CN104966449A - 一种三维手术训练模型及其培训方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维手术训练模型，本发明还涉及该三维手术训练模型的培训方法，该三维手术训练模型是高仿真三维手术训练模型，通过“高仿真”可以准确的模拟出解剖后的人体组织物理特性；本发明包括模拟人类的头部，颈部和肩膀，比例近似真实的人体组织；该三维手术训练模型包含各种各样的皮肤缺陷，包括病变或伤口。本发明具有使医疗从业者在遇到现实病人之前，可以在合成模型上练习外科手术技术的优点。

Description

一种三维手术训练模型及其培训方法

技术领域

本发明属于外科训练模型技术领域，尤其是涉及一种头部，颈部和肩膀手术技术演示与练习的三维手术训练模型，和培训与利用该技术的方法。

背景技术

由于皮肤癌的发病率在老龄化群体中有所增加，所以在皮肤病学的临床实践中，相应的手术数量也在呈上升趋势，且在外科领域皮肤外科领域是非常重要的。具体地说，在皮肤损伤的切除缝合方面，由于经常是在高风险的头部和颈部解剖位置，因此体现了皮肤外科的重要性。虽然皮肤外科领域经历了快速增长的过程来应对医疗体系的要求，然而在皮肤科患者和执业医生之间提供的手术培训次数和质量并没有快速增长。因此,改善手术技术培训是非常必要的。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

本发明要解决的问题是提供一种包含各种各样的缺陷病，模拟人体组织的头部，颈部和肩膀的高仿真三维手术训练模型。

本发明的另一目的是提供一种三维手术训练模型的培训方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种三维手术训练模型，包括高仿真的模拟皮肤层，所述高仿真模拟皮肤层包括仿表皮层、仿真皮头层、仿真皮二层和仿皮下组织层，所述仿表皮层包括铂聚硅氧烷衍生物的混合物、硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂；所述仿真头皮层紧邻仿表皮层，是由硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂的混合而构成；所述仿真皮二层紧邻仿真皮头层，由一个聚酰胺层网组成；所述仿皮下组织层紧邻仿真皮二层，由铂聚硅氧烷衍生品和聚硅氧烷柔软剂混合而构成。

所述高仿真模拟皮肤层至少模拟一个身体部位的形状。

还包括一个仿骨架结构，所述高仿真模拟皮肤层在仿骨架结构的上面；所述仿骨架结构模拟至少一个身体部位的形状。

还包括一个仿软骨结构，所述高仿真模拟皮肤层至少在一个仿软骨结构上，仿软骨结构模拟至少一个身体部位的形状。

还包括一个仿肌肉层，所述高仿真模拟皮肤层在仿肌肉层上，紧邻仿肌肉层。

所述高仿真模拟皮肤层、仿骨架结构、仿软骨结构和仿肌肉层合并成一个三维手术训练模型，至少模拟人体的一个部分。

所述人体部位包括头骨、颈部、耳朵、鼻子或者嘴。

所述高仿真模拟皮肤层抗拉强度为16 Mpa至20 Mpa，断裂伸长率的断点为65%至75%，硬度计硬度为4到6。

所述仿表皮层中还包括一个聚醚酮纤维层。

所述仿表皮层中铂聚硅氧烷衍生品和硅橡胶的比例为1:1；所述仿表皮层的厚度为0.5mm至1.0mm，抗拉强度为1Mpa至3.4Mpa，断裂伸长率的断点为700%至1100%。

还包括一个仿皮肤缺陷结构，包括病变、伤口、囊肿、淋巴瘤、伤疤及其组合，至少有一种仿皮肤缺陷结构设置在所述仿表皮层表面上。

所述病变包括肿瘤和恶性肿瘤；仿表皮层包括肿瘤；仿表皮层和仿真皮二层包括恶性肿瘤。

所述仿表皮层由总量为42.5%的铂聚硅氧烷衍生品和总量为42.5%的硅橡胶组成；所述仿表皮层包含10%的聚硅氧烷柔软剂、铂聚硅氧烷衍生品和硅橡胶；所述仿真皮头层包括总量为90%的硅橡胶和总量为10%的聚硅氧烷柔软剂；所述仿真皮二层厚度为1.0毫米至1.5毫米；所述仿真皮二层包括至少一个嵌入其中的仿血管结构，合成血液注入到至少一个仿血管结构来模拟演示出血液流动或练习手术技术。

所述高仿真模拟皮肤层包括：仿表皮层、仿真皮头层、仿真皮二层和仿皮下组织层，所述仿表皮层包括聚醚酮纤维层，聚硅氧烷的混合物和一个硅橡胶；所述仿真皮头层紧邻仿表皮层，包括一个硅橡胶；所述仿臻品二层紧邻仿真皮头层，由一个聚酰胺层网组成；所述仿皮下组织层紧邻仿真皮二层，由铂聚硅氧烷和聚硅氧烷柔软剂混合而构成。

所述高仿真模拟皮肤层至少模拟人体一个部分。

所述仿表皮层还包括一个聚硅氧烷柔软剂；仿真皮头层还包括一个聚硅氧烷柔软剂；仿真皮二层还包括仿血管结构嵌入其中，合成血液注入仿血管结构来模拟演示出血液流动或练习手术技术。

所述仿表皮层是三维手术训练模型的最外层；所述仿真皮头层是仿表皮下面的一层；所述仿真皮二层是仿真皮头层下面的一层；仿表皮层，仿真皮头层，仿真皮二层总厚度为2.0mm到3.5mm；所述仿血管结构安装在仿真皮二层准确的解剖位置；所述仿皮下组织层在仿真皮二层下面的一层；所述仿皮下组织层厚度为1mm到10mm。

所述仿真皮二层还包含有硅橡胶；由硅橡胶做成的仿血管结构作为通道，用于合成血液的注入。

三维手术训练模型的培训方法，包括：所述高仿真模拟皮肤层上执行一项手术技术，至少有一项仿皮肤缺陷结构压在高仿真模拟皮肤层下，所述高仿真模拟皮肤层包括：仿表皮层，由铂聚硅氧烷衍生品、硅橡胶、聚硅氧烷柔软剂组成；仿真皮头皮，紧邻仿表皮层，是由硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂所构成的混合物；仿真皮二层，紧邻仿真皮一层，是一个聚酰胺层网；仿皮下组织层，紧邻仿真皮二层，是铂聚硅氧烷衍生品和聚硅氧烷柔软剂所构成的混合物。

手术技术包括消除至少一项仿皮肤缺陷结构和缝合伤口。

本发明的优点和积极效果是：该三维手术训练模型是高仿真三维手术训练模型，通过“高仿真”可以准确的模拟出解剖和人体组织物理特性；本发明包括模拟人类的头部，颈部和肩膀，比例近似人类的头和肩膀，颈部和肩膀的人体组织的三维手术训练模型；该三维手术训练模型包含各种各样的皮肤缺陷，包括但不限于病变或伤口。这里所说的“病变”是指任何局部结构异常变化，“伤口”是指任何活组织的损伤；因此，三维手术训练模型可提供给医疗从业者，特别是外科医生，它是一个在高风险的解剖位置练习手术技术和对外科手术在皮肤的变形区域进行训练的设备；三维手术训练模型具有使医疗从业者在遇到现实病人之前，可以在合成模型上练习外科手术技术的优点。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1是本发明三维肿瘤外科手术培训模型的前视图；

图2是本发明三维肿瘤外科手术培训模型的后视图；

图3是本发明三维肿瘤外科手术培训模型和其外部支持凹模的前视图；

图4a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型横截面的视图，描绘培训模型的各种层结构；

图4b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型横截面的细节视图，描绘培训模型的各种层结构；

图5是本发明三维肿瘤外科手术培训模型的头部肌肉前视图；

图6a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型鼻软骨的透视图；

图6b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型鼻软骨的底部透视图；

图7是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿血管结构和脸部仿动脉结构的前视图；

图8是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿神经结构和头部、颈部仿腺结构的侧视图；

图9a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿神经结构和头部、颈部仿腺结构层线45的横断面图；

图9b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型各种仿神经结构和头部、颈部仿腺结构层线46的横断面图；

图10是本发明仿头骨结构的侧视图，描述了一个铰链下颌关节；

图11是本发明构建一个外科训练模型方法的流程图；

图12a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型单双推进皮瓣上运行步骤的示意图；其中一个仿皮肤缺陷结构被切除；

图12b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型单双推进皮瓣上运行步骤的示意图；其中平行切口是从矩形切除口处的延伸；

图12c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型单双推进皮瓣上运行步骤的示意图；其中，伤口是闭合的；

图13a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型旋转皮瓣手术步骤的示意图，其中一个仿皮肤缺陷结构被通过一个圆形切口移除；

图13b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型旋转皮瓣手术步骤的示意图，其中弧形切口是从圆形切口延伸的；

图13c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型旋转皮瓣手术步骤的示意图，其中伤口是闭合的；

图14a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型二裂片变调皮瓣手术步骤的示意图；其中有一个三面矩形切口，创建了一个悬臂皮瓣；

图14b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型二裂片变调皮瓣手术步骤的示意图；其中悬臂皮瓣扩展到覆盖仿皮肤缺陷结构；

图14c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型二裂片变调皮瓣手术步骤的示意图；其中悬臂的皮瓣是缝合的；

图15a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型岛屿椎弓根移植步骤的示意图；其中使用一个环形切口将仿皮肤缺陷结构切除；

图15b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型岛屿椎弓根移植步骤的示意图；其中移除一块三角形的仿皮肤层，圆形切口的同侧留下两个线性切口；

图15c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型岛屿椎弓根移植步骤的示意图；其中一块培训模型的大幅相匹配的三角形仿皮肤层嫁接到另一个领域的伤口上；

图16a是本发明三维肿瘤外科手术培训模型铰链盖手术步骤的示意图；其中一个仿皮肤缺陷结构被切除，留下一个矩形切口；

图16b是本发明三维肿瘤外科手术培训模型铰链盖手术步骤的示意图；其中一个匹配的长方形的移植体是从模型的另一个领域切除的；

图16c是本发明三维肿瘤外科手术培训模型中用于铰链盖手术的长方形大幅移植体；

图16d是本发明三维肿瘤外科手术培训模型铰链盖手术步骤的示意图；其中移植体嫁接到了伤口。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下 ：

如图1和图2所示，在一个三维手术训练模型100中，仿人体组织头74，颈部84，其中，三维手术训练模型100的头部74，颈部84，肩膀85一个或多个组织层与人类的头部，颈部和肩膀比例近似。三维手术训练模型100包括一个或几个组织，包括皮肤层，脂肪层，肌肉，血管，神经，腺，骨头，软骨，以及其他组织和人体结构。在这个模型，三维手术训练模型100在解剖学上的设计是准确的,或至少大部分是准确的，至于组织中的层结构，包括但不限于仿皮肤层2，仿血管结构112，仿肌肉层7，仿动脉结构90，仿神经结构93，仿表面的肌肉筋膜系统结构94，仿腺结构96，仿软骨结构95，仿骨架结构8（比如，仿头骨结构）。这样，仿三维手术训练模型100也包括头部74，颈部84，肩膀85，眼睛77，耳朵78，鼻子79，和嘴80，这些可能包括或组成一个或多个层和/或结构。可以解释为，三维手术训练模型100可能包括一个或多个头部74，颈部84，肩膀85，眼睛77，耳朵78，鼻子79，嘴80，仿皮肤层2，仿血管结构112，仿肌肉层7，仿动脉层90，仿神经结构93，仿表面的肌肉筋膜系统94，仿腺结构96，仿软骨结构95和仿骨架结构8。

三维手术训练模型100包括一个或多个仿皮肤缺陷结构73，包括但不仅限于病变，伤口，囊肿，淋巴瘤，伤疤和上述的组合，三维手术训练模型100包括各种大量分布在三维手术训练模型100的仿皮肤缺陷结构73，包括病变类的肿瘤75和恶性肿瘤76；仿皮肤缺陷结构73被设计在三维手术训练模型100的高风险解剖区域，包括但不仅限于头部74和颈部84；仿皮肤缺陷结构73也被设计在三维手术训练模型100的手术技术中，可能会导致一个或多个仿皮肤层或潜在的组织层变形；例如，在缝合过程中可能会导致皮肤变成弯曲的情况，在眼睛77和口腔80周围区域，屈曲率也会增加。

因此，三维手术训练模型100提供给医疗从业者的，更多的是专门提供给外科医生的，它是一个在高风险的解剖位置练习手术技术和对外科手术在皮肤的变形区域进行训练的设备；三维手术训练模型100提供医疗从业者遇到现实病人之前，可以在合成模型上练习外科技术。例如，一个医生可以在三维手术训练模型100进行练习，可以不仅仅限于手术、整形手术和它们的组合等。

如图4a，4b，5,7,8和9所示，三维手术训练模型100包括仿皮肤层2，仿血管结构112，仿肌肉层7，仿动脉结构90，仿神经结构93，仿表面的肌肉筋膜系统94，仿腺结构96，仿皮肤缺陷结构73，仿软骨结构95和仿头骨结构8；仿皮肤层2包括高仿的人类皮肤模型；仿皮肤层2的高仿真表现在它具有一个或多个人类皮肤的物理性质，而不仅限于高拉伸强度和伸长率，因此，仿皮肤层2可提供给医疗从业者等人，更多的是提供给专门的外科医生，是一种大量练习现实中外科手术技术的设备，比如，三维手术训练模型100中的仿皮肤层2，外科医生可以练习复杂的关闭高压技术，在头部74和颈部84上可进行大于直径约40毫米的手术，通过仿皮肤层2的练习不会造成撕裂的风险，仿皮肤层2包括一个仿表皮层3，是三维手术训练模型100的最外层，仿真皮层97紧邻仿表皮层3，仿真皮层包括仿真皮头层和仿真皮二层5和在仿真皮层97里边的皮下结构组织层6。

在模型中，仿表皮层3由一个或多个材料组成，包括塑料、聚合物、复合材料、其他材料、添加剂以及它们的组合。在某些模型中，仿表皮层3包括弹性材料，如弹性体(人造和自然)，橡胶(人造和自然)，聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯、其他材料(已知或待发现)，添加剂以及其组合，以使得仿表皮层3与人类表皮层具有相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点，因此，仿表皮层3是包含有一种弹性材料，其具有抗拉强度从150 psi(约1.0 MPa)到500 psi(约3.4 MPa)，在另一个模型中可能是从225psi(约1.5 MPa)，增加到大约500 psi(约3.4 MPa)，或是从300psi(约2.1 MPa)，增加到大约500 psi(约3.4 MPa),或是从400psi(约2.8 MPa)，增加到大约500 psi(约3.4 MPa)，或是从450psi(约3.1 MPa)，增加到大约500 psi(约3.4 MPa)；其断裂伸长点700%至1100%，在另一个模型从800%至1100%，或是从900%至1100%，或是从950%至1100%。

在模型中，仿表皮层3包括混合的聚硅氧烷，更具体点是铂聚硅氧烷衍生物，用聚硅氧烷含无定形氧化硅分别以1:1的比例组成。更进一步说，铂聚硅氧烷衍生品包括PlatSil10凝胶和包含非晶硅成分的聚硅氧烷衍生品可能由硅橡胶，具体是Dragon Skin.RTM.10 Fast。PlatSil Gel 10凝胶的抗拉强度约228 psi(约1.57 MPa)和断裂伸长率约970%。Dragon Skin.RTM.10 Fast抗拉强度约为475 psi(约3.2 MPa)和断裂伸长率约1000%。把Dragon Skin.RTM .10 Fast 和PlatSil Gel10凝胶结合在一起，来模拟人类表皮组织的抗拉强度和断裂伸长点。

PlatSil Gel10凝胶的固化时间为4到5分钟，而Dragon Skin.RTM .10 Fast的固化时间为8到10分钟，因此，在一个具体的模型里，仿表皮层3包括PlatSil Gel10凝胶和Dragon Skin.RTM .10 Fast的结合，就需要一个缓凝剂的加入，以平衡二者的固化时间，缓凝剂由1% PlatSil 71 & 73 R缓凝剂，在以上这个具体的模型中，缓凝剂使PlatSil Gel10凝胶的固化时间增加两倍，约等于Dragon Skin.RTM .10 Fast的固化时间。即为8分钟到10分钟。

在特定的模型中，仿表皮层3包含有聚硅氧烷柔软剂，在聚硅氧烷柔软剂中包括纯有机硅化合物，具体是包含有约100%二甲基硅油。再进一步说，有机硅化合物包括100%二甲基硅油和史密斯的隔音材料，具体来说，仿表皮层3是约42.5%PlatSi Gel 10凝胶(即总量的42.5%左右)和约42.5%的Dragon Skin.RTM .10 Fast(即总量的42.5%左右)，10%的约100%二甲基硅流体(即约PlatSi Gel 10凝胶和Dragon Skin.RTM .10 Fast的10%)，约5%的隔音材料(即约PlatSi Gel 10凝胶总量的5%)，和1% PlatSil 71 & 73 R缓凝剂(即约PlatSi Gel 10凝胶总量的1%)；仿表皮层3还包含有合成聚合物层，特别是有聚醚酮纤维层，聚醚酮纤维层是用来加强仿表皮层的，聚醚酮纤维层包括SF-8； 仿表皮层3的厚度为0.5mm到1.0mm，仿表皮层3还包含有添加色素的染料来模拟人类表皮组织，染料是一种肉基调油性颜料。

仿真皮层97紧邻仿表皮层3。仿真皮97包含有一种或多种材料，包括但不限于有塑料、聚合物、复合材料、其他材料、添加剂及其组合。在特定的模型中，仿真皮层 4可能由弹性材料组成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，其他材料(已知或待发现)，添加剂、以及其组合，仿真皮层4与人类皮肤层具有相似或相同的特征，比如与实际的人类皮肤层在实质上相同或相似的抗拉强度和断裂伸长率点，仿真皮头层4又分为两层：仿真皮头层4和仿真皮二层5，仿真皮头层4有聚硅氧烷，更具体的说含有Dragon Skin.RTM .10 Fast。在另一些特定模型中，仿真皮头层含有Dragon Skin.RTM .10 Fast，聚硅氧烷柔软剂，具体是约100%二甲基硅油，或者是仿真皮头层含有约90%的Dragon Skin.RTM .10 Fast和约10%的100%二甲基硅油；仿真皮头层4含有聚醚酮纤维层，聚醚酮纤维由合成聚合物构成。在一个具体的模型中，聚醚酮纤维层由最好的聚醚酮纤维SF-8构成，仿真皮头层4的厚度为0.5mm到1mm。

仿真皮二层5含有至少一个聚酰胺层，其紧邻仿真皮头层4，在一些特定的模型中至少含有一个包括聚酰胺网的聚酰胺层；在其他模型中，聚酰胺网是15旦旦尼尔(纤度单位，长900米重1克为1旦)。

仿真皮二层5含有嵌在其中的仿血管结构112，仿血管结构在三维手术训练模型100中，模拟手术时血液的流动。在一些模型中，大多数仿血管结构通过压至少一个灯丝到聚酰胺网的方式嵌入仿真皮二层5；而在另一些模型中，仿血管结构嵌入仿真皮二层5，压至少一个纤维到大约有三层的聚酰胺和Dragon Skin.RTM .10 Fast，纤维排列在准确的解剖位置，这样他们可以在仿头骨结构8的顶部大幅向外延长，至少一个纤维在三维手术训练模型通过一个孔延伸，整个三维手术训练模型100至少有一个纤维被移除，从而创建一个由Dragon Skin.RTM .10 Fast做成的通道和或腔，移除后，合成血液就可以注入仿血管结构，来模拟出血在三维手术训练模型100中手术技术的性能，此处使用的术语“纤维”是指原纤维或细长的天然或合成纤维。

在把仿血管结构嵌入到仿真皮二层5的过程中、至少有一层聚酰胺网状层压到仿血管结构，嵌入仿真皮二层5。在一些具体的模型中，大约十一层聚酰胺网状层压到仿血管结构，嵌入仿真皮二层5，聚酰胺网可能会与Dragon Skin.RTM .10 Fast压在一起，仿真皮二层的厚度是1.0mm到1.5mm，仿真皮层97还添加染料来模拟人体皮肤组织的色素沉淀。在一些模型中，染料是一种肉色油性色素，轻于仿表皮层3的色素沉淀。

因为肿瘤75不通过仿表皮层2扩展，因此仿真皮层97固化后，恶性肿瘤76是画在仿真皮层97底下的一边，来模拟人类肿瘤的体积。在一些具体的模型中，恶性肿瘤会画成亮绿色，恶性肿瘤76的大小直径可以从4毫米到15毫米。

在模型中，仿表皮层3和仿真皮层97结合的厚度为2.0mm到3.5mm，仿表皮层3和仿真皮层97结合的抗拉强度为10 MPa到20 MPa，或为13 MPa到20 MPa，或为15 MPa到20 MPa，或为从16 MPa到20 MPa,或为从15.13 MPa到16.89 MPa。

关于伸长，在模型中，除了仿表皮层3和仿真皮层97的原始长度，仿表皮层3层和仿真皮层97结合的断裂伸长率的角度从原始长度的50%至100%，或从原始长度的60%至100%，或从原始长度的70%至100%，或从原始长度的75%至100%。

在一些具体的模型中，仿表皮层3和仿真皮层97结合的厚度为1.3毫米到1.6毫米，抗拉强度从15.13 MPa到 16.89 MPa，除了原来的长度，断裂伸长点从原始长度的77.39%至85.45%，杨氏模量从12.76 MPa到18.4 MPa，其中测量是从英斯特朗E3000获得的，这里仿表皮层3和仿真皮层97的样本被测试，样品测试的宽度是从14.01毫米到19.69毫米。

如图4所示，仿皮肤缺陷结构73在仿表皮层3里面，仿皮肤缺陷结构73可以扩展到仿表皮层3最外层的表面，甚至可能延伸超过表面，或者说是在仿表皮层3表面多了一个突出结构，大小为10毫米到50毫米，可能嵌入三维手术训练模型100极度高风险的解剖位置(例如，接近眼睛77，鼻子79，嘴巴80，等等)。

仿皮肤缺陷结构 73由一种或多种材料组成，包括塑料、聚合物、复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等等。在一些模型中，仿皮肤缺陷结构73由弹性材料组成,例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯，聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，其他材料(已知或待发现)，添加剂以及其组合构成，这样仿皮肤缺陷结构73在实质上与人体就具有相似或相同的特征，比如典型的皮肤缺陷(如肿瘤、损伤、伤口、疤痕等)抗拉强度或断裂伸长点。

仿皮下组织层6在仿真皮结构 97的下面，仿皮下组织层6由一个压缩的和硬度计读数为0的低硬度弹性体构成。在模型中，仿皮下组织层6由一种或多种材料构成，包括塑料、聚合物、复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等等。在某些模型中，仿皮下组织层6由弹性材料，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，其他材料(已知或待发现)，添加剂、以及其组合，这样仿皮下组织层6就具有与人体相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长点。

在一些模型中，仿皮下组织层6包括聚硅氧烷与聚硅氧烷柔软剂的混合物。而在其他模型中，聚硅氧烷含有PlatSil Gel 10凝胶，聚硅氧烷柔软剂由100%的三甲基硅树脂流体和史密斯的隔音材料的混合而构成，有机硅化合物包括大约100%二甲基硅油和史密斯的隔音材料，仿皮下组织层6由PlatSil Gel 10凝胶,约280%的史密斯隔音材料 (即PlatSil Gel 10凝胶体积的280%)，约10%的100%三甲基硅液(即PlatSil Gel 10凝胶体积的10%)。

在一些模型中仿皮下组织层6的厚度为1毫米到10毫米，仿皮下组织层6还有染料，来模拟人类皮下组织的色素沉淀，油性染料可以是红色和黄色的油性颜料。

在一个特定的模型中，三维手术训练模型100的仿皮肤层2，包括仿表皮层3，仿真皮层97和仿皮下组织层6，抗拉强度从16 MPa到20 MPa，断裂伸长率从65%至75%，硬度计硬度从4到6。

如图5所示，三维手术训练模型100没有显示仿皮肤层2，是为了显示仿肌肉层7，仿肌肉层7的底下是仿皮下组织层6，仿肌肉层7模拟头部和颈部表面的肌肉，包括额10，枕11，降眉间肌12，眼轮匝13，横向鼻肌14，提肌米饭15，提肌16，颧肌17，颧大肌18，颊肌19，口轮匝肌20，颏口21，压板22，肌可23和阔肌24等。

仿肌肉层7可以由一种或多种材料构成，包括塑料、聚合物、复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等。在某些模型中，仿肌肉层7由弹性材料组成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，其他材料(已知或待发现)海藻酸等添加剂以及其组合构成，仿肌肉层7具有与人体相似或相同的特征，比如抗拉强度或断裂伸长点。仿肌肉层7由一个拉伸强度高的弹性体的和硬度计硬度10至12的海藻酸混合而构成。

在一个模型中，仿肌肉层7为有聚硅氧烷，聚硅氧烷柔软剂和海藻酸的组合。聚硅氧烷是PlatSi lGel10凝胶，聚硅氧烷柔软剂是大约100%二甲基硅油和史密斯的隔音材料组成的混合物，海藻酸是海藻酸粉，具体是Accu-Cast 380 CC海藻酸。仿肌肉层7包含约70% PlatSilGel10凝胶，10%的史密斯隔音材料，10%二甲基硅油，10% Accu-Cast 380 CC海藻酸。仿肌肉层7还含有染料，来模拟人类肌肉组织的色素沉淀。染料可以被添加到仿肌肉层7，模拟人体肌肉组织的色素沉淀，油性染料可以包括红色和褐色的色素。

如图7所示，三维手术训练模型100中，移除仿皮肤层2和仿肌肉层7，是为了显示仿动脉结构90，模型显示，仿动脉结构90由脸的表面血管构成，仿动脉结构90排列在三维手术训练模型100准确的解剖位置，脸部仿动脉结构90，包括滑车上动脉32，眶上动脉33，颞动脉35，眼科动脉，角动脉36，横向面动脉37，上唇动脉38和劣质唇动脉39等。

仿动脉结构90可以由一种或多种材料构成，包括塑料、聚合物、复合材料，纤维，纤维包围着或嵌入聚合物的复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等。在某些模型中，仿动脉结构90由弹性材料构成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然),聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，聚酰胺，其他材料(已知或待发现),添加剂以及其组合，这样仿动脉结构90就具有与人体相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点。仿动脉结构90是单独组成，压到仿肌肉层7之前，在仿皮下组织层6上。

在一个特定的模型中，仿动脉结构90由聚硅氧烷构成，仿动脉结构90包含有Dragon Skin.RTM.10 Fast，仿动脉结构90由Dragon Skin.RTM.10 Fast和包围在仿动脉结构90模具上聚酰胺网构成的，纤维像钓鱼线，直径约2毫米，Dragon Skin.RTM 10固化之后，纤维被移除，在切除纤维的同时，由Dragon Skin.RTM制作成了通道或腔，人造血液可以注入仿动脉结构90，来模拟三维手术训练模型100进行手术技术时血液流动的性能，切除纤维，仿动脉结构90压到仿肌肉层7准确的解剖位置上。

如图8所示，仿神经结构93压在仿肌肉层7准确的解剖位置，仿神经结构93包括颞44，颧骨48，颊50，下颌51，颈椎101，耳的102和脊髓附件53等；面部神经的分支机构110，包括颞44，颧骨48，颊50，颈椎101和下颌51；耳的神经102是用于识别副神经53，逐渐从胸锁乳突肌肌103的后边和斜方肌的前边54浮现。

仿神经结构93由一种或多种材料构成，包括塑料、聚合物、复合材料，纤维，包围着的纤维或嵌入聚合物的复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等。在某些模型中，仿神经结构93由弹性材料构成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)，聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，聚酰胺，其他材料(已知或待发现)，添加剂以及其组合，这样仿神经结构93就具有与人体相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点。

在一些模型中，仿神经结构93由纤维嵌入在一个弹性体构成，纤维可以是丝纱，弹性体是Dragon Skin.RTM. 10 Fast，进一步说，丝纱厚度可以为0.5毫米，丝纱可以是黄色的。

如图9所示，仿表面的肌肉筋膜系统层94由一个或多个材料构成，包括塑料、聚合物、复合材料，纤维，包围着的纤维，包围或嵌入聚合物复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等。在某些模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层94由弹性材料构成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯，聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，聚酰胺，其他材料(已知或待发现)，添加剂以及其组合，这样仿表面的肌肉筋膜系统层94就能具有与人体相似或相同的特征，如抗拉强度和断裂伸长点。仿表面的肌肉筋膜系统层94可以由一个弹性体和聚酰胺网构成。

在一些模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层94压在仿肌肉层7，这样仿动脉结构90和仿神经结构93就在准确的解剖位置，在仿表面的肌肉筋膜系统层94底下或表面。在模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层包括有聚酰胺网和聚硅氧烷，进一步说，聚酰胺网为30旦旦尼尔（纤维单位），聚硅氧烷是Dragon Skin.RTM. 10 Fast。在一个典型的模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层94压在颞肌肌肉42，阔肌肌肉55，眼肌肉13，枕额肌11，肌肉17，18提肌肌肉19和面神经110的颞枝44，在其他模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层94可以只由聚酰胺网构成。

如图 6a和6b所示，仿软骨结构95紧邻仿肌肉层7，仿软骨结构95包括鼻的仿软骨结构120和耳的仿软骨结构；鼻的仿软骨结构120包括鼻中隔软骨，主要鼻翼软骨外侧脚27和次要的鼻翼软骨28等；仿软骨结构95还含有横向的纤维脂质成分结构组织30。

仿软骨结构由一个或多个材料构成，包括塑料、聚合物、复合材料，纤维，纤维包围，包围或嵌入聚合物复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等。在某些模型中，仿软骨结构由弹性材料构成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，其他材料(已知或待发现)石膏水泥和海藻酸等添加剂以及其组合，仿软骨结构与人体具有相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点。在某些模型中，仿软骨结构由弹性体藻酸盐和石膏水泥组成的混合硬度，硬度计显示为20。

在某些模型中，鼻的仿软骨结构120和耳部仿软骨结构PlatSil Gel10凝胶占约50%,25%石膏水泥，25%海藻酸。在其他模型中，仿软骨结构95还包括石膏水泥和海藻酸，鼻翼外侧纤维脂质成分组织30包括50% PlatSil Ge10l凝胶和50%聚醚酮纤维，仿软骨结构95还包含有染料，来模拟人类软骨的色素沉淀，在某些特定的模型，油性染料可以是白色油性颜料。侧腋下纤维脂质成分组织30也含有添加染料，模拟人类侧腋下纤维脂质成分组织的色素沉淀。油性染料可以由黄色油性颜料构成。

如图8所示，仿腺结构96在仿肌肉层7表面上，仿腺结构96排列在三维手术训练模型100里边，仿腺结构96包括腮腺腺体104和泪腺体49等。

仿腺结构96由一个或多个材料构成，包括塑料、聚合物、复合材料，纤维,包围着的纤维，包围或嵌入聚合物复合材料、其他材料、添加剂以及其组合等。在某些模型中，仿腺结构96由弹性材料构成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)，聚异丁烯、聚异戊二烯，聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，聚酰胺，其他材料(已知或待发现)，添加剂以及其组合，这样仿腺结构96就具有与人体相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点。仿腺结构96由一个弹性体和聚酰胺网格构成的混合体组成，硬度计硬度为2到3，聚酰胺网覆盖了仿腺结构96。

在一个模型中，泪腺体104排列在三维手术训练模型100里边，在前边，眼窝的颞区，如图8。更具体地说，泪腺体104排列在三维手术训练模型100里边，眼角内侧0.5毫米到1毫米。在一些模型中，泪腺体104由聚硅氧烷组成，进一步说，泪腺体104由Dragon Skin.RTM. 10 Fast组成。

腮腺腺体49排列在三维手术训练模型100下颌枝后，耳朵78前，从颧弓到下颌骨的角不规则的扩展。在一个模型中，腮腺腺体49由聚硅氧烷和隔音材料按1:230的比例构成；或腮腺腺体49由聚硅氧烷构成，进一步说，腮腺腺体49由PlatSil Gel10凝胶构成。在特定的模型中，腮腺腺体49还包括聚醚酮纤维，进一步说，腮腺腺体49由聚硅氧烷柔软剂，特别是由史密斯的隔音材料构成，PlatSil Gel10凝胶和史密斯隔音材料的比例是1:230。或者腮腺腺体49由聚酰胺网格，来模拟腮腺筋膜，进一步说，聚酰胺网是在腮腺腺体49上制作的。

颜料被添加到仿腺结构96上，来模拟人类腮腺腺体和腺体泪的理想颜色。在某些模型中，可以添加黄色和红色油性颜料。

仿腺结构96还包括仿腮腺导管结构105。在一个特定的模型，仿腮腺导管结构 49.1排列在腮腺腺体49上级的叶，使得它们通过颊肌20。

 仿腮腺导管结构105由一个弹性体和聚酰胺网构成，硬度计硬度约2到3，仿导管结构的弹性体结构由自然弹性体，合成弹性体以及其组合构成。参照上面其他层结构、仿腮腺导管结构105由弹性材料构成，例如，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯, 聚氨酯，聚酰胺，其他材料(已知或待发现)海藻酸等添加剂，以及其组合，以使仿腮腺导管结构105与人体具有相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点与一个实际腮腺管实质上是相同或相似的。

在某些具体的模型，仿腮腺导管结构105包括聚硅氧烷和海藻酸。进一步说，仿腮腺导管结构105中， PlatSil Gel10凝胶占60%，海藻酸占40%。颜料被添加到仿腮腺导管结构105，来模拟人类的导管的理想颜色。在一些具体的模型，添加的是黄色和红色油性颜料。

仿头骨结构8(和/或仿骨架结构)紧邻仿肌肉层7。在一个模型中，仿头骨结构8包含有石膏水泥，仿头骨结构厚度约为4毫米到6毫米，色素添加到仿头骨结构8，来模拟人类头骨理想的颜色；在一个具体的模型，添加白色油性色素，仿头骨结构8包括两部分：前一半81和后一半82，紧邻仿头骨结构8的是一个刚性支承层9。刚性支承层由一个有扩张的能力刚性泡沫构成，在仿头骨结构8插入三维手术训练模型100准确的解剖位置，能够扩张的硬质泡沫塑料也插入到三维手术训练模型100，硬质泡沫塑料能够扩张形成刚性支承层9，紧邻在底下的仿头骨结构8，硬质泡沫塑料由刚性泡沫塑料构成，尤其是由硬质聚氨酯泡沫构成，硬质泡沫塑料的扩张，仿头骨结构8压缩所有仿组织层到仿头骨结构8层表面。据悉，仿头骨结构8也可由其他材料构成，如塑料、聚合物、金属、复合材料、水泥、其他常规的或待开发的材料以及其组合。

在一个具体的模型中，仿头骨结构8包含一层仿骨膜层65，仿骨膜层65由聚酰胺，更具体说是聚酰胺网构成。仿骨膜层65可以是压到仿头骨结构8，而仿头骨结构8仍然是有粘性的，所以仿头骨结构8覆盖了聚酰胺网；仿骨膜层65可以由各种各样的材料构成，包括但不限于聚合物，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯，聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，聚酰胺,其他材料(已知或待发现)，添加剂以及其组合，这样仿骨膜层65就具有与人体相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点与一个人类实际的骨膜组织，实质上是相同或相似的。

在另一个具体模型中，仿头骨结构8由一个仿帽状腱膜结构40构成，仿帽状腱膜结构40由聚酰胺和弹性体构成，进一步说，仿帽状腱膜40是由聚酰胺网和聚硅氧烷构成，再进一步说，仿帽状腱膜40包括30纤度聚酰胺和Dragon Skin.RTM.10 Fast，仿帽状腱膜40可以在其准确的解剖位置压到仿头骨结构8，仿帽状腱膜40可以由各种各样的材料构成，包括但不限于聚合物，弹性体(人造和自然)、橡胶(人造和自然)、聚异丁烯、聚异戊二烯,聚硅氧烷，聚醚型聚氨酯，聚氨酯，聚酰胺，其他材料(已知或待发现)，添加剂以及其组合，这样仿帽状腱膜40就与人体具有相似或相同的特征，比如抗拉强度和断裂伸长率点与人类实际的帽状腱膜组织，实质上是相同或相似的。

如图 9a和9b所示，是沿45和46进行描述三维手术训练模型100的横断面图。图9描述了肿瘤75，恶性肿瘤76，仿表皮层3，仿真皮头层4，仿真皮二层5，仿血管结构嵌入仿真皮二层5，仿皮下组织层6，仿肌肉层7，颞神经44，仿表面的肌肉筋膜系统层94。在这个模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层94是紧邻仿肌肉层7和颞神经44。更具体的说，图9描述了仿表皮层3，仿真皮头层4，,仿真皮二层5、仿血管结构嵌入仿真皮二层5,仿皮下组织层6，仿表面的肌肉筋膜系统层94，颞神经44和仿肌肉层7。在这个特定的模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层94是在仿肌肉层7和颞神经44的表面上。

如图10所示,在一个特定的模型中，仿头骨结构8包括一个铰链设备83，铰链设备83附加到上级下颌骨106和颞骨107上，这样三维手术训练模型100中的口80就可以开启和关闭。三维手术训练模型100也由合成牙齿，仿嘴唇结构和仿舌头结构构成，这个模型将有助于提供一个牙科或口腔培训，例如，去除牙、维修,或更换培训，口腔手术，下颌重建程序，齿根管、牙龈恢复，舌手术等。

此外，三维手术训练模型100还有合成的眼睛77，眉毛108，睫毛109，色素沉淀的肿瘤75以及其组合。在一个模型中，三维手术训练模型100是有睁开的眼睛77；在另一个模型，三维手术训练模型100有闭合的眼睛77。还有其他模型中，合成血液注入仿血管结构112和仿动脉结构90，来模拟出血在三维手术训练模型100的手术技术的性能。三维手术训练模型可包含一个存储容器，存放仿血液流体，模拟血液和抽水设备，可以手动或通过电动机或其他执行机构自动操作以移动液体通过仿血液结构，因此仿血液结构有渠道、管或其他流体在模型层内运营，为了运输和承载仿血液流体。

三维手术训练模型100还有支撑结构，支撑结构可以插入到三维手术训练模型的头颈。支撑结构由金属、塑料、聚合物及其组合，以及任何其他会支持三维手术训练模型100头部和颈部的材料组成，支持结构任何合适的附件被附加到三维手术训练模型100的头部74和颈部84。在一个模型中，合适的附件包括但不应限于螺丝、钉子、剪辑、夹和焊接。

在三维手术训练模型100的一个具体模型中，支持结构还可以有安装设备，安装设备会附加到支撑结构上，其中，三维手术训练模型100在进行手术训练的时候，被固定在固体支持架或平台上。安装设备包括但不应限于夹、钳夹，其他安装设备及其组合。

支撑结构还包含一个旋转装置。旋转装置可能会附加在三维手术训练模型的100的头部，这样三维手术训练模型的头74就会利用旋转装置旋转，旋转设备为使得头部结构旋转的旋转手段，包括但不限于关节球，插座轴心，旋转喷头和其他传统的提供了一个或多个运动学位的旋转关节。

本发明还涉及构建一个三维手术训练模型100的方法。构建的方法包括把从最外层到内层各种仿组织层压到凹模1上；另外，三维手术训练模型100是由压各种仿组织层到头部，颈部和肩膀的雕刻模型，从最里面的一层向外到最外层而制作成的，此处使用的术语“压贴”是指用薄层覆盖。

如图11所示，构建一个三维手术训练模型100的方法，包括：仿皮肤层2压到凹模1(步骤210)制作一个仿肌肉层7(步骤220)，仿动脉结构90压到仿肌肉层7上 (步骤230)，仿神经结构93压到仿肌肉层7上(步骤240)，仿表面的肌肉筋膜系统结构94压到仿肌肉层7上(步骤250)，仿腺结构96压到仿皮肤结构2上(步骤260)，制作一个仿头骨结构8(步骤270)，仿肌肉层7压到仿头骨结构8上(步骤280)，仿软骨结构95压到仿头骨结构8上 (步骤290)，仿头骨结构8压到仿皮肤层上(步骤300)，从凹模1移除和组合三维手术训练模型100 (步骤310)。

如图3所示，凹模1是从人的头部，颈部和肩膀雕刻模型制作的，凹模1也可以是仅根据头部或只根据头部和颈部而制作的。在一个模型中，头部，颈部和肩膀的雕刻模型由油基泥构成，进一步说，仿皮肤缺陷结构73被刻在头部，颈部和肩膀的雕刻模型上。在一个具体的模型中，各种仿皮肤缺陷结构73被刻在头部和颈部的高风险区域。

头部，颈部和肩膀的雕刻模型可以是一个成年人，儿童或婴儿，也可以是男性的头部，颈部和肩膀，或是女性的头部，颈部和肩膀。

凹模1由聚氨酯橡胶构成，更具体一点，凹模1用Poly 74-30制作的。在其他模型中，凹模1也可以用各种各样的材料预制，包括金属、塑料、聚合物、复合材料，其他的模具材料以及其组合。

 在一个模型中，外部模具121是为支持凹模1制作的。在一个具体的模型中，外模121由聚亚安酯衍生物构成，更具体的说，外模2包括Plasti-Paste.TM ，外模121可以由强，耐用，重量轻的材料组成，这样它就可以支持凹模1，因此，外模121可以包括但不限于金属、塑料、聚合物、复合材料，其他模具材料以及其组合。

仿皮肤层2压到凹模1上，仿皮肤层2含有一个仿表皮层3、仿真皮层97，仿皮下组织层6。在一个具体的模型，仿表皮层3由42.5% PlatSil Gel10凝胶 (即总量的42.5%)，42.5%Dragon Skin.RTM10.Fast(即总量的42.5%)混合而组成，10%的100%二甲基硅流体(即PlatSil Gel 10 and Dragon Skin.RTM. 10 Fast总量10%的)，5%的史密斯隔音材料(即PlatSil Gel 10凝胶的总量5%)和1% PlatSil 71 & 73 R缓凝剂(即PlatSil Gel 10凝胶总量的1%)，通过应用仿表皮层3压到凹模1上。添加染料可以模拟人类表皮组织的色素沉淀。

为确保均匀分布，凹模1是旋转的，凹模1可以手动或使用机器旋转，可旋转三十分钟。仿表皮层3的厚度为0.5毫米到1.0毫米不等。

仿表皮层3压到凹模1，仿表皮层3应该给时间来固化，正如前面所提到的那样，仿表皮层3含有不同固化时间的各种化合物，加入缓凝剂可以起到平衡固化时间。在模型中，仿表皮层3包括PlatSil Gel 10和Dragon Skin.RTM. 10 Fast。PlatSil 71 & 73 R缓凝剂添加到Dragon Skin.RTM. 10 Fast，使其固化时间变成两倍。仿表皮层3固化在8到10分钟。然而仿表皮层3还是有粘合性的，所以聚醚酮纤维薄层压到仿表皮层3上。在具体的模型里，最好使用聚醚酮纤维SF-8。

仿真皮层 96的制作是一个多步骤的过程：仿真皮头层4压到仿表皮层3上，制作三维手术训练模型100外的仿真皮二层5，然后压到仿真皮头层4上。在模型中，仿真皮头层4由90% Dragon Skin.RTM. 10 Fast和10%的甲基硅油组成的混合物构成，通过应用仿真皮头层4成分压到仿表皮层3上。

为确保均匀分布，旋转凹模1装好仿真皮头层4，凹模1可以手动或使用机器旋转。在模型中，使用机器旋转。凹模1应该旋转三十分钟。

而仿真皮头层仍然是粘性的，所以一层聚醚酮纤维应用到仿真皮头层4。在模型中，一般最好使用聚醚酮纤维SF-8，仿真皮头层 4的厚度从0.5毫米到1毫米。

三维手术训练模型100外部的仿真皮二层5是在压到仿真皮头层上之前制作的，三维手术训练模型100外部的仿真皮二层5是提前制作的，然后仿真皮二层压到人的头部，颈部和肩膀的凹模1，厚度为2毫米到3毫米，小于由仿表皮层3和仿真皮头层4组成的凹模1的厚度。

仿真皮二层5包括各种聚酰胺。在模型中，仿真皮二层5由聚酰胺网状层通过聚硅氧烷化合物压到凹模而构成，进一步说，聚酰胺网是15纤度和聚硅氧烷化合物是Dragon Skin.RTM. 10 Fast，再进一步说，仿真皮二层5由十四层聚酰胺网组成。

在一个模型里，仿血管结构112嵌入仿真皮二层5。通过压至少一个纤维到仿真皮二层，仿血管结构112嵌入仿真皮二层5。在一个具体模型中，至少有一个由三层聚酰胺网组成的纤维层压到仿真皮二层5。进一步说，至少一个纤维层通过聚硅氧烷压到聚酰胺网，再具体点，是用Dragon Skin.RTM. 10 Fast，纤维层压到聚酰胺网之后，各种聚酰胺网状层压到仿血管结构112上，聚酰胺网状层是通过Dragon Skin.RTM. 10 Fast压到仿血管结构112上。

在一个具体的模型中，至少一个纤维是由钓鱼线构成的，更具体点说是由五十磅1毫米单丝钓鱼线构成，至少有一个丝仍在仿真皮二层，直到最后一层压到三维手术训练模型100上。染料添加到仿真皮二层5，模拟人体皮肤组织的色素沉淀，染料是一种油性肉色色素，轻于仿表皮层的色素。

仿真皮二层5压到凹模1上，应该给时间来固化，固化后仿真皮二层5、不同大小的恶性肿瘤76直径为4毫米到15毫米。仿表皮层3，仿真皮头层4和仿真皮二层5的总厚度从2.0毫米到3.5毫米。

仿真皮二层5压在仿真皮头层4之前被分段。在一个具体的模型中，仿真皮二层5分为两块，这样仿血管结构就不能用，然后仿真皮二层5层压到仿真皮头层4上，仿真皮二层5通过Dragon Skin.RTM. 10 Fast压到仿真皮头层4上。仿真皮二层5通过Dragon Skin.RTM. 10 Fast压到仿真皮头层4上，压到分段的仿真皮二层5和给仿真皮二层5固化时间。

仿皮下组织层6层压到仿真皮二层5上。仿皮下组织层6包含一个聚硅氧烷。在一个模型中，仿皮下组织层6由一个低压缩和硬度计硬度读数为0的材料构成。具体来说，仿皮下组织层6包括PlatSil Gel10凝胶，史密斯隔音材料，10% 的100%三甲基硅液体硅胶，将其混合应用于仿真皮二层5，通过旋转均匀分布。添加染料模拟人类皮下组织的色素沉淀，具体来说，染料是油性的，由红色和黄色油性颜料组成。

先制作三维手术训练模型100外部的仿肌肉层7，再压到仿皮下组织层6上。在一个模型中，仿肌肉层包含70%的PlatSil Gel10凝胶，10%史密斯隔音材料，10%100%的三甲基硅树脂液，10%海藻酸粉。在这个具体模型中，仿肌肉层7的成分应用于预制模具，预制模具可以由橡胶、塑料或者聚合物以及其组合构成，具体来说，预制模具由聚氨酯橡胶构成，在选择面部肌肉是有所体现，包括但不限于额10，枕11,，降眉间肌12，眼轮匝13，横向鼻14，提肌15，提肌 16，颧肌17，颧大肌18，口19，颊肌20，颏口21，压板22，肌可23和阔肌24。

在压到仿肌肉层7之前，仿动脉结构90是单独的层，仿动脉结构90包括但不应限于动脉32，眶上动脉33，角动脉36，横向面动脉37，上唇动脉38和伪劣唇动脉39。

仿动脉结构90是用模具预制的。仿动脉结构90使用聚硅氧烷和聚酰胺环绕灯丝单独制造。在一个具体的模型中，聚硅氧烷是Dragon Skin.RTM.10Fast仿动脉结构90由Dragon Skin.RTM.10Fast单独组成，聚酰胺网在仿动脉模具环绕着纤维，具体来说，纤维包括直径2毫米的钓鱼线，在Dragon Skin.RTM.10Fast的养护下，纤维被移除和空心仿动脉结构90压到仿肌肉层7正确的解剖位置。

在一个具体的模型中，仿动脉结构90层通过聚硅氧烷在正确的解剖位置压到仿肌肉层7。进一步说，聚硅氧烷是由PlatSil Gel 10组成的。再进一步说，仿动脉结构90的一部分嵌入仿肌肉层7，仿动脉结构90的一部分通过孔径嵌入仿肌肉层7 。

仿神经结构93压到仿肌肉层7正确的解剖位置，仿神经结构93包括但不应局限于颞44，颧骨48，颊50，下颌51，颈椎101，耳的102，脊髓附件53和面部神经；面部神经的分支机构110包括颞44，颧骨48，颊50，下颌101和颈椎51；耳的神经102是用于识别副神经53，逐渐从胸锁乳突肌103的后面和斜方肌54的前边境出现。

仿神经结构93由纤维组成。在一个具体的模型中，长丝纱为0.5毫米厚，再进一步说，纱是黄色的，仿神经结构93通过聚硅氧烷压到仿肌肉层7上。Dragon Skin.RTM. 10 Fast是聚硅氧烷。仿神经结构93层通过聚硅氧烷压到仿肌肉7层，在正确的解剖位置，进一步说，聚硅氧烷是Dragon Skin.RTM. 10 Fast。

仿表面的肌肉筋膜系统层是压到仿肌肉层7上在解剖学上是正确的。在一个模型中，仿表面的肌肉筋膜系统层94层压到仿肌肉层7上，这样仿动脉结构90和仿神经结构93就在正确的解剖位置，在仿表面的肌肉筋膜系统层94底下或表面。

仿表面的肌肉筋膜系统层94包括一个聚硅氧烷和聚酰胺网。在一个模型中，聚硅氧烷是Dragon Skin.RTM. 10 Fast，在其他模型中，聚酰胺由30纤度聚酰胺构成，仿表面的肌肉筋膜系统层94是叠层颞肌肌肉，阔肌肌肉24，眼轮匝肌13，肌肉11，肌肉18，提肌肌肉16和颞面部神经的分支，仿表面的肌肉筋膜系统层94通过对仿肌肉层7应用聚酰胺网和聚硅氧烷压到仿肌肉层7，而聚酰胺网和聚硅氧烷仍然是粘性的。

仿肌肉层7层压到仿头骨结构8上，先于仿肌肉层7层压到仿皮下组织层6上。仿肌肉层7层压到仿头骨结构上，这样仿动脉结构90，仿神经结构93和仿表面的肌肉筋膜系统层94在解剖学上是正确的。在一个模型中，仿肌肉层7层压到仿头骨结构8上，这样仿血管结构90，仿神经结构93和仿表面的肌肉筋膜系统层94，大量分布在仿肌肉层7和仿头骨结构8表面。添加染料来模拟人类肌肉组织的色素沉淀，具体来说染料是油性的，由红色和褐色油性颜料组成。在一个模型中，仿肌肉层7层8通过聚硅氧烷压到仿头骨结构。进一步说，聚硅氧烷PlatSil Gel 10。

三维手术训练模型100外部的仿软骨结构95是被压到仿头骨结构8准确的解剖位置之前制成的，仿软骨结构95包括鼻软骨120和耳壳软骨，鼻软骨120包括但不应局限于鼻中隔软骨26，大鼻翼软骨外侧脚27，小鼻翼软骨28，隔软骨31和侧腋下组织30。鼻软骨120和耳壳软骨在鼻模具和耳的模具制造。在一个具体的模型，模具由聚氨酯材料构成。

鼻软骨120包括聚硅氧烷，石膏水泥和海藻酸，进一步说，鼻软骨由50%的PlatSil Gel 10，25%的石膏水泥，25%的海藻酸组成；耳壳软骨像鼻软骨一样由相同的混合物构成。侧腋下组织30由聚硅氧烷和聚醚酮纤维构成。在一个具体的模型中，鼻翼外侧组织30包括50% PlatSil Gel 10凝胶和50%聚醚酮纤维。

仿软骨结构95固化后，其构成用于制造仿肌肉层7层压到仿软骨结构95。在一个具体的模型中，凹模1模仿仿肌肉层7和孔，通过该结构仿软骨结构95会延伸，因此在这个模型中，凹模1覆盖绝大部分仿肌肉层7，但不包括仿软骨结构95，其构成用于制造仿肌肉层7，很容易叠层到仿软骨结构95，层压过程完成后，凹模1被移除。

仿软骨结构95层压后，仿软骨结构95和仿肌肉层7层压到仿头骨结构8上。在一个具体的模型中，仿软骨结构通过聚硅氧烷层压到仿头骨结构8上，进一步说，聚硅氧烷是PlatSil Gel10凝胶。

添加染料模拟人类软骨组织的色素沉淀。在一个具体的模型，染料是油性的，由白色油性颜料构成。染料也可以被添加到模拟人体侧腋下组织30的色素沉淀。在一个模型，燃料的，由黄色油性颜料染料构成。

三维手术训练模型100外部的仿腺结构96是先于被压到仿肌肉层制作而成的，仿腺结构包括但不应限于泪腺体104和腮腺腺体49。在一个模型中，泪腺体由聚硅氧烷组成，更具体地说，是由Dragon Skin.RTM. 10 Fast组成，泪腺体104由泪腺模具制造。泪腺模具包括聚氨酯模具，泪腺体104排列在三维手术训练模型100上，这样它们就在仿肌肉层7表面上了。

在一个模型中，腮腺腺体49由聚硅氧烷和聚硅氧烷柔软剂组成，进一步说，腮腺腺体49是由比率为1:230 的PlatSil Gel10凝胶和史密斯隔音材料构成，腮腺腺体49还包括聚酰胺网，应用在腮腺腺体49，模拟腮腺筋膜；腮腺腺体49通过聚硅氧烷层压到仿肌肉层7正确的解剖位置上。腮腺腺体49排列在三维手术训练模型100上，这样它们就在仿肌肉层7的表面了。

仿腺结构96还包括仿腮腺导管结构105，仿腮腺导管结构105由聚硅氧烷和海藻酸构成。在一个具体的模型中，仿腮腺导管结构105由一个聚硅氧烷构成，具体说是由PlatSil Gel 10凝胶构成，进一步说，仿腮腺导管结构105中PlatSil Gel 10凝胶占60%，海藻酸占40%，仿腮腺导管结构105是在管状模具中制造的，仿腮腺导管结构105固化后，通过颊肌20被安排在优越的叶腮腺49，仿腮腺导管结构105通过颊肌20的一个孔径，仿腮腺导管结构105通过聚硅氧烷粘附在腮腺腺体49上。在一个具体的模型中，聚硅氧烷是PlatSil Gel 10.。

固化后，泪腺体104和腮腺腺体49层压到仿肌肉层7在它们正确的解剖位置，泪腺体104排列在前眼眶的上级，颞区；腮腺腺体49排列在下颌枝后，耳朵78之前，从颧弓向下颌骨106不规则的扩展。添加染料到泪腺体104和腮腺腺体49上，模拟人类泪腺体104和人的腮腺腺体49的颜色。在一个具体的模型中，染料由黄色和红色油性颜料构成。仿腺结构结构96通过聚硅氧烷层压到仿肌肉层7正确的解剖位置，进一步说，仿腺结构通过聚硅氧烷层压到仿肌肉层7上，更进一步说，仿腺结构结构96是通过PlatSil Gel 10凝胶层压到仿肌肉层7上。

仿头骨结构8包括石膏水泥，在一个模型中，仿头骨结构8是在聚氨酯模具结构中制作的，进一步来说，仿头骨结构8是分两个部分制作的，仿头骨结构8包括前部分81和后部分82，如图10所示，仿头骨结构8是前部分81和后部分82是沿折线111制作的。

在一个具体的模型中，仿骨膜层 65是层压到仿头骨结构8正确的解剖位置，仿骨膜结构层65是通过聚硅氧烷层压到仿头骨结构8上，具体来说，聚硅氧烷是PlatSi Gel10l凝胶。

在一个具体的模型中，仿帽状腱膜结构40叠层在仿头骨结构8上正确的解剖位置，进一步说，仿帽状腱膜结构40包括聚酰胺网和聚硅氧烷，仿帽状腱膜包括30纤度聚酰胺和Dragon Skin.RTM. 10 Fast.。

仿肌肉层7叠层到仿头骨结构8上，仿头骨结构8和仿肌肉结构7层压到三维手术训练模型的100的仿皮下组织层6上，仿头骨结构8层压到仿肌肉层7之后，能够扩展的硬质泡沫塑料应用于外科三维手术训练模型100，通过编造仿头骨结构8的部分，添加硬质泡沫塑料到仿头骨结构8，其扩大压缩仿头骨结构层8的仿组织层的表面；硬质泡沫塑料由一个刚性支承层9构成，具体来说，硬质泡沫塑料是一种硬质聚氨酯泡沫。

硬质泡沫塑料的固化后从凹模1中删除，具体来说刚性支承层9固化需30分钟。

在一个模型中，铰链设备83添加到仿头骨结构上，进一步说，铰链设备83附加到上下颌106和颞骨107上，这样三维手术训练模型的100的口部80就可以完成开启和关闭。

本发明还包括一个培训医疗从业者的方法，特别是外科医生，在各种各样的外科技术中，培训方法包括提供三维手术训练模型100和在三维手术训练模型100上执行外科技术。在一个具体的模型中，训练的方法包括使用三维手术训练模型100训练外科医生，包括但不限于切除技术，闭合技术，整形手术及其组合。

在一个模型中，培训医师的方法包括提供三维手术训练模型100和多种仿皮肤缺陷结构73，外科医生会在三维手术训练模型100上执行手术切除技术，删除一个或多个仿皮肤缺陷结构73，切除仿皮肤缺陷结构后，外科医生可执行缝合技术，缝合仿皮肤缺陷结构被切除的地方。

缝合技术包括但不应限于皮瓣和移植缝合。在一个模型中，皮瓣缝合包含单和双推进皮瓣，旋转皮瓣，铰链襟翼，二裂片变调的襟翼，前额皮瓣，菱形皮瓣，Z-plasty襟翼，鼻唇襟翼和襟翼；在其他模型中，移植缝合包含岛椎弓根移植和全厚皮肤移植；此外，缝合技术还包括原始缝合和重建，进一步说，重建是一个楔形切除。

如图12a至图12c所示,为使用三维手术训练模型100手术的例子。第一个示例包含一个推进皮瓣过程，由步骤81a，81b和81 c组成，在步骤81a中，仿皮肤缺陷结构是使用一个矩形切除130删除的，矩形切除130结束，平行切口132将从矩形切除130的一端延伸，平行切口132根据矩形切除130顶部和底部的指定的132行延伸，创建一个悬臂式的皮瓣140，然后悬臂式的皮瓣140在整个矩形拉伸切除130上，如步骤81 b所示，同时拉伸悬臂式的皮瓣140，悬臂式的皮瓣140瓣的边缘缝合关闭伤口，如步骤81 所示，如果仿皮肤缺陷结构很难缝合，可以在矩形切除130使用双重推进皮瓣手术，如步骤82a，82b和82c所示，双重推进皮瓣过程包含相同的步骤，如上边提到的，参照单一推进皮瓣手术，但重复矩形切除130的另一侧。

如图 13a至图13c所示，为使用三维手术训练模型100外科手术的例子。这个例子包括一个旋转皮瓣手术，包括步骤150a，150b和150c，在步骤150a中，仿皮肤缺陷结构是使用一个环形切除152切除，环形切除152结束，弧形切口将从环形切除152的两端延伸，根据步骤150a中指定的虚线154，创建两个不对称悬臂襟翼156a和156b，悬臂式的皮瓣156a和156b拉伸切除152延伸，如箭头 A所示，在150b中，同时拉伸悬臂式的皮瓣156 a和156 b，将襟翼156a和156b的所有边缘缝合，如步骤150 c所示，关闭伤口。

如图14a至图14c所示，为使用三维手术训练模型100进行手术的一个例子。这个例子包括置换皮瓣手术，包括步骤160a，160 b和160c，在步骤160a中，切口如虚线162所示，是三面矩的形状，创建了一个悬臂皮瓣164，悬臂式皮瓣164，如160 b所示，将扩展到仿皮肤缺陷结构73，当悬臂皮瓣164的部分延伸，指定的167缝合，如步骤160所示，166a和166 b，移除悬臂式皮瓣164留下的伤口的边缘一起缝合。

如图15a至图15c所示，为使用三维手术训练模型100进行手术的例子。这个例子包含一个岛屿椎弓根移植过程，包括步骤170a，170b和170 c，仿皮肤缺陷结构是使用一个环形切除172切除，两直线切口，174a和174 b，是由环形切除172的相同边切除，面向相反，这样他们在环形切除172相交，切除仿皮肤层2为一块三角形的，一块大幅匹配三角形的仿皮肤层2，从三维手术训练模型100的另一个区域，嫁接到伤口176，如步骤170c所示。

如图16a至图16d所示，为使用三维手术训练模型100进行外科手术的一个例子。示例为铰链盖过程，包括步骤180a，180b和180c，在步骤180a中，仿皮肤缺陷结构是使用一个矩形切除182切除的，大幅匹配的长方形块软骨结构95和仿皮肤层2，如步骤180b所示，接着从三维手术训练模型100的另一个区域切除，如步骤180 c所示，然后移植184嫁接到伤口186。

在另一个模型中，培训医师执行涉及整形手术的外科技术的方法，包括三维手术训练模型100，并在三维手术训练模型100执行各种整容手术，整容手术包括但不限于整容，额头，头皮，吸脂、注射疗法、眼眶、面部植入，胎记，鼹鼠和瘢痕切除，鼻整形术。

本发明还包括一个使用三维手术训练模型100的方法。使用三维手术训练模型100的方法包括在三维手术训练模型100上执行手术技术。使用三维手术训练模型100的方法可能还包括在三维手术训练模型100上练习手术技术，并在三维手术训练模型100上演示手术技术。

正如前面讨论的，在三维手术训练模型100上执行手术技术可能包括但不应限于切除技术，缝合技术和整形手术以及其组合。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明权利范围之内。

Claims (20)

1. 一种三维手术训练模型，其特征在于：包括高仿真的模拟皮肤层，所述高仿真模拟皮肤层包括仿表皮层、仿真皮头层、仿真皮二层和仿皮下组织层，所述仿表皮层包括铂聚硅氧烷衍生物的混合物、硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂；所述仿真头皮层紧邻仿表皮层，是由硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂的混合而构成；所述仿真皮二层紧邻仿真皮头层，由一个聚酰胺层网组成；所述仿皮下组织层紧邻仿真皮二层，由铂聚硅氧烷衍生品和聚硅氧烷柔软剂混合而构成。

2.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述高仿真模拟皮肤层至少模拟一个身体部位的形状。

3.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：还包括一个仿骨架结构，所述高仿真模拟皮肤层在仿骨架结构的上面；所述仿骨架结构模拟至少一个身体部位的形状。

4.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：还包括一个仿软骨结构，所述高仿真模拟皮肤层至少在一个仿软骨结构上，仿软骨结构模拟至少一个身体部位的形状。

5.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：还包括一个仿肌肉层，所述高仿真模拟皮肤层在仿肌肉层上，紧邻仿肌肉层。

6.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述高仿真模拟皮肤层、仿骨架结构、仿软骨结构和仿肌肉层合并成一个三维手术训练模型，至少模拟人体的一个部分。

7.根据权利要求6所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述人体部位包括头骨、颈部、耳朵、鼻子或者嘴。

8.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述高仿真模拟皮肤层抗拉强度为16 Mpa至20 Mpa，断裂伸长率的断点为65%至75%，硬度计硬度为4到6。

9.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述仿表皮层中还包括一个聚醚酮纤维层。

10.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述仿表皮层中铂聚硅氧烷衍生品和硅橡胶的比例为1:1；所述仿表皮层的厚度为0.5mm至1.0mm，抗拉强度为1Mpa至3.4Mpa，断裂伸长率的断点为700%至1100%。

11.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：还包括一个仿皮肤缺陷结构，包括病变、伤口、囊肿、淋巴瘤、伤疤及其组合，至少有一种仿皮肤缺陷结构设置在所述仿表皮层表面上。

12.根据权利要求11所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述病变包括肿瘤和恶性肿瘤；仿表皮层包括肿瘤；仿表皮层和仿真皮二层包括恶性肿瘤。

13.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述仿表皮层由总量为42.5%的铂聚硅氧烷衍生品和总量为42.5%的硅橡胶组成；所述仿表皮层包含10%的聚硅氧烷柔软剂、铂聚硅氧烷衍生品和硅橡胶；所述仿真皮头层包括总量为90%的硅橡胶和总量为10%的聚硅氧烷柔软剂；所述仿真皮二层厚度为1.0毫米至1.5毫米；所述仿真皮二层包括至少一个嵌入其中的仿血管结构，合成血液注入到至少一个仿血管结构来模拟演示出血液流动或练习手术技术。

14.根据权利要求1所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述高仿真模拟皮肤层包括：仿表皮层、仿真皮头层、仿真皮二层和仿皮下组织层，所述仿表皮层包括聚醚酮纤维层，聚硅氧烷的混合物和一个硅橡胶；所述仿真皮头层紧邻仿表皮层，包括一个硅橡胶；所述仿臻品二层紧邻仿真皮头层，由一个聚酰胺层网组成；所述仿皮下组织层紧邻仿真皮二层，由铂聚硅氧烷和聚硅氧烷柔软剂混合而构成。

15.根据权利要求14所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述高仿真模拟皮肤层至少模拟人体一个部分。

16.根据权利要求14所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述仿表皮层还包括一个聚硅氧烷柔软剂；仿真皮头层还包括一个聚硅氧烷柔软剂；仿真皮二层还包括仿血管结构嵌入其中，合成血液注入仿血管结构来模拟演示出血液流动或练习手术技术。

17.根据权利要求16所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述仿表皮层是三维手术训练模型的最外层；所述仿真皮头层是仿表皮下面的一层；所述仿真皮二层是仿真皮头层下面的一层；仿表皮层，仿真皮头层，仿真皮二层总厚度为2.0mm到3.5mm；所述仿血管结构安装在仿真皮二层准确的解剖位置；所述仿皮下组织层在仿真皮二层下面的一层；所述仿皮下组织层厚度为1mm到10mm。

18.根据权利要求16所述的三维手术训练模型，其特征在于：所述仿真皮二层还包含有硅橡胶；由硅橡胶做成的仿血管结构作为通道，用于合成血液的注入。

19.一种如权利要求1所述的三维手术训练模型的培训方法，其特征在于：所述高仿真模拟皮肤层上执行一项手术技术，至少有一项仿皮肤缺陷结构压在高仿真模拟皮肤层下，所述高仿真模拟皮肤层包括：仿表皮层，由铂聚硅氧烷衍生品、硅橡胶、聚硅氧烷柔软剂组成；仿真皮头皮，紧邻仿表皮层，是由硅橡胶和聚硅氧烷柔软剂所构成的混合物；仿真皮二层，紧邻仿真皮一层，是一个聚酰胺层网；仿皮下组织层，紧邻仿真皮二层，是铂聚硅氧烷衍生品和聚硅氧烷柔软剂所构成的混合物。

20.根据权利要求19所述的三维手术训练模型的培训方法，其特征在于：手术技术包括消除至少一项仿皮肤缺陷结构和缝合伤口。