患者特定心血管模拟装置的制作方法

技术特征：
1.一种外科手术模拟装置，包括：患者特定药筒，所述患者特定药筒包括患者心脏的至少一部分的患者特定模型，所述患者特定模型包括被配置成模仿所述患者的心脏的一部分的解剖学形状和机械行为的至少一部分；站台，所述站台具有壳体；箱，所述箱被形成在所述壳体中并且被配置成接收所述患者特定药筒；食道通路系统，所述食道通路系统在所述壳体上的食道通路端口与所述箱中的第一端口之间、在所述壳体内延伸；以及脉管通路系统，所述脉管通路系统包括第一端和第二端，所述第一端具有脉管通路端口，所述第二端被配置为流体地耦接至所述箱中的第二端口。2.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，还包括凹部，所述凹部位于所述箱的底表面中并且与所述箱中的第一端口对准，其中，所述凹部具有沿所述箱的底表面的宽度，所述宽度比经食道超声心动图探针更宽。3.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中，所述心脏的一部分包括所述心脏的右心房、左心房、旋动脉、主动脉、左心耳和隔膜。4.根据权利要求3所述的外科手术模拟装置，其中，所述患者特定模型的右心房流体地被耦接至所述血管通路系统内的内管腔，所述内管腔至少复制普通患者的股静脉、髂总静脉和下腔静脉。5.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中所述血管通路系统包括在其近端的密封膜，并且其中所述站台包括通路端口，所述通路端口从与所述血管通路系统的接口延伸到所述箱中的第二端口。6.根据权利要求5所述的外科手术模拟装置，其中，所述通路端口包括双腔管，所述双腔管包括中心管腔和外环形腔室。7.根据权利要求6所述的外科手术模拟装置，其中，所述双腔管还包括通孔阵列，所述通孔阵列将所述中心管腔流体地耦接至所述外环形腔室。8.根据权利要求7所述的外科手术模拟装置，其中，所述通孔中的每一个与所述箱成一定角度，以防止在经由所述血管通路系统插入到所述箱中期间卡住外科手术器械。9.根据权利要求7所述的外科手术模拟装置，其中，所述站台的壳体还包括回流流体通道，所述回流流体通道流体地耦接所述外环形腔室和所述箱。10.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中，所述食道通路系统包括位于所述壳体内的第一管部段和第二管部段，所述第一管部段从所述壳体上的食道通路端口延伸至所述第二管部段，并且所述第二管部段从所述第一管部段延伸至所述箱内的第一端口。11.根据权利要求10所述的外科手术模拟装置，其中所述第一管部段包括第一弯曲部和基本笔直的导管，所述第一弯曲部位于近端处，所述基本笔直的导管从所述第一弯曲部延伸至所述第二管部段。12.根据权利要求11所述的外科手术模拟装置，其中，所述第二管部段包括第二弯曲部。13.根据权利要求12所述的外科手术模拟装置，其中所述第二弯曲部在所述基本笔直的导管和所述箱的底表面之间形成130度和170度之间的角度。
14.根据权利要求13所述的外科手术模拟装置，其中，所述食道通路系统还包括第一膜和第二膜，所述第一膜位于所述食道通路端口处，所述第二膜位于所述第一管部段与所述第二管部段之间的界面处。15.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中，所述食道通路端口、所述脉管通路端口和所述箱被相对定位，以分别复制普通患者的口、股静脉通路位置和心脏的相对位置。16.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中，所述患者特定模型包括卵形窝，所述卵形窝具有与所述患者的心脏的卵形窝的柔性对应的柔性。17.根据权利要求16所述的外科手术模拟装置，其中，所述患者特定模型的卵形窝包括内增强层和两个外层，所述内增强层包括蜂窝结构的阵列。18.根据权利要求17所述的外科手术模拟装置，其中，所述患者特定模型的卵形窝具有随着距其中心的径向距离的增加而减小的柔性。19.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中，所述患者特定药筒包括框架，所述框架被配置为将所述患者特定模型耦接至所述箱。20.根据权利要求19所述的外科手术模拟装置，其中，所述框架包括第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口被配置成与所述箱中的第一通路端口、第二通路端口和第三通路端口对准。21.根据权利要求20所述的外科手术模拟装置，其中，所述患者特定模型包括：患者特定部分，所述患者特定部分对应于所述患者的心脏的一部分的解剖学形状；以及第一接口部分、第二接口部分和第三接口部分，所述第一接口部分、所述第二接口部分和所述第三接口部分偏离所述患者的心脏的对应部分的解剖学形状，以在所述患者特定部分与所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口之间延伸。22.根据权利要求21所述的外科手术模拟装置，其中所述第一接口部分、所述第二接口部分和所述第三接口部分分别对应于所述患者特定模型的上腔静脉接口部分、下腔静脉接口部分和上肺静脉接口部分。23.根据权利要求21所述的外科手术模拟装置，其中所述患者特定模型包括模拟右心房，所述模拟右心房具有窗口。24.根据权利要求20所述的外科手术模拟装置，其中，所述框架包括：基座部分，所述基座部分被配置成当所述患者特定药筒被安装在所述箱中时邻接所述箱的底表面；以及开口，所述开口被配置成与所述箱的第一侧壁上的通路端口对准；以及近端部分，所述近端部分包括至少一个接合构件，所述至少一个接合构件被配置成用于与所述箱的相对的第二侧壁上的相应接合构件相接合。25.根据权利要求24所述的外科手术模拟装置，其中，所述框架的近端部分的所述至少一个接合构件和所述箱的相对的第二侧壁上的相应的接合构件均包括磁体。26.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中，所述患者特定模型包括至少一个壁部分，所述至少一个壁部分具有x射线衰减涂层。27.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，其中所述患者特定模型包括至少一个壁部分，所述至少一个壁部分具有外层、内层和x射线衰减材料，所述x射线衰减材料插入在所
述外层和所述内层之间。28.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，还包括脊柱模拟卡，所述脊柱模拟卡被布置在邻近所述箱的底壁、所述箱的外部。29.根据权利要求1所述的外科手术模拟装置，还包括所述站台中的流体控制系统，所述流体控制系统被配置成使血液模拟流体循环通过所述箱和所述患者特定模型的至少一部分。30.根据权利要求29所述的外科手术模拟装置，其中，所述流体控制系统包括：出口管，所述出口管被耦接至所述箱中的第一开口；入口管，所述入口管被耦接至所述箱中的第二开口；以及泵，所述泵被配置为移动所述血液模拟流体通过所述入口管、所述箱和所述出口管。31.根据权利要求30所述的外科手术模拟装置，其中所述流体控制系统还包括在所述出口管上的过滤器。32.根据权利要求31所述的外科手术模拟装置，其中所述流体控制系统还包括加热器，所述加热器设置在所述泵和所述第二开口之间。33.根据权利要求32所述的外科手术模拟装置，其中所述流体控制系统还包括腔室，所述腔室具有布置在所述加热器和所述第二开口之间的空气腔。34.根据权利要求33所述的外科手术模拟装置，其中，所述流体控制系统还包括冲洗阀和y形管，所述y形管被布置在所述冲洗阀与所述入口管和所述出口管两者之间。35.一种用于外科手术模拟器装置的患者特定药筒，所述患者特定药筒包括：患者独立框架，所述患者独立框架具有第一开口、第二开口和第三开口；以及患者特定心脏模型，包括：右心房；左心房和隔膜，所述左心房和所述隔膜具有与患者的所述左心房和所述隔膜的机械特性和解剖学形状特性对应的机械特性和解剖学形状特性；上腔静脉接口部分，所述上腔静脉接口部分偏离所述患者的上腔静脉的解剖学形状，并且在所述右心房与所述患者独立框架中的第一开口之间延伸；下腔静脉接口部分，所述下腔静脉接口部分偏离所述患者的下腔静脉的解剖学形状，并且在所述右心房与所述患者独立框架中的第二开口之间延伸；以及上肺静脉接口部分，所述上肺静脉接口部分偏离所述患者的肺静脉的解剖学形状，并且在所述左心房与所述患者独立框架中的第三开口之间延伸。36.根据权利要求35所述的患者特定药筒，其中所述患者特定心脏模型还包括左心耳，所述左心耳具有与所述患者的左心耳的机械特性和解剖学形状特性相对应的机械特性和解剖学形状特性。37.根据权利要求36所述的患者特定药筒，其中，所述左心耳在其内表面上包括多个凹陷。38.根据权利要求36所述的患者特定药筒，其中所述患者特定心脏模型包括具有至少一部分包含x射线衰减材料的壁。39.根据权利要求35所述的患者特定药筒，还包括至少一个磁体，所述至少一个磁体被设置在所述患者独立框架上以促进所述患者特定药筒在所述外科手术模拟器装置中的即
插即用式安装和移除。40.根据权利要求35所述的患者特定药筒，还包括在所述右心房中的窗口。41.根据权利要求35所述的患者特定药筒，其中所述右心房包括与所述患者的右心房的机械特性和解剖学形状特性对应的机械特性和解剖学形状特性。42.根据权利要求35所述的患者特定药筒，其中所述右心房包括与普通患者的右心房的机械特性和解剖学形状特性对应的机械特性和解剖学形状特性。43.根据权利要求35所述的患者特定药筒，其中所述患者独立框架包括从所述第二开口的下方延伸的弯曲的支撑结构。44.根据权利要求35所述的患者特定药筒，其中所述患者特定心脏模型还包括主动脉环，所述主动脉环具有与所述患者的主动脉环的机械和解剖学形状特性相对应的机械和解剖学形状特性。45.一种外科手术模拟装置，包括：患者特定药筒，所述患者特定药筒复制特定患者的器官的解剖学特征和声学特征；站台，所述站台包括箱，所述箱被配置成接收所述患者特定药筒；外科手术通路系统，所述外科手术通路系统耦接到所述站台并且包括从外科手术通路端口延伸到用于所述箱的通路端口的管腔，所述管腔被配置成模拟普通患者的血管；以及成像通路系统，所述成像通路系统在所述站台内从成像通路端口延伸至所述箱，所述成像通路系统包括被配置成模拟所述普通患者内的成像通路路径的管腔。46.根据权利要求45所述的外科手术模拟装置，还包括所述箱内的血液模拟流体。47.根据权利要求46所述的外科手术模拟装置，还包括在所述站台内的泵，所述泵被布置为使所述血液模拟流体循环通过所述箱。48.根据权利要求47所述的外科手术模拟装置，还包括用于所述血液模拟流体的过滤器。49.根据权利要求48所述的外科手术模拟装置，还包括在所述站台内用于所述血液模拟流体。50.根据权利要求45所述的外科手术模拟装置，其中所述器官包括心脏。51.根据权利要求50所述的外科手术模拟装置，其中所述血管包括所述患者的股静脉。52.根据权利要求51所述的外科手术模拟装置，其中所述患者特定药筒复制所述特定患者的至少一个隔膜、左心房和主动脉环的解剖学特征和声学特征。53.根据权利要求45所述的外科手术模拟装置，其中所述箱包括在其底表面中的凹部，所述凹部被配置成接收来自模拟成像通路路径的超声探头。54.根据权利要求53所述的外科手术模拟装置，其中所述模拟成像通路路径包括所述普通患者的模拟食道。55.根据权利要求54所述的外科手术模拟装置，其中所述站台包括脊柱阴影复制特征，并且其中所述患者特定药筒包括x射线衰减材料。56.一种外科手术模拟装置，包括：站台，所述站台具有壳体；箱，所述箱被形成在所述壳体中并且被配置成接收患者特定药筒，所述患者特定药筒包括患者心脏的至少一部分的患者特定模型，其中所述箱包括底壁，所述底壁具有第一表
面和相对的第二表面，所述第一表面形成所述箱的底表面；食道通路系统，所述食道通路系统在所述壳体上的食道通路端口与所述箱中的第一端口之间、在所述壳体内延伸；脉管通路系统，所述脉管通路系统包括第一端和第二端，所述第一端具有脉管通路端口，所述第二端被配置为流体地耦接至所述箱中的第二端口；以及脊柱阴影模拟卡，所述脊柱阴影模拟卡被设置在所述壳体内、邻近所述箱的底壁的相对的第二表面。57.根据权利要求56所述的外科手术模拟装置，其中所述患者特定模型包括与所述患者心脏的机械特征和声学特征相对应的机械特征和声学特征。58.根据权利要求57所述的外科手术模拟装置，其中，所述食道通路系统被配置为允许通过用于所述患者特定药筒的超声成像的超声探头访问所述箱。59.根据权利要求58所述的外科手术模拟装置，其中所述脊柱阴影模拟卡包括基底和在所述基底上的脊柱模拟特征。60.根据权利要求59所述的外科手术模拟装置，其中所述脊柱模拟特征包括印刷在所述基底的表面上的x射线交互油墨。61.根据权利要求59所述的外科手术模拟装置，其中所述脊柱模拟特征包括与所述患者的脊柱的一个或更多个椎骨的形状相对应的图案。62.根据权利要求59所述的外科手术模拟装置，其中所述脊柱模拟特征包括与普通患者的脊柱的一个或更多个椎骨的形状相对应的图案。63.根据权利要求59所述的外科手术模拟装置，其中所述箱的底壁包括凹部，所述凹部与所述箱中的第一端口对准。64.根据权利要求56所述的外科手术模拟装置，其中当所述患者特定药筒被安装在所述箱中时，所述箱中的第二端口被配置成与所述患者特定模型的右心房的开口对准。65.根据权利要求64所述的外科手术模拟装置，其中所述箱包括两个附加端口，当所述患者特定药筒被安装在所述箱中时，所述两个附加端口被配置成与所述患者特定模型中的两个附加开口对准。66.一种外科手术模拟装置，包括权利要求1至权利要求65的任一组合。67.一种方法，包括：提供外科手术模拟装置，所述外科手术模拟装置具有站台、箱和脉管通路系统，所述站台具有壳体，所述箱被形成在所述壳体中，所述脉管通路系统被耦接到所述壳体；提供患者特定药筒，所述患者特定药筒在所述箱中，所述患者特定药筒包括患者心脏的至少一部分的患者特定模型；将成像装置从所述壳体上的食道通路端口穿过所述壳体内的食道通路系统、穿过所述箱中的第一端口、插入到所述患者特定药筒下方的所述箱的底表面中的凹部中；以及将手术元件从所述脉管通路系统的脉管通路端口、穿过所述脉管通路系统的主管腔、经由所述箱中的第二端口插入到所述患者特定模型的一部分中。68.根据权利要求67所述的方法，还包括在所述箱中设置所述患者特定药筒之前，将所述患者特定模型的第一接口部分、第二接口部分和第三接口部分耦接至所述患者特定药筒的框架中的对应的第一开口、第二开口和第三开口。
69.根据权利要求67所述的方法，还包括使血液模拟流体循环通过所述箱和所述患者特定模型的至少部分。70.根据权利要求69所述的方法，还包括用所述站台中的加热器加热所述血液模拟流体。71.根据权利要求70所述的方法，还包括：在用所述站台中的所述加热器加热所述血液模拟流体之前，用配置成附接到所述站台的至少一个侧壁的辅助加热器预加热所述血液模拟流体。72.根据权利要求67所述的方法，其中所述患者特定模型包括右心房、隔膜和左心房，并且其中所述方法还包括经由所述箱中的所述第二端口将所述手术元件插入所述患者特定模型的右心房中。73.根据权利要求72所述的方法，还包括用所述外科手术元件穿刺所述患者特定模型的隔膜。74.根据权利要求73所述的方法，还包括使装置穿过所述穿刺隔膜至所述患者特定模型的左心房中。75.根据权利要求74所述的方法，其中所述患者特定模型还包括左心耳，并且其中所述方法还包括用所述装置闭塞所述患者特定模型的左心耳。76.根据权利要求75所述的方法，其中，所述患者特定模型的至少所述隔膜、所述左心房和所述左心耳分别具有对应于所述患者的隔膜、左心房和左心耳的机械特征和声学特征的机械特征和声学特征。77.根据权利要求76所述的方法，还包括使用所述成像装置生成所述患者特定药筒的超声图像。78.根据权利要求77所述的方法，还包括在所述患者特定药筒处于所述箱中时捕获所述患者特定药筒的荧光透视图像。

技术总结
公开了一种外科手术模拟装置，该外科手术模拟装置允许包括外科医生和成像专家的结构性心脏病(SHD)团队使用患者特定模型来执行模拟的心脏介入手术，该患者特定模型复制有待手术的特定患者的生物力学特性和回声特性。该外科手术模拟装置可以包括具有箱的站台，该箱用于接收具有患者特定模型的患者特定药筒。该装置还可包括站台中的食道通路系统和耦接到站台的通路端口的脉管通路系统。台的通路端口的脉管通路系统。台的通路端口的脉管通路系统。


技术研发人员：皮埃尔贝诺埃特
受保护的技术使用者：拜奥莫德克斯公司
技术研发日：2019.09.20
技术公布日：2021/9/28