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TWI844468B - 流體管道與軟組織假體的固定構造 - Google Patents

流體管道與軟組織假體的固定構造 Download PDF

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TWI844468B
TWI844468B TW112133335A TW112133335A TWI844468B TW I844468 B TWI844468 B TW I844468B TW 112133335 A TW112133335 A TW 112133335A TW 112133335 A TW112133335 A TW 112133335A TW I844468 B TWI844468 B TW I844468B
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杜翌群
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國立成功大學
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Abstract

一種流體管道與軟組織假體的固定構造,係以一第一包裝件獨立包裝一軟組織假體,該軟組織假體具有至少一入口及至少一出口,另以一第二包裝件獨立包裝一流體管道單元,其中流體管道單元的一流入管道的二端分別可卸離地連接一壓力元件與上述入口,該流出管道二端分別可卸離地連接上述出口與前述壓力元件,而使該軟組織假體與該流體管道單元互相連接。藉由不同的獨立包裝件的包裝,使軟組織假體與流體管道單元利於組裝、移動、置換與固定,且不易變形,也使流體管道單元的各種零件與數顯表等容易觀察。

Description

流體管道與軟組織假體的固定構造
本發明係關於一種流體管道與軟組織假體的固定構造,特別是指一種利用不同的包裝件分別包裝流體管路與軟組織假體,使軟組織假體與流體管道單元利於組裝、移動、置換與固定,且不易變形,也使數顯表容易觀察的構造。
將人體電腦斷層圖像轉成三維圖像後,再根據三維圖像製造的軟組織假體,例如肝臟假體、心臟假體、消化道假體等,由於形狀完全符合真實器官,硬度也能控制與真實器官相同,因此可提供給醫師作為練習手術的耗材。此類的軟組織假體呈現柔軟狀態,目前已知的包裝方式為採用膠膜以真空方式封裝,需用時再拆封膠膜。此類假體存在下列缺點:
1.欲使軟組織假體能夠模擬流體壓力例如血壓,通常需要另外再外接管路與幫浦至該軟組織假體,但目前的外接管路與幫浦等器材,缺乏套裝的包裝,常常採用拼接方式完成,除了不利於軟組織假體的換裝,該等外接管路與幫浦也因過於零散而容易遺漏或丟失,而且也不利於收除及運送。
2.以膠膜包裝軟組織假體,整體仍呈現柔軟狀態,移動、運送與取拿過程中均可能因意外碰撞而擠壓破壞軟組織假體。
3.軟組織假體不容易固定,以肝臟假體為例,如果直接置放於平台上操作,肝臟假體容易因柔軟的特性而無法維持原型,失去擬真性,致手術練習效果不佳。
中國發明專利公告號CN103268726B,公開了一種超聲引導針穿刺手術類比訓練系統,包括氣缸、紅外雷射器、穿刺針、手柄、雙軸二環架、連杆臂、帶滾輪底座、超聲探頭模型、假體模型、六自由度磁定位儀,兩個磁定位儀感測器、電腦和氣缸控制單元;所述手柄由使用者控制,做推進或拉回的動作,紅外雷射器的鐳射方向指向所述穿刺針的穿刺體表靶點,壓力感測器用來測量氣缸內的壓力,位移感測器用來測量氣缸活塞杆位移,兩者的信號通過控制器進入電腦,控制器根據電腦計算結果控制比例閥出口壓力,從而控制氣缸內的壓力。能夠模擬超聲引導針穿刺手術中手術者對穿刺針的操控,為提高手術水準提供了有效訓練工具。
在上述中國發明專利公告號CN103268726B中,並非應用於具有血壓環境的手術練習,另外在訓練器材包含氣缸、紅外雷射器、穿刺針、手柄、雙軸二環架、連杆臂、帶滾輪底座、超聲探頭模型、假體模型、六自由度磁定位儀,兩個磁定位儀感測器、電腦和氣缸控制單元等的配置上未見有施予專屬包裝的樣態,由其圖式也可看出假體模型沒有揭露包裝與固定的方式,所有其他的配合元件也沒有揭露包裝與固定的方式,更沒有利於儲放、攜行、結合假體等的應用考量。
為解決目前軟組織假體與流體管道單元之間的難以快速組合的問題,也為解決軟組織假體在儲存與運送過程易受破壞的問題,以及流體管道 單元缺乏整體性包裝的問題,本發明提供一種流體管道與軟組織假體的固定構造,包含:一軟組織假體,具有彈性,包含至少一入口及至少一出口;一第一包裝件,包裝該軟組織假體;一流體管道單元,包含有一壓力元件、一流入管道與一流出管道;一第二包裝件,包裝該流體管道單元;一控制單元,電性連接與信號連接該壓力元件;該流入管道可卸離地連接該壓力元件與該入口,該流出管道可卸離地連接該出口與該壓力元件,而使該第一包裝件中的該軟組織假體與該第二包裝件中的該流體管道單元互相連接;該控制單元控制該壓力元件驅動一流體在該流入管道、該軟組織假體與該流出管道之間循環流動。
上述的第一包裝件與第二包裝件均為透明殼體,該第一包裝件與該第二包裝件均為透明殼體,該第一包裝件包含可彼此閉合的一第一上殼件與一第一下殼件,一第一容納室成型於該第一上殼件及/或該第一下殼件;該第二包裝件包含可彼此閉合的一第二上殼件與一第二下殼件,一第二容納室成型於該第二上殼件及/或該第二下殼件。該軟組織假體設置於該第一包裝件的一第一容納室中,該第一包裝件並設置於該第二包裝件的一第二容納室中。
上述軟組織假體的邵氏硬度介於30HOO至50HOO;該第一包裝件的材質係為下列之一:PET、PVC、PC、ABS、橡膠、矽膠或塑膠,該第一包裝件的邵氏硬度介於40HA至80HD;該第二包裝件的材質係為下列之一:PET、PVC、PC、ABS、橡膠、矽膠或塑膠,該第二包裝件的邵氏硬度介於80HA至80HD。該流入管道與該流出管道的邵氏硬度介於30HOO至80HD。
上述流入管道及/或該流出管道的內管壁係設有一凸出物。
上述流入管道及/或該流出管道另連接有一延伸管道,該延伸管道的自由端呈封閉狀,該第二包裝件對應該延伸管道而設有一延伸部,該延伸部設有一第三容納室,該延伸管道置放於該第三容納室中。
本發明進一步包含有至少一感應元件,所述感應元件係有線或無線連接該控制單元,所述感應元件設置於下列任一位置:該流入管道、該流出管道、該延伸管道與該軟組織假體。該感應元件係為下列之一:溫度感應器、流速感應器、聲音感應器、光學感應器和壓力感應器。
前述控制單元另有線或無線連接有至少一顯示單元,該控制單元接受所述感應元件輸出的一感應訊息,該控制單元根據該感應訊息,作動所述顯示單元。
本發明進一步包含有一座體,該座體具有一座體固定部及一容納空間,前述第一包裝件及/或前述第二包裝件設有一包裝件固定部,該座體固定部連接固定該包裝件固定部,使所述第一包裝件與所述第二包裝件定位於該容納空間中。其中座體可以模擬人體全部或局部軀幹的形狀而設置。
前述第一包裝件對應該入口與該出口而分別設有複數孔洞。
本發明的第一包裝件包含一第一上固定件與一第一下固定件,該軟組織假體半開放式地被夾置在該第一上固定件與該第一下固定件之間;該第一包裝件選擇式地疊置於該第二包裝件上。
本發明的第一包裝件也可以包含一第一上固定件、一第一覆蓋件與一第一下固定件,其中該第一上固定件預設有一透空部,該第一覆蓋件為一片體,該該第一覆蓋件對應該軟組織假體而設有一隆起部,該軟組織假體位於該隆起部內,該第一上固定件、該第一覆蓋件與該第一下固定件共同夾置該 軟組織假體,其中該隆起部由該透空部露出。前述的第一包裝件與第二包裝件可以設為透明或不透明。
本發明進一步包含有一電極片,該第一包裝件包裝該電極片,且該電極片接觸該軟組織假體。
根據上述技術特徵,本發明具有以下功效:
1.軟組織假體與流體管道單元各自以獨立的包裝件固定,形成方便存放、運送的獨立物件,二個獨立物件之間的組裝與分離均極為快速,經手術練習而被破壞的軟組織假體很容易換新,可大幅節省手續訓練的前置作業時間。
2.流體管道單元中的流動液體,具有壓力表現的效果,可以模擬人體血壓,使軟組織假體更為擬真;流動液體也具有溫度變化的效果,可以使軟組織假體模擬熱消融手術位置的溫度變化,利用手術練習者掌握熱消融的操作溫度。
3.包裝流體管道單元的包裝件,可以配置流入管道、流出管道或延伸管道的路徑,以提高擬真效果。例如將一部份的包裝件形狀設成倒Y型,用來容納延伸管道,使延伸管道精確模擬人體股動脈與主動脈的走向,方便醫師練習經由股動脈的心導管手術。
4.以獨立包裝件包裝的軟組織假體可以再被包裝流體管道單元的另一較大包裝件所包裝,同時控制單元、流體管道單元中的電子零件、數顯表等也都集中配置,使得軟組織假體與流體管道單元形成單一物件而不佔空間,利於快速固定或卸離於模擬人體軀幹的座體。
5.以邵氏硬度介於80HA至80HD的PET做成的第一包裝件,被包覆的軟組織假體在任一角度擺放條件下,軟組織假體不會產生違反常理的位移及變形,亦能防止外力擠壓導致破損。
6.第一包裝件與第二包裝件可以是透明泡殼、矽膠、橡膠或塑膠等,透明泡殼利於觀察軟組織假體與流體管道單元。例如,以邵氏硬度介於40HA至60HA的矽膠或橡膠做成第一包裝件,用來包裝軟組織假體,可以透過超音波探頭觸壓軟質的該第一包裝件,可以掃描軟組織假體,獲得超音波影像。此外,以邵氏硬度介於40HA至60HA的矽膠或橡膠做成第一包裝件,也能在包覆軟組織假體的狀態下,呈現軟組織假體因流體壓力差所形成的跳動感。又例如,將軟組織假體做成透明,另以不同材質或不同厚度的可透視塑膠(PET)做成第一包裝件,包裝該軟組織假體,則透過第一包裝件目視該軟組織假體,可以得到類似X光影像的目視效果,改變該第一包裝件的材質或厚度,可以用以控制模擬X光影像的透度。
1,1A,1B,1C:軟組織假體
10C:迴彎管
11:空腔
12:入口
13:出口
14B:血管假體
15C:頸部假體
151C:翼片
16C:甲狀腺假體
17C:結節假體
18C:動脈假體
19C:靜脈假體
101C:氣管假體
102C:頸錐假體
2,2C:第一包裝件
21:第一上殼件
211,211A:第一凹陷部
212:第一接合區
22:第一下殼件
221:第一凹陷部
222:第一接合區
23:第一容納室
24:孔洞
25C:第一上固定件
251C:透空部
252C:開孔
26C:第一覆蓋件
261C:隆起部
2611C:孔洞
27C:第一下固定件
270C:凹槽
271C:接合面
272C:開孔
3,3B,3C:流體管道單元
31,31B,31C:壓力元件
32,32B,32C:流入管道
321:凸出物
322C:接口
33,33A,33B,33C:流出管道
331:凸出物
34,34A,34B,34C:顯示單元
35:容置空間
36A:延伸管道
361A:固定端
362A:自由端
4,4A,4C:第二包裝件
40A:延伸部
401A:第三容納室
41.41A:第二上殼件
411,411B:大開口
412:小開口
413,413A:第二接合區
42,42A:第二下殼件
421:第二凹陷部
423:第二接合區
43:第二容納室
44A,44B:包裝件固定部
45C:容納槽
5,5B,5C:控制單元
6,6B,6C:感應元件
7A,7B:座體
70A:柱體
T:厚度
71A,71B:座體固定部
72A:容納空間
8C:電極片
81C:射頻刺針
82C:超音波探頭
9C:底座
A:第一套件
B:第二套件
[第一圖]係本發明第一實施例的立體分解圖。
[第一A圖]係本發明第一實施例軟組織假體的空腔示意圖。
[第一B圖]係本發明第一實施例流入管道與流出管道的剖面圖,顯示流入管道與流出管道在內管壁的凸出物。
[第二圖]係本發明第一實施例第一套件的外觀圖。
[第三圖]係本發明本第一實施例第二套件包覆著第一套件的示意圖。
[第四圖]係本發明第一實施例第二套件包覆著第一套件,其中控制單元無線連接外部平板電腦的示意圖。
[第五圖]係本發明第二實施例的第二套件包覆著第一套件,且第二套件固定於座體的示意圖。
[第六圖]係本發明第二實施例第二包裝件的的包裝件固定部卡扣於座體的座體固定部的剖面圖。
[第六A圖]係本發明第二實施例第二包裝件的延伸部與延伸管道的剖面圖。
[第七圖]係本發明第三實施例的第二套件包覆著第一套件,且第二套件固定於座體的示意圖,其中軟組織假體為肝臟假體。
[第八圖]係本發明第四實施例的立體分解圖,顯示本發明應用於頸部假體的狀態。
[第八A圖]係本發明第四實施例流體管道單元的配置示意圖。
[第九圖]係本發明第四實施例對結節假體執行超音波超掃描與射頻消融的示意圖。
綜合上述技術特徵,本發明流體管道與軟組織假體的固定構造的主要特徵將可於下述實施例清楚呈現。
請參閱第一圖、第一A圖、第一B圖與第二圖,本發明的第一實施例有軟組織假體1、第一包裝件2、流體管道單元3、第二包裝件4與控制單元5,其中:
軟組織假體1在第一實施例係為一心臟假體,具有彈性,邵氏硬度介於30HOO至50HOO,成分包含重量份為60的聚乙烯醇(PVA),重量份為600的一丙三醇(glucerol),以及重量份為1400的去離子水。該心臟假體的塑形過程中施以冷凍與解凍的操作以成型為彈性膠體,所述的冷凍溫度例如是-20℃,冷凍時間為24小時。心臟假體可以根據電腦斷層掃瞄的影像建構三維圖檔,再根據三維圖檔開模製作該心臟假體,所製作的軟組織假體1包含有至少一空腔11,至少一入口12及至少一出口13,其中多個空腔11的對應人體心臟的左心房、右心房、左心室與右心室,多個入口12分別對應人體上腔靜脈、下腔靜脈、右肺靜脈、左肺靜脈等連接人體心臟的位置,多個出口13分別對應人體心臟連接頭臂動脈、左頸總動脈、左鎖骨下動脈、左肺動脈、右肺動脈、降主動脈的位置。除了心臟假體,本發明的軟組織假體1也可以是其他人體器官的假體,例如肝臟假體、頸部假體、膀胱假體或生殖器假體等。
第一包裝件2的材質可以是PET、PVC、PC、ABS、橡膠、矽膠或塑膠等,邵氏硬度介於80HA至80HD,本實施例的第一包裝件2為PET透明泡殼。第一包裝件2包含一可彼此閉合的一第一上殼件21與一第一下殼件22,該第一上殼件21與該第一下殼件22均具有一第一凹陷部211,221,較佳是第一凹陷部211,221的形狀對應軟組織假體1的形狀並設成略大於軟組織假體1。當第一上殼件21與第一下殼件22彼此閉合後,所述第一凹陷部211,221共同形成一第一容納室23,該第一容納室23用於容納前述軟組織假體1。第一上殼件21與第一下殼件22在第一凹陷部211,221以外的區域係為平面狀的第一接合區212,222,透過二個第一接合區212,222的熱熔、高週波、膠黏或卡扣等結合方式,使第一上殼件21與第一下殼件22彼此閉合,其中卡扣的結合方式適合需要將軟組織假體1多次取放於第一容納室23的樣態。上述的第一凹陷部211,221另對應軟組織假體1的入口12與出口13而設有若干孔洞24,以供軟組織假體1置入第一容納室23 後,所述的入口12與出口13由孔洞24穿出。上述第一包裝件2如無透視需求,也可以是非透明的型態。
流體管道單元3包含有二個壓力元件31、多個流入管道32與多個流出管道33。其中每一壓力元件31均內建有幫浦、馬達、電池及水槽。流入管道32與流出管道33的邵氏硬度介於30HOO至80HD,本實施例的流入管道32與流出管道33為彈性管體,部份的流入管道32並設分支,流入管道32用於模擬人體靜脈,流出管道33用於模擬人體動脈。流入管道32或流出管道33可以使用矽膠製作,並於成型時在部份內壁成型凸出物321,331,用於模擬人體動脈或靜脈的窄化段。流體管道單元3另設置有顯示單元34,顯示單元34可以固定在流入管道32或流出管道33上,顯示單元34可以是數顯表,例如壓力表、溫度表、流速表等,也可以是發光元件或發聲元件,本實施例的顯示單元34為壓力表。所有的壓力元件31、流入管道32與流出管道33盡可能沿著一水平面圍繞排列,中間並預留一容置空間35。如果流入管道32與流出管道33不用於模擬人體血管,而只輸送液體,本發明的流入管道32與流出管道33也可以使用硬質的塑膠製作。
第二包裝件4的材質可以是PET、PVC、PC、ABS、橡膠、矽膠或塑膠,邵氏硬度介於80HA至80HD,本實施例的第二包裝件4為透明的PET泡殼,但本發明的第二包裝件4不以透明材料為限。第二包裝件4包含一可彼此閉合的一第二上殼件41與一第二下殼件42,其中第二下殼件42具有一第二凹陷部421,較佳是第二凹陷部421的形狀對應並略大於上述流體管道單元3的排列輪廓及前述第一下殼件22的第一凹陷部221的輪廓,用以容納前述流體管道單元3及閉合後的第一包裝件2。第二上殼件41為片狀,具有一大開口411及一小開口412。第二上殼件41在大開口411及小開口412的外圍為第二接合區413,第二下殼件42在凹陷部421以外的區域為平面狀的第二接合區423,當第二上殼件41與 第二下殼件42彼此閉合後,第二凹陷部421與大開口411之間形成一第二容納室43,透過二個第二接合區413,423的熱熔、高週波、膠黏、卡扣等結合方式,使第二上殼件41與第二下殼件42彼此閉合。
控制單元5,內建有電池、運算單元與無線模組等,該控制單元5電性連接與信號連接前述壓力元件31,以控制壓力元件31的動作,例如開啟、關閉,改變壓力等。
本發明進一步包含有感應元件6,感應元件6與控制單元5電性連接與信號連接,感應元件6設置在前述軟組織假體1、流入管道32或流出管道33等位置,所述的感應元件6例如是溫度感應器、流速感應器、聲音感應器、光學感應器或壓力感應器等,用於感應軟組織假體1、流入管道32或流出管道33的訊息,本實施例感應元件6為壓力感應器。感應單元3與前述的顯示單元34均為選擇式的配件,不使用感應單元3與顯示單元34,本發明也能實施。
如第二圖所示,軟組織假體1被包裝於第一容納室23後,所述的入口12與出口13由孔洞24穿出,形成第一套件A。藉由透明泡殼的包裝,軟組織假體1不會變形,也可以直接目視軟組織假體1。所述第一套件A利於儲放、設置於假人模型、放入手提箱、容器、箱子或直接擺放展示,都能維持仿生假體的形體。
在第一圖中,不包含上述第一套件A的其餘元件,亦即以第二包裝件4包裝流體管道單元3後,形成第二套件B。
上述的第一套件A與第二套件B可以分開設置並適當延長流入管道32與流出管道33而連接。也可以疊合設置並連接。第一實施例是以第一套件A與第二套件B疊合配置的型態加以說明。
請參閱第一圖、第二圖與第三圖。開啟第二套件B的第二上殼件41,將第二圖所示的第一套件A置於至於流體管道單元3中間部位的容置空間 35處,使流入管道32的二端分別可卸離地連接該壓力元件31與前述入口12,流出管道33二端則分別可卸離地連接前述出口13與該壓力元件31,而使該軟組織假體1、流體管道單元3互相連接形成一循環系統。之後,蓋上第二上殼件41,使第一上殼件第一凹陷部211從第二上殼件41的大開口411露出,其中一個顯示單元34則從第二上殼件41的小開口412露出,完成第二套件B包覆第一套件A的疊合配置。
上述第一包裝件2也可以使用邵氏硬度介於40HA至60HA的矽膠材質,藉由第一包裝件2緊貼包覆軟組織假體1,以供使用超音波探頭練習掃描軟組織假體1。前述凹陷部211從第二上殼件41的大開口411直接露出,有利於超音波探頭直接接觸凹陷部211,以練習掃描被包裝的軟組織假體1。如果第一包裝件2並非緊貼包覆軟組織假體1,二者之間留有間隙,則練習過程中,以超音波探頭適度施壓於凹陷部211,仍可消除該間隙而順利掃描,或者,透過前述入口12與出口13對該間隙填入凝膠,也能順利執行超音波掃描,獲得軟組織假體1的超音波影像。此外,因為第一包裝件2使用上述軟性及彈性的矽膠材質,所以在包覆軟組織假體1時,當流體管道單元3模擬血液循環時,可以讓軟組織假體1在被包覆的情況下,仍呈現模擬血液高低壓差所形成的跳動感。
第一包裝件2如果是透明的PET,同時軟組織假體1也做成透明,則練習者目視該透明的軟組織假體1,可以得到類似X光影像的視覺效果,藉此練習觀察心導管的模擬執行過程。而透過不同透明度的PET或不同厚度的PET,例如PET厚度介於0.5至3mm,可以改變所模擬X光影像的透度。
前述的軟組織假體1、第一包裝件2、第二包裝件4、流入管道32與流出管道33等,可以藉由成型過程中添加染料以控制透明度及顏色。
前述凹陷部211從第二上殼件41的大開口411直接露出僅是本發明的實施方式之一,如果不需執行超音波掃描練習,則第二上殼件41的大開口 411改為向上的另一凹陷部而使第二上殼件41類似帽型,也是可行的實施例。另外,前述顯示單元34從第二上殼件41的小開口412露出,可以利於更清楚目視觀察特定的該顯示單元34,但顯示單元34從第二上殼件41的小開口412露出並非必要條件,即使第二上殼件41沒有任何小開口412,所有顯示單元34都被第二上殼件41覆蓋,仍可透過透明的第二上殼件41目視讀取該顯示單元34。
請參閱第四圖,透過控制單元5控制壓力元件31,使模擬血液的流體循環流動於流入管道32、軟組織假體1、流出管道33與壓力元件31之間,其中流體的壓力是可控的,用以模擬人體的心血管系統。透過感應單元6感應流體的壓力,並將感應結果傳至控制單元5,控制單元經運算後,驅動顯示單元34顯示不同部位的壓力數值。上述的控制單元5也能將運算後的結果輸出至外部的顯示單元34,例如手機、平板電腦、電腦或穿戴裝置等。所述手機、平板電腦、電腦或穿戴裝置與控制單元之間,可以採有線或無線方式連接。也可以由手機、平板電腦、電腦或穿戴裝置反向遠端控制該控制單元5。
第四圖所示的第二套件B包覆第一套件A的而疊合配置為一體,整體容易攜行,不佔空間,也利於安裝於人體模型,透明的泡殼利於目視觀察及讀取數據,軟組織假體1不容易因外力接觸而變形。
請參閱第五圖、第六圖與第六A圖,本發明第二實施例進一步包含有一座體7A,該座體7A供安裝前述第一套件A及/或第二套件B。本實施例的座體7A以塑膠製造,較佳是硬質塑膠,座體7A模擬人體軀幹背面殼體,殼體具有一厚度T,該殼體界定出一容納空間72A,容納空間72A中立設有若干柱體70A,柱體70A的自由端設有一座體固定部71A,本實施例的座體固定部71A係一凹槽。可以另外使用一相對稱的人體軀幹正面殼體(第五圖未示出)覆蓋閉合該座體7A,將上述容納空間72A封閉,形成一閉合的人體軀幹模型。第五圖中另設置有具備彈性的倒Y型的一延伸管道36A,該延伸管道 36A的固定端361A連接於流出管道33A,延伸管道36A的二個自由端362A成封閉狀,該延伸管道36A用以模擬人體的股動脈與主動脈。第二包裝件4A進一步包含有一倒Y型的延伸部40A,該延伸部40A由第二上殼件41A與第二下殼件42A共同蓋合而形成,該延伸部40A中預設有一第三容納室401A,該第三容納室401A係一倒Y型的圓槽,用以容納前述延伸管道36A,較佳是該第三容納室401A的形狀對應人體的股動脈與主動脈的路徑。第二包裝件4A的第二接合區413A設有若干包裝件固定部44A,該包裝件固定部44A由第二上殼件41A的一上凹槽414A與第二下殼件42A的一下凹槽424A相互扣合而形成,該包裝件固定部44A的形狀對應於前述座體固定部71A,使得包裝件固定部44A可以扣合固定於座體固定部71A。上述的座體7A用於供第一套件A與第二套件B的安裝,座體7A的形狀不以模擬人體軀幹為限,也可以是矩形、方形或圓形等形狀,材質也可選擇橡膠或矽膠等。
醫師可以用導管從延伸管道36A的自由端362A穿入,沿著延伸管道36A進入軟組織假體1A,練習心導管手術的相關操作。自由端362A的彈性可以適當束緊導管,防止延伸管道36A中的液體大量流出。倒Y型的延伸管道36A則正確模擬人體股動脈與主動脈的路徑,使練習操作更為擬真。第二包裝件4A的延伸部40A所預設倒Y型的第三容納室401A,有效的限制延伸管道36A,使延伸管道36A不會移位。此外,包裝件固定部44A卡扣在座體固定部71A中,使第二包裝件4A在座體中確實固定,而第二包裝件4A又包覆著第一包裝件2A,使第一包裝件2A也被確實固定。如果不覆蓋人體軀幹正面殼體,練習心導管手術過程中,也可以利用超音波探頭接觸第一凹陷部211A,以掃描軟組織假體1A。而顯示單元34A則可以即時顯示練習過程中的相關數據,例如模擬的血壓。
請參閱第七圖,在第三實施例中,第一套件A包覆的軟組織假體1B為彈性的肝臟假體,肝臟假體中包含了許多分支的血管假體14B。第二套件B局部包覆著第一套件A,第二套件B同樣預留有大開口411B供第一套件A局部露出。第二套件B中的同樣包含流體管道單元3B,其中流入管道32B連接壓力元件31B與血管假體14B,流出管道33B連接血管假體14B與壓力元件31B,該流入管道32B、血管假體14B與流出管道33B之間形成一循環系統,循環系統中同樣充滿液體,其中流入管道32B模擬人體肝門靜脈,流出管道33B模擬人體肝靜脈。第二套件B同樣設有若干顯示單元34B、控制單元5B與感應單元6B,其中控制單元5B電性連接與信號連接該壓力元件31B、顯示單元34B與應單元6B,第二套件B以相同於上述實施例的方式,透過包裝件固定部44B固定於座體7B所預設的座體固定部71B。
請參閱第八圖、第八A圖與第九圖,在第四實施例中,軟組織假體1C包含頸部假體15C、甲狀腺假體16C、結節假體17C、動脈假體18C與靜脈假體19C,其中該頸部假體15C對應甲狀腺假體16C的形狀及後述氣管假體101C的形狀而設有容納空間,該容納空間位於第八圖中未示出,該容納空間用於容納甲狀腺假體16C及該氣管假體101C。上述的甲狀腺假體16C另包覆著該結節假體17C。所述頸部假體15C、甲狀腺假體16C與結節假體17C以不同硬度的水凝膠材質製造,該軟組織假體1C可供用於模擬甲狀腺結節的熱消融手術,例如微波消融或射頻消融。上述的動脈假體18C通過甲狀腺假體16C邊緣,上述的動脈假體18C用於模擬人體的頸總動脈,靜脈假體19C用於模擬人體的內頸鏡脈,本實施例的動脈假體18C具有二入口181C,靜脈假體19C具有二出口191C,動脈假體18C與靜脈假體19C藉二迴彎管10C連接。上述頸部假體15C另與其他的硬質假體一同組裝,即頸部假體15C另包覆著硬質的一氣管假體101C,該氣管假體101C與節狀的一頸錐假體102C彼此疊置,其中頸錐假 體102C未被該頸部假體15C包覆。本實施例的第一包裝件2C包含一第一上固定件25C、一第一覆蓋件26C與一第一下固定件27C,其中該第一上固定件25C預設有一透空部251C及二開孔252C,該二開孔272C供後述流體管道單元3C中的流入管道32C與流出管道33C穿出。該第一覆蓋件26C為一片體,該第一覆蓋件26C對應該頸部假體15C而設有一隆起部261C,該頸部假體15C位於該隆起部261C內,隆起部261C預設有若干孔洞2611C供動脈假體18C與靜脈假體19C穿出。該第一下固定件27C具有一接合面271C及一凹槽270C,其中接合面271C可供置放二電極片8C,該電極片8C作為射頻消融操作過程中的負極貼片,接合面271C也另外預留有二開孔272C,該二開孔272C供後述流體管道單元3C中的流入管道32C與流出管道33C穿出,上述的凹槽270C則用於容置前述頸錐假體102C。進行熱消融操作時,如果採用微波消融,前述電極片8C可以省略。
本實施例的第二包裝件4C具有一容納槽45C,第二包裝件4C的輪廓形狀對應上述第一包裝件2C,使第一包裝件2C可以疊置於該第二包裝件4C上。所述的容納槽45C可以容納控制單元5C與流體管道單元3C中的壓力元件31C、流入管道32C、流出管道33C與顯示單元34C等元件。上述第一包裝件2C與第二包裝件4C另共同置於一底座9C中,利於儲存與攜帶,但底座9C並非本發明的必要元件。例如該第一包裝件2C第二包裝件4C分開配置,或是第一包裝件2C第二包裝件4C利用其他方式彼此固定,例如以螺釘鎖固、膠合、扣合等皆是本發明可行的實施例。在本實施例中,第一包裝件2C與第二包裝件4C皆為透明。
本實施例的第一包裝件2C包覆軟組織假體1C、氣管假體101C與頸錐假體102C而形成第一套件A,第二包裝件4C包裝該控制單元5C與流體管道單元3C而形成第二套件B。
上述的流體管道單元3C,進一步包含有致冷元件37C及瞬熱模組38C。壓力元件31C將液體送出,經由瞬熱模組38C加熱,使液體的溫度保持在36℃~37℃之間,經由流入管道32C的二個接口322C,流入動脈假體18C,再迴流至靜脈假體19C,回到流出管道33C,再經過致冷元件37C回到壓力元件31C,形成循環。相關的溫度控制,可以藉由感應元件6C感測流體的溫度,再由控制單元5C進一步控制致冷元件37C與瞬熱模組38C的運作。
第一覆蓋件26C可以是一泡殼或是一矽膠片體,本實施例為一矽膠片體,該第一覆蓋件26C覆蓋頸部假體15C,第一上固定件25C與第一下固定件27C共同包覆該第一覆蓋件26C、頸部假體15C、氣管假體101C與頸錐假體102C。第二包裝件4C所包裝的流入管道32C與流出管道33C,則連接於前述動脈假體18C與靜脈假體19C,壓力元件31C提供壓力源,使液體循環流動於動脈假體18C與靜脈假體19C之間。至於壓力元件31C與控制單元5C所需的電力,可以在第二包裝件4C中配置電池或外接市電。
執行射頻消融的練習時,藉由超音波探頭82C接觸第一覆蓋件26C的隆起部261C,對頸部假體15C進行超音波掃描,獲得甲狀腺假體16C與結節假體17C的超音波影像。透過超音波影像的輔助,將射頻刺針81C穿經頸部假體15C,抵達結節假體17C的位置,藉由電極片8C的接地,射頻刺針81C的電流可以對結節假體17C進行熱消融。在熱消融過程中,流經動脈假體18C的液體模擬人體血液,其液體溫度介於36℃~37℃之間,當液體經過甲狀腺假體16C附近時,由於熱消融的溫度大約為60℃至80℃之間,因此流動的液體將帶走熱消融操作中的部分熱能,此與真實手術中,血液帶走熱消融的部分熱能的情況相同。藉由上述的模擬操作,練習者可以更精準掌握熱消融過程中的溫度變化,以適時增減熱消融的操作溫度。由於第一包裝件2C與第二包裝件4C皆為透明,因此練習過程中,可以目視設置於第二包裝件4C中的顯示 單元34C,顯示單元34C用於顯示例如液體的溫度、液體的流速、熱消融的操作溫度、動脈假體18C的壓力與靜脈假體19C的壓力等訊息。如果將第一上固定件25C與第一下固定件27C先預設開孔供顯示單元34C外露,也屬本發明可行的實施例。
在第四實施例中,頸部假體15C的底部二側延伸有翼片151C,二翼片151C可供第一上固定件25C與第一下固定件27C夾置,以固定頸部假體15C。第四實施例的第一覆蓋件26C為矽膠材質,頸部假體15C、甲狀腺假體16C與結節假體17C等則為含水凝膠材質,藉此可以利用超音波掃描獲得頸部假體15C、甲狀腺假體16C與結節假體17C等部位的超音波影像。但如果省略該第一覆蓋件26C,只利用第一上固定件25C與第一下固定件27C夾置前述二翼片151C,使頸部假體15C由第一上固定件25C的透空部251C直接露出,形成半開放式的包裝,頸部假體15C也能被穩固的固定,也是本發明可行的實施例。
綜合上述實施例之說明,當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效,惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例,當不能以此限定本發明實施之範圍,即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾,皆屬本發明涵蓋之範圍內。
1:軟組織假體
12:入口
13:出口
2:第一包裝件
21:第一上殼件
211:第一凹陷部
212:第一接合區
22:第一下殼件
221:第一凹陷部
222:第一接合區
23:第一容納室
24:孔洞
3:流體管道單元
31:壓力元件
32:流入管道
33:流出管道
34:顯示單元
4:第二包裝件
41:第二上殼件
411:大開口
412:小開口
413:第二接合區
42:第二下殼件
421:第二凹陷部
43:第二容納室
5:控制單元
6:感應元件
A:第一套件
B:第二套件

Claims (16)

  1. 一種流體管道與軟組織假體的固定構造,包含:一軟組織假體,具有彈性,包含至少一入口及至少一出口;一第一包裝件,包裝該軟組織假體;一流體管道單元,包含有一壓力元件、一流入管道與一流出管道;一第二包裝件,包裝該流體管道單元;一控制單元,電性連接與信號連接該壓力元件;該流入管道可卸離地連接該壓力元件與該入口,該流出管道可卸離地連接該出口與該壓力元件,而使該第一包裝件中的該軟組織假體與該第二包裝件中的該流體管道單元互相連接;該控制單元控制該壓力元件驅動一流體在該流入管道、該軟組織假體與該流出管道之間循環流動。
  2. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該第一包裝件與該第二包裝件均為透明殼體,該第一包裝件包含可彼此閉合的一第一上殼件與一第一下殼件,一第一容納室成型於該第一上殼件及/或該第一下殼件;該第二包裝件包含可彼此閉合的一第二上殼件與一第二下殼件,一第二容納室成型於該第二上殼件及/或該第二下殼件。
  3. 如請求項2所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該軟組織假體設置於該第一包裝件的一第一容納室中,該第一包裝件並設置於該第二包裝件的一第二容納室中。
  4. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該軟組織假體的邵氏硬度介於30HOO至50HOO;該第一包裝件的材質係為下列之一:PET、PVC、PC、ABS、橡膠、矽膠或塑膠,該第一包裝件的邵氏硬度介於40HA 至80HD;該第二包裝件的材質係為下列之一:PET、PVC、PC、ABS、橡膠、矽膠或塑膠,該第二包裝件的邵氏硬度介於80HA至80HD。
  5. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該流入管道與該流出管道的邵氏硬度介於30HOO至80HD。
  6. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該流入管道及/或該流出管道的內管壁係設有一凸出物。
  7. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該流入管道及/或該流出管道另連接有一延伸管道,該延伸管道的自由端呈封閉狀,該第二包裝件對應該延伸管道而設有一延伸部,該延伸部設有一第三容納室,該延伸管道置放於該第三容納室中。
  8. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,係進一步包含有至少一感應元件,所述感應元件係有線或無線連接該控制單元,所述感應元件設置於下列任一位置:該流入管道、該流出管道與該軟組織假體。
  9. 如請求項8所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該感應元件係為下列之一:溫度感應器、流速感應器、聲音感應器、光學感應器和壓力感應器。
  10. 如請求項8所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該控制單元另有線或無線連接有至少一顯示單元,該控制單元接受所述感應元件輸出的一感應訊息,該控制單元根據該感應訊息,作動所述顯示單元。
  11. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,係進一步包含有一座體,該座體具有一座體固定部及一容納空間,前述第一包裝件及/或前述第二包裝件設有一包裝件固定部,該座體固定部連接固定該包裝件固定部,使所述第一包裝件與所述第二包裝件定位於該容納空間中。
  12. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該第一包裝件對應該入口與該出口而分別設有複數孔洞。
  13. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該第一包裝件包含一第一上固定件與一第一下固定件,該軟組織假體半開放式地被夾置在該第一上固定件與該第一下固定件之間;該第一包裝件選擇式地疊置於該第二包裝件上。
  14. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該第一包裝件包含一第一上固定件、一第一覆蓋件與一第一下固定件,其中該第一上固定件預設有一透空部,該第一覆蓋件為一片體,該該第一覆蓋件對應該軟組織假體而設有一隆起部,該軟組織假體位於該隆起部內,該第一上固定件、該第一覆蓋件與該第一下固定件共同夾置該軟組織假體,其中該隆起部由該透空部露出。
  15. 如請求項13或請求項14所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中該第一包裝件與該第二包裝件均為透明。
  16. 如請求項1所述流體管道與軟組織假體的固定構造,其中係進一步包含有一電極片,該第一包裝件包裝該電極片,且該電極片接觸該軟組織假體。
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