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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erlernen und Festigen der Fertigkeit von minimalinvasiven Eingriffen, bestehend aus einem Gehäuse und einem Bereich zur Bearbeitung des in dem Gehäuse eingebrachten Präparats sowie mindestens einer Öffnung in dem Gehäuse, durch das das minimalinvasives Operationsbesteck hindurchführbar ist.
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Definition
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Der Begriff „minimalinvasive Chirurgie“ bezeichnet als Oberbegriff operative Eingriffe mit kleinstem Trauma (mit kleinster Verletzung von Haut und Weichteilen). Endoskopische Operation werden in der Regel durch natürliche Öffnungen geführt, derart, dass bei die Instrumente in den Körperraum durch Mund, After, Vagina, Dickdarm oder Harnröhre eingeführt werden. Auch laparoskopische Operationen sind als minimalinvasive Operationen zu verstehen, da durch einen kleinen Schnitt der Zugang in den Körperraum ermöglicht wird.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Trainingsgeräten zur Übung der Handhabung und Fertigkeiten mit minimalinvasiven Operationsbestecken, wie beispielsweise Endoskopen bekannt. Es handelt sich dabei um sehr komplexe und aufwändige Vorrichtungen, so dass diese aus Kostengründen nur an Leistungszentren platziert werden können. Aufgrund der hohen Kosten können diese nur von einer geringen Anzahl von Anwendern auch tatsächlich genutzt werden, so dass viele Anwender nur geringe oder keine Trainingsmöglichkeiten besitzen.
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Es wurde aber festgestellt, dass dauerhaftes Üben, also nicht nur während einer Ausbildung, sondern auch während der praktischen Tätigkeit, zu wesentlich besseren Ergebnissen führt und die erlernte Fähigkeit festigt. Zudem nimmt die Präzision sowie die Fertigkeit erheblich zu, was wiederum dem Patienten zugute kommt. Die Kosten könnten dadurch auch gesenkt werden.
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Daher sind Anstrengungen unternommen worden, Trainingsvorrichtungen bereitzustellen, die von jedermann genutzt werden können, ohne dass es notwendig ist, zentrale Einrichtungen mit komplexen Geräten aufzusuchen. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass Fertigkeiten auch ausserhalb der Leistungszentren geübt werden können.
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Aus der
WO 002016201085 A1 ist eine laparoskopischen Trainingsvorrichtung beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen Rahmen, der ein Gehäuse und ein simuliertes Gewebemodell definiert, das sich in einem Gehäuse befindet. Das simulierte Gewebemodell ist zum Üben von Hysterektomien angepasst und umfasst mindestens einen simulierten Uterus und eine simulierte Vagina. Das simulierte Gewebemodell wird innerhalb der Umhüllung mit zwei ebenen Schichten aus Silikon aufgehängt, so dass das Gewebemodell zwischen den zwei Schichten angeordnet ist, von denen jede eine Falte bildet und wiederum mit dem Rahmen verbunden ist. Der Rahmen kann wie ein Zylinder geformt sein und sich in einem Hohlraum eines größeren laparoskopischen Trainers mit einer durchdringbaren simulierten Bauchdecke befinden. Das Gewebemodell ist austauschbar und seitlich durch eine Öffnung zugänglich.
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In der
WO 002016056025 A1 ist eine Trainingsvorrichtung für die Anwendung in der Neurochirurgie gezeigt. Es besteht aus einem an sich geschlossenen Gehäuse, welches ein Plattenelement in einem definierten Winkel angeordnet, aufweist. Auf diesem Plattenelement, das zusätzlich über einen Motor in seiner Position veränderbar ist, sind unterschiedliche Funktionen vorgesehen, die über ein Endoskop, das über eine definierte Schnittstelle in das Gehäuse einführbar ist, ausführbar sind. Die Schnittstelle wird durch ein Gummielement gebildet, durch das das Endoskop hindurchgesteckt wird. Damit der Anwender seine innerhalb des an sich nicht mit normalem Auge einsehbaren Gehäuses verfolgen kann, sind innerhalb des Gehäuses Beleuchtungsmittel sowie eine Kamera vorgesehen, die die innerhalb des Gehäuses entstehenden Situationen auf einem Bildschirm abbildet. Dadurch können laparoskopische chirurgische Eingriffe trainiert werden.
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Da die Trainingsvorrichtungen sehr komplex und sehr teuer in ihrer Herstellung sind, aber die Möglichkeit aufweisen, dass an beliebigen Orten die spezielle Fähigkeit trainiert werden kann, gehen die Weiterentwicklungen dahin, dass die Komplexität der Vorrichtungen abnimmt, um so auch die Herstellungskosten und damit die Verkaufskosten zu reduzieren.
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Aus der
US 020040033476 A1 ist ein Trainingsgerät für die Anwendung von Endoskopen gezeigt. Es umfasst ein Gehäuse und eine innerhalb des Gehäuses definierte Operartionsfläche, die mit über eine oder mehrere Schnittstellen einführbaren Endoskopen erreichbar ist. Die Schnittstellen sind Bohrungen in dem Gehäuse, durch die die Endoskope einführbar sind. Eine Sichtblende verhindert den direkten Blickkontakt des Anwenders. Eine Spiegelvorrichtung projiziert das Geschehen im Bereich der Operationsfläche auf eine dem Betrachter nicht übliche Ebene. So wird ein Projizieren eines Kamerabildes innerhalb eines menschlichen Körpers auf eine andere Ebene simuliert.
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Nachteile des Standes der Technik
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Die zuvor beschriebenen komplexen Vorrichtungen sind sehr teuer in der Herstellung und für den mobilen Einsatz nicht geeignet. Die einfachen Trainingsgeräte weisen den Nachteil auf, dass diese keine Simulation darstellen, sondern nur einfache Handhabungsübungen mit Endoskopen erlauben. Dies liegt darin begründet, dass Bohrungen vorgesehen sind, durch die die Endoskope nur in eingeschränkten Winkeln bewegt werden können. Zudem ist die simulierte Operationsfläche sehr klein und entspricht nicht den tatsächlichen Gegebenheiten. Hier können nur Greif- und Halteübungen durchgeführt werden. Eine Simulation eines Gewebes oder eines Organs kann nicht durchgeführt werden. Eine Dokumentation und ein Nachvollziehen der Handhabungen im Nachhinein sind ebenfalls nicht möglich.
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Gerade in Entwicklungsländern sind minimalinvasive Operationen wichtig, da die Hygienestandards an sich keine offenen Operationen erlauben. Die dortigen Anwender haben aber nur geringe Möglichkeiten, die Fertigkeiten mit Endoskopen zu trainieren, da weder Einrichtungen noch das notwendige Kapital für wirklichkeitsgetreue Simulationen vorhanden sind. Daher sind minimalinvasive Operationen bei weitem keine täglichen Routineeingriffe in den Entwicklungsländern.
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Erfolgreiche Handhabungen mit Endoskopen fordert eine tägliche Übung und somit zahlreiche Wiederholungen. Der Zugang zu solchen Trainingsmethoden und - vorrichtungen ist aber beschränkt.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Trainingsvorrichtung zur Handhabung von Minimalinvasives Operationsbestecken bereitzustellen, die eine wirklichkeitsgetreue Darstellung ermöglicht.
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Lösung der Aufgabe
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Die Lösung der Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 bereitgestellt.
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Vorteile der Erfindung
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, mit sehr einfachen Mitteln eine Vorrichtung zum Erlernen und Festigen der Fertigkeit von endoskopischen Eingriffen bereitzustellen, so dass auch für Anwender in Ausbildung oder auch in Entwicklungsländern eine Nutzung möglich ist.
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Hierzu wird ein Gehäuse vorgeschlagen, das einer Box entspricht. Es weist einen Boden und vier Seitenwände auf. Diese Seitenwände erstrecken sich von dem Boden vorzugsweise senkrecht weg und sind auch in der Regel blickdicht. Wahlweise ist auf das Gehäuse eine durchsichtige Platte oder eine nicht durchsichtige Platte leg- und fixierbar. In der Platte ist mindestens ein Kreuzgelenk eingelassen, das zum einen fest mit der Platte verbunden ist und mittig eine Aufnahme für ein Endoskop oder ähnlich chirurgische Hilfsmittel aufweist. Das Kreuzgelenk besteht aus zwei sich senkrecht kreuzenden Achsen, so dass drei Rotationsfreiheitsgrade gegeben sind. Einen zusätzlichen translatorischen Freiheitsgrad bietet die Aufnahme für das minimalinvasive Operationsbesteck, wobei dadurch das minimalinvasive Operationsbesteck in seiner Längserstreckung verschieblich gelagert ist. Durch diese technische Ausgestaltung ist es dem Anwender möglich, das Werkzeug des minimalinvasives Operationsbestecks, das am freien Ende innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, in beliebige Positionen innerhalb des Gehäuses zu bringen. Der Anwender kann so, insbesondere dann, wenn zwei Kreuzgelenke in der Platte angeordnet sind, seine Fertigkeiten mit den Endoskopen üben.
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Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Platte abgedeckt also blickdicht oder bereits undurchsichtig ist. Da dadurch der Innenraum des Gehäuses dunkel ist und der Anwender nicht mehr direkten Blickkontakt auf die Bearbeitungsebene hat, ist ein Haltelement für ein Mobilfunkgerät vorgesehen, das derart positionierbar ist, dass Beleuchtung und Kamera auf die Bearbeitungsebene gerichtet sind. Eine in jedem Mobilfunkgerät vorhandene Software bietet die Eigenschaft, das so aufgenommene Kamerabild auf einen Bildschirm zu übertragen. Dadurch wird exakt die Situation nachgebildet, die auch bei tatsächlichen endoskopischen Operationen vorliegt.
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Sofern das Mobilfunkgerät nicht die Option bereitstellt, Licht für den Innenraum des Gehäuses bereitzustellen, kann auf der Platte, beispielsweise über LED-Leuchten, Licht in den Innenraum des Gehäuses gebracht werden.
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Das jeweilige Kreuzgelenk weist mittig eine Bohrung zur Lagerung eines Endoskops auf. Es ist auch vorgesehen, andere Bohrungsadapter vorzusehen, die weitere chirurgische Instrumente aufnehmen können, so dass immer eine Simulation - also eine ähnliche Situation wie an einem Patienten oder einem Tier - erreicht wird.
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Der wesentliche Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass diese sehr einfach aufgebaut ist und daher in der Herstellung sehr kostengünstig ist. Sie lässt eine Vielzahl von Anwendung zu, die simuliert werden können. Für die ersten Übungen kann die Platte durchsichtig sein, zum Festigen und dauerhaften Üben ist die Platte dann undurchsichtig. Beispielsweise können die Kreuzgelenke einfach und kostengünstig über einen 3D Druck hergestellt werden. Das Gehäuse ist eine üblich in Krankenhäusern vorhandene Schale und die Platte eine handelsübliche Plexiglas - oder Acrylplatte.
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Da für die Innenraumdarstellung eine Kamera eines Mobilfunkgeräts verwendet wird, fallen dafür keine weitere Kosten an, da ein solches bei dem Anwender bereits vorhanden ist.
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Da durch die Anwendung des Mobilfunkgeräts auf die Möglichkeit der Konnektierung mit dem Internet möglich ist, können unterschiedliche Anwender auch an unterschiedlichen Orten auf der ganzen Welt in Wettbewerb treten, um so auch die eigenen Fertigkeiten weiter zu verbessern.
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Die Kreuzgelenke sind derart ausgelegt, dass auch gebrauchte und nicht mehr für den operativen Einsatz vorgesehene Endoskope eingesetzt werden können.
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Die Simulation eignet sich beispielsweise zum Nachstellen und Üben von laparoskopischen Eingriffen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht auf die Vorrichtung zusammen mit zwei eingeführten minimalinvasives Operationsbestecken;
- 2 eine weitere perspektivische Ansicht auf die Vorrichtung gemäss 1;
- 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss 1 in Teilansicht;
- 4 eine weitere Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss 1 in Teilansicht;
- 5 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung, jedoch ohne Minimalinvasives Operationsbestecke, aber mit einer aufgesetzten Beleuchtung zur Illuminierung des Innenraums der Vorrichtung;
- 6 eine Ansicht auf ein Kreuzgelenk der Vorrichtung in einer ersten Stellung;
- 7 eine Ansicht auf das Kreuzgelenk gemäss 6 jedoch in einer zweiten Stellung.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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In den 1 bis 4 ist eine Vorrichtung 1 zum Erlernen und Festigen der Fertigkeiten im Umgang mit minimalinvasiven Operationsbestecken bei einer Operation am menschlichen oder tierischen Körper gezeigt. Diese Vorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 2, das wiederum einen Boden 3 und vier von dem Boden 3 ausgehende Seitenwände 4 zeigt Das Gehäuse 2 ist durch eine Platte 5 abgeschossen und bildet damit einen geschlossenen Innenraum 6. In dem Innenraum 6 ist eine Operationsfläche 7 vorgesehen. Diese Operationsfläche 7 wird bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Präparat 8 bereitgestellt.
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Dieses Präparat 8 ist durch zwei durch die Platte 5 hindurchführbare minimalinvasive Operationsbestecke 9a, 9b erreichbar. Dadurch ist es dem Anwender möglich, mit den minimalinvasiven Operationsbestecken 9 das Präparat 8 zu bearbeiten.
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Sofern keine andere Lichtquelle vorgesehen ist, besteht die Möglichkeit, eine Lichtleiste 15 (5) auf die Platte 5 im Bereich der Operationsfläche 7 vorzusehen, derart dass der Innenraum 6 des Gehäuses 2 illuminiert ist.
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Damit die Simulation so naturgetreu wie möglich ist, sind in der Platte 8 Kreuzgelenke 10 vorgesehen. Diese Kreuzgelenke 10 (6, 7) bestehen aus einem ersten Element 10a mit einer ersten Achse 11 sowie einem zweiten Element 10b mit einer weiteren Achse 12, wobei die erste Achse 11 zur weiteren Achse 12 senkrecht steht. Das erste Element 10a nimmt das weitere Element 10b auf. Durch die Ausbildung des Kreuzgelenks 10 werden zur Bewegung des in das weitere Element 10b einführbare minimalinvasives Operationsbesteck 12 drei rotatorische Freiheitsgrade bereitgestellt. Die Lagerung des minimalinvasiven Operationsbestecks 12 innerhalb des zweiten Elements 10b erfolgt unter Berücksichtugung eines translatorischen Freiheitsgrads (Verschiebung in Längserstreckung des Minimalinvasives Operationsbestecks). Hierfür ist beispielsweise in dem weiteren Element 10b eine Bohrung 14 vorgesehen, durch die ein Teil des Minimalinvasives Operationsbestecks 9a, 9b hindurchsteckbar ist. Das erste Element 10a ist an einem Ringelement 10c gelagert, das fest mit der Platte 5 verbunden ist und die freien Achsen 11 des ersten Elements 10a frei drehbar aufnimmt.
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Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine Halterung 13 vorgesehen. Diese Halterung 13 ist gegenüber dem Präparat 6 angeordnet. Diese Halterung 13 eignet sich zur Aufnahme eine Mobilfunkgeräts (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Das Mobilfunkgerät ist durch die Halterung 13 derart ausgerichtet, dass die im Mobilfunkgerät vorgesehene Kamera das Geschehen der freien Enden der minimalinvasiven Operationsbestecke im Bereich des Präparats 6 aufnimmt. Durch eine geeignete Software wird das von der Kamera aufgenommene (bewegte) Bild auf einen Monitor, vorzugsweise kabellos übertragen.
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Die Platte 5 kann wahlweise durchsichtig oder undurchsichtig sein. Dies hängt von der Zielsetzung des Anwenders ab. Ist dieser interessiert, zunächst durch die Fertigkeiten mit den minimalinvasiven Operationsbestecken zu testen, so empfiehlt es sich, eine durchsichtige Platte 5 einzusetzen. Ist die Koordination insbesondere die visuelle Koordination zu üben, so ist ein indirektes Wahrnehmen zu simulieren, in dem die Platte 5 undurchsichtig ist. Aus dem Innenraum wird dann über die Kamera des Mobilfunkgeräts die ausgeführte Handhabung auf einen Monitor übertragen.
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Aufgrund der Verwendung des Mobilfunkgeräts können auch Wettbewerbe unter den Anwendern entstehen, beispielsweise wie lange ein Anwender Zeit benötigt, um eine Wunde von einer definierten Länge zu nähen. Durch Zusammenschluss aller Anwender untereinander können dann Vergleichswerte gesammelt und eine Rangliste (Ranking) entstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Boden
- 4
- Wände
- 5
- Platte
- 6
- Innenraum
- 7
- Operationsfläche
- 8
- Präparat
- 9
- minimalinvasives Operationsbesteck
- 10
- Kreuzgelenk
- 10a
- erstes Element
- 10b
- weiteres Element
- 10c
- Ringelement
- 11
- erste Achse
- 12
- weitere Achse
- 13
- Halterung
- 14
- Bohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 002016201085 A1 [0006]
- WO 002016056025 A1 [0007]
- US 020040033476 A1 [0009]