專利名稱：一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型及其制備方法
一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型及其制備方
法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉 及一種模型，具體地說(shuō)，是關(guān)于一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維 透視模型及其制備方法。
背景技術(shù)：
介入心臟病學(xué)是一門(mén)新興學(xué)科，指經(jīng)皮穿刺進(jìn)入血管和心臟，在X線影像下準(zhǔn) 確地判斷和理解解剖部位和病變性質(zhì)，或?qū)?dǎo)管、電極、氣囊或支架等送入心臟或血管 的特定部位進(jìn)行診斷、研究和治療。是心臟病學(xué)、影像學(xué)、心電學(xué)的結(jié)合，也是臨床醫(yī) 學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程的結(jié)合。中國(guó)心血管疾病介入治療歷時(shí)二十多年，發(fā)展現(xiàn)狀有三個(gè)特點(diǎn)第一、初具規(guī) 模無(wú)論是冠心病介入，還是心律失常介入都已達(dá)到相當(dāng)?shù)睦龜?shù)。以冠心病介入治療為 例，在亞太地區(qū)幾乎與日本持平，在世界上也是PCI例數(shù)最多的國(guó)家之一。第二、不同 地區(qū)，不同醫(yī)院差別非常大，發(fā)展不平衡。第三、中國(guó)人口基數(shù)大，病例資源多，所以 潛力巨大。為保證中國(guó)介入可持續(xù)、健康發(fā)展，迫切需要行介入治療規(guī)范化。2009年4 月衛(wèi)生部決定規(guī)范介入診療，建立心血管疾病介入診療培訓(xùn)制度。由于生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展和新的醫(yī)療器械與產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，介入心臟病學(xué)的 重要性與日俱增。例如國(guó)內(nèi)不少心血管內(nèi)科介入心臟病學(xué)部分占到心內(nèi)科總收入的 50%-80%。2007年全國(guó)共完成14萬(wàn)余例心臟介入手術(shù)，我國(guó)介入治療市場(chǎng)支架的銷售 額近40億元，2008年的銷售額繼續(xù)上升。國(guó)內(nèi)如此巨大的介入市場(chǎng)，吸引了國(guó)內(nèi)外醫(yī)療 器械公司“逐鹿”。在介入心臟病學(xué)中學(xué)習(xí)心臟及周?chē)笱軆?nèi)部結(jié)構(gòu)是首要的，如能通過(guò)模型模 擬常見(jiàn)心臟介入手術(shù)操作，將有利于醫(yī)生縮短學(xué)習(xí)曲線、醫(yī)療器械廠家演示心臟介入導(dǎo)
管與設(shè)備?，F(xiàn)有心臟解剖模型主要分為以下幾種1、心臟解剖放大模型，該模型由主動(dòng)脈弓和心房、心室冠狀剖面等3個(gè)部件組 成，并顯示心房、心室以及二尖瓣、三尖瓣、主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣等結(jié)構(gòu)，共有48個(gè)部 位指示標(biāo)志；尺寸高倍放大，高25cm，寬23cm，厚30cm ；材質(zhì)進(jìn)口 PVC材料、 進(jìn)口油漆、電腦配色、高級(jí)彩繪。大體顯示心臟內(nèi)外解剖，適合醫(yī)學(xué)、生理、生物初級(jí) 階段教學(xué)，或面向大眾科普教學(xué)使用。2、心臟模型(XM307A)，它們解剖精確，是學(xué)習(xí) 心臟內(nèi)、外解剖的絕佳的模型。分成兩件，安放于塑料座上，尺寸15X8X9cm。這 款自然大心臟模型非常適合病人護(hù)理課程或初級(jí)科學(xué)課程使用。3、4D人體心臟拼裝模 型，產(chǎn)品為人類的心臟器官的散件，共31件，拼好后為人類心臟器官模型。產(chǎn)品規(guī)格 模型高度10.5CM，產(chǎn)品材質(zhì)環(huán)保塑料。有助于了解人體心臟器官的組成和結(jié)構(gòu)，同時(shí) 也很適合幼教系統(tǒng)作為教學(xué)使用。4、動(dòng)畫(huà)3D心臟模型，Holomatrix推出的Anatomyof The Heart是一個(gè)以3D模型展示心臟結(jié)構(gòu)和功能的網(wǎng)頁(yè)。如圖所示，可以旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)，縮放這個(gè)3D動(dòng)態(tài)心臟模型，對(duì)于各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的功能均有詳細(xì)的說(shuō)明，同時(shí)還有動(dòng)脈和 靜脈血液在心臟中運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程動(dòng)畫(huà)。Zygote Human Heart 3是迄今為止最精細(xì)的3D心臟模 型。幾乎所有角度的人體心臟都能實(shí)現(xiàn)視覺(jué)化，包括人體心臟圖、心臟解剖圖和精確的 人體心臟動(dòng)畫(huà)。這個(gè)虛擬的心臟模型具有剖視圖，因此不但心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)，同 時(shí)還通過(guò)有關(guān)心動(dòng)周期的動(dòng)畫(huà)進(jìn)行展示。來(lái)自MRI和CT數(shù)據(jù)的新細(xì)節(jié)使得影像如同當(dāng) 今市場(chǎng)上所有事物的實(shí)物一樣。Zygote Human Heart 3使圖形設(shè)計(jì)人員、科學(xué)家和動(dòng)畫(huà)人 員輕松地實(shí)現(xiàn)人體心臟(從外表和內(nèi)部的剖視圖到心動(dòng)周期的精確動(dòng)畫(huà))的直觀化。5、 兒童心臟解剖放大模型-醫(yī)學(xué)模型，教學(xué)模型，該模型由心房、心室冠狀剖面兩部件組 成，并顯示心房、心室以及二尖瓣、三尖瓣、主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣等結(jié)構(gòu)，共有25個(gè)部 位指示標(biāo)志。尺寸放大1倍，高14cm，寬9cm，厚7.5cm。6、心臟放大模型，主要 使學(xué)生了解心臟外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及與心臟有關(guān)的大血管，進(jìn)一步了解體循環(huán)和 肺循環(huán)的途徑。用PVC制成，分成3件，4倍放大。尺寸25x23x23CM。本模型適用 于普通中學(xué)、中等專業(yè)學(xué)校講解生理解剖課時(shí)作直觀教具用。7、先天性心臟畸形模型， 本產(chǎn)品一套五件分別顯示卵園孔末團(tuán)；房間膈缺損；室間膈缺損；法樂(lè)氏四聯(lián)癥；動(dòng) 脈導(dǎo)管末團(tuán)。外形尺寸自然大，材料結(jié)構(gòu)玻璃鋼。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN200947310， 公開(kāi)了一種冠狀動(dòng)脈分布模型。中國(guó)專利文獻(xiàn)Ci^607635，公開(kāi)了一種人體心臟模型。 現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問(wèn)題和缺點(diǎn)1，現(xiàn)有心臟解剖模型主要顯示心臟的外形輪廓，心腔 內(nèi)解剖只能打開(kāi)心壁或從空間斷面切開(kāi)觀察才能看見(jiàn)。未能真實(shí)地反映活體心臟各心腔 及大血管的大小、解剖形態(tài)和相互空間位置關(guān)系。2，心臟各心腔及周?chē)笱苡袡C(jī)結(jié) 合，相對(duì)獨(dú)立，相互空間關(guān)系復(fù)雜。特定結(jié)構(gòu)位于模型中央，可被其他外周或重疊部分 遮擋?，F(xiàn)有心臟解剖模型不能將這些相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)分解，無(wú)法直觀顯示特定結(jié)構(gòu)的相 互空間位置關(guān)系。3，現(xiàn)有心臟解剖模型根據(jù)停跳心臟尸體直視繪制，此時(shí)心腔與血管塌 陷、失真，無(wú)法還原充滿血液的跳動(dòng)心臟各心腔及周?chē)芄芮粌?nèi)膜真實(shí)大小、形態(tài)和 相互關(guān)系。4，現(xiàn)有心臟解剖模型直接固定于底座，未考慮不同旋轉(zhuǎn)角度下這些重要結(jié)構(gòu) 的空間關(guān)系，和臨床實(shí)際不符，不能滿足心臟介入臨床、教學(xué)培訓(xùn)、醫(yī)療器械展示的要 求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖 三維透視模型。
本發(fā)明的再一的目的是，提供一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型的 制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型，包括心臟及周?chē)笱芮槐倔w 和底盤(pán)，其特征在于，所述的三維透視模型還包括C形支撐桿，所述的心臟及周?chē)笱?管腔本體由內(nèi)到外為心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜網(wǎng)狀空殼部分和心腔壁心肌及周?chē)笱?壁的透明硅膠包裹部分，所述的心臟及周?chē)笱芮槐倔w下端連接在C形支撐桿的下 端，C形支撐桿的下端連接在底盤(pán)上，心臟及周?chē)笱芮槐倔w上端連接在C形支撐桿的 上端。
所述的C形支撐桿上設(shè)有角度刻度。所述的底盤(pán)上設(shè)有角度刻度。所述的底盤(pán)上設(shè)有指針。為實(shí)現(xiàn)上述 第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型的制備方法，包括以下步驟a,建立健康人心臟及周?chē)笱茉紨?shù)據(jù)；b，根據(jù)步驟a得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行制作心臟及周?chē)笱芮槐倔w以及制作帶有 角度刻度C形支撐桿和帶有角度刻度底盤(pán)；制作心臟及周?chē)笱芮槐倔w中，首先用金 屬絲制成心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜網(wǎng)狀空殼部分，然后在各個(gè)網(wǎng)狀空殼部分上涂有不同 顏色，最后用透明硅膠重建心腔壁心肌、血管壁以及外膜；C,安裝心臟及周?chē)笱芮槐倔w，C形支撐桿和刻度底盤(pán)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于 1，本模型根據(jù)健康人心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)膜三維重建，測(cè)量獲得原始數(shù)據(jù)， 按實(shí)際大小尺寸ι 2比例放大建模，符合生理狀態(tài)，能較真實(shí)還原活體形態(tài)結(jié)構(gòu)、大 小。2，各個(gè)心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜解剖以不同顏色的網(wǎng)狀空殼形式呈現(xiàn)，心腔與 血管壁以透明硅膠材料制作，能夠透視內(nèi)部結(jié)構(gòu)，重疊部分不相互遮擋。3，各個(gè)心腔及大血管獨(dú)立制作，可從整體模型獨(dú)立拆開(kāi)，或再分別組合，清晰 顯示相互間的空間關(guān)系。4，新模型底座設(shè)計(jì)如羅盤(pán)，C形支撐桿，分別在底座和支撐桿上以不同角度進(jìn) 行劃分，連有兩指針指示旋轉(zhuǎn)角度，完全模擬臨床常用X線投照角度，三維解讀X線影像。5，從介入心臟病學(xué)的臨床實(shí)際出發(fā)，解決介入心臟病學(xué)初學(xué)者與醫(yī)療器械從業(yè) 人員對(duì)心腔及周?chē)笱芄芮粌?nèi)真實(shí)大小、解剖形態(tài)、相互位置關(guān)系的需求。6，利用本模型可模擬常見(jiàn)心臟介入手術(shù)操作。
附圖1是本發(fā)明心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2A是本發(fā)明中心臟及周?chē)笱芮槐倔w局部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2B是本發(fā)明中心臟及周?chē)笱芮槐倔w另一側(cè)面局部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是本發(fā)明底盤(pán)上角度刻度分布示意圖。附圖4是本發(fā)明C形支撐桿上角度刻度分布示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參看圖1，圖1是本發(fā)明心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型結(jié)構(gòu)示意 圖。所述的心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型包括心臟及周?chē)笱芮槐倔w1， 底盤(pán)2和C形支撐桿3。心臟及周?chē)笱芮槐倔w1上端設(shè)有上連接桿18，下端設(shè)有下 連接桿19，C形支撐桿3下端設(shè)有連接凸起31。上連接桿18插入C形支撐桿3上端的孔中，下連接桿19插入C形支撐桿3下端的孔中，連接凸起31插入底盤(pán)2上端的孔中。 請(qǐng)參看圖2A和圖2B，心臟及周?chē)笱芮槐倔w1由內(nèi)到外為心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜 網(wǎng)狀空殼部分(見(jiàn)標(biāo)號(hào)11，12，13和14)和心腔壁心肌及周?chē)笱鼙诘耐该鞴枘z包裹 部分(未標(biāo)出)。心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜網(wǎng)狀空殼部分包括右心房-右心耳-上、下 腔靜脈-冠狀靜脈，上、下腔靜脈斷端開(kāi)口(標(biāo)號(hào)11)；右心室-肺動(dòng)脈(標(biāo)號(hào)12)；左 心室-主動(dòng)脈-冠狀靜脈，主動(dòng)脈斷端開(kāi)口(標(biāo)號(hào)13)；左心房-左心耳-肺靜脈(標(biāo)號(hào) 14)。請(qǐng)參看圖3，所述的底盤(pán)上設(shè)有指針，底盤(pán)的邊緣處設(shè)有角度刻度，模型底座羅盤(pán) 角度劃分參照如前后位(AP)(正位0° )，左前斜位(LAO) 15°、30°、40°、45°、 60°，左側(cè)位(90° )，后前位(PA)(后位 180° )，右前斜位(RAO) 15°、30°、40°、 45°、60°劃分，最小角度細(xì)分至5°。請(qǐng)參看圖4，所述的C形支撐桿上設(shè)有角度刻 度，C形支撐桿劃分角度足位(CAU)、頭位(CRA)，最小角度細(xì)分至5°。
實(shí)施例2
心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型制備方法
1，對(duì)健康人心臟及周?chē)笱苓M(jìn)行增強(qiáng)雙源CT掃描成像，采用心電門(mén)控技 術(shù)，選取各心腔及周?chē)笱軆?nèi)充滿造影劑的連續(xù)斷層序列，將其導(dǎo)入CartoMerge系 統(tǒng)。分別對(duì)各心腔及周?chē)笱軆?nèi)膜進(jìn)行三維重建，以不同顏色區(qū)別各相對(duì)獨(dú)立的部 分，呈內(nèi)膜網(wǎng)狀空殼。連續(xù)拍照，測(cè)量原始數(shù)據(jù)。
原始數(shù)據(jù)見(jiàn)下表
表1心臟房室腔大小
權(quán)利要求
1.一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型，包括心臟及周?chē)笱芮槐倔w和 底盤(pán)，其特征在于，所述的三維透視模型還包括C形支撐桿，所述的心臟及周?chē)笱?腔本體由內(nèi)到外為心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜網(wǎng)狀空殼部分和心腔壁心肌及周?chē)笱鼙?的透明硅膠包裹部分，所述的心臟及周?chē)笱芮槐倔w下端連接在C形支撐桿的下端， C形支撐桿的下端連接在底盤(pán)上，心臟及周?chē)笱芮槐倔w上端連接在C形支撐桿的上 端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維透視模型，其特征在于所述的C形支撐桿上設(shè)有角度刻度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維透視模型，其特征在于所述的底盤(pán)上設(shè)有角度刻度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維透視模型，其特征在于所述的底盤(pán)上設(shè)有指針。
5.一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型的制備方法，包括以下步驟 a,建立健康人心臟及周?chē)笱茉紨?shù)據(jù)；b，根據(jù)步驟a得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行制作心臟及周?chē)笱芮槐倔w以及制作帶有角 度刻度C形支撐桿和帶有角度刻度底盤(pán)；制作心臟及周?chē)笱芮槐倔w中，首先用金屬 絲制成心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜網(wǎng)狀空殼部分，然后在各個(gè)網(wǎng)狀空殼部分上涂有不同顏 色，最后用透明硅膠重建心腔壁心肌、血管壁以及外膜；c，安裝心臟及周?chē)笱芮槐倔w，C形支撐桿和刻度底盤(pán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型，包括心臟及周?chē)笱芮槐倔w和底盤(pán)，所述的三維透視模型還包括C形支撐桿，所述的心臟及周?chē)笱芮槐倔w由內(nèi)到外為心腔及周?chē)笱芮粌?nèi)膜網(wǎng)狀空殼部分和心腔壁心肌及周?chē)笱鼙诘耐该鞴枘z包裹部分，所述的心臟及周?chē)笱芮槐倔w下端連接在C形支撐桿的下端，C形支撐桿的下端連接在底盤(pán)上，心臟及周?chē)笱芮槐倔w上端連接在C形支撐桿的上端。本發(fā)明還提供了心臟及周?chē)笱芮粌?nèi)解剖三維透視模型的制備方法。本發(fā)明從介入心臟病學(xué)的臨床實(shí)際出發(fā)，解決介入心臟病學(xué)初學(xué)者與醫(yī)療器械從業(yè)人員對(duì)心腔及周?chē)笱芄芮粌?nèi)真實(shí)大小、解剖形態(tài)，可在此模型上模擬常見(jiàn)心臟介入手術(shù)操作的需求。
文檔編號(hào)G09B23/28GK102024367SQ20091019567
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者王群山 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院