高仿真全脏器手术训练系统

针对腹腔镜技能模拟训练

① 盒式模拟训练器可以训练眼手配合的能力,镜下器械的基本操作技巧,但仅限于训练上述基本技能。

② VR 模拟器计算机虚拟技术达到仿真的要求非常高,手术模块固定,不能随意改变,并且 VR 模拟器十分昂贵,在我国的普及率不足,满足不了腹腔镜大范围开展的需求。

③ 动物实验是最接近临床的腔镜手术训练方式, 但是由于实验动物成本、麻醉配套、场地限制等原因导致每次训练成本极高,限制了训练使用频率,难以大规模推广应用。

④ 真实的临床手术,这传统方式并不完全符合伦理要求,且在患者权益要求日趋高涨的 现实情况下具有较高地教学风险和不必要纠纷;同时由于日均临床病例有限,疾病品种单一且不可控,培训效果并不十分理想。目前医学院、普通医院由于客观原因缺乏腔镜培训条件,许多医师缺乏系统性学习和真实训练,他们往往在一定年资后练练模拟器、观摩几台手术后便匆匆上临床,而后在临床中再慢慢积累经验和技巧。这种方式在一定程度上埋下了医疗风险,同时因无法快速批量化培训优质腔镜医师也限制了医院业务的快速发展。腔镜手术的日益快速增长需求与腔镜医师传统培训模式周期长且效果不佳是制约腔镜技术普及、医院快速发展的长期矛盾。

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当前由四川大学华西医院牵头,按照国家医学考试中心项目管理有关规定组建了腹腔镜技术考核评价专家委员会,建立了符合中国国情的中国腹腔镜技术考核与评价标准体系(CLSTA),规范了腹腔镜行业的制度。为解决日益增长的腹腔镜手术需求同医师技能提升缓慢之间的矛盾,基于此西安赛德欧医疗研究院科技有限公司,依托西安交通大学吕毅教授团队在医工结合方向数十年的研究积累,研发出适用于住培、专培及继续医学教育项目的“全真脏器手术训练系统”。有助于行业技术的快速推广与标准化培训。 

该系统将处理后鲜活的动物脏器置于高仿真脏器腹腔内,由于猪和人的皮肤组织结构很相似,猪的心脏和人的大小相近,结构相同,肾脏与人大小一致,生理结构也和人相近,而且猪的脏器获取相对比较容易,所以我们选用的是猪的全套脏器,标准化流程灌注后用于训练器术式训练,还原真实的手术场景。

 我们选用的脏器来自中国西安的屠宰场。由于屠宰场禁止向活猪注射抗凝血剂,因此我们面临着血管中血栓形成的问题。基于此我们使用了一种器官移植技术,该技术用于当器官移植手术没有提前进行肝素化时,设计了一个体外灌注系统,用于模拟血液循环、肝脏的血液供应。该系统由以下组成:蠕动泵、管子、循环箱、流量监测、压力计组成。

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核心技术

① 系统化便携化的产品设计:该系统以真实腔镜状态下的充分模拟为标准,搭载智能语音及触摸屏控制技术,同时配备高质量手术器械,全面满足微创手术训练实操需求 。同时该训练系统既具模仿人体腹壁的弹性触感,又有适宜腔镜器械操作的刚性支撑性能,真实还原腹腔镜人工气腹状态。 

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② 医学团队提供强大的器官移植技术支撑:通过标准方式获取动物器官后,采用自主研发的灌注液配方进行灌注,保障操作过程真实。 并通过与蠕动泵灌注系统的连接,真实模拟人体血流灌注状态,达到极其逼真的腔镜手术操作效果。同时,器官低温保存技术的应用,也可显著延长动物器官的保存及使用时限。 

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③ 用于自动评估的人工智能算法:该系统使用高精度的图像识别实时评分系统,实时精准计量和采集血压、血液流速,全面评估手术实际操作场景。另外也可对操作过程进行实时拍照、录像,记录手术操作的关键步骤。

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产品特点

① 系统聚焦专科专项训练,兼容全科拓展。该系统提供专科单脏器重点术式训练,兼容扩展至胸腔腹腔盆腔全脏器应用,训练科目覆盖了肝胆外科、胃肠外科、泌尿外科、妇产科、胸外科等主要科室手术科目。

② 系统深度还原真实情景,呈现真实操作体验。该系统采用全真脏器训练,模拟人体生理状态,并有蠕动、出血等真实场景,与真实的操作力反馈手感,满足临床手术环境要素真实腔镜下的充分模拟,让训练事半功倍。

③ 系统提供标准教学手术示范和多维考核反馈。该系统可以根据需求提供标准手术示范,学员可通过练习手术技能,对比训练,云端数据记录进行专业客观评分,同时实现训练效果评价及医师手术等级审核。

综上所述,高仿真全脏器手术训练系统是一个极具前景的外科手术训练平台,可以极好的模拟人体解剖结构和生理状态,极高的还原手术真实场景,有利于提高外科医生的腹腔镜操作技能,有利于腹腔镜技术普及,有利于提高手术质量,造福病患。更加助力我国的住院医师规范化培训、专业医师规范化培训、继续教育及专业术式落地培训,为实现“健康中国 2030”贡献我们的力量。