仿真皮肤、仿真腹壁、训练模型及仿真皮肤的制备方法与流程

1.本技术涉及医学教育领域，尤其涉及一种仿真皮肤、仿真腹壁、训练模型及仿真皮肤的制备方法。


背景技术：

2.仿真皮肤可应用于切开、缝合、打结、剪线、拆线等多种外科手术学的基础练习，通过模拟人体皮肤的柔性、韧性等特点供医学生练习使用。
3.在临床外科手术中，大众对缝合外观的要求也逐渐提高，尤其妇产科、皮肤美容科等。目前仿真皮肤主要是为硅胶材料，整体的柔性、韧性均匀，但是随着时间的延长，硅胶容易老化，整体柔性降低、韧性增强，不利于缝合训练，尤其是皮内缝合技术的训练。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本技术提供了一种仿真皮肤，为三层复合体，依次为表层、中间层、内层，其中：所述表层由r
‑
6010a硅橡胶、r
‑
6010b硅橡胶混合而成；所述中间层由hc
‑
0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶混合而成；所述内层由r
‑
6010a硅橡胶、r
‑
6010b硅橡胶混合而成。
5.进一步的，所述表层由r
‑
6010a硅橡胶与r
‑
6010b硅橡胶按比例1:1混合而成，所述内层由r
‑
6010a硅橡胶与r
‑
6010b硅橡胶按比例1:1混合而成，所述中间层由hc
‑
0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶按比例1:1:1混合而成。
6.进一步的，所述中间层的厚度大于等于所述内层的厚度。
7.进一步的，所述中间层的厚度大于等于所述表层的厚度。
8.进一步的，所述仿真皮肤厚度为2~3mm。
9.进一步的，所述表层厚度为0.5~0.9mm，所述中间层厚度为0.9~1.7mm，所述内层厚度为0.6~0.9mm。
10.进一步的，所述内层铺设网状弹性纤维。
11.进一步的，还包括模拟血管，设置在所述表层与所述中间层之间和/或所述中间层与所述内层之间。
12.本技术还提供了一种仿真腹壁，包括前述任一项所述的仿真皮肤。
13.进一步的，还包括沿所述仿真皮肤向下延伸的仿真皮下层、仿真筋膜层、仿真肌肉层、仿真腹膜层中的至少一层。
14.进一步的，所述仿真皮下层由hc
‑
0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶混合而成。
15.进一步的，所述仿真皮下层由r
‑
6016/180a硅凝胶、r
‑
6016/180b硅凝胶混合而成。
16.进一步的，所述仿真筋膜层由r
‑
6010a硅橡胶与r
‑
6010b硅橡胶混合而成。
17.进一步的，所述仿真肌肉层由r6016
‑
20a硅橡胶、r6016
‑
20b硅橡胶混合而成。
18.进一步的，所述仿真腹膜层由r
‑
6010a硅橡胶与r
‑
6010b硅橡胶而成。
19.进一步的，还包括网状弹性纤维，铺设在所述仿真皮下层、所述仿真筋膜层、所述肌肉层、所述腹膜层中的至少一层内。
20.进一步的，还包括模拟血管，分布在所述仿真腹壁内。
21.本技术还提供了一种训练模型，包括前述任一项所述的仿真腹壁。
22.本技术还提供了一种仿真皮肤的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将第一混合液抽取真空后，均匀涂覆在模具内，加热固化，形成所述仿真皮肤的表层；步骤2，将第二混合液抽取真空后，均匀涂覆在所述表层表面，加热固化，形成所述仿真皮肤的中间层；步骤3，将第一混合液抽取真空后，均匀涂覆在所述中间层表面，加热固化，形成所述仿真皮肤的内层。
23.进一步的，所述第一混合液由r
‑
6010a硅橡胶、r
‑
6010b硅橡胶按比例1:1混合而成。
24.进一步的，所述第二混合液由hc
‑
0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶按比例1:1:1混合而成。
25.进一步的，所述内层铺设网状弹性纤维。
26.进一步的，所述表层与所述中间层之间铺设模拟血管。
27.进一步的，所述中间层与所述内层之间铺设模拟血管。
28.本技术的有益效果是：仿真皮肤设置为不同材质形成的三层复合体，表层和内层由r
‑
6010a硅橡胶、r
‑
6010b硅橡胶按比例1:1混合而成，中间层由hc
‑
0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶按比例1:1：1混合而成，整体厚度为2~3mm，其中中间层的厚度大于等于表层和/或内层的厚度，表层厚度为0.5~0.9mm，中间层厚度为0.9~1.7mm，内层厚度为0.6~0.9mm，使整体质地更柔软，有弹性，不仅增加了仿真皮肤的伸长率，还加大了行针空间，便于进针和走线，利于皮内缝合的操作，同时在内层铺设网状弹性纤维，使仿真皮肤具有抗撕裂性，缝合训练时可防止缝线撕脱，内设模拟血管能够模拟皮肤小血管血液渗出效果。
29.仿真腹壁具有多层人体解剖结构，包括具有三层复合体结构的仿真皮肤、仿真皮下层、仿真筋膜层、仿真肌肉层、仿真腹膜层，能够模拟真实的人体腹壁，通过在各层内铺设网状弹性纤维，及设置可供模拟血液流动的模拟血管，可用于腹壁的开腹、关腹训练，以及在切开及刺破时模拟出血的情况。
30.仿真皮肤和/或仿真腹壁应用在训练模型上，可用于模拟人体皮肤以及腹部外科手术的训练，如剖宫产等。
附图说明
31.图1是本技术实施例仿真皮肤的结构示意图。
32.图2是本技术实施例仿真皮肤的使用状态示意图。
33.图3是本技术另一实施例仿真腹壁的结构示意图。
34.图4是本技术又一实施例训练模型的结构示意图。
具体实施方式
35.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有的其他实施例，均属于本技术的保护范围。
36.本技术中所提及到的r
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6010a硅橡胶、r
‑
6010b硅橡胶、hc
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0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶、r
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6016/180a硅凝胶、r
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6016/180b硅凝胶、r6016
‑
20a硅橡胶、r6016
‑
20b硅橡胶均为中蓝晨光化工研究院有限公司晨远公司生产。
37.本技术实施例提供了一种仿真皮肤1，如图1~图2所示，仿真皮肤1为三层复合体结构，依次为表层101、中间层102、内层103，其中：表层101、内层103均由r
‑
6010a硅橡胶、r
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6010b硅橡胶混合而成；中间层102由hc
‑
0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶混合而成，使得中间层102与表层101、内层103质地不同。
38.其中，由r
‑
6010a硅橡胶、r
‑ꢀ
6010b硅橡胶混合而成的表层101，具有柔韧的弹性，表面干爽，具有良好的手感，更接近人体皮肤的外形及手感。由hc
‑
0205a硅橡胶、r
‑
890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶混合而成的中间层102，具有硅凝胶和硅橡胶集合后的特点，即弹性较单独硅橡胶高，成型固化后形成的半凝固状态具有较单独硅凝胶稍硬的软硬度，协调了仿真皮肤1的压缩量和伸长率。
39.表层101、中间层102、内层103，三层结构复合为一体，不分离脱层，相较于单一硅胶材料，增加了仿真皮肤1的压缩量和伸长率，使仿真皮肤1不仅具有接近人体皮肤的触感，还提供了缝合时进针及缝合线走线的空间及位置，便于皮肤的缝合训练，尤其是皮内缝合的训练。
40.为了使各组分混合后保持良好、稳定的柔软度，表层101由r
‑
6010a硅橡胶与r
‑
6010b硅橡胶按比例1:1混合而成，内层103由r
‑
6010a硅橡胶与r
‑
6010b硅橡胶按比例1:1混合而成，中间层102由hc
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0205a硅橡胶、r
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890g/20a硅凝胶、r
‑
890g/20b硅凝胶按比例1:1:1混合而成。
41.为了提高仿真皮肤1整体的压缩量和伸长率，增大缝合时进针及缝合线走线的空间及位置，可设置中间层102的厚度大于等于表层101的厚度，和/或，大于等于内层103的厚度。
42.为了使仿真皮肤1更接近人体皮肤的厚度，提高缝合训练的手感，便于皮内连续缝合、皮下缝合的进针和缝合操作，为进针和缝合线提供走线的空间和位置，仿真皮肤1厚度设置为2~3mm,具体可以设置为：表层101厚度为0.5~0.9mm，中间层102厚度为0.9~1.7mm，内层103厚度为0.6~0.9mm。
43.在缝合训练时，由于缝合线的拉力作用，常常会导致仿真皮肤撕裂，使缝合线撕脱，影响缝合训练，因此，本实施例中，内层103内铺设网状弹性纤维1031，通常情况下，可以采用氨纶、莱卡、尼龙等纤维，也可以是丝袜等弹性网状结构，可以在缝合过程中，固定缝合线，防止撕脱，保证缝合效果，需要注意的是，弹性网状结构的厚度不大于内层103的厚度。
44.人体皮肤在切开或破损时会有血液流出或渗出，为了模拟这一现象，本实施例中，还包括模拟血管104，可以设置在表层101与中间层102之间和/或中间层102与内层103之间，以模拟皮肤小血管，当仿真皮肤1被切开或破损时可以模拟血液流出或渗出。
45.如图3所示，本技术另一实施例还提供了一种仿真腹壁10，由外向内依次包括仿真皮肤1、仿真皮下层2、仿真筋膜层3、仿真肌肉层4、仿真腹膜层5。其中：仿真皮肤1（可参考图1、图2），为三层复合体，包括表层101、中间层102、内层103，其中：表层101、内层103均由r
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6010a硅橡胶、r
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6010b硅橡胶按比例1:1混合而成；中间层102由hc
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0205a硅橡胶、r
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890g/20a硅凝胶、r
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890g/20b硅凝胶按比例1:1:1混合而成。
46.通常情况下，为了满足人体皮肤的仿真度及皮下及皮内缝合的进针及缝合线走线的空间及位置需求，仿真皮肤1整体厚度设置为2~3mm，且中间层102的厚度分别大于等于其他两层的厚度。
47.表层101与中间层102之间、中间层102与内层103之间分别铺设模拟血管104，以模拟皮肤小血管，当仿真皮肤1被切开或破损时可以模拟血液流出或渗出。
48.内层103内铺设一层网状弹性纤维1031，本实施例中，采用丝袜，在进行皮内缝合时，以固定缝线，防止撕脱，保证缝合效果。
49.仿真皮下层2，模拟人体脂肪组织，与仿真皮肤1的内层103紧密贴合，厚度通常设置为9~12mm，由hc
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0205a硅橡胶、r
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890g/20a硅凝胶、r
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890g/20b硅凝胶按比例1:1:1混合而成，有稳定的弹性和软硬度。一些实施例中，仿真皮下层2还可以由r
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6016/180a硅凝胶、r
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6016/180b硅凝胶按比例1:1混合而成。
50.仿真筋膜层3，模拟人体筋膜，由仿真皮肤1沿仿真皮下层2向下延伸，且与仿真皮下层2紧密贴合，厚度通常设置为不大于1mm，由r
‑
6010a硅橡胶、r
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6010b硅橡胶按比例1:1混合而成，具有良好的弹性。
51.仿真肌肉层4，模拟人体肌肉组织，厚度通常设置为3mm左右，由r6016
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20a硅橡胶、r6016
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20b硅橡胶按比例1:1混合而成。
52.仿真腹膜层5，模拟人体腹膜组织，厚度通常设置为不大于1mm，由r
‑
6010a硅橡胶、r
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6010b硅橡胶按比例1:1混合而成。
53.为了使各仿真层结构颜色更接近真实人体各组织层，在各仿真层的混合液制作过程中可以添加适当颜料，以满足视觉效果。
54.在进行剖宫产等需要对腹壁进行切开及缝合的训练中，为保证各仿真层的切开及缝合效果，可以在仿真皮下层2、仿真筋膜层3、仿真肌肉层4、仿真腹膜层5添加网状弹性纤维加固，防止撕脱。还可以根据各仿真层的弹性、抗撕性，调整网状弹性纤维的层数，如，可以在模拟人体脂肪组织的抗撕性相对较弱的仿真皮下层2内铺设至少两层丝袜，以保证切开和缝合时防止撕脱。
55.一些实施例中，还包括模拟血管6，分布在仿真腹壁10内，以模拟主静脉、动脉，如设置在仿真皮下层2内和/或仿真肌肉层4内，通过横向或纵向铺设模拟血管6，当横切口或竖切口时，仿真腹壁10都可以有模拟血液的流出。
56.如图4所示，本技术又一实施例提供了一个具有仿真腹壁10的训练模型20，该模型具有孕妇的特征结构，包括仿真子宫11、仿真胎儿12，可用于腹部外科手术的训练，如剖宫产手术的开腹、关腹训练，训练模型20可以为整体的人体模型，也可以为具有腹部结构的局部模型。
57.通过训练模型20，医学生在剖宫产手术训练中，依次切开仿真腹壁10的各解剖层、仿真子宫11、取出仿真胎儿12、缝合仿真子宫11、仿真腹壁10，通过设置完整的各组织的解
剖分层，使操作者不仅增加了对手术流程的了解，还增加了对人体腹壁的解剖层次及周围的组织结构的了解。
58.为了体现更完整的解剖层次，还可以包括仿真羊膜囊及内部环境。
59.仿真腹壁10内分布模拟血管提供模拟血液以供训练时模拟切开或破损时血液的流出或溢出，羊膜囊内填充模拟羊水以供操作者用吸引器将模拟羊水吸干，再进行取出仿真胎儿12的操作，为了便于训练操作的可循环操作，本实施例中，还可以提供储液泵循环系统，分别与模拟血管、羊膜囊连通，为模拟血管及羊膜囊提供模拟血液及模拟羊水，该储液泵循环系统装置可以设置在训练模型20的内部或外部。
60.本技术实施例还提供了一种仿真皮肤的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将第一混合液抽取真空后，均匀涂覆在模具内，加热固化，形成仿真皮肤的表层；步骤2，将第二混合液抽取真空后，均匀涂覆在表层表面，加热固化，形成仿真皮肤的中间层；步骤3，将第一混合液抽取真空后，均匀涂覆在中间层表面，加热固化，形成仿真皮肤的内层。
61.其中：第一混合液由r
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6010a硅橡胶、r
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6010b硅橡胶按比例1:1混合而成，加热至40~60度，20~30分钟固化而成，使表层具有柔韧的弹性，表面干爽，具有良好的手感，接近人体皮肤的外形及手感。
62.第二混合液由hc
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0205a硅橡胶、r
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890g/20a硅凝胶、r
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890g/20b硅凝胶按比例1:1:1混合而成；加热至20~40度，30~40分钟固化而成，使中间层具有硅凝胶和硅橡胶集合后的特点，即较高于单独硅橡胶的弹性，稍硬于单独硅凝胶的软硬度。
63.通过该方法制备的具有三层结构的仿真皮肤，复合为一体，不分离脱层，相较单一硅胶材料，增加了仿真皮肤的压缩量，伸长率，不仅接近于人体皮肤的触感，还提供了缝合时进针及缝合线走线的空间及位置。
64.表层与中间层、中间层与内层之间均可铺设模拟血管，以模拟人体皮肤小血管，当仿真皮肤被切开或破损，模拟出血。
65.内层铺设网状弹性纤维，在缝合训练时，固定缝线，防止撕脱。