一种模块化仿生训练模型及其制备方法

本发明涉及医学器械，尤其涉及的是一种模块化仿生训练模型及其制备方法。

背景技术：

1、仿生训练模型（也可称为模拟器）是复刻人体真实解剖结构、组织力学、腔体环境的仿真实体模型。例如，功能性鼻窦开放术（fess）是耳鼻咽喉科核心术式，对解剖辨识度、操作精细度要求极高。当前医生技能培训存在生物标本路径受限（如尸头解剖受伦理管控）、不可复用、存在传染病风险的问题。因此，需要仿生训练模型，以用于医师操作练习、器械测试等。

2、然而，现有的仿生训练模型均存在缺陷，例如，vr模拟器仅能提供视觉反馈，无触觉力反馈；硅胶模型为均质单层结构，无骨性支撑、无法模拟切除/剥离操作；3d打印树脂硬度与人体组织差异极大，仅可用于示教；现有类器官打印技术仅适配实心软组织，无法还原鼻窦骨性腔隙、黏膜、软骨的复合结构。即，现有的仿生训练模型仿真度低。

3、因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种模块化仿生训练模型及其制备方法，旨在解决现有技术中仿生训练模型仿真度低的问题。

2、本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

3、一种梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，所述方法包括：

4、确定待模拟的模块化仿生训练模型对应的多个人体组织模块，利用预定亲水性高分子材料分别制备各人体组织模块对应的仿生溶液；

5、提供各人体组织模块对应的模具，将各仿生溶液分别注入对应的模具中；

6、对已注入仿生溶液的各模具进行冻融循环，得到具有不同交联度的多个仿生组织模块；

7、将多个仿生组织模块分别装设于预定基体的对应安装位，得到预组装体；

8、对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型。

9、在本申请的一个实施例中，确定待模拟的模块化仿生训练模型对应的多个人体组织模块，利用预定亲水性高分子材料分别制备各人体组织模块对应的仿生溶液，包括：

10、确定待模拟的模块化仿生训练模型对应的多个人体组织模块，确定不同人体组织模块的力学参数，根据所述力学参数确定交联度梯度；

11、基于所述交联度梯度设置各人体组织模块对应的仿生溶液所需的预定亲水性高分子材料的配比和冻融循环次数；

12、根据预定亲水性高分子材料的配比，分别制备各人体组织模块对应的仿生溶液。

13、在本申请的一个实施例中，对已注入仿生溶液的各模具进行冻融循环，得到具有不同交联度的多个仿生组织模块，包括：

14、基于各人体组织模块对应的冻融循环次数，对已注入仿生溶液的各模具进行冻融循环，得到具有不同交联度的多个仿生组织模块。

15、在本申请的一个实施例中，对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型，包括：

16、提供一外模，将所述预组装体放入外模中，且所述预组装体与所述外模之间具有黏膜层空间；

17、从外模的入口孔注入预定浓度的亲水性高分子材料溶液，对已注满亲水性高分子材料溶液的外模进行冻融循环后，脱模，得到具有黏膜层的模块化仿生训练模型。

18、在本申请的一个实施例中，所述模块化仿生训练模型为功能性鼻窦开放术训练模型；对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型之后，还包括：

19、配制预定涂层溶液，在所述模块化仿生训练模型的表面均匀喷涂所述预定涂层溶液，以模拟鼻腔黏液层；

20、将所述模块化仿生训练模型放入密封保湿盒，并在所述功能性鼻窦开放术训练模型表面喷甘油磷酸盐缓冲液，在预定温度下平衡预定时长，以使黏膜层溶胀稳定。

21、在本申请的一个实施例中，对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型之后，还包括：

22、获取模块化仿生训练模型对应的预定检验项目，基于各预定检验项目对所述模块化仿生训练模型进行检验，得到各检验项目结果；

23、若各检验项目结果均达到预定合格标准，则模块化仿生训练模型制备成功。

24、在本申请的一个实施例中，所述预定亲水性高分子材料包括：聚乙烯醇、明胶和海藻酸钠中的至少一种。

25、本申请还提供一种梯度交联的模块化仿生训练模型，包括：基体和多个仿生组织模块；所述多个仿生组织模块分别成形后装设于所述基体的对应安装位，并按照待模拟人体组织的位置形成预组装体；所述预组装体中的仿生组织模块覆盖有黏膜层；各所述仿生组织模块具有不同的交联度，多个仿生组织模块中的至少一个以独立更换的方式装设于所述基体。

26、在本申请的一个实施例中，所述模块化仿生训练模型为功能性鼻窦开放术训练模型；所述多个仿生组织模块包括颅底及蝶窦前壁构件、钩突构件、筛泡构件、纸样板构件、中鼻甲构件和上颌窦口环构件。

27、在本申请的一个实施例中，所述多个仿生组织模块按照训练过程中的损耗频率划分为一次性更换模块、重复使用模块和永久模块；所述一次性更换模块、所述重复使用模块和所述永久模块分别独立成形，并装设于所述基体的对应安装位。

28、本发明提供的一种模块化仿生训练模型及其制备方法，梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法包括：确定待模拟的模块化仿生训练模型对应的多个人体组织模块，利用预定亲水性高分子材料分别制备各人体组织模块对应的仿生溶液；提供各人体组织模块对应的模具，将各仿生溶液分别注入对应的模具中；对已注入仿生溶液的各模具进行冻融循环，得到具有不同交联度的多个仿生组织模块；将多个仿生组织模块分别装设于预定基体的对应安装位，得到预组装体；对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型。本申请通过将仿生训练模型划分为多个人体组织模块，并制备不同交联度的多个仿生组织模块，进而得到接近真实感的模块化仿生训练模型，提高了仿生训练模型的仿真度。

1.一种梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，其特征在于，确定待模拟的模块化仿生训练模型对应的多个人体组织模块，利用预定亲水性高分子材料分别制备各人体组织模块对应的仿生溶液，包括：

3.根据权利要求2所述的梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，其特征在于，对已注入仿生溶液的各模具进行冻融循环，得到具有不同交联度的多个仿生组织模块，包括：

4.根据权利要求1所述的梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，其特征在于，对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型，包括：

5.根据权利要求1所述的梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，其特征在于，所述模块化仿生训练模型为功能性鼻窦开放术训练模型；对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型之后，还包括：

6.根据权利要求1所述的梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，其特征在于，对所述预组装体浇筑黏膜层，得到模块化仿生训练模型之后，还包括：

7.根据权利要求1所述的梯度交联的模块化仿生训练模型的制备方法，其特征在于，所述预定亲水性高分子材料包括：聚乙烯醇、明胶和海藻酸钠中的至少一种。

8.一种梯度交联的模块化仿生训练模型，其特征在于，包括：基体和多个仿生组织模块；所述多个仿生组织模块分别成形后装设于所述基体的对应安装位，并按照待模拟人体组织的位置形成预组装体；所述预组装体中的仿生组织模块覆盖有黏膜层；各所述仿生组织模块具有不同的交联度，多个仿生组织模块中的至少一个以独立更换的方式装设于所述基体。

9.根据权利要求8所述的梯度交联的模块化仿生训练模型，其特征在于，所述模块化仿生训练模型为功能性鼻窦开放术训练模型；所述多个仿生组织模块包括颅底及蝶窦前壁构件、钩突构件、筛泡构件、纸样板构件、中鼻甲构件和上颌窦口环构件。

10.根据权利要求8所述的梯度交联的模块化仿生训练模型，其特征在于，所述多个仿生组织模块按照训练过程中的损耗频率划分为一次性更换模块、重复使用模块和永久模块；所述一次性更换模块、所述重复使用模块和所述永久模块分别独立成形，并装设于所述基体的对应安装位。