KR20210048921A - Method for training electric opepration using biomimetic strucure and biomimetic strucure and compostion for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생체모사구조체를 이용한 수술훈련방법, 이를 위한 생체모사구조체 및 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기소작기와 같은 전기적 방식의 수술도구에 증발, 절개, 봉합 등의 현상이 나타나는 구조체를 이용, 실제 의료진의 수술 능력을 향상시킬 수 있는 생체모사구조체를 이용한 수술훈련방법, 이를 위한 생체모사구조체 및 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a surgical training method using a biomimetic structure, a biomimetic structure and a composition therefor, and more particularly, a structure that exhibits phenomena such as evaporation, incision, and suture on an electrical surgical tool such as an electric cauterizer. , It relates to a surgical training method using a biomimetic structure that can improve the surgical ability of the actual medical staff, a biomimetic structure and a composition therefor.
외과 전문의 및 레지던트들이 환자에게 직접 수술하기에 앞서 술기의 전문성을 향상 시키기 위해 흔히 돼지 등의 동물 모델을 이용하거나 카데바를 이용하여 교육 및 훈련을 한다.Surgeons and residents often use animal models such as pigs or use cadavers to educate and train in order to improve their technical expertise prior to direct surgery on patients.
일반적으로 동물 모델과 카데바를 이용하여 의료진 수술 훈령을 진행하고 있으며, 특히 최근에는 복강경 수술, 나아가서 로봇 수술의 교육 및 술기 개발이 이를 통하여 활발하게 이루어지고 있다. In general, an animal model and a catheter are used to administer surgery instructions for medical staff, and in particular, education and skill development of laparoscopic surgery and further robotic surgery have been actively conducted through this.
하지만 의료진 수술 훈령을 위하여 동물 모델 혹은 카데바를 교재로 사용하는 것의 한계점이 자주 지적되고 있다. 전세계적으로 카데바를 위한 시신을 기증받기 어려워 구하기가 힘들어지고 있으며 지역에 따라서는 문화적, 종교적으로 카데바 사용이 금지되기도 하여 보편적인 모델로 확산되기 어렵다. However, the limitations of using an animal model or a cadava as a textbook for medical staff surgery instructions are often pointed out. It is difficult to obtain corpses for cadava worldwide because it is difficult to donate corpses for cadava. In some regions, cultural and religious use of cadava is prohibited, making it difficult to spread as a universal model.
동물 모델의 경우 동물보호단체의 생명 존중 정신이 확산됨에 따라 동물을 이용하는 것이 윤리적인 비판을 받는 경우가 증가하고 반대가 거세지고 있으며, 또 현재 유행하는 아프리카 돼지열병 등의 동물 전염병 혹은 동물 매개 전염병 때문에 사용이 제한되기도 한다. 이러한 배경으로 동물이나 카데바를 대체할 수 있는 수술 교육 모델의 필요성이 필요하다. In the case of animal models, as the spirit of respect for life of animal protection organizations is spreading, the use of animals is increasingly criticized and opposition is increasing. It may be restricted in use. Against this background, there is a need for a surgical education model that can replace animals or cadets.
이러한 수요를 인지하여 인조 카데바를 이용한 수술용 시뮬레이터를 개발한 회사들이 있으며 미국의 SynDaver, 일본의 Fasotec, 그리고 국내의 SINI가 대표적인 회사들이다. 현재까지 개발된 기존의 인조 카데바들은 실리콘 재료를 기반으로 한다. 실리콘 재료의 경우 인간의 조직과 비슷한 탄성, 촉감, 텍스처와 같은 기계적인 물성을 확보할 수 있으며, 다양한 인간 장기 구조체를 쉽게 제작하는 방법인 몰딩이 가능하다는 장점을 가져 현재 대표적인 수술용 시뮬레이터 재료로 사용된다. 하지만 실리콘 재료의 경우 전기가 통하지 않아 현재 실제 전기소작기(electrocautery)를 이용한 수술 트레이닝에 적용할 수 없어 동물 모델이나 카데바와 달리 현실감이 떨어진다는 큰 단점을 가지고 있다. 또한 절단 후에는 원상태로 복구가 불가능하여 실제 수술에 사용되는 전기 소작을 이용한 혈관 결찰, 출혈 제어와 같은 수술 교육 및 훈련이 불가능하다는 문제가 있다. Recognizing this demand, there are companies that have developed surgical simulators using artificial cadavers. SynDaver of the United States, Fasotec of Japan, and SINI of Korea are representative companies. Existing artificial cadavers developed to date are based on silicone materials. In the case of silicone material, it is possible to secure mechanical properties such as elasticity, touch, and texture similar to human tissues, and it is used as a representative surgical simulator material as it has the advantage of being able to mold, a method of easily manufacturing various human organ structures. do. However, since silicon materials do not conduct electricity, they cannot be applied to surgical training using an actual electrocautery, so unlike animal models or cadavers, they have a big disadvantage in that they are less realistic. In addition, there is a problem that surgery education and training such as blood vessel ligation and bleeding control using electric cautery, which are used in actual surgery, are impossible because restoration to the original state is impossible after amputation.
더 나아가, 온도 조건에 따라 증발, 절개 등의 현상이 벌어지며, 혈관 신경 등이 있는 복잡한 인체 구조를 실리콘과 같은 재료로 모사하는 것은 현실적으로 매우 어렵다는 문제가 있다.Furthermore, there is a problem in that phenomena such as evaporation and incision occur according to temperature conditions, and it is very difficult in reality to simulate a complex human body structure including vascular nerves with a material such as silicon.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 생체 모사 구조체를 이용한 새로운 방식의 수술 훈련 방법과 이를 위한 구조체 및 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a new method of surgical training using a biomimetic structure, and a structure and a composition therefor.
본 발명은 생체모사 구조체를 이용한 전기 수술 훈련 방법으로, 전기전도성, 기계적 강도 및 탄성을 가지며, 혈관 모사액이 수용된 채널을 구비하는 생체모사 구조체에 전기소작기를 접촉하여 절개를 하는 단계; 상기 절개시 상기 채널에서의 혈관 모사액 거동을 관찰하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is an electrosurgery training method using a biomimetic structure, comprising the steps of: contacting an electrocautery machine to make an incision with a biomimetic structure having electrical conductivity, mechanical strength and elasticity, and having a channel in which a vascular mimic solution is accommodated; It characterized in that it comprises the step of observing the behavior of the blood vessel simulation solution in the channel during the incision.
상기 혈관 모사액의 거동은 응고 또는 출혈인 것을 특징으로 하는 생체모사 구조체를 이용할 수 있으며, 상기 채널은 별도의 튜브로 이루어질 수 있다.The behavior of the blood vessel simulation solution may be a biomimetic structure characterized in that coagulation or bleeding, and the channel may be formed of a separate tube.
아울러, 상기 생체 모사 구조체는, 상기 전기소작기의 전기적 에너지 인가 방식을 가변함에 따라 상기 생체모사 구조체의 증발, 절개 및 채널의 막힘 현상이 벌어질 수 있다.In addition, in the biomimetic structure, evaporation, incision, and blockage of the channel may occur in the biomimetic structure by varying the electric energy application method of the electric cautery machine.
한편, 상기 생체 모사 구조체는 하이드로겔 기반 구조체일 수 있다.Meanwhile, the biomimetic structure may be a hydrogel-based structure.
아울러, 본 발명은 전기 수술 훈련용 생체모사 구조체로서, 상기 구조체는 전기전도성을 가지는 물질을 포함하며, 상기 물질은 전기소작기의 접촉에 따라 증발 또는 절개 현상이 일어나도록 수분을 함유하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a biomimetic structure for electrosurgical training, wherein the structure includes a material having electrical conductivity, and the material contains moisture so that evaporation or incision occurs according to the contact of the electric cauterizer. do.
상기 구조체는 상기 전기소작기에 가해지는 전기적 에너지에 따라 기설정된 특정 온도이상에서 증발하며, 기설정된 온도범위에서는 물리적으로 절개될 수 있으며, 상기 수술 훈련용 생체모사 구조체 내부에는 혈액모사액이 수용된 혈관모사채널 또는 신경모사채널이 구비될 수 있다.The structure evaporates at a predetermined specific temperature or higher according to the electric energy applied to the electric cautery machine, and can be physically cut in a preset temperature range, and a blood vessel simulation solution accommodated in the biomimetic structure for surgical training A channel or a neuro-simulation channel may be provided.
아울러, 상기 혈관모사채널은 복수 개이며, 상기 복수 개 채널에는 상이한 색의 혈액모사액이 수용된 것일 수 있다.In addition, there may be a plurality of blood vessel simulation channels, and a blood simulation solution of a different color may be accommodated in the plurality of channels.
나아가, 본 발명은 전기 수술 훈련용 생체모사 구조체용 물질로서, 젤라틴; 및 카라기난을 포함하며, 상기 젤라틴 및 카라기난간 파이-파이 결합을 통하여 기게적 강성 및 전도성을 갖는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the present invention is a material for a biomimetic structure for electrosurgery training, comprising: gelatin; And carrageenan, characterized in that it has mechanical stiffness and conductivity through pi-pi bonding between the gelatin and carrageenan.
본 발명에 따르면, 전기소작기에 접촉(근접 접근 포함)에 따라 절개 등이 가능하도록 전도성을 가지며, 아울러 내부에 혈관을 모사하는 튜브 채널을 포함하는 생체모사구조체를 이용, 외과의로 하여금 실제 전기소작기를 통한 수술을 매우 현실감 있게 훈현할 수 있게 한다. 따라서, 1) 수급이 점차 어려워지고 있는 동물 모델과 카데바를 대체할 수 있으며, 2) 동물 모델과 카데바를 이용할 때 필요했던 전문적인 관리 기관 및 절차들이 불필요해지며, 3) 대량 생산이 가능해져 교육 단가를 절감하고 고품질의 교육 교재를 안정적으로 공급하고 보편화시킬 수 있으며, 이러써 임상 현장에 있는 외과의들의 수술 능력을 향상시켜 환자의 치료에 기여할 것이다.According to the present invention, by using a biomimetic structure including a tube channel that simulates blood vessels and has conductivity to enable incision according to contact (including proximity access) to the electric cauterizer, the surgeon can actually use the electric cauterizer. It makes it possible to practice the surgery through very realistically. Therefore, 1) it can replace animal models and cadavers that are becoming increasingly difficult to supply and demand, 2) professional management institutions and procedures required when using animal models and cadavers become unnecessary, and 3) mass production becomes possible and education The cost can be reduced, and high-quality educational materials can be stably supplied and universalized, thereby contributing to the treatment of patients by improving the surgical ability of surgeons in the clinical field.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 생체모사 구조체를 이용한 수술 훈련 방법의 단계도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 셍체모사재료의 제조방법을 설명하는 도면이고 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라 화학적 처리까지 진행된 경우의 탄성 모율러스를 비교한 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기소작기 실험 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다양한 색상을 갖는 전도성 하이드로겔을 보여주는 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 재료를 이용하여 3D 프린팅 방식으로 인공 코 및 인공 귀를 제조한 사진이다.1 is a step diagram of a surgical training method using a biomimetic structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating a method of manufacturing a biopsy material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a result of comparing the elastic modulus when chemical treatment is performed according to an embodiment of the present invention.
3 is an experiment result of an electric cautery machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph showing a conductive hydrogel having various colors according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph of an artificial nose and an artificial ear manufactured by 3D printing using a material manufactured according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 전기전도성, 기계적 강도 및 탄성을 가지며, 혈관 모사액이 수용된 채널을 구비하는 생체모사 구조체에 기반한 수술 훈련 방법을 제공한다. 이로써, 실제 생체와 같이 피부의 절개, 혈관의 봉합, 절개 등을 투명한 형태의 생체모사구조체에서 실시하므로, 카데바나 비전도성의 실리콘 기반 구초제와 달리 매우 현실감 있는 수술훈련을 할 수 있다. 따라서, 1) 수급이 점차 어려워지고 있는 동물 모델과 카데바를 대체할 수 있으며, 2) 동물 모델과 카데바를 이용할 때 필요했던 전문적인 관리 기관 및 절차들이 불필요해지며, 3) 대량 생산이 가능해져 교육 단가를 절감하고 고품질의 교육 교재를 안정적으로 공급하고 보편화시킬 수 있으며, 이러써 임상 현장에 있는 외과의들의 수술 능력을 향상시켜 환자의 치료에 기여할 수 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides a surgical training method based on a biomimetic structure that has electrical conductivity, mechanical strength, and elasticity, and has a channel in which a blood vessel mimic solution is accommodated. As a result, since the incision of the skin, the suturing of blood vessels, and incisions are performed in a transparent biomimetic structure, as in an actual living body, a very realistic surgical training can be performed unlike Cadevar or non-conductive silicone-based herbicide. Therefore, 1) it can replace animal models and cadavers that are becoming increasingly difficult to supply and demand, 2) professional management institutions and procedures required when using animal models and cadavers become unnecessary, and 3) mass production becomes possible and education The cost can be reduced, high-quality educational materials can be stably supplied and universalized, thereby improving the surgical ability of surgeons in the clinical field, contributing to the treatment of patients.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 생체모사 구조체를 이용한 수술 훈련 방법의 단계도이다. 1 is a step diagram of a surgical training method using a biomimetic structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수술 훈련 방법은 전기전도성, 기계적 강도 및 탄성을 가지며, 혈관 모사액이 수용된 채널을 구비하는 생체모사 구조체에 전기소작기를 접촉하여 절개를 하는 단계; 상기 절개시 상기 채널에서의 혈관 모사액이 채널 밖으로 나오는지를 여부를 관찰하는 단계를 포함한다. Referring to FIG. 1, the surgical training method according to the present invention comprises the steps of making an incision by contacting a biomimetic structure having an electrical conductivity, mechanical strength and elasticity, and having a channel in which a blood vessel simulation solution is accommodated; And observing whether or not the blood vessel replicating solution from the channel comes out of the channel during the incision.
특히 본 발명에 따른 수술 훈련 방법은 기계적 강도와 탄성을 갖는 상기 생체모사 구조체를 투명하게 하여 상기 혈관 모사액의 거동이 육안으로 관찰될 수 있으며, 이로써 혈관의 봉합 또는 혈관을 회피한 절개 기술을 외과의로 하여금 훈련할 수 있게 한다. In particular, the surgical training method according to the present invention makes the biomimetic structure having mechanical strength and elasticity transparent so that the behavior of the vascular mimetic solution can be observed with the naked eye, whereby the surgeon can use the technique of suturing blood vessels or avoiding blood vessels. Allows them to train.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 채널은 별도의 튜브로 이루어지며, 본 발명의 일 실시예에서 상기 튜브 및 생체모사구조체는 전도성 및 기게적 강성을 갖는 재료로 이루어지며, 이로써, 전기소작기의 전기적 에너지 인가 방식을 가변함에 따라 상기 생체모사 구조체의 증발, 절개 및 채널의 막힘 현상이 구조체에 발생한다. In one embodiment of the present invention, the channel is made of a separate tube, and in one embodiment of the present invention, the tube and the biomimetic structure are made of a material having conductivity and mechanical rigidity, whereby As the electrical energy application method is varied, evaporation, incision, and channel blockage of the biomimetic structure occur in the structure.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 생체 모사 구조체는 하이드로겔과 첨가물질(카라기난)과의 반응을 장시간에도 형태를 유지하도록 하는 하이드로겔 기반이다. 즉, 본 발명은 1)기존 재료 보다 높은 강도, 장기간 보존이 용이한 내구성이 있으며, 혈액 분출 및 봉합이 가능한 중공형 (Hollow) 튜브 형태의 인공 혈관까지도 제조할 수 있는 재료에 기반한 생체모사 구조체를 제공할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the biomimetic structure is based on a hydrogel to maintain the shape of the reaction between the hydrogel and the additive (carrageenan) for a long time. In other words, the present invention is a biomimetic structure based on a material that 1) has higher strength than existing materials, has durability that is easy to store for a long time, and can manufacture even artificial blood vessels in the form of a hollow tube capable of squirting and sealing blood. Can provide.
본 발명에 따른 재료는 전기소작기의 접촉과 그 에너지에 따라 절단, 핼액 분출, 혈관 밀봉, 기화(vaporization), 건조(desiccation), 응고(coagulation) 및 방정(fulgulation)이 가능하다. The material according to the present invention can be cut, ejected, blood vessel sealing, vaporization, desiccation, coagulation, and fulgulation according to the contact of the electric cauterizer and its energy.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 셍체모사재료의 제조방법을 설명하는 도면이고 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라 화학적 처리까지 진행된 경우의 탄성 모율러스를 비교한 결과이다.FIG. 2A is a diagram illustrating a method of manufacturing a biopsy material according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a result of comparing an elastic modulus when a chemical treatment is performed according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 생체모사제료는 젤라틴과 카라기난간 소수성 결합(파이-파이 결합)을 통하여 기게적 강성을 유지할 수 있다. 이것은 원에서 일반적으로 사용되는 전기 소작기 적용이 가능한 전도성을 가지고 있으며, 재료의 배합에 따른 강성 제어가 용이하여 인간의 조직과 유사한 기계적 물성을 가지도록 제작 할 수 있음을 나타낸다. 2A and 2B, the biomimetic preparation according to an embodiment of the present invention may maintain mechanical rigidity through a hydrophobic bond (pi-pi bond) between gelatin and carrageenan. This indicates that it has conductivity that can be applied to an electric cautery machine commonly used in a circle, and it is easy to control stiffness according to the blending of materials, so that it can be manufactured to have mechanical properties similar to human tissue.
이하 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명은 보다 상세히 설명한다. 하지만, 본 발명의 범위는 하기 실시예와 실험예에 한정되지 않는다. The present invention will be described in more detail through the following examples and experimental examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.
실시예Example
전도성 하이드로겔 및 구조체 제조Manufacture of conductive hydrogel and structure
우선 70 g Di-water에 30 g 젤라틴과 카라기난을 포함하는 0.3 g 첨가제를 넣고 80 ℃ 에서 30분 동안 반응시켰다. 이후 볼텍스믹서(Vortex Mixer)를 이용해 뭉친 용액을 잘 분산 시켜주었다. 이후 분산 된 용액에 전처리된 0.1, 0.2, 또는 0.3 g의 마이크로 나노 섬유를 섞어 준다. 타겟하는 부위에 따른 기게적 강성은 젤라틴과 카라기난 간의 비율에 따라서도 제어할 수 있다. First, in 70 g Di-water, 0.3 g additive including 30 g gelatin and carrageenan was added and reacted at 80° C. for 30 minutes. After that, the lumped solution was well dispersed using a Vortex Mixer. After that, the pretreated 0.1, 0.2, or 0.3 g of micro nanofibers are mixed with the dispersed solution. The mechanical stiffness according to the target site can also be controlled according to the ratio between gelatin and carrageenan.
섞인 용액에 1 wt %의 Propionic acid, Sorbic acid, 또는 Benzoic acid를 첨가하였고. 이후 혼합된 용액을 60 ℃에서 기포를 제거하였다. 1 wt% of Propionic acid, Sorbic acid, or Benzoic acid was added to the mixed solution. After that, the mixed solution was removed from air bubbles at 60 °C.
이후 상기 제조된 재료를 이용, 3D 프린팅 방식으로 생체모사 구조체를 제조하였다. Then, using the prepared material, a biomimetic structure was manufactured by 3D printing.
혈관모사채널 제조Vascular simulation channel manufacturing
상기 제조된 전도성 재료와 제거가 용이한 희생 층 물질을 공축(Co-axial) 노즐이 삽입된 프린팅 모듈에 도입하여 인공 혈관을 제작하였다. 두 상의 용액은 층류(Laminar flow)로 인해 중공형 형태의 관으로 프린팅 되어 배출된다. 이후 특정 온도에서 인공 혈관에 삽입되어 있는 희생 층 물질을 제거하였다. 공출 프린팅 헤드(Co-axial printing head) 종류와 물질들 간 프린팅 속도 비율에 따라 내경이 500, 1000, 1500 um 와 같이 다양한 크기의 혈관을 다양한 길이로 제작하였다. An artificial blood vessel was fabricated by introducing the prepared conductive material and a sacrificial layer material that can be easily removed into a printing module in which a co-axial nozzle is inserted. The solution of the two phases is printed in a hollow tube and discharged due to laminar flow. Thereafter, the material of the sacrificial layer inserted into the artificial blood vessel was removed at a specific temperature. According to the type of co-axial printing head and the printing speed ratio between materials, blood vessels of various sizes such as 500, 1000, and 1500 um inner diameter were produced in various lengths.
실험예 1Experimental Example 1
상기 실시예에서 제조된 생체모사구조체의 인공 조직이 수술용 전기 소작기를 사용하여 전기 소작 및 절단이 가능한 인조 카데바로의 사용 가능성이 있는지 실험하였다. It was tested whether the artificial tissue of the biomimetic structure prepared in the above example could be used as an artificial catheter capable of electric cauterization and cutting using an electric cauterization machine for surgery.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기소작기 실험 결과이다. 3 is an experiment result of an electric cautery machine according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 돼지고기 조직의 경우 전기 소작기의 작동에 의해 조직이 소작되는 것을 알 수 있다(왼쪽 이미지), 하지만 실리콘의 경우 부도체이기 때문에 전기 소작기에 의해 반응하지 않았지만(가운데 이미지), 본 발명에 따라 개발한 전도성 하이드로겔의 경우 돼지 고기조직과 동일한 전기 소작기 작동 조건하에서 반응하여 소작됨을 확인할 수 있다(오른쪽 이미지). 3, in the case of pork tissue, it can be seen that the tissue is cauterized by the operation of the electric cauterization machine (left image), but in the case of silicon, since it is a non-conductor, it did not react by the electric cauterization machine (center image), In the case of the conductive hydrogel developed according to the present invention, it can be confirmed that it is cauterized by reacting under the same operating conditions of the electric cauterization machine as the pork tissue (right image).
실험예 2Experimental Example 2
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 생체모사구초제에 염료를 혼합하여 장기 부위를 육안으로 명확히 구분되게 할 수 있으며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다양한 색상을 갖는 전도성 하이드로겔을 보여주는 사진이다. By mixing a dye with the biomimetic herbicide prepared according to an embodiment of the present invention, organs can be clearly distinguished with the naked eye.FIG. 4 shows a conductive hydrogel having various colors according to an embodiment of the present invention. This is a picture showing.
도 4를 참조하면, 육안으로 내부를 관찰할 수 있는 수준의 투명도를 갖는 생체모사구조체 내에 혈관, 신경 등을 명확히 알 수 있는 색상의 하이드고겐 기반 튜브를 혈관, 신경으로 표시할 수 있게 하며, 그 내부에는 색을 갖는 혈관모사액을 넣어 수술 훈련에 따른 봉합, 분출 등을 육안으로 관찰할 수 있으며, 혈관모사액의 색상에 따라 원하는 혈관만을 잘 봉합했는지 등도 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, it is possible to display a color-colored hedgogen-based tube in which blood vessels, nerves, etc. can be clearly seen in a biomimetic structure having a level of transparency that can be observed with the naked eye, as blood vessels and nerves. A blood vessel replica having a color is put inside, so that it is possible to visually observe sutures and eruptions according to surgical training, and it is also possible to check whether only the desired blood vessels are well closed according to the color of the blood vessel replica.
따라서, 본 발명의 재료는 몰딩 및 3D 프린팅을 사용하여 다양한 인공 조직을 쉽게 제작 할 수 있고 시뮬레이터에서는 불가능했던 혈액 분출 및 봉합이 가능한 수술용 인공장기를 제공할 수 있으며 이를 통하여 현재까지 불가능하였던 현실감 있는 수술 교육 모델을 제공 할 수 있다Therefore, the material of the present invention can easily produce various artificial tissues using molding and 3D printing, and can provide a surgical artificial organ capable of ejecting and suturing blood, which was not possible in a simulator. Can provide surgical training model
실험예 3Experimental Example 3
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 재료를 이용하여 3D 프린팅 방식으로 인공 코 및 인공 귀를 제조한 사진이다. 5 is a photograph of an artificial nose and an artificial ear manufactured by 3D printing using a material manufactured according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 재료는 복잡한 신체를 매우 정확하게 모사할 수 있는 것을 알 수 있다.Referring to Figure 5, it can be seen that the material according to the present invention can very accurately simulate a complex body.
Claims (10)
전기전도성, 기계적 강도 및 탄성을 가지며, 혈관 모사액이 수용된 채널을 구비하는 생체모사 구조체에 전기소작기를 접촉하여 절개를 하는 단계;
상기 절개시 상기 채널에서의 혈관 모사액 거동을 관찰하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체모사 구조체를 이용한 전기 수술 훈련 방법.
As an electrosurgery training method using a biomimetic structure
Making an incision by contacting a biomimetic structure having an electrical conductivity, mechanical strength and elasticity, and having a channel in which a blood vessel simulation solution is accommodated;
Electrosurgery training method using a biomimetic structure, comprising the step of observing the behavior of the blood vessel simulation solution in the channel during the incision.
상기 혈관 모사액의 거동은 응고 또는 출혈인 것을 특징으로 하는 생체모사 구조체를 이용한 전기 수술 훈련 방법.
The method of claim 1,
Electrosurgery training method using a biomimetic structure, characterized in that the behavior of the blood vessel replica is coagulation or bleeding.
상기 채널은 별도의 튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 생체모사 구조체를 이용한 전기 수술 훈련 방법.
The method of claim 1,
Electrosurgery training method using a biomimetic structure, characterized in that the channel is made of a separate tube.
상기 생체 모사 구조체는, 상기 전기소작기의 전기적 에너지 인가 방식을 가변함에 따라 상기 생체모사 구조체의 증발, 절개 및 채널의 막힘 현상이 벌어지는 것을 특징으로 하는 생체모사 구조체를 이용한 전기 수술 훈련 방법.
The method of claim 1,
The biomimetic structure is an electrosurgery training method using a biomimetic structure, characterized in that evaporation of the biomimetic structure, incision, and blockage of a channel occur as the method of applying electrical energy of the electric cauterizer is varied.
상기 생체 모사 구조체는 하이드로겔 기반 구조체인 것을 특징으로 하는 생체모사 구조체를 이용한 전기 수술 훈련 방법.
The method of claim 1,
The biomimetic structure is an electrosurgery training method using a biomimetic structure, characterized in that the hydrogel-based structure.
상기 구조체는 전기전도성을 가지는 물질을 포함하며,
상기 물질은 전기소작기의 접촉에 따라 증발 또는 절개 현상이 일어나도록 수분을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 수술 훈련용 생체모사 구조체.
As a biomimetic structure for electrosurgery training,
The structure includes a material having electrical conductivity,
The material is a biomimetic structure for electrosurgery training, characterized in that it contains moisture so that evaporation or incision occurs according to the contact of the electric cauterizer.
상기 구조체는 상기 전기소작기에 가해지는 전기적 에너지에 따라 기설정된 특정 온도이상에서 증발하며, 기설정된 온도범위에서는 물리적으로 절개되는 것을 특징으로 하는 전기 수술 훈련용 생체모사 구조체.
The method of claim 6,
The structure is a biomimetic structure for electrosurgery training, characterized in that it evaporates at a predetermined specific temperature or higher according to the electric energy applied to the electric cautery, and is physically cut in a predetermined temperature range.
상기 수술 훈련용 생체모사 구조체 내부에는 혈액모사액이 수용된 혈관모사채널 또는 신경모사채널이 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 수술 훈련용 생체모사 구조체.
The method of claim 6,
The biomimetic structure for electrosurgery training, characterized in that the blood vessel simulation channel or the nerve simulation channel in which the blood simulation solution is accommodated is provided inside the surgical training biomimetic structure.
상기 혈관모사채널은 복수 개이며, 상기 복수 개 채널에는 상이한 색의 혈액모사액이 수용된 것을 특징으로 하는 전기 수술 훈련용 생체모사 구조체.
The method of claim 8,
The blood vessel simulation channel is a plurality, and the plurality of channels is a biometric structure for electrosurgery training, characterized in that accommodated a blood simulation solution of a different color.
젤라틴; 및
카라기난을 포함하며, 상기 젤라틴 및 카라기난간 파이-파이 결합을 통하여 기게적 강성 및 전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 수술 훈련용 생체모사 구조체용 물질.
As a material for a biomimetic structure for electrosurgery training,
gelatin; And
Containing carrageenan, the gelatin and the carrageenan material for a biomimetic structure for surgical training, characterized in that it has mechanical rigidity and conductivity through the pi-Pi bond.
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2019
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