[发明专利]多模态仿生体模

说明书

【技术领域】

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种多模态仿生体模。

【背景技术】

由于超声具有适应面广、价格低廉、无辐射、快捷及无创等优点，超声诊断已经在国内外得到了广泛的应用。超声诊断是利用超声波在人体组织界面发生反射和散射信号的强弱差异来传递生物内部信息，从而达到诊断的目的。随着医学超声领域的不断发展，超声诊断的影像技术也发生了深刻的变革，产生了大量的成像新技术：彩色多普勒、介入超声、三维超声、宽频带超声等，而且超声不仅可以用于临床的诊断，还可以广泛应用于术中导航，辅助医生安全顺利的完成手术，如经皮肾穿微创碎石术等。

此外，在生物医学方面应用较多的还有MRI(Magnetic Resonance Imaging，原子核磁共振成像，简称核磁共振成像)。其原理是，将患者置于成像体内，通过向患者施加射频信号，靶区域氢原子核受到射频信号激励，发出微弱的射频信号，称为核磁共振信号，再通过施加适当梯度磁场，可有选择地获得磁共振信号，通过对信息进行处理获得各点的组织特性而对组织成像。磁共振图像具有极高的组织分辨能力，能较容易地区分正常组织和肿瘤组织，确定肿瘤组织的边界。另外，磁共振图像得到的是一定体积内的立体数据，可以对人体某个部位以至全身成像，因此可以用于病变部位的准确定位。

超声诊断或MRI成像是现今医学研究的重点，对种类繁多、功能复杂的超声或MRI成像的评价是其应用于临床的必经阶段，所以建立完善的体外评价体系尤为重要。

体模，即仿生物体组织器官模型的简称，包括仿组织器官的外形、颜色及生理特性，其主要用于临床医学试验模拟，此外，还可以用于教学试验。传统的临床医用的体模种类繁多，如用于超声诊断的体模，用于MRI成像的体模等。但传统的仿生体模多是单模态且针对人体不同组织器官的体模，并没有一种能够实现多模态且具有人体躯干部分符合人体解剖学的各个组织器官整体的仿生体模，因此，无论是在教学试验和科研上均造成不便。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种使用方便的集合人体多个组织器官的多模态仿生体模。

一种应用于超声波或核磁共振检测的多模态仿生体模，包括组织器官体模、固定底座及流体控制系统，所述组织器官体模包括多个仿人体组织器官的体模单元，所述多个体模单元按照人体解剖结构的组织器官位置固定在符合人体解剖结构的所述固定底座上，所述组织器官体模及所述固定底座为非金属材料，所述组织器官体模由超声及核磁仿生材料构成，所述流体控制系统用于模拟控制人体的血液循环及呼吸运动。

优选的，所述多个体模单元包括由不同材料构成的肺部体模、心脏体模、肝脏体模、胃部体模、肾脏体模、膀胱体模、仿肠道、仿血管及位于所述仿血管内的仿血液液体，所述仿血管贯穿所述肺部体模、心脏体模、肝脏体模、胃部体模、肾脏体模及膀胱体模。

优选的，所述肺部体模为采用硅胶仿生材料的满足肺部解剖学结构的气囊；所述心脏体模为硅胶仿生材料与硫化剂制成的符合心脏解剖学的腔体结构，包括左心房空腔、右心房空腔、左心室空腔及右心室空腔。

优选的，构成所述肝脏体模、胃部体模、肾脏体模及膀胱体模的材料为80％～90％蒸馏水、3％～5％琼脂糖、3％～5％甘油、2％～7％碳化硅金属颗粒及3％～5％活性炭所组成的混合物，所述胃部体模、肾脏体模及膀胱体模中设有空腔。

优选的，所述仿血液液体为水、尼龙粉、右旋糖酐及表面活性剂的混合物；所述仿血管及所述仿肠道为具有不同内径的仿生硅胶软管，所述仿血管包括贯穿所述肺部体模、心脏体模、肝脏体模、胃部体模、肾脏体模及膀胱体模的仿主动脉和仿主静脉。

优选的，所述流体控制系统包括液体控制系统和气体控制系统，所述液体控制系统用于模拟控制血液循环，所述气体控制系统用于模拟控制呼吸运动。

优选的，所述液体控制系统包括心脏跳动控制单元、蠕动泵及液体流量测量装置，所述心脏跳动控制单元、所述蠕动泵、所述仿血管及所述心脏体模构成闭环的血液循环系统，所述心脏跳动控制单元通过控制心脏体模的跳动控制血液的流动来模拟控制血液循环；所述液体流量测量装置包括两个分别用于检测仿主动脉和仿主静脉中血液流量信息的流量计。

优选的，所述气体控制系统包括气泵、电磁阀及频率控制单元，所述气泵、电磁阀及所述频率控制单元与所述肺部体模相连用于模拟控制人体呼吸运动。