技术领域
[0001] 本
发明涉及医疗教学设备领域，尤指一种关节镜手术环境模拟装置。
背景技术
[0002] 关节镜不仅用于
疾病的诊断，而且已经广泛用于关节疾病的
治疗。关节镜手术是一种
微创手术，开始主要应用于
膝关节，后相继应用于髋关节，肩关节，踝关节，肘关节及
手指等小关节等。由于关节镜手术器械价格昂贵，需经小切口在狭小的关节间隙内操作器械，制约因素很多，如医生的
视野窄，手眼的协作受到限制，手术器械的活动范围十分有限，可能对关节软骨产生明显磨损和划痕，因此对手术医生要求较高，操作难度较大，不经过长期训练以及经验积累，医生难以胜任。与快速发展的手术需求相比，缺乏熟练掌握关节镜手术的医生是制约关节镜手术普及发展的一个
瓶颈。如何提供一种更接近真实手术环境的方式，对关节镜手术操作人员进行训练，以缩短知识获取的时间和成本是一种十分有效的手段。
[0003] 关节镜手术的一般手术操作步骤包括：(1)用手术尖刀片在
皮肤上作一个小切口，便于
螺纹套管能够插入。(2)延小切口顺
时针方向旋入螺纹套管至所需的深度。(3)拔出闭孔器，保留套筒于原位。(4)用关节镜系统确定套筒已完全进入关节间隙。(5)按照手术需要通过螺纹套管插入不同的器械进行手术操作。中国
专利公开号CN204423674U公开了一种关节镜手术体外模拟训练系统，该系统包括显示装置、LED
光源、摄像模
块、关节镜以及训练模块，训练模块用于受训者使用关节镜进行模拟操作。采用真实的关节镜、器械以及逼真的解剖模型，让学习者在可控的、等效的体外关节模拟环境中使用关节镜进行手术操作训练，体验临床手术时的操作手感和方向感，提高学习者的操作熟练度，从而大大缩短关节镜的学习曲线。但也存在以下的问题：
[0004] 首先由于该训练模块均为非液体环境，这种操作环境，由于没有模拟人体手术实际环境中的体液，使得受训者无法模拟在人体真实环境下操作手术的因此使得受训者无法感受和预料到真实手术中会出现的一些手术情景，如在肩关节手术过程中使用刨刀进行刨削操作时，首先会产生刨刀头高速旋转导致发热的问题，其次刨削产生的游离组织不能清理，导致关节镜视野模糊从而影响手术
进程，特别是对于刚入
门的新手医生来说，心理准备不够充分、操作手感不强。因而关节镜手术体外模拟训练中亟待解决液体环境的模拟问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种关节镜手术环境模拟装置，实现人体内液体环境的模拟。
[0006] 本发明提供的技术方案如下：一种关节镜手术环境模拟装置，包括：用于模拟人体环境的
水箱以及人体组织替代物，所述人体组织替代物位于水箱内，所述水箱中装盛有液体，且所述水箱外壁上设置有至少两个贯穿孔。所述贯穿孔内装设有阻止所述水箱中液体漏出的密封组件；所述密封组件包括第一
密封件以及第二密封件。
[0007] 其中，所述第一密封件包括外侧的圆环部与内侧的拼合圆部，所述圆环部与所述拼合圆部组合成完整圆形形状；所述拼合圆部由至少两个扇形部拼合而成；所述第二密封件上设置有通孔，所述通孔与所述第一密封件的圆心
位置对应；所述第一密封件以及所述第二密封件层叠布置，且所述第二密封件临近所述水箱外设置。
[0008] 水箱及人体组织替代物构成了人体内的液体环境，受训者可以在类似与人体内的液体环境下体验临床手术面临的真实场景，训练的有效性和与实际的接近程度得到了有效的提高。此外，密封组件模拟手术的入路。第一密封件的拼合圆部由扇形部拼合而成，扇形部拼合后的圆心在外
力作用下容易刺穿；第二密封件设置与其对应的通孔。因而，当关节镜手术器械从第二密封件的通孔深入水箱内时，第一密封件将以圆心为中心被捅破，关节镜手术器械进入后，位于最外层的第二密封件维持水箱内液体不泄露，手术器械与第二密封件配合度高时，则对水箱内的液体仍然有较高的密封度。
[0009] 密封件采用弧度设计，当没有器械插入时，第一密封件是扇形部承受内部水压，由于其弧度设计，内部的水压会迫使扇形部结合的更加紧密，从而防止液体
泄漏。当手术器械插入时，由于第二密封件设置有通孔，且通孔小于器械直径，保证密封件能够包紧手术器械，这样可以保证在第一密封件三等分瓣膜刺穿的情况下保持内部密封，防止漏水。
[0010] 优选的，所述扇形部之间的交界处为拼合线；所述密封组件包括至少两个所述第一密封件，层叠时使相邻的所述第一密封件的所述拼合线交错布置。
[0011] 拼合线为扇形部的拼合界面处，相应的强度也较弱，将拼合线交错布置，则第一密封件强度较弱部分没有重叠布置，如此布置可以承担更大的压力。
[0012] 所述拼合圆部由N个圆心
角为360/N度的扇形部拼合而成，且若以M表示所述第一密封件个个数，层叠时相邻的所述第一密封件之间的所述拼合线夹角为360/NM度。如此多个第一密封件作为一个系统密封组合，强度较小的拼合线部位都是均匀布置的，受力情况更加平均合理，利于承担更大的压力。
[0013] 具体的，所述拼合圆部由三个圆心角为120度的扇形部拼合而成，所述密封组件包括两个所述第一密封件，层叠时相邻的密封件之间的所述拼合线夹角为60°。
[0014] 具体的，所述拼合圆部由四个圆心角为90度的扇形部拼合而成，所述密封组件包括三个所述第一密封件，层叠时相邻的密封件之间的所述拼合线夹角为30°。
[0015] 具体的，所述第二密封件上设置裙边结构，所述第二密封件通过所述裙边结构与所述水箱的外壁紧固。
[0016] 进一步优选的，所述第一密封件与所述第二密封件上均设置有数量相同的均分
定位孔。第一密封件和第二密封件上均设置定位孔是为层叠时的定位快捷方便所设置。
[0017] 进一步的，所述水箱包括水箱盖，所述水箱盖上设置有至少一个贯穿孔。设置水箱盖则可以使得手术器械从垂直方向
自上而下插入水箱内，使得受训者可以练习不同场景下的临床操作。
[0018] 具体的，所述密封组件采用类皮肤材料。模拟真实的手术入路环境。
[0019] 具体的，所述水箱为玻璃
钢水箱。玻璃
钢水箱为透明材质，便于观察实际的临床操作及内部情况，此外，造价成本也较低。
[0020] 本发明还公开一种关节镜手术模拟装置，包括：用于模拟人体环境的水箱以及人体组织替代物，所述人体组织替代物位于水箱内，所述水箱中装盛有液体，且所述水箱外壁上设置有至少两个贯穿孔，其中，所述贯穿孔内装设有皮塞，所述皮塞中部设有通孔，所述螺纹套管穿设于所述通孔中。
[0021] 通过本发明提供的关节镜手术环境模拟装置，能够带来以下至少一种有益效果：
[0022] 1、水箱及人体组织替代物构成了人体内的液体环境，训练的有效性和与实际的接近程度得到了有效的提高。
[0023] 2、密封组件模拟手术的入路。第一密封件的拼合圆部由扇形部拼合而成，扇形部拼合后的圆心在外力作用下容易刺穿；第二密封件设置与其对应的通孔。因而，当关节镜手术器械从第二密封件的通孔深入水箱内时，第一密封件将以圆心为中心被捅破，关节镜手术器械进入后，位于最外层的第二密封件维持水箱内液体不泄露，手术器械与第二密封件配合度高时，则对水箱内的液体仍然有较高的密封度。
[0024] 3、设置水箱盖则可以使得手术器械从垂直方向自上而下插入水箱内，使得受训者可以练习不同场景下的临床操作。
附图说明
[0025] 下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种关节镜手术环境模拟装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0026] 图1是一种关节镜手术环境模拟装置的结构示意图。
[0027] 图2是第一密封件的结构示意图。
[0028] 图3是第二密封件的结构示意图。
[0029] 图4是一种密封组件的的堆叠结构示意图。
[0030] 图5是一种皮塞结合螺纹套管的关节镜手术环境模拟装置的结构示意图。
[0031] 图6是图5中皮塞的立体结构示意图。
[0032] 附图标号说明：100、水箱，110、贯穿孔，130、水箱盖，200、密封组件，210、第一密封件，211、圆环部，212、扇形部，213、拼合线，220、第二密封件，221、定位孔，300、人体组织替代物，400、螺纹套管，410、皮塞。
具体实施方式
[0033] 为了更清楚地说明本发明
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图，并获得其他的实施方式。
[0034] 为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0035] 如图1所示，本发明提供一种关节镜手术环境模拟装置的实施例，包括：用于模拟人体环境的水箱100以及人体组织替代物300，人体组织替代物300位于水箱100内，水箱100中装盛有液体，且水箱100外壁上设置有至少两个贯穿孔110。贯穿孔110内装设有阻止水箱100中液体漏出的密封组件200；密封组件200包括第一密封件210以及第二密封件220。
[0036] 如图2所示，第一密封件210包括外侧的圆环部211与内侧的拼合圆部，圆环部211与拼合圆部组合成完整圆形形状；拼合圆部由至少两个扇形部212拼合而成；如图3所示，第二密封件220上设置有通孔，通孔与第一密封件210的圆心位置对应；如图4所示，第一密封件210以及第二密封件220层叠布置，且第二密封件220临近水箱100外设置。手术器械可以直接插入密封组件进行模拟操作，
[0037] 向密封组件中插入手术器械的具体过程如下，初始状态下，第一密封件210以及第二密封件220阻止水箱100中的液体漏出，进行手术模拟时，首先将手术器械对准第二密封件220的通孔进入，紧接着通过扇形部212的拼合的拼合圆部圆心通过推力作用使其断裂，进而进入水箱100内。此时，最外层的第二密封件220的通孔被手术器械封堵而不泄露，使得水箱100仍然保持内部液体不外漏，维持稳定的模拟手术环境。
[0038] 应当说明的是，本发明中的密封组件也可以采用如图5所述的皮塞410结合螺纹套管400的结构，其中皮塞410的结构如图6所示，依靠皮塞410本身的弹塑性将皮塞410按压进入入路孔。螺纹套管400作为产品入路通道，并且螺纹套管可以在皮塞中间自由活动，用于支持手术器械到达损伤位置。
[0039] 如图3所示，本发明的一个优选实施例中，扇形部212之间的交界处为拼合线213；密封组件200包括至少两个第一密封件210，层叠时使相邻的第一密封件210的拼合线213交错布置。
[0040] 具体的数目和角度设计为，所述拼合圆部由N个圆心角为360/N度的扇形部拼合而成，且若以M表示所述第一密封件个个数，层叠时相邻的所述第一密封件之间的所述拼合线夹角为360/NM度，及360除以M和N的乘积。显而易见的，M和N均为不小于2的正整数，[0041] 例如，拼合圆部可以由均分的三个或者四个均分扇形部拼合而成，当为三个扇形部时，即图2所示的结构，扇形部212的圆心角为120°，密封组件200包括两个第一密封件210，层叠时两个第一密封件210的拼合线相互错开布置，夹角为60°。类似的，当第一密封件
210的数目为三个时，其拼合线的夹角可以布置为40°。依次类推。
[0042] 当拼合圆部由均分的四个扇形部拼合而成时，扇形部的圆心角为90度，密封组件若包含两个第一密封件，层叠时两个第一密封件的拼合线夹角为45°，类似的，当第一密封件的数目为三个时，其拼合线的夹角为30°。
[0043] 具体的，第二密封件220上设置裙边结构，第二密封件220通过裙边结构与水箱100的外壁紧固。第一密封件210与第二密封件220上均设置有数量相同的均分定位孔221。
[0044] 一般情况下，至少需要2-3个贯穿孔，一个贯穿孔用于插入关节镜，用于观察整个腔体的内部情况，另外1-2个贯穿孔，根据手术的不同，插入不同的器械，例如、插入射频
消融电极用于消除腔体内游离组织，插入缝合器械用于对半月板或肩袖进行缝合。
[0045] 本发明的进一步具体实施例中，水箱100包括水箱盖130，水箱盖130上设置有至少一个贯穿孔110。密封组件200采用类皮肤材料，例如沙林
树脂、乳胶或
硅胶材料。水箱100为玻璃钢水箱。
[0046] 应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
