CZ18811U1

CZ18811U1 - Training machine, particularly for laparoscopic surgery

Info

Publication number: CZ18811U1
Application number: CZ200819985U
Authority: CZ
Inventors: Trubac@Roman
Original assignee: Trubac@Roman
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2008-08-18

Description

Stávající stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současnosti nejčastěji používanými trenažéry pro laparoskopickou chirurgii jsou tzv. laparoskopická torza. Jedná se většinou o krabice z plastu velikostí odpovídající lidskému trupu bez hlavy a končetin. Víko krabice může být vytvarováno do tvaru přední strany lidského hrudníku a břicha. V oblasti odpovídající přední stěně břišní je otvor o průměru cca 30 cm překrytý pryžovou membránou. Skrz membránu se po jejím propíchnutí zavádí trokary (porty) a skrz ně endoío skop a laparoskopické nástroje. Do vnitřního prostoru trenažéru se umísťuje materiál, se kterým se pomocí laparoskopických nástrojů manipuluje za účelem nácviku.The most commonly used laparoscopic treadmills are the so-called laparoscopic torsion. These are mostly boxes of plastic sizes corresponding to the human torso without head and limbs. The lid of the box may be shaped to form the front of the human chest and abdomen. In the area corresponding to the anterior abdominal wall, a hole about 30 cm in diameter is covered by a rubber membrane. After the puncture, trocar (ports) are introduced through the membrane, through which endo scop and laparoscopic instruments are passed. In the inner space of the treadmill is placed material that is manipulated by laparoscopic tools for training purposes.

Výhodou těchto trenažérů je poměrně věrná simulace laparoskopického výkonu včetně možnosti použití mokrých preparátů (wet lab), tedy zvířecích orgánů a tkání. Také možnost téměř libovolného umístění portů pro nástroje a endoskop do značné míry odpovídá realitě.The advantage of these trainers is a relatively faithful simulation of laparoscopic performance, including the possibility of using wet lab, ie animal organs and tissues. Also, the possibility of almost arbitrary location of instrument and endoscope ports largely corresponds to reality.

Jsou dále známé i jiné typy trenažérů, které mají vlastní optické komponenty. Trenažér je tvořen krabicí ve tvaru kvádru s fixní kamerou. Laparoskopické nástroje se zavádějí opět přes membránu, přičemž je možné volit jejich polohu, nebojsou umístěny v neměnné pozici. K. zobrazení se používá displej počítače vybaveného potřebným softwarem pro zpracování obrazu. Nevýhodou u těchto typů trenažérů je fixní pozice kamery, která neumožňuje změnit úhel pohledu a závislost na počítači s odpovídajícím softwarem.Other types of trainers that have their own optical components are also known. The simulator consists of a box in the shape of a block with a fixed camera. Laparoscopic instruments are inserted again through the diaphragm, whereby their position can be selected or placed in a fixed position. The display uses a computer display equipped with the necessary image processing software. The disadvantage of these types of trainers is the fixed position of the camera, which does not allow to change the angle of view and dependence on the computer with the corresponding software.

Dalším typem trenažérů jsou počítačové simulátory. Ty jsou založeny na stejném principu jako počítačové hry. Skutečné laparoskopické nástroje jsou nahrazeny speciálně tvarovanými joysticky. Obraz na monitoru je výsledkem počítačové simulace. Nevýhodou těchto trenažérů je jejich neúměrně vysoká cena a to, že v některých situacích simulace neodpovídá reálným pod25 mínkám.Another type of simulators are computer simulators. These are based on the same principle as computer games. Real laparoscopic instruments are replaced by specially shaped joysticks. The image on the monitor is the result of a computer simulation. The disadvantage of these simulators is their disproportionately high price and that in some situations the simulation does not correspond to the real under-25 conditions.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Cílem technického řešení je vytvoření trenažéru, zvláště pro laparoskopickou chirurgii s nízkou pořizovací cenou, aby byl přenositelný, rozkládací a snadno sestavitelný, bez nároků na světelné zdroje nebo na zvýšení běžného okolního osvětlení a poskytoval bez dalších asistenčních pří30 tomností alespoň dvě úrovně obtížnosti nácviku práce s laparoskopickými nástroji, přičemž uvedeného cíle je dosaženo u trenažéru, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z přenositelné základny tvořené rovinnou deskou a postranními nosnými bočnicemi, jejíž rovinná deska je opatřena alespoň v jednom směru přestavitelnou pracovní podložkou pro preparáty, přičemž k základně je odnímatelně a přestavitelné uchycena průsvitná klenba, v níž je napříč vytvořena vodicí drážka pro přestavitelný upínací držák s videokamerou a po jejíž stranách jsou v klenbě uspořádány radiální průchodky pro volitelné laparoskopické nástroje, přičemž část klenby, alespoň od jejího vrcholu ve směru k jednomu z jejích spodních okrajů, je opatřena po stranách vodicí drážky neprůhlednou fólií pro zakrytí přímého výhledu na pracovní podložku k nácviku v ovládání laparoskopických nástrojů jen promítáním videosignálu na monitoru, uspořádaného spolu s převodní40 kem videosignálu na separátním stojanu.The aim of the technical solution is to create a trainer, especially for laparoscopic surgery with low cost, to be portable, folding and easy to assemble, without the need for light sources or to increase normal ambient lighting and to provide at least two levels of training difficulty without additional assistance. laparoscopic instruments, said object being achieved by a trainer consisting of a portable base consisting of a planar plate and lateral sidewalls, the planar plate being provided with at least one adjustable working surface for the specimens and being removable to the base and an adjustable translucent vault, in which a guide groove for an adjustable clamping bracket with a video camera is formed transversely and radial bushings for selectively arranged on the sides of the vault Other laparoscopic instruments, wherein part of the vault, at least from its apex towards one of its lower edges, is provided with an opaque film on the sides of the guide groove to obscure the direct view of the laparoscopic instrument training pad by merely projecting a video signal on the monitor with video signal converter on separate stand.

K dosažení uvedeného cíle, zvláště z hlediska světelných podmínek pro operátora, bez dalších zvláštních nároků na zdroje osvětlení, je podle technického řešení výhodné, že přenositelná základna, klenba, jakož i separátní stojan pro monitor, jsou vytvořeny z průsvitného materiálu, zvláště z plexiskla.In order to achieve this object, especially in terms of lighting conditions for the operator, without further particular requirements for light sources, according to the invention it is advantageous that the portable base, the vault as well as the separate monitor stand are made of transparent material, in particular plexiglass.

-1 CZ 18811 Ul-1 CZ 18811 Ul

Z hlediska skladnosti a instalace trenažéru, jakož i stability jeho komponentů, je podle technického řešení přínosem, že separátní stojan je opatřen spodní rozšířenou základnou pro zasunutí mezi bočnice přenositelné základny.From the standpoint of storage and installation of the treadmill, as well as the stability of its components, it is beneficial according to the technical solution that the separate stand is provided with a lower extended base for insertion between the sides of the portable base.

Rozšířené výukové a předváděcí možnosti v ovládání laparoskopických nástrojů pro větší okruh osob, včetně pořízení videozáznamu, může být podle technického řešení dáno případně tím, že k obvodu převodníku videosignálu pro monitor je přiřazen samostatný obrazový výstup pro připojení dataprojektoru pro demonstraci většímu počtu osob a USB rozhraní pro připojení k záznamovému zařízení práce na trenažéru.Enhanced teaching and demonstration options in laparoscopic instrument control for a wider range of people, including video recording, may be due to the technical solution, possibly by assigning a separate video output to the monitor video converter circuit to connect a data projector to show more people and a USB interface to connect to the recording device work on the simulator.

Přehled obrázku na výkrese io Další výhody a účinky předloženého technického řešení jsou patrny z připojeného výkresu, kde jediný obrázek značí šikmý pohled na úplnou sestavu trenažéru v pracovní poloze, kdy neprůhlednou fólií překrytá část klenby trenažéru je přivrácena k operátorovi.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and effects of the present invention are apparent from the accompanying drawing, in which a single figure represents an oblique view of the complete trainer assembly in the operative position, with the opaque film-covered portion of the trainer dome facing the operator.

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

Trenažér sestává z přenositelné základny i s postranními nosnými bočnicemi 2 pro uložení na libovolný rovinný povrch neznázoměného pracovního stolu, skříňky apod. Základna 1 včetně bočnic 2 je s výhodou vytvořena z plexiskla. Rovinná deska základny I je z části překrytá omyvatelnou pracovní podložkou 4 odolnou proti mechanickému poškození, například z pryže. V rovinné desce základny i jsou vytvořeny alespoň dvě vzájemně paralelní drážky 3 pro nastavitelné vedení pracovní podložky 4 alespoň v jednom směru a její upevnění pomocí šroubů, slouží20 cích také spolu s křídlovými maticemi a přítlačnými lištami k fixaci cvičného materiálu.The trainer consists of a portable base with side support side panels 2 for placing on any planar surface of a workbench (not shown), cabinet, etc. The base 1 including the side panels 2 is preferably made of plexiglass. The planar plate of the base 1 is partially covered by a washable working surface 4 resistant to mechanical damage, for example of rubber. At least two mutually parallel grooves 3 are formed in the planar base plate 1 for the adjustable guiding of the working washer 4 in at least one direction and its fastening by means of screws, together with the wing nuts and pressure bars to fix the training material.

Nad základnou I je odnímatelné a přestavitelné uspořádána klenba 5, například ve formě podélné poloviny válcovitého pláště vytvořeného z průhledného materiálu, například z plexiskla. Spodní okraje klenby 5 jsou rozebíratelně uchyceny k paralelním okrajům základny i, například prostřednictvím upínacích šroubů 6, resp. matic s křídlovými hlavami apod.Above the base I is a removable and adjustable arch 5, for example in the form of a longitudinal half of a cylindrical shell made of a transparent material, for example of plexiglass. The lower edges of the arch 5 are detachably fastened to the parallel edges of the base 1, for example by means of clamping screws 6 and 6, respectively. wing nuts, etc.

Příčně, resp. kolmo na podélnou osu klenby 5, zpravidla uprostřed její šířky, je v klenbě 5 vytvořena vodicí drážka 7 dosahující se zvolenými odstupy k spodním okrajům klenby 5. Do této vodicí drážky 7 je zespodu vsazen šroubový držák 8 videokamery 9. Videokamerou 9 lze prostřednictvím šroubového držáku 8 pohybovat v řečené vodicí drážce 7 a tedy tím libovolně nastavovat úhel jejího pohledu na pracovní plochu pracovní podložky 4, aniž by bylo potřeba asistence další osoby při provádění nácviku.Laterally, respectively. perpendicular to the longitudinal axis of the dome 5, generally in the middle of its width, a dome 7 is formed in the dome 5 at selected intervals to the lower edges of the dome 5. A screw holder 8 of the camcorder 9 is inserted into this dome. 8 can be moved in said guide groove 7 and thus thereby freely adjust its viewing angle to the working surface of the working pad 4 without the need for assistance of another person during the training.

Po stranách vodicí drážky 7 jsou v klenbě 5 uspořádány alespoň dvě řady radiálních průchodek 10, například z pryže, pro různé laparoskopické nástroje 11. Část klenby 5, je například od jejího vrcholu ve směru k jednomu z jejích spodních okrajů, opatřena po stranách vodicí drážky 7 neprůhlednou fólií 12, event. nástřikem, za účelem zakrytí přímého výhledu na pracovní plochu pracovní podložky 4. Jinak klenba 5, protože je ve zbývajících částech průsvitná, umožňuje dostatečný průnik světla z okolí, takže trenažér není ani závislý na případném vlastním stabilním zdroji světla.On the sides of the guide groove 7, at least two rows of radial bushings 10, for example made of rubber, are arranged in the arch 5 for various laparoscopic instruments 11. A part of the arch 5, for example from its apex towards one of its lower edges, has lateral grooves. 7 with an opaque film 12, optionally. Otherwise, the vault 5, since it is translucent in the remaining parts, allows sufficient light penetration from the surroundings, so that the trainer is not even dependent on a possible stable light source itself.

Videokamera 9 je prostřednictvím flexibilního kabelu 13 s konektory 14 připojena na převodník 15 videosignálu k jeho promítání na monitoru 16 v plošném provedení. Monitor 16 a převodníkThe video camera 9 is connected via a flexible cable 13 with connectors 14 to a video signal converter 15 for projection on a flat-panel monitor 16. Monitor 16 and converter

15 videosignálu jsou společně s elektrickým napájením trenažéru uchyceny na separátním stojanu 17, zhotoveném s výhodou rovněž z plexiskla, jehož spodní rozšířená základna 18 je upravena velikostně jako zasouvací pod základnu i mezi bočnice 2 trenažéru. Uvedené uspořádání trenažéru je snadno rozložitelné na jednotlivé komponenty, je skladné a snadno přenositelné a jeho použití není závislé na dalším vybavení a doplňcích. Po sejmutí videokamery 9 jsou základna i i klenba 5 trenažéru omyvatelné.15 of the video signal, together with the electric power supply of the treadmill, are mounted on a separate stand 17, preferably also made of plexiglass, whose lower widened base 18 is sized to fit below the base and between the side walls 2 of the treadmill. Said trainer arrangement is easy to decompose into individual components, is compact and easy to transport and its use is not dependent on other equipment and accessories. After removing the camcorder 9, the base and the vault 5 of the treadmill are washable.

Kromě výstupu videosignálu na monitor 16, který je součástí trenažéru, může být trenažér dále vybaven samostatným obrazovým výstupem pro připojení neznázoměného dataprojektoru proIn addition to the video signal output to the monitor 16, which is part of the simulator, the simulator can also be equipped with a separate video output for connecting a data projector (not shown) for

-7 CZ 18811 Ul demonstraci většímu počtu osob a dále USB rozhraním, umožňujícím připojení k počítači a pořizování obrazového záznamu z práce na trenažéru.CZ 18811 U1 demonstration to a larger number of persons and a USB interface allowing connection to a computer and taking pictures from work on the treadmill.

Pří práci s trenažérem lze volit dva stupně obtížnosti nácviku v ovládání laparoskopických nástrojů JJ.:When working with the simulator, you can choose two levels of difficulty of training in the control of laparoscopic instruments JJ .:

U prvního stupně obtížnosti je možný přímý pohled na pracovní plochu pracovní podložky 4 skrz průhlednou část klenby 5 trenažéru. Je tak umožněn nácvik základního ovládání laparoskopických nástrojů H pod přímou kontrolou zraku u úplných začátečníků.In the first degree of difficulty, a direct view of the working surface of the working pad 4 through the transparent part of the tread 5 of the treadmill is possible. This makes it possible to practice basic operation of laparoscopic instruments H under direct visual control in complete beginners.

V druhém stupni obtížnosti nácviku je přímý pohled na pracovní plochu pracovní podložky 4 znemožněn a to náležitým natočením klenby 5 tak, aby její část překrytá neprůhlednou fólií 12, ío směřovala k operátorovi. Kontrola pohybů laparoskopických nástrojů JJ. na pracovní ploše pracovní podložky 4 je tak možná pouze prostřednictvím obrazu na monitoru J6. Toto uspořádání poskytuje pokročilejším operatérům iluzi skutečné laparoskopické operace.In the second stage of the training difficulty, direct view of the working surface of the working pad 4 is prevented by properly rotating the vault 5 so that its part is covered by the opaque film 12 facing the operator. Control of laparoscopic instrument movements JJ. on the work surface of the work surface 4 is thus only possible by means of the image on the monitor 16. This arrangement provides the illusion of real laparoscopic surgery to more advanced surgeons.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims

1 drawing

A trainer, in particular for laparoscopic surgery, characterized in that it consists

15 of a portable base (1) consisting of a planar plate and lateral sidewalls (

2), whose planar plate is provided with at least one adjustable working pad (4) for the training material, the translucent vault (5) being removably and releasably attached to the base (1), in which a guide groove (7) is formed transversely Adjustable clamping bracket (8) with video camera (9) and radial bushings (10) for optional

A laparoscopic instrument (11), wherein a portion of the dome (5), at least from its apex in the direction of one of its lower edges, is provided with an opaque film (12) on the sides of the guide groove (7) to cover a direct view of the work surface (4). ) for training in the operation of laparoscopic instruments (11) only by projecting the video signal on the monitor (16) arranged together with the video signal converter (15) on a separate stand (17).

The trainer according to claim 1, characterized in that the portable base (1), the vault (5) as well as the stand (17) for the monitor (16) are made of transparent material, in particular plexiglass.

The trainer according to claim 1, characterized in that the separate stand (17) is provided with a lower widened base (18) for insertion between the sidewalls (2) of the portable base (1).

A trainer according to claim 1, characterized in that a separate video output for connecting a data projector and a USB interface for connecting to a recording device is associated with the video signal converter circuit for the monitor (16).

-3 CZ 18811 Ul