采用 3D 打印技术制作的硅胶模拟器用于内镜逆行胰胆管造影（ERCP）培训
一、ERCP 培训：临床刚需下的传统困境
内镜逆行胰胆管造影（ERCP）作为胆胰疾病诊疗的 “关键技术”，需医师精准操控十二指肠镜，经食管、胃、十二指肠等复杂解剖结构，完成胆管与胰管的插管操作，兼具诊断与治疗双重价值。然而，这项技术的学习门槛极高 —— 不仅要求操作者掌握精细的内镜操控技巧，还需对胆胰系统解剖结构有深刻理解，任何操作失误都可能引发胰腺炎、出血等严重并发症，威胁患者安全。
长期以来，ERCP 培训陷入 “两难困境”：一方面，传统培训高度依赖真实患者病例，但临床中适合教学的病例数量有限，且在患者身上开展新手操作存在伦理争议与安全风险；另一方面，现有替代培训工具各有短板 —— 活体动物模型成本高、存在伦理问题，离体猪模型储存难度大、解剖结构与人体差异明显，计算机模拟器则缺乏真实的触觉反馈与操作质感。这种困境导致 ERCP 学员学习曲线陡峭，往往需要漫长实践才能独立开展操作，难以满足临床对 ERCP 医师的迫切需求。
在此背景下，3D 打印技术凭借 “解剖精准化、模型个性化、操作真实化” 的优势，成为突破 ERCP 培训瓶颈的重要方向。近期《科学报告》（Scientific Reports）第 15 卷发表的研究（文章编号：2619），便通过 3D 打印技术开发出优化版 ERCP 培训模拟器，为行业提供了极具参考价值的实践方案。
二、3D 打印 ERCP 模拟器的技术突破与培训价值
该研究团队以人体 CT 胃造影数据为基础，通过 “3D 建模 – 阴性模具打印 – 硅胶注塑成型” 的流程，打造出兼具解剖真实性与操作实用性的 ERCP 培训模型。其核心创新点集中在三个方面：
- 全流程解剖还原，攻克关键操作难题
模型完整复刻了食管、胃、十二指肠的自然走行与腔内结构，并整合了 Vater 壶腹、胆总管、胆囊、肝脏等胆系组件，尤其解决了传统 3D 打印模型的核心痛点 —— 十二指肠镜 “缩短操作” 模拟。团队设计了硬质鞍形支架，包裹并支撑硅胶材质的胃与十二指肠器官，通过反复调整支架位置与覆盖范围，最终实现了十二指肠镜插入至第二段十二指肠后的 “缩短操作”，还原了临床中这一最具挑战性的操作步骤，让学员能在模拟环境中掌握关键技巧。
图 1. ERCP 培训模拟器的 3D 建模与制作
壶腹 – 胆总管（CBD）模块为可移除的壶腹与胆总管组件。ERCP 模型通过支架（鞍形部件）固定为俯卧位。（A）3D 建模图；（B）3D 建模俯视图；（C）3D 建模拆解图；（D）ERCP 培训模拟器实物制作图。
- 可互换透明模块，适配多场景训练
模型配备 5 个可独立更换的壶腹 – 胆总管（CBD）模块，均采用高柔韧性透明硅胶制作。这种设计带来两大优势：一是透明度高，无需依赖荧光透视，学员可直接从模块外部观察腔内插管、支架置入等操作细节，降低培训设备门槛；二是模块形态多样，可模拟不同解剖变异或病变状态，支持胆管插管、塑料 / 金属支架置入、取石、括约肌切开术等多种 ERCP 核心操作训练，覆盖从基础到高级的全阶段培训需求。
图 2. 4 种不同类型壶腹 – 胆总管（CBD）模块的 3D 建模与制作
（A）5 种不同类型的 3D 模型部件；（B）5 个制作完成的壶腹 – 胆总管模块；（C）模块的荧光透视图像。
用 ERCP 培训模拟器完成的多项操作
包括（A）胆管插管、（B）塑料支架置入、（C）金属支架置入、（D）取石、（E）使用维也纳香肠进行胆管括约肌切开术。操作可通过内镜视野、荧光透视及直接外部观察进行监测。
- 耗材可复用设计，降低长期培训成本
考虑到培训的经济性，研究团队还通过 3D 打印开发了辅助工具 —— 金属支架重装帽。当金属支架在模拟操作中释放后，可借助该辅助帽轻松将其重新装入释放导管，实现支架与导管的重复使用；塑料支架则可通过分离壶腹 – 胆总管模块直接取出，清洗后再次使用。这一设计大幅降低了耗材消耗成本，让模型更适合长期、高频次的批量培训。
在 10 名新手学员的验证实验中，该模型的培训效果显著：十二指肠镜插入成功率达 94%（50 次尝试成功 47 次），胆管插管成功率更是实现 100%，塑料支架置入成功率 92%；学员对三项操作的满意度评分（5 分制）分别为 4.4 分、4.7 分、4.6 分，认可度极高。更关键的是，经过 5 次练习后，学员的十二指肠镜插入时间（相关系数 R=-0.591，P<0.001）与胆管插管时间（R=-0.424，P=0.002）均呈显著下降趋势，证明模型能有效帮助学员提升操作熟练度，缩短学习曲线。
三、休曼科技 3D 打印 ERCP 模型：贴合临床需求的产业化实践
在 3D 打印医疗培训模型领域，休曼科技始终以临床需求为导向，紧跟技术前沿，自主研发的 3D 打印 ERCP 培训模型，在吸收学术研究精华的基础上，进一步优化了产品性能与实用性，为医疗机构提供 “即拿即用” 的培训解决方案。
休曼科技ERCP模型
- 医用级材料选型，兼顾真实感与耐用性
休曼科技的 ERCP 模型核心器官组件采用自研高透明软硅胶制作，邵氏硬度与人体组织高度匹配，触感柔软且富有弹性，模拟十二指肠镜插入时的阻力、器官形变等反馈，还原临床真实操作质感；同时，硅胶材料耐磨损、抗撕裂，经反复插管、支架置入等操作后仍能保持结构完整，使用寿命远超普通硅胶模型，适合科室日常高频次培训。模型的硬质支架与辅助部件则采用自研材料，确保安全性与稳定性。
- 细节优化设计，提升培训适配性
基于对临床培训场景的深入调研，休曼科技在模型设计中加入多项人性化细节：例如，食管入口处设计了仿人体口腔的柔性接口，减少十二指肠镜插入时的摩擦损伤，同时提升操作代入感；此外，模型整体体积轻便，可轻松搬运至会议室、技能培训室等不同场景，无需固定场地，适配多样化培训需求。
- 配套培训支持，完善服务体系
除模型本身外，休曼科技还为用户提供配套培训支持：一方面，提供标准化操作指南与视频教程，详细讲解模型组装、操作流程、耗材更换等步骤，帮助新手快速上手；另一方面，可根据医疗机构的个性化需求，定制特殊解剖变异的壶腹 – 胆总管模块（如胆总管结石、胆管狭窄等病变模型），满足针对性培训需求。同时，团队建立了完善的售后体系，提供模型维护、部件更换等服务，确保长期稳定使用。
休曼科技ERCP手术模拟教学系统
四、3D 打印赋能医疗培训，休曼科技助力临床能力提升
从学术研究的技术探索，到企业的产业化实践，3D 打印技术正在彻底改变 ERCP 培训的模式 —— 它不仅为学员提供了 “零风险” 的训练环境，更通过精准的解剖还原与真实的操作反馈，让技能培训效率大幅提升。对于医疗机构而言，优质的 3D 打印 ERCP 模型可帮助新手医师快速积累操作经验，减少在真实患者身上的失误率；对于行业而言，这一技术则为 ERCP 人才培养提供了标准化、可复制的解决方案，助力胆胰疾病诊疗水平的整体提升。
未来，随着 3D打印技术的迭代与医疗需求的深化，ERCP 培训模型将朝着 “更精准的解剖还原”“更丰富的病变模拟”“更智能的操作评估” 方向发展。休曼科技也将持续投入研发，在现有模型基础上融入数字化技术（如操作数据采集、AI 技能评估等），进一步提升培训的科学性与高效性，为医疗人才培养贡献更多力量，让先进技术真正服务于临床、惠及患者。
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