胸腔镜模拟器及胸腔镜手术培训系统的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是教学器材技术领域。更具体地，涉及一种适用于胸腔镜手术的胸腔镜模拟器，以及应用胸腔镜模拟器进行手术模拟的一种胸腔镜手术培训系统。


背景技术：

2.随着医疗技术和医疗器械的发展完善，腔镜手术因切口小、对身体损伤小、出血量小、术后恢复快、医疗成本低等优点，已经深得医生与患者的喜爱。相应地，由于手术难度大，对于医生也提出了更高的技术要求。医生必须经过充分的训练才能掌握诸如手眼协调操作能力、空间想象和定位能力等技艺。
3.目前市场上的腔镜模拟器主要针对腹腔镜手术进行练习，外观上对人体胸腔尤其是人体胸肋骨的模拟度差，缺乏真实感，难以还原胸腔镜手术的操作，从而不能模仿胸腔手术的关键操作步骤，且模块集成度低，只能进行单一的技巧练习，增加了青年医生学习胸腔镜手术的学习曲线。此外，传统的腔镜模拟器体积和重量大，不可折叠拆卸，应用场景多固定单一，无法方便地携带移动，利用率较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于解决上述现有技术中存在的问题，提出一种胸腔镜模拟器，通过模拟人体肋骨并提供可供操作的模拟模块，增加胸腔镜手术使用体验。该胸腔镜模拟器易于组装拆卸，方便携带，有助于外科医生在多种场景下进行胸腔镜的模拟练习，降低医生胸腔镜基础技能练习的学习曲线。
5.为此，根据本发明的第一方面，提供一种胸腔镜模拟器，包括：肋骨结构，所述肋骨结构包括多个间隔排列的弧形元件；支撑底板，所述肋骨结构装设于所述支撑底板上，并限定操作空间；模拟模块，所述模拟模块装设于所述操作空间内以模拟胸腔内容物；以及操作入路，所述操作入路由可操作地连接于所述弧形元件之上的限位元件限定，以适于操作装置经由操作入路进入所述操作空间。
6.本发明的胸腔镜模拟器通过提供模拟人体肋骨的肋骨结构以及模拟模块，适用于在医院等场景下进行胸腔镜模拟训练和教学培训。借助于限位元件限定操作入路，操作入路的位置和尺寸可根据实际需要可操作地变更；通过结合不同的模拟模块，本发明的胸腔镜模拟器可以帮助外科医生在多种场景下进行胸腔镜的模拟器练习，降低医生胸腔镜基础技能练习的学习曲线。
7.根据上述技术构思，本发明可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。
8.在某些可选形式中，所述限位元件被设置为卡扣，所述卡扣沿所述弧形元件的长度方向可调节地卡接于一个弧形元件上或相邻两个弧形元件之间；其中，所述操作入路由所述卡扣上设置的开口限定，或者所述操作入路由沿所述弧形元件的长度方向布置的两个所述卡扣之间的间隙限定。
9.卡扣形式的限位元件易于连接至弧形元件，并能够自由调节在肋骨结构上的位置，以模仿不同的操作入路。取决于不同的卡扣构造，操作入路可由一个卡扣限定，或者由两个相邻的卡扣限定。
10.在某些可选形式中，所述卡扣设有对称布置的缺口，所述缺口分别卡接在相邻两个弧形元件之上。
11.在某些可选形式中，所述限位元件由软质聚合物制成。软质材料使得限位元件易于与弧形元件卡接固定，并且同样易于移动或拆卸。
12.在某些可选形式中，所述模拟模块与所述支撑底板彼此磁性吸附或通过连接件固定；或者所述模拟模块经由安装板固定于所述支撑底板，其中，所述模拟模块与所述安装板彼此磁性吸附或通过连接件固定，所述安装板与所述支撑底板通过连接件固定。
13.磁性吸附的连接方式尤其有利于模拟模块的装卸及更换，使得胸腔镜模拟器能够兼容多种模拟模块，适用于多种训练场景。
14.在某些可选形式中，所述安装板上设有间隔排布的多个安装孔，以适于通过连接件将所述模拟模块固定。
15.在某些可选形式中，所述模拟模块包括一个或多个主体支架和可拆卸地连接于所述主体支架上且与所述主体支架成角度布置的多个分支。以这种方式，模拟模块可根据实际需要组装拆卸并可更改多个分支的布置角度，从而形成不同形式的三维结构的模拟模块，能够在一定程度上立体还原胸腔内容物的结构形态，模拟仿真度高，满足真实操作体验。
16.在某些可选形式中，所述主体支架设有多个连接表面，各个连接表面上设有间隔排布的多个主连接孔，各个所述分支至少包括适于可拆卸地连接至所述主连接孔的第一支架。
17.在某些可选形式中，所述第一支架设有多个第一连接表面，各个第一连接表面上设有间隔排布的多个第一连接孔，以适于可拆卸地连接第二支架，所述第二支架与所述第一支架成角度布置。
18.在某些可选形式中，所述主体支架、所述第一支架和/或所述第二支架被设置为平行六面体。
19.在某些可选形式中，所述分支还包括适于可拆卸地连接至所述第二支架的第三支架，所述第二支架设有多个第二连接表面，各个第二连接表面上设有间隔排布的多个第二连接孔，所述第三支架通过所述第二连接孔与所述第二支架成角度布置。
20.在某些可选形式中，所述第三支架被设置为平行六面体或圆柱体。
21.在某些可选形式中，所述模拟模块还包括柔性件，所述柔性件通过定位件定位于一个或多个所述分支上或者沿所述分支排布。柔性件的设置进一步使得模拟模块能够适用于多种手术场合的模拟，例如模拟血管、支气管或神经、淋巴结、组织等等。
22.在某些可选形式中，所述多个分支、所述柔性件和所述定位件采用不同颜色标记。
23.在某些可选形式中，多个所述弧形元件连接于肋骨框架上，所述肋骨框架与所述支撑底板彼此磁性吸附或通过连接件固定。
24.在某些可选形式中，一个或多个所述弧形元件上设置有照明装置和/或摄像装置。
25.在某些可选形式中，所述支撑底板上设置有供连接及支撑辅助器件的固定部，所
述固定部沿所述肋骨框架的周边布置。
26.在某些可选形式中，所述辅助器件包括照明装置和/或摄像装置。
27.根据本发明的第二方面，提供一种胸腔镜手术培训系统，包括：上述第一方面的胸腔镜模拟器；操作装置，所述操作装置适于经由所述胸腔镜模拟器的操作入路进入操作空间，以模拟手术操作；摄像装置，所述摄像装置适于将手术操作实时成像和/或录像；其中，所述操作入路根据所述胸腔镜模拟器中的不同模拟模块可操作地调节位置和/或尺寸，以适应不同手术需要。
28.在某些可选形式中，所述摄像装置包括腔镜镜头、腔镜转换主机以及显示器。
29.在某些可选形式中，所述摄像装置还包括扶镜臂，所述扶镜臂连接于所述胸腔镜模拟器的支撑底板上。
30.本发明的胸腔镜模拟器增加了胸腔镜手术使用体验，模拟模块能够根据胸腔镜手术拆解关键手术步骤，降低难度，让初学者在模拟训练中练习关键手术步骤和基本技术。胸腔镜模拟器中各构件均可分开拆卸，安装方便，整体重量较轻，可置于手提箱中携带。操作入路和模拟模块的结合使用使得胸腔镜模拟器能够用于多场景下的胸腔镜模拟培训使用。
附图说明
31.本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的标记标识相同或相似的部件，其中：
32.图1是根据本发明一种实施方式的胸腔镜模拟器的立体示意图；
33.图2是图1中胸腔镜模拟器的侧面示意图，示出了弧形元件的排列方式；
34.图3是图1中胸腔镜模拟器的另一侧面示意图；
35.图4是图1中胸腔镜模拟器的顶部示意图；
36.图5是图1中胸腔镜模拟器的分解示意图；
37.图6a是根据本发明一种实施方式的限位元件的示意图，图6b是图6a中限位元件的平面示意图；
38.图7a是根据本发明一种实施方式的模拟模块的示意图，图7b是图7a中模拟模块从底部看的示意图，图7c是图7a中模拟模块的侧面示意图；
39.图8a是根据本发明另一种实施方式的模拟模块的示意图，同时示出了适用于定位件的一种实施方式的管套，图8b是图8a中模拟模块从顶部看的示意图，同时示出了适用于柔性件的某些实施方式的柔性管和胶圈，图8c是图8a中模拟模块的侧面示意图，同时示出了适用于柔性件的某些实施方式的柔性管；
40.图9是根据本发明实施方式的胸腔镜手术培训系统的架构示意图；
41.图10是根据本发明一种实施方式的用于胸腔镜手术培训系统摄像装置的腔镜镜头的示意图。
具体实施方式
42.下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中
所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。
43.本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
44.本文中，“模拟模块”是指适于模拟胸腔内容物的三维结构，例如包括但不限于模拟肺部、模拟心脏、模拟肝脏、模拟食道、模拟气管中的至少一种。“柔性件”是指适于变形以模拟胸腔内容物解剖结构的部件，例如模拟脉管、淋巴结、组织等。“操作入路”是指适于操作装置进入胸腔镜模拟器的操作通道，在胸腔镜模拟器中，可设置一个或多个操作入路，以适于一人或多人同时操作模拟器，满足不同的模拟需要。“限位元件”是指建立操作入路的元件。
45.根据本发明的构思，胸腔镜模拟器具有可根据实际需要更改或变化的模拟模块和操作入路，可适用于多种训练场景，以解决现有模拟器功能单一的缺陷。此外，胸腔镜模拟器易于安装拆卸和携带，可独立放置在任意工作台面上，满足不同场景环境的训练。
46.如图1所示的一种实施方式，根据本发明的胸腔镜模拟器包括由多个间隔排列的弧形元件构成的肋骨结构10，肋骨结构10装设于支撑底板40上，从而限定操作空间。在操作空间内，可装设模拟模块20以模拟胸腔内容物。有利地是，肋骨结构10与支撑底板40所限定的操作空间可具有相同的入口和出口，换句话说，模拟模块20可从图1中左侧的入口或出口装设，或者亦可从右侧的出口或入口装设，使得胸腔镜模拟器的摆放位置不受场地限制，使用时方便快捷。而且，本发明通过设置可操作调节的操作入路，操作装置进入操作空间的入路也不受胸腔镜模拟器摆放位置的限制，应用范围进一步提升。
47.具体地，结合图2至图5所示，在某些实施方式中，肋骨结构10包括多个等距排列且尺寸一致的弧形元件11，图中示例性示出十个，然而该数量并非限制。弧形元件11可由板材弯曲制成，加工容易，且适于根据实际需要选取弧形元件11的数量进行装设。例如，人体拥有第1至第12根肋骨，可选择完整数量的弧形元件11模拟人体胸腔肋骨，或者，在某些实施方式中，由于实际手术中从第3至第6肋骨间的缝隙进入操作的较多，亦可仅选择相应数量的弧形元件11模拟供手术训练的部分肋骨。
48.有利地是，弧形元件11通过将两端连接于肋骨框架12来构成肋骨结构10，这有助于将肋骨结构10作为整体与支撑底板40连接。最佳如图2和图4所示，在某些实施方式中，弧形元件11与肋骨框架12可成角度设置。可选地，该角度可根据人体肋骨的形成方式来确定。当然，在某些实施方式中，亦可将弧形元件11与肋骨框架12垂直设置。
49.在某些实施方式中，肋骨结构10与支撑底板40可通过磁吸方式连接，例如可在肋骨框架12的底部以及支撑底板40的对应位置设置磁铁，以使得两者彼此磁性吸附，装卸操作便利快捷。可选地，肋骨结构10与支撑底板40也可通过连接件固定，例如通过螺钉、螺栓等螺纹紧固件彼此固定。
50.在某些实施方式中，如图5所示，支撑底板40可设有凹陷部41来有助于对肋骨结构10定位。此外，为便于肋骨结构10装卸时的取放，在肋骨框架12上可对称设有一对把持部
13，图中示例性示出一侧的把持部13。在某些实施方式中，把持部13可在装设于支撑底板40上时卡入对应位置处的卡口43中，使得组装后的结构更为紧凑。
51.如上所述的，本发明提供了可操作调节的操作入路，操作入路由可操作地连接于弧形元件11之上的限位元件限定，以适于操作装置经由操作入路进入操作空间，模拟肋间操作的入路体验。操作入路通过限位元件建立。限位元件可调节操作入路的位置或尺寸，从而适用于各种模拟场合，并可替代仿真的“假皮”和“胸壁肌层”，有效节约成本。限位元件还可具有其他功能，例如为在使用胸腔镜模拟器时提供操作装置的支点。
52.根据本发明，限位元件可被设置为提供操作入路的任何形式。在某些实施方式中，可在弧形元件11上设置多个间隔开的开口来形成限位元件。此种方式中，弧形元件不仅仅作为肋骨结构的模拟部件。为此，可提供专用于提供限位作用的弧形元件，或者，相比于肋骨结构的模拟部件，将适用于提供限位作用的弧形元件构造为具有不同的尺寸。有利地，限位元件被设置为卡扣，以适于在相邻的两个弧形元件之间或者不同弧形元件之间提供操作入路的调节。可选地，卡扣沿弧形元件11的长度方向可调节地卡接于一个弧形元件11上或相邻两个弧形元件11之间。在卡扣卡接于一个弧形元件的情形下，卡扣可直接通过例如环套连接于弧形元件之上。
53.在某些实施方式中，卡扣上可直接设置有开口，操作入路由卡扣上的开口限定。在某些实施方式中，操作入路可由沿弧形元件11的长度方向布置的两个卡扣之间的间隙限定。进一步，卡扣能够沿弧形元件的长度方向可调节，也就是，卡扣在弧形元件上卡接的位置可改变。以这种方式，操作入路的尺寸可通过调节两个卡扣之间的间距来改变，以适应不同的操作装置。
54.通过卡扣实现沿弧形元件11的长度方向或者相邻两个弧形元件之间可调节的卡接，这尤其有利于调整或改变操作入路的位置。事实上，在对胸腔内容物实施手术时，操作装置的入路并不唯一，这也就造成操作入路的位置不唯一，使得常规模拟器通常需要设置多个入路开口，装置结构复杂且成本较高。相比而言，本发明的限位元件可操作地或可调节地连接于弧形元件之上，操作入路的尺寸和/或位置不再受限，并且仅通过一个或两个限位元件，即可形成不同的操作入路，进而可实施不同的手术模拟训练，使得训练更加多元化，满足不同用户的训练需求。
55.图6a至图6b示出了一种实施方式的卡扣形式，卡扣50可设有大致圆形的横截面，并设有对称布置的缺口51，例如示例性示出的四个缺口，相对称的两个缺口51分别能够卡接在相邻两个弧形元件11之上。应理解的是，卡扣50的横截面形式并非限制，可具有圆形、椭圆形、长圆形、方形、长方形或多边形等横截面形状。类似地，缺口51的形状亦可为弧形、方形、v形或u形等，而并非仅图中示出的大致半圆形。
56.为获得限位元件的易于调节，同时保证限位元件与弧形元件之间稳固的连接，限位元件采用软质材料制成，优选为软质聚合物。这里的“软”相对于弧形元件的材质而言，是指较易变形的材料，但仍具有一定的硬度和强度，例如泡棉塑料。作为选择，限位元件可选的软质材料包括但不限于，聚氨酯(pur)、聚苯乙烯(ps)、聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)、酚醛树脂(pf)等。
57.在将肋骨结构10与支撑底板40连接之后或之前，模拟模块20可与支撑底板40彼此磁性吸附或通过连接件固定。在图5所示实施方式中，模拟模块20可经由安装板30固定于支
撑底板40，其中，模拟模块20可与安装板30彼此磁性吸附或通过连接件固定，安装板30则例如借由穿过孔洞32的连接件与支撑底板40连接固定。根据本发明，模拟模块可根据实际需要来更换其结构形式和/或放置位置，因此，安装板30上可设有间隔排布的多个安装孔31，以适于通过连接件将模拟模块20固定，并可根据实际情况调节模拟模块20的固定位置，或者同时固定多个不同的模拟模块来达到不同的练习目的。多个安装孔31可如图5所示成直线排布成一列，并大致位于安装板30的中部位置，亦可被布置为平行的多列或者彼此成角度排布的多列。
58.在现有模拟器中，通过使用与实际质感相近的软性材料来构造生物质感的器官模型，用以提高真实感。然而，已意识到的是，这种器官模型的耐用性和储存性不令人满意，并且不能重复使用，势必会导致成本的大幅增长。
59.根据本发明，模拟模块被构造为三维结构形式，结合图7a至图7c所示一种实施方式，模拟模块20可包括一个或多个主体支架21和可拆卸地连接于主体支架21上且与主体支架21成角度布置的多个分支，图中示例性示出一个主体支架21及其上的多个分支。以这种方式，模拟模块可被形象地构造为树状结构，能够让腔镜基础操作在立体空间中进行，代替既有的平面操作，模拟手术中的真实空间视觉效果。通过对分支进行不同造型，还能够使得模拟模块20适用于模拟多种器官结构。例如，可在一定程度上还原肺部解剖结构，包括肺实质形态、支气管、脉管走行方向，便于操作者在树状结构上练习胸腔镜手术基础技能。采用本发明的模拟模块，可拆卸的各个部件使得制造更为容易且易于携带和保存，通过不同方式(例如不同分支或不同布置角度等)的组装，模拟模块能够将各种软性器官标本化，实现重复适用于多种场合，有效节约成本并延长使用寿命。
60.具体来说，主体支架21可设有多个连接表面，各个连接表面上设有间隔排布的多个主连接孔212，各个分支至少包括适于可拆卸地连接至主连接孔212的第一支架22。此外，主体支架21可例如通过螺栓穿过其上设置的螺纹孔211连接固定于安装板30上的安装孔31。进一步，第一支架22可设有多个第一连接表面，各个第一连接表面上设有间隔排布的多个第一连接孔221，以适于可拆卸地连接第二支架23，其中第二支架23与第一支架22成角度布置。以这种方式，第一支架22连接于主体支架21上形成“一级分支”，第二支架23连接于第一支架22上形成“二级分支”，从而形成从树状结构的中心向周围发散分布的锥形空间，较为逼真地模拟例如肺叶、肺段的锥形结构。
61.优选地，主体支架21、第一支架22和第二支架23被设置为平行六面体，平面形式的连接表面更有助于各个支架之间彼此的连接以及彼此成角度的布置。然而，应理解的是，其余形式的连接表面也是可行的，且不排除具有平面形式的连接表面的多面体。取决于各个分支所需的层级，有利地将最终层级的支架构造为例如圆柱体形式，以简化结构。此外，各个支架之间成角度布置应被理解为各个支架并非彼此成直角布置。在某些实施方式中，随着分支层级越多，支架的尺寸还可趋于减小，以真实模拟胸腔器官内的结构分布。
62.举例来说，在某些实施方式中，各个分支还包括适于可拆卸地连接至第二支架23的第三支架24，其中，第二支架23设有多个第二连接表面，各个第二连接表面上设有间隔排布的多个第二连接孔231，以适于第三支架24通过第二连接孔231与第二支架23成角度布置，从而形成“三级分支”。如图7a中所示，在作为最终层级的情况下，第三支架24可被设置为圆柱体形式。作为选择，主体支架21、第一支架22、第二支架23和第三支架24可由塑性材
料制成或由金属制成，例如铝或铝合金，具有材质较轻、加工容易且成本较低的优点。
63.从图7a至图7c中还可看出，在某些实施方式中，第一支架22、第二支架23上还可设有与第一连接孔221、第二连接孔231不同形式的连接孔，例如，较小尺寸的第一次级连接孔222、第二次级连接孔232，用以连接额外的部件来实现不同的模拟功能。此外，尤其如图7a中所示，例如在第一支架22的端部设有端接孔223，由此，可基于实际需要连接多个第一支架22及其上的第二支架和第三支架，以适于扩展模拟模块的操作范围。
64.应理解的是，上述“成角度布置”不仅包括在同一平面内成角度布置，还应涵盖在不同平面内的成角度布置。图8a至图8c示出了另一种实施方式的模拟模块。在该实施方式中，彼此端接的第一支架22a、22b在不同平面内相互成角度地布置，从而相比于上述实施方式构成了更为立体的树状结构。基于该构思，第二支架23和第三支架24上亦可设置类似的端接孔，用以端接额外的支架，从而第二支架23和第三支架24亦可类似地在不同平面上互成角度地布置。
65.在某些实施方式中，模拟模块20还可包括柔性件，柔性件可通过定位件定位于一个或多个分支上或者沿分支排布，用来模拟胸腔内容物解剖结构，例如包括脉管、血管等管状物，或者淋巴结、组织等非管状物，定位件用于固定柔性件且可以采用环形或非环形等多种形式。
66.在某些实施方式中，如图8a至图8c所示，柔性件可被设置为柔性管26，通过例如管套251、252的定位件，柔性管26可穿设于分支上设置的多个管套251、252中而沿分支排布，从而模拟血管、脉管、支气管或神经等管状物。具体为，管套251、252可设置于多个第一支架22的第一连接孔221和/或第一次级连接孔222中，可设置于多个第二支架23的第二连接孔231和/或第二次级连接孔232中，和/或多个第三支架24的第三连接孔241中，用以形成柔性管26排布路径的轨道，从而柔性管26可根据需要穿过不同的管套排布来模拟不同的管状物。在某些实施方式中，柔性管26可设置为不同粗细和/或长度，相应地，管套251、252可被设置为具有不同的径向尺寸。这样，模拟模块还可用于专项练习例如有关血管的腔镜技巧。作为选择，定位件可采用金属制成，柔性件可采用塑料制成。在某些实施方式中，定位件或管套可采用金属环的形式，以适于供柔性管穿过，然而其他形式的结构也是可行的，只要适于将柔性管固定。
67.在某些实施方式中，柔性件可被构造为适于模拟非管状物，例如环形结构或非环形结构，图8b中示例性示出了例如硅胶制成的环形胶圈27。在定位件为金属环形式的管套时，胶圈27可弹性套装于一个或多个分支的一个或多个管套上，用于模拟例如淋巴结等组织，以使得模拟模块还可适用于模拟淋巴结手术。当然，其它非环形的定位件结构也是可行的，只要适于将胶圈按需固定至各分支上。
68.基于本发明的上述构思，在未图示的某些实施方式中，柔性件还可构造为其它可行的解剖结构。在某些实施方式中，可将模拟例如心脏或肝脏等的柔性件固定或游离于树状结构之上，以使得胸腔镜模拟器可同时适用于不同操作人员进行不同的模拟训练，应用更为广泛。
69.应理解的是，上述各个支架之间以及定位件与各个支架之间的连接可通过螺纹紧固件实现，最终整个模拟模块20被构造为立体形式的树状结构，且整个树状结构可以拆卸和自由组合，方便针对不同练习目标进行对应练习。为了区分各个层级的支架，各个分支可
采用不同颜色标记。例如，第一支架22可采用红色，第二支架23可采用黄色，第三支架24可采用蓝色。类似地，管套251、252和柔性管26也可采用不同的颜色标记，以模拟不同部位的血管或支气管。例如，第一支架22上的管套可采用白色，第二支架23上的管套可采用黄色，红色柔性管可模拟肺动脉，蓝色柔性管可模拟肺静脉。由此，本发明的模拟模块20能够还原例如腔镜肺手术的关键操作步骤，通过结合操作入路和操作装置，可以有效帮助操作人员练习组织的牵拉、定位，血管或支气管的间隙游离，过线结扎，切割闭合器的置入练习等相关手术技能训练。
70.当胸腔镜模拟器应用于手术培训系统时，如图9所示，除了用于实施手术的操作装置，还适于结合摄像装置将手术操作实时成像和/或录像，能够真实还原腔镜系统，并且可调整不同“视野”情况，满足练习不同手术入路的需要，也可练习团队配合。在某些实施方式中，摄像装置可包括腔镜镜头、腔镜转换主机以及显示器，通过腔镜转换主机将腔镜镜头所拍摄画面实时展现在显示器中或者可用于录像回放，及时发现错误手法并纠正，提高训练质量。作为选择，腔镜镜头可包括置于操作空间内的内置镜头，也可包括经由操作入路进入操作空间的便携式直杆腔镜镜头，如图10示例性示出的直杆腔镜镜头60。当采用内置镜头时，在某些实施方式中，内置镜头可布置在一个或多个弧形元件11上。在某些实施方式中，弧形元件11上还可设有照明装置，例如led灯或灯带。
71.在某些实施方式中，如图5所示，支撑底板40上可设置有供连接及支撑辅助器件的固定部42，可选地，所述固定部沿肋骨框架12的周边布置。作为选择，固定部42可为连接孔的形式，用以连接例如照明装置和/或摄像装置等辅助器件。在某些实施方式中，肋骨框架12上亦可设置有类似的连接孔形式的固定部来连接辅助器件，例如固定部15。此外，肋骨框架12上还可设有通孔14，以便于电子器件的电线走线，使得整体外观整洁美观。应理解的是，这里的辅助器件是指从肋骨结构10的外部经由操作入路进入操作空间的器件。在采用便携式直杆腔镜镜头的情形中，摄像装置还可包括扶镜臂。扶镜臂的一端连接于支撑底板40上的固定部42，另一端固定腔镜镜头，以使得腔镜镜头固定于操作入路处，并可根据需要调整镜头位置以调整视角。在某些实施方式中，支撑底板40的底部可安装有垫脚，例如硅胶吸盘垫脚，以有利于将支撑底板进而整个胸腔镜模拟器在任意工作台面上固定就位，保证手术模拟训练的顺利实施。在某些实施方式中，垫脚的高度可调，从而可实现胸腔镜模拟器的操作角度的调整，较高程度地还原模拟操作场景。
72.在应用胸腔镜模拟器实施手术模拟操作时，首先根据不同的手术入路设定限位元件(如卡扣)的位置，建立操作入路，然后使用腔镜器械通过操作入路进入操作空间中进行胸腔镜模拟操作。采用便携式腔镜镜头时，便携式腔镜镜头通过扶镜臂固定，镜头前端通过操作入路深入操作空间之中，实时拍摄操作画面，再经过线缆将信号输入腔镜转换主机，腔镜转换主机最终将处理好的信号传递给显示器，显示实时画面。
73.本发明的胸腔镜模拟器可以模拟人体肋骨，增加胸腔镜手术使用体验。模拟模块能够根据胸腔镜手术(例如肺部手术)拆解关键手术步骤，降低难度，让初学者在模拟训练中练习关键手术步骤和基本技术。与现有腔镜模拟器相比，本发明的胸腔镜模拟器对胸腔手术更有专科性和针对性，能够提供更有效的练习。胸腔镜的肋骨结构以及内部的模拟模块均可分开拆卸，安装方便，可置于手提箱中携带，整体重量较轻，可用于多场景下的胸腔镜模拟器培训使用。
74.这里应当理解的是，图中所示实施方式仅显示了根据本发明的胸腔镜模拟器的各个可选部件的可选形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本发明的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。
75.以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。