[发明专利]可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型及其制备方法

说明书

本发明提供一种可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型及其制备方法，属于医用设备技术领域。模型包括肝脏本体模型及脂肪模型，脂肪模型包裹于肝脏本体模型外侧，且脂肪模型内布置有柔性压阻传感器。其中，肝脏本体模型由第一水凝胶经3D打印成型，脂肪模型由第二水凝胶经3D打印成型。由第一水凝胶和第二水凝胶制成的肝脏本体模型和脂肪模型能够真实模拟实际检查或穿刺状态，有利于提高训练效率。布设于脂肪模型中的柔性压阻传感器有利于训练人员精准把握操作力度。模型在穿刺后，伤口能够快速自动愈合恢复，有利于延长模型的使用寿命，伤口愈合后几乎不留痕迹，有利于强化训练效果。

技术领域

本发明属于医用设备技术领域，特别涉及一种可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型及其制备方法。

背景技术

肝脏病症的检测或治疗过程，有时需要肝脏组织活检，多会采用超声探测仪辅助的肝穿刺的方法。肝穿刺的过程，要求医护人员具有精准的操作手法。

通常地，医护人员通过一些肝脏模型或尸体进行肝穿刺作业的练习，然而，尸体数量少且价格昂贵，一般的肝脏模型(例如GD/L263肝脓肿穿刺训练模型)受材料及触感的限制，一方面并不能反映真实的穿刺作业状态，另一方面，破坏性的穿刺作业使得肝脏模型的使用寿命较短，且使用后的留痕给予了医护人员明显的提示，达不到训练目的。

发明内容

基于此，本发明提供一种可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型，以解决现有技术中存在的肝脏模型使用寿命短，达不到训练目的的技术问题。

本发明还提供一种上述可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型，包括：

肝脏本体模型，所述肝脏本体模型由第一水凝胶经3D打印成型，其中，所述第一水凝胶包括重量份为92-98份的平均分子量为4000Da-6000Da，且两端封端的聚乙二醇，1-5份马来酸酐及1-3份无机盐；以及

脂肪模型，所述脂肪模型包裹于所述肝脏本体模型外侧，且所述脂肪模型内布置有柔性压阻传感器；所述脂肪模型由第二水凝胶经3D打印成型，其中，所述第二水凝胶包括重量份为84-95份的平均分子量为1000Da-2500Da，且两端封端的聚乙二醇，3-10份石蜡、1-3份甘油三脂及1-3份无机盐。

优选地，所述第一水凝胶包括重量份为94-97份的平均分子量为5000Da-6000Da，且两端封端的聚乙二醇，3-5份马来酸酐及1-2份无机盐。

优选地，所述肝脏本体模型内部具有血管模型，所述血管模型连接微流体循环管件，所述微流体循环管件上设置微流体控制器。

优选地，可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型还包括微控制器，所述微控制器设置无线信号接收模组；所述柔性压阻传感器设置无线信号输出模组，所述无线信号输出模组与所述无线信号接收模组通讯。

优选地，所述微控制器还包括形变量计算模组，所述形变量计算模组用于根据所述柔性压阻传感器的压力值计算肝脏本体模型的形变量。

优选地，所述微控制器还包括超压判断模组，所述超压判断模组用于根据所述形变量计算模组的肝脏本体模型的形变量的结果，判断形变量是否超过阈值。

优选地，所述微控制器还包括预警模组，所述预警模组用于根据所述超压判断模组的判断结果，输出预警信号。

优选地，所述微控制器设置微流体控制模块，所述微流体控制模块与所述微流体控制器通讯。

优选地，所述肝脏本体模型中被接种有活体病理细胞。

一种如上所述的可测量弹性模量的柔性压阻水凝胶3D肝脏模型的制备方法，包括以下步骤：