这个矛盾的制约关系也是目前相关器械资源紧缺的重要原因。

发明内容

[0003] 为了能够降低医护新手的介入手术操作培训练习风险，提高学习效果，缩短训练周期，以及解决血管介入手术类的医疗器械研发过程与临床试验要求的矛盾关系，本发明的目的是提供一种适用于医护人员进行血管介入手术操作训练及介入类器械研发实验的血管介入手术模拟器，可模拟进行血管介入手术的完整过程。

[0004] 本发明提供的血管介入手术模拟器包括血液循环模拟系统、基础血管、病灶血管，可模拟人体血管、血流及病灶的分布情况，构成血管介入手术的操作对象。

[0005] 所述血液循环模拟系统包括水泵、模拟液、回流管以及压力流速传感器等，水泵提供液体循环动力，模拟液模拟人体血液，同时为了保证介入手术模拟操作的可视化效果，需做成透明状。回流管将血管的液体收集回收并传送至水泵，形成完整的循环回路。压力流速传感器分布在水泵进出口或血管支路，监测血流状态，将参数反馈至水泵，控制液流尽量接近人体血管内的流体状态。

[0006] 所述基础血管包括心脏、周身血管、局部肢段组成，构成血管介入手术所涉及的人体的主要血管。同样为了保证观察效果，三部分都是由透明材料制作。局部肢段作为介入手术的始端，是介入手术导管导丝初始穿入的部位。心脏和周身血管则为介入手术提供通路。

[0007] 所述病灶血管有冠状动脉血管和普通支路血管两种，用于模拟人体出现病变的血管部位。病灶血管通过接头接入到基础血管上和水泵上，可以拆卸替换，因此在实际使用中可以通过制作不同的病灶血管，模拟不同类型的病灶，更全面地模拟介入手术遇到的情况。

[0008] 本装置在血管介入手术模拟操作流程为，选定好需要模拟的病灶血管，通过基础血管的预留接口安装好，开启水泵，待压力流速传感器参数正常稳定后，即可像常规血管介入手术一样开始进行模拟操作。

[0009] 本发明装置的优势：使用水泵、模拟液、回流管、传感器形成液流循环系统，通过传感器检测反馈，可以控制得到更真实的血管内部环境；模拟液体和血管为透明，使得血管介入操作方便观察；如果需要更加真实地模拟实际地手术操作，可以将其放置于常规介入手术台上，用布将其遮盖，达到接近完全真实手术，通过X光机和显示屏观察操作的效果；保留有较完整的局部肢段，可以在该肢段上模拟介入手术的前期和后期操作，穿导丝，穿鞘等；病灶部位可拆卸，可以制作不同的病灶血管来模拟不同的病灶类型，使得模拟更加灵活、真实、全面。
附图说明

[0010] 图1是本发明的血管介入手术模拟器总体结构图。

[0011] 图2是本发明血液循环模拟系统结构示意图。

[0012] 图3是本发明基础血管结构示意图。

[0013] 图4是本发明冠状动脉病灶血管结构示意图。

[0014] 图5是本发明普通支路病灶血管结构示意图。

[0015] 图6是本发明局部肢段结构示意图。

[0016] 其中，1为血液循环模拟系统，2为基础血管，3为冠状动脉病灶血管，4为普通支路病灶血管，5为支撑柱，1-1为回流管，1-2为模拟液，1-3为基础血管下部回流接头，1-4为回流输入管，1-5为水泵，1-6为输出管，1-7为冠状动脉病灶血管回流接头，1-8为支路病灶血管回流接头，1-9为压力流速传感器，2-1为心脏，2-2为冠状动脉，2-3为升主动脉，2-4为主动脉弓，2-5为胸主动脉，2-6为腹主动脉，2-7为髂外动脉，2-8为股动脉，2-9为基础血管总接口，2-10为冠状动脉病灶血管接口，2-11为普通支路病灶血管接口，2-12为穿刺导管头，2-13为局部肢段，3-1为冠状动脉病灶血管头部接头，3-2为冠状动脉病灶血管主体，3-3为冠状动脉病灶血管尾部接头，4-1为普通支路病灶血管头部接头，4-2为普通支路病灶血管主体，4-3为普通支路病灶血管尾部接头。

具体实施方式

[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0018] 本发明的实施例为：所述血液循环模拟系统由水泵、模拟液、回流管以及压力流速传感器组成，水泵提供液体循环动力，模拟液模拟人体血液，为了保证介入手术模拟操作的可视化效果，需做成透明状。回流管将血管的液体收集回收并传送至水泵，形成完整的循环回路。压力流速传感器分布在水泵进出口，监测血流状态，将参数反馈至水泵，控制液流尽量接近人体血管内的流体状态。以包含股动脉的大腿肢段作手术开创点为例，所述基础血管由心脏、周身血管、局部肢段组成，构成血管介入手术所涉及的人体的主要血管。同样为了保证观察效果，三部分都是由透明材料制作。肢段作为介入手术的始端，是介入手术导管导丝初始穿入的部位。心脏和周身血管则为介入手术提供通路。所述病灶血管有冠状动脉血管和普通支路血管两种，用于模拟人体出现病变的血管部位。病灶血管通过接头接入到基础血管上和水泵上，可以拆卸替换，因此在实际使用中可以通过制作不同的病灶血管，模拟不同类型的病灶，更全面地模拟介入手术遇到的情况。

[0019] 如图1所示，本发明的血管介入手术模拟器主要包括血液循环模拟系统1，基础血管2，冠状动脉病灶血管3，普通支路病灶血管4。支撑柱5为以上部件提供支撑。

[0020] 图2为血液循环模拟系统结构示意图，包括回流管1-1，模拟液1-2，基础血管下部回流接头1-3，回流输入管1-4，水泵1-5，输出管1-6，冠状动脉病灶血管回流接头1-7，支路病灶血管回流接头1-8，压力流速传感器1-9。其中回流管1-1为回流汇总管，所有血管的尾部均与其上的接头对应相接，模拟液1-2由磷酸盐缓冲液构成，可以较好地模拟人体血液动力学特征，同时透明度较高，利于观察。

[0021] 水泵1-5提供动力，模拟液1-2通过输出管1-6进入血管，流经心脏、各处血管后进入到回流管1-1，再通过回流输入管1-4回到水泵，形成完整的循环。压力流速传感器1-9安装在泵的输入输出端两侧，实时监控流体动力学参数，水泵根据该参数调整输出压力、流速等，使模拟液1-2的动力学参数尽量接近人体血液。

[0022] 如图3及图6所示，本发明的基础血管包括心脏2-1，冠状动脉2-2，升主动脉2-3，主动脉弓2-4，胸主动脉2-5，腹主动脉2-6，髂外动脉2-7，股动脉2-8，基础血管总接口2-9，冠状动脉病灶血管接口2-10，普通支路病灶血管接口2-11，穿刺导管头2-12，局部肢段2-13，以上血管段顺序相连，其尺寸大小、形态分叉都参考了人体解剖学的血管分布特征。其中基础血管总接口2-9与输出管1-6相连，为模拟液1-2进入血管的总通道。股动脉2-8末端与基础血管下部回流接头1-3相接，局部肢段2-13包裹股动脉2-8，穿刺导管头2-12固定在局部肢段2-13上，且与股动脉2-8直接相通。穿刺导管头2-12在不使用时用导管帽盖住进行密封，使用时将导管帽拧开，则可像常规的血管介入手术一样进行穿导丝、放支架等操作。

[0023] 如图4所示，本发明冠状动脉病灶血管包括冠状动脉病灶血管头部接头3-1，冠状动脉病灶血管主体3-2，冠状动脉病灶血管尾部接头3-3。冠状动脉病灶整体附在心脏2-1上，冠状动脉病灶血管头部接头3-1与基础血管的冠状动脉病灶血管接口2-10相连，冠状动脉病灶血管尾部接头3-3与血液循环模拟系统的冠状动脉病灶血管回流接头1-7相连，以此形成流体通路。

[0024] 如图5所示，本发明普通支路病灶血管包括普通支路病灶血管头部接头4-1，普通支路病灶血管主体4-2，普通支路病灶血管尾部接头4-3。普通支路病灶血管头部接头4-1与基础血管的普通支路病灶血管接口2-11相连，普通支路病灶血管尾部接头4-3与血液循环模拟系统的支路病灶血管回流接头1-8相连，以此形成流体通路。

[0025] 所述所有血管都是用透明材质做成，可以较清晰的观察到血管的内部情况，冠状动脉病灶血管及普通支路病灶血管可以制作不同形态替换安装，以模拟不同种类的病灶情况。

[0026] 本发明的血管介入手术模拟器可以良好地模拟血管介入手术的操作对象，可以作为医护新手熟悉了解手术操作、积累手术经验的常规手段，达到零风险学习培养的目的，另外可以作为介入手术器械研发实验平台，在进行临床试验之前利用该平台完成测试实验，提高器械可靠性，降低临床实验风险。

[0027] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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