DE19716341C2 - Training model, especially torso - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Trainingsmodell, insbesondere Torso, zum chirurgischen Operationstraining, insbesondere dem Training endoskopischer Operationen.The invention relates to a training model, in particular torso, for surgical operation training, especially training endoscopic operations.
Künstliche Organe, Organteile oder Organsysteme für Unter richtszwecke im Fach Anatomie sind seit vielen Jahrzehnten be kannt. Es existieren jedoch keine künstlichen Organe, Organ teile oder Organsysteme, an welchen spezielle diagnostische und/oder interventionelle, wie z. B. HF-chirurgische Verfahren od. dgl. trainiert werden können.Artificial organs, organ parts or organ systems for sub Legal anatomy has been used for many decades knows. However, there are no artificial organs, organ parts or organ systems to which special diagnostic and / or interventional, such as. B. HF surgical procedures or the like can be trained.
Ein Training an künstlichen Organen, Organteilen oder Organ systemen ist aber insbesondere in der starren wie in der fle xiblen Endoskopie außerordentlich wichtig, um eine sichere Handhabung der endoskopischen Instrumente zu erlernen.Training on artificial organs, parts of organs or organs systems is especially in the rigid as in the fle xiblen endoscopy is extremely important to a safe Learn to use endoscopic instruments.
Bekanntermaßen enthalten operative Verfahren der Endoskopie, wie beispielsweise die endoskopische Polypektomie und die transurethrale Resektion der Prostata relativ viele Variable und interdepente Parameter, so daß es sich zur sicheren Anwen dung und zur Vermeidung von Komplikationen bei entsprechenden operativen Verfahren als dringend notwendig erweist, ein um fassendes Training durchzuführen.As is known, include surgical procedures of endoscopy, such as endoscopic polypectomy and transurethral resection of the prostate relatively many variables and interdependent parameters so that it is safe to use and to avoid complications with appropriate operational procedure proves to be an urgent need comprehensive training.
Ein wichtiger Parameter bei allen operativen Verfahren, bei denen die Hochfrequenzchirurgie und im allgemeinen die Resek tion genutzt wird, ist die HF-Leistung, deren Intensität sowohl beim Koagulieren als auch beim Schneiden entscheidend ist. Das Einstellen der jeweiligen Leistung und das Führen des Opera tionsinstrumentes erfordern Erfahrung und Geschick, das nur durch Training zu lernen ist.An important parameter in all operational procedures, at to those of high frequency surgery and in general the resect tion is used, the RF power, its intensity both is crucial when coagulating as well as cutting. The Setting the respective performance and running the Opera instruments require experience and skill, that only is to be learned through training.
Unter Koagulieren wird die Anwendung hochfrequenten elektri schen Wechselstroms zur lokalen endogenen Erwärmung biologi schen Gewebes verstanden, wobei die Erwärmung bis zu einer Tem peratur erfolgt, bei welcher intra- und extrazelluläre kol loidale Gewebebestandteile aus dem Sol- in einen Gelzustand übergehen. Zusätzliche Erwärmung des koagulierten Gewebes führt zum Austrocknen, d. h. zur Desikkation, wodurch das Gewebevo lumen schrumpft. Eine weitere Erwärmung des ausgetrockneten Ge webes führt zur Karbonisation, d. h. zur Verbrennung. Die drei vorgenannten thermisch verursachten Nekrosestadien unterschei den sich lediglich durch die hierfür erforderliche Wärmemenge. Bereits hieraus wird deutlich, daß große Erfahrungswerte vor liegen müssen, um die gewünschte Technik erfolgreich anwenden zu können. Beispielsweise reicht in einigen Fällen für eine ef fiziente Hämostase, d. h. Blutstillung, die Koagulation, in an deren die Desikkation aus. Für das Schneiden mittels HF-chirur gischer Verfahren ist es notwendig, Energie dergestalt zuzufüh ren, daß gezielt und schnell ein endogenes Erwärmen des biolo gischen Gewebes bis zu einer Temperatur erfolgt, bei welcher intra- und extrazelluläres Wasser so schnell verdampft, daß hierbei die Zellmembranen durch den plötzlichen Dampfdruck zer rissen werden.The application of high-frequency electri biological alternating current for local endogenous heating understood tissue, the heating up to a tem temperature occurs at which intra- and extracellular col loidal tissue components from the sol to a gel state pass over. Additional heating of the coagulated tissue leads to dry out, d. H. to desiccation, causing the tissue vo lumen shrinks. Another warming of the dried Ge webes leads to carbonization, d. H. for combustion. The three the aforementioned thermally caused necrosis stages the only by the amount of heat required for this. From this it is already clear that there is great experience must lie in order to successfully apply the desired technique to be able to. For example, in some cases an ef is sufficient efficient hemostasis, d. H. Hemostasis, the coagulation, in at whose desiccation. For cutting with HF surgery gic processes, it is necessary to supply energy in this way ren that targeted and rapid endogenous heating of the biolo Tissue takes place up to a temperature at which intra- and extracellular water evaporates so quickly that here the cell membranes are broken up by the sudden vapor pressure be torn.
Zusätzliche Schwierigkeiten entstehen dann, wenn in der Gastro enterologie unter Zuhilfenahme endoskopischer Instrumente Argon-Plasma-Koagulationen durchgeführt werden sollen. Beson ders problematisch ist ein Training an Organen unter Flüssig keitsfüllung, um z. B. eine Prostataresektion durchführen zu können.Additional difficulties arise when in the gastro enterology with the help of endoscopic instruments Argon-plasma coagulations are to be performed. Especially training on organs under liquid is also problematic filling to z. B. perform a prostate resection can.
Aus der DE 43 45 020 A1 ist ein Trainingsmodul aus Kunststoff sowie ein elektrochirurgisch schneidbarer Kunststoff vorbe kannt. Bei dem dort offenbarten Kunststoff handelt es sich additionsvernetzte oder kondensationsvernetzte Polyxyloxane, beispielsweise Silikon. Dem Silikonmaterial wird ein elektrisch leitfähiger Stoff, beispielsweise Metall in Form von Metallspä nen oder ein Salz beigemengt. Durch diese Beimengungen kann der Kunststoff für die elektrochirurgische Präparation bei medizi nischen Trainingsgeräten eingesetzt werden. Probleme hinsicht lich eines effektiven, wirklichkeitsnahen Trainings ergeben sich jedoch dann, wenn thermische Effekte nachgebildet werden sollen, welche einer Verbrennung organischer Gewebebestandteile gleichkommen.DE 43 45 020 A1 is a training module made of plastic as well as an electrosurgical cutable plastic knows. The plastic disclosed there is addition-crosslinked or condensation-crosslinked polyxyloxanes, for example silicone. The silicone material becomes an electrical conductive substance, for example metal in the form of metal latex or added a salt. Through these admixtures, the Plastic for electrosurgical preparation at medical African training equipment can be used. Problems effective, realistic training however, when thermal effects are simulated which are caused by the combustion of organic tissue components equal.
Die medizinische Trainingspuppe gemäß US-PS 5,314,339 bildet einen menschlichen Körper weitgehend nach und soll zur Ausbil dung von medizinischem Personal Verwendung finden. Die Trai ningspuppe weist hierfür entsprechende Extremitäten und Körper öffnungen auf. Zusätzlich ist beispielsweise eine Öffnung zum Einführen einer Tracheotomiekanüle vorhanden. Für die Ausbil dung bzw. das Training zur Handhabung chirurgischer Operations techniken ist die in der US-PS 5,314,339 gezeigte Puppe jedoch nicht geeignet.The medical training manikin according to US Pat. No. 5,314,339 forms largely follows a human body and is intended for training medical personnel. The trai ningspuppe has appropriate extremities and bodies for this openings. In addition, for example, there is an opening for A tracheostomy tube is inserted. For the training training in the handling of surgical operations techniques, however, is the manikin shown in U.S. Patent 5,314,339 not suitable.
Das deutsche Gebrauchsmuster G 93 20 422.1 zeigt ein medizini sches Trainingsgerät, welches speziell für die diagnostische und operative Hysteroskopie geschaffen wurde. In einem Gehäuse, welches aus einem Ober- und Unterteil besteht, kann ein spe zielles Trainingsmodul eingesetzt werden. Im Inneren des Trai ningsmoduls wiederum können nun Präparate vorgesehen sein. Kon kret wird auf sogenannte Fleisch- oder Modellpräparate verwie sen. Zusätzlich besteht dort die Möglichkeit, einen Gas- oder Flüssigkeitsabstrom zu simulieren und zu justieren, um z. B. Flüssigkeitsdistensionsvorrichtungen zu überprüfen. Die nach veröffentlichte DE 195 40 656 A1 offenbart ein künstliches Ge webe, bestehend aus einer formbaren Mischung aus einem Hydro gel, einem Elektrolyten sowie brennbaren Fasern, wobei die dort gezeigte Mischung zur Nachbildung von Organen, Organteilen oder Organsystemen verwendbar ist. The German utility model G 93 20 422.1 shows a medical cal training device, which is especially for the diagnostic and surgical hysteroscopy was created. In a case which consists of an upper and lower part, a spe target training module. Inside the trai In turn, preparations can now be provided. Con kret is referred to so-called meat or model preparations sen. There is also the option of a gas or Simulate and adjust liquid outflow, e.g. B. Check fluid distension devices. The after published DE 195 40 656 A1 discloses an artificial Ge weave, consisting of a malleable mixture of a hydro gel, an electrolyte and flammable fibers, the ones there shown mixture for the reproduction of organs, organ parts or Organ systems can be used.
Bei dem Simulationsmodell zur Einübung von Trainingsoperationen nach DE 42 12 908 A1 wird eine menschliche oder tierische Kör perhöhle mit jeweiligen Schichten mindestens bereichsweise ana tomiegerecht und topographisch entsprechend nachgebildet. Vorgesehene Organe sind gas- bzw. flüssigkeitsdicht abschließ bar.In the simulation model for practicing training operations according to DE 42 12 908 A1, a human or animal body perave with respective layers at least in some areas ana Recreated according to tomography and topographically. The intended organs are gas or liquid-tight bar.
Letztendlich ist aus dem Gebrauchsmuster G 94 08 749.0 eine Vorrichtung zur Simulation endoskopischer Eingriffe am mensch lichen oder tierischen Körper bekannt, wobei die Vorrichtung ein Thoraxmodell umfaßt, welches anatomiegerecht nachgebildet ist. Im Modell sind ein oder mehrere Hohlkörper sowie Organ nachbildungen und eine Durchführung für ein Endoskop vorgese hen. Das Material des Organmodells oder des Hohlkörpers ist je doch nicht näher spezifiziert.Ultimately, utility model G 94 08 749.0 is one Device for simulating human endoscopic interventions Lichen or animal body known, the device includes a thorax model, which is modeled anatomically is. One or more hollow bodies and organ are in the model Replicas and an implementation for an endoscope hen. The material of the organ model or the hollow body is different not specified yet.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Trainingsmodell, insbe sondere Torso anzugeben, das in effektiver Weise ein realitäts nahes Training und die Ausbildung zur Handhabung chirurgischer, insbesondere endoskopischer Operationstechniken ermöglicht, wobei die Eigenschaften des Trainingsmodells weitgehend natürlichen Gegebenheiten angepaßt sein sollen und diese natürlichen Gegebenheiten über einen längeren Zeitraum erhalten bleiben.It is therefore an object of the invention to provide a training model, in particular special torso to indicate that in an effective manner a realistic close training and training in handling surgical, enables in particular endoscopic surgical techniques, taking the characteristics of the training model largely should be adapted to natural conditions and these Preserve natural conditions over a longer period of time stay.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Trai ningsmodell gemäß seiner Definition nach Patentanspruch 1.The object of the invention is achieved with a trai ningsmodell as defined in claim 1.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, ein Trainingsmo dell, insbesondere einen Torso anzugeben, welches mindestens ein flüssigkeitsdichtes Hohlorgan umfaßt, wobei das Hohlorgan aus resektionsfähigem künstlichem Gewebe und/oder einem Kunst stoffhohlkörper mit im Inneren befestigten resektionsfähigem künstlichem Gewebe besteht. Zusätzlich weist das mindestens eine Hohlorgan mindestens eine Öffnung zum Einführen endoskopi scher Instrumente auf. The basic idea of the invention is a training mo dell, in particular to specify a torso which is at least comprises a liquid-tight hollow organ, the hollow organ made of resectable artificial tissue and / or an art hollow fabric body with resectable attached inside artificial tissue. In addition, that points at least a hollow organ has at least one opening for endoscopic insertion instruments.
Das flüssigkeitsdichte Hohlorgan besteht aus resektionsfähigem künstlichem Gewebe und/oder einem Kunststoffhohlkörper mit im Inneren befestigten resektionsfähigen künstlichen Gewebe, wobei das Hohlorgan mindestens eine Öffnung zum Einführen endoskopi scher Instrumente, z. B. zum Training einer Prostata-Resektion aufweist.The liquid-tight hollow organ consists of resectable artificial tissue and / or a hollow plastic body with im Inner attached resectable artificial tissue, being the hollow organ has at least one opening for endoscopic insertion shear instruments, e.g. B. for training a prostate resection having.
Weiterhin besteht das eingesetzte resektionsfähige künstliche Gewebe zum chirurgischen Operationstraining aus einer formbaren Mischung aus einem Hydrogel, einem Elektrolyten sowie brennba ren Fasern, wobei das Hydrogel Agar-Agar und Wasser enthält. Alternativ kann das Hydrogel Gelatine und Wasser aufweisen.Furthermore, the resectable artificial is used Tissue for surgical surgical training from a malleable Mixture of a hydrogel, an electrolyte and combustible ren fibers, the hydrogel containing agar and water. Alternatively, the hydrogel can include gelatin and water.
Als Hydrogel kann ein hydrophiles, wasserunlösliches Polymer eingesetzt werden. Der Elektrolyt des künstlichen Gewebes ist Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Kalziumchlorid. Die brennba ren Fasern bestehen aus Baumwolle, Leinen oder Kämmling, wobei eine Beimischung von Farbstoffen zur farblichen Nachbildung na türlichen Gewebes denkbar ist.A hydrophilic, water-insoluble polymer can be used as the hydrogel be used. The electrolyte of the artificial tissue is Sodium chloride, potassium chloride or calcium chloride. The Brennba Ren fibers consist of cotton, linen or comb, whereby an admixture of dyes for color reproduction na door fabric is conceivable.
Die Verwendung des Trainingsmodells, insbesondere Torsos, bzw. des flüssigkeitsdichten Hohlorgans erfolgt zum chirurgischen Operationstraining an flüssigkeitsgefüllten Hohlorganen oder flüssigkeitsgefüllten Hohlräumen, insbesondere dem Training von endoskopischen Operationen, wie z. B. Prostata-Resektion, Rek tum-Resektion, transurethraler Resektion oder dergleichen.The use of the training model, in particular torso, or the liquid-tight hollow organ is used for surgical purposes Surgical training on fluid-filled hollow organs or fluid-filled cavities, especially the training of endoscopic operations such as B. prostate resection, rec tum resection, transurethral resection or the like.
Das eingesetzte künstliche Gewebe besitzt, wie oben kurz dar gelegt, eine entsprechende elektrische Leitfähigkeit, so daß die physikalischen Effekte, die das Schneiden bei der HF-Chir urgie ermöglichen, eintreten. Weiterhin besitzt das Gewebe Was ser, welches verdampfen kann, und darüber hinaus Mittel, welche festen organischen Gewebebestandteilen gleichkommen, so daß eine Verbrennung selbiger analog dem natürlichen Gewebe möglich ist. The artificial tissue used has, as shown briefly above placed an appropriate electrical conductivity so that the physical effects of cutting at the RF chir urgie enable to enter. Furthermore, the fabric has what water, which can evaporate, and also means which solid organic tissue components, so that a burn of the same is possible analogous to the natural tissue is.
Das künstliche Gewebe ist formbar, so daß natürliche Organe, Organteile oder Organsysteme nachgebildet werden können. Hier für werden die erwähnten formbeständigen Hydrogele genutzt. Durch unterschiedliche Mischungsverhältnisse der erwähnten ge nannten Bestandteile können innerhalb einer komplexeren Gewebe struktur verschiedene künstliche Gewebe aus unterschiedlichen Materialmischungen miteinander verbunden werden, so daß ent sprechende Strukturen oder Strukturverteilungen nachbildbar sind.The artificial tissue can be shaped so that natural organs, Organ parts or organ systems can be simulated. Here the dimensionally stable hydrogels mentioned are used for this. By different mixing ratios of the mentioned ge named components can be within a more complex tissue structure different artificial tissues from different ones Mixtures of materials are interconnected so that ent talking structures or structure distributions can be reproduced are.
Der Mischung zum Ausbilden der künstlichen resektionsfähigen Gewebe kann ein hygroskopisches Mittel, beispielsweise Glyzerin beigegeben sein, so daß ein frühzeitiges, unerwünschtes Aus trocknen verhindert wird. Zusätzlich verbessert die Glyzerin- Beimischung die Verbrennung der im Gewebe enthaltenen Fasern. Ebenso ist eine Beimischung von aus der Lebensmittelchemie be kannten Konservierungsmitteln zur Vermeidung von Schimmelbil dung vorteilhaft.The mixture to form the artificial resectable Tissue can be a hygroscopic agent, such as glycerin be added so that an early, undesirable end drying is prevented. In addition, the glycerine improves Admixture the combustion of the fibers contained in the fabric. Also an admixture of be from food chemistry knew about preservatives to avoid mold beneficial.
Den Hohlorganen, enthaltend künstliches resektionsfähiges Ge webe, kann nicht nur eine anatomiegerechte Form gegeben werden, sondern es sind pathologische Veränderungen darstellbar, die insbesondere zum Training chirurgischer Interventionen verwen det werden können.The hollow organs, containing artificial resectable Ge weave, can not only be given an anatomically correct shape, but pathological changes can be represented that especially for training surgical interventions can be detected.
Hierdurch wird der Chirurg in die Lage versetzt, zum einen die jeweiligen pathologischen Veränderungen, z. B. Polypen, Tumore, Ulcera und so weiter, zu erkennen, und zum anderen darüber hinaus durch eine entsprechende Operationsmethode derartige krankhafte Veränderungen im Training chirurgisch zu behandeln bzw. zu entfernen.This enables the surgeon, on the one hand, the respective pathological changes, e.g. B. polyps, tumors, Ulcera and so on to recognize, and secondly about it in addition by an appropriate method of operation Surgically treat pathological changes in training or remove.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird davon ausgegangen, daß in den künstlichen Geweben Gefäßstrukturen, aber auch Körperhöhlen eingeformt werden können, die mit Kon trastmitteln, Konkrementen, Flüssigkeiten oder Gasen füllbar sind, um diagnostische Verfahren, wie beispielsweise bildge bende Verfahren sowie kombinierte Verfahren, wie beispielsweise die Papillotomie oder die Steinextraktion zu trainieren. Eine derartige künstliche Körperhöhle wird insbesondere zum aufga bengemäßen Training endoskopischer Verfahren verwendet.In a special embodiment of the invention assumed that in the artificial tissues vascular structures, but also body cavities can be molded, which with Kon traction agents, concrements, liquids or gases can be filled are to diagnostic procedures, such as imaging bende procedures as well as combined procedures, such as to train the papillotomy or the stone extraction. A Such an artificial body cavity is used in particular for Appropriate training used endoscopic procedures.
Alles in allem gelingt es mit der Erfindung, ein Trainingsmo dell, insbesondere einen Torso, umfassend flüssigkeitsdichte Hohlorgane mit künstlichen resektionsfähigen Gewebe anzugeben, welches ein effektives insbesondere chirurgisches endoskopi sches Training ermöglicht, wobei die auftretenden Effekte weit gehend denjenigen bei der Behandlung natürlichen menschlichen Gewebes entsprechen.All in all, the invention is a training mo dell, in particular a torso, comprising liquid-tight Specify hollow organs with artificial resectable tissue which is an effective especially surgical endoscopy cal training allows, the effects occurring far going to those in treating natural human Match the fabric.
So wird infolge der elektrischen Leitfähigkeit des künstlichen Gewebes die Möglichkeit gegeben, daß HF-Strom fließen kann, wo durch endogene Wärme entsteht. Hierdurch wiederum wird die Dampfbildung und folglich Desikkation erreicht. Da die einge setzten Hydrogele bei höheren Temperaturen vom Gel- in den Sol- Zustand übergehen, d. h. schmelzen, und andererseits die beige mischten brennbaren Fasern erst dann durchtrennt werden können, wenn die HF-Spannung ausreichend hoch ist, so daß sich ein elektrischer Lichtbogen zwischen Schneidelektrode und Gewebe ausbildet, werden Effekte erzielt, die sich am Verhalten fester organischer Gewebebestandteile orientieren.So due to the electrical conductivity of the artificial Tissue given the possibility that RF current can flow where created by endogenous heat. This in turn will Vapor formation and consequently desiccation reached. Since the turned set hydrogels at higher temperatures from gel to sol Pass condition, d. H. melt, and on the other hand the beige mixed flammable fibers can only be cut if the RF voltage is sufficiently high that a electrical arc between cutting electrode and tissue trained, effects are achieved that are more fixed to the behavior orient organic tissue components.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert werden.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment be explained in more detail.
Ein Trainingsmodell nach einem Ausführungsbeispiel, insbeson dere ein Unterleibstorso, umfaßt mindestens ein flüssigkeits dichtes Hohlorgan, bestehend aus resektionsfähigem künstlichem Gewebe, und/oder einen Kunststoffhohlkörper mit im Inneren be festigten resektionsfähigem künstlichem Gewebe.A training model according to an embodiment, in particular whose abdominal torso comprises at least one fluid dense hollow organ, consisting of resectable artificial Tissue, and / or a hollow plastic body with be inside strengthened resectable artificial tissue.
Das Hohlorgan kann beispielsweise die Form einer Urinblase, Kolonblase, eines Uterus, einer Cervix uteri, einer Cavitas uteri oder einer Corpus uteri aufweisen, wobei mindestens eine Öffnung zum Einführen endoskopischer Instrumente vorhanden ist. The hollow organ can, for example, take the form of a urinary bladder, Colon bladder, a uterus, a cervix uteri, a cavitas uteri or a corpus uteri, at least one There is an opening for inserting endoscopic instruments.
Ein derartiger, so gebildeter Patiententorso dient dem Opera tionstraining, insbesondere der Ausführung endoskopischer Ope rationen unter Flüssigkeit, z. B. unter Wasser.Such a patient's torso is used for the Opera tion training, especially the execution of endoscopic surgery rations under liquid, e.g. B. under water.
Die Grundeinheit ist demnach ein flüssigkeitsdichtes Hohlorgan, das entweder ganz aus resektionsfähigem Kunstmaterial besteht oder das einen Kunststoffhohlkörper umfaßt, in dessen Inneren das resektionsfähige Material befestigt ist.The basic unit is therefore a liquid-tight hollow organ, which either consists entirely of resectable synthetic material or which comprises a hollow plastic body, in the interior thereof the resectable material is attached.
Wie dargelegt, wird das Trainingsmodell enthaltend ein flüs sigkeitsdichtes Hohlorgan mit entsprechendem resektionsfähigen Gewebe oder Gewebeanteilen zum chirurgischen Operationstraining an flüssigkeitsgefüllten künstlichen Organen oder flüssigkeits gefüllten Hohlräumen, insbesondere zum Training von endoskopi schen Operationen wie die erwähnte Prostata-Resektion, Rektum- Resektion o. dgl. verwendet.As stated, the training model will include a flow liquid-tight hollow organ with appropriate resectionable Tissue or tissue components for surgical operation training on liquid-filled artificial organs or liquid filled cavities, especially for training endoscopic operations such as the aforementioned prostate resection, rectal Resection or the like is used.
Das eingesetzte künstliche Gewebe, aus welchem natürliche Or gane oder resektionsfähige Abschnitte in dem Hohlorgan gebildet werden können, besteht gemäß Ausführungsbeispiel aus einem was serhaltigen Material, insbesondere einem Hydrogel, welchem ein Elektrolyt, beispielsweise Natriumchlorid, Kaliumchlorid o. dgl. beigemischt wurden. Zusätzlich enthält die Mischung, aus wel cher das künstliche Gewebe hergestellt wird, brennbrare Fasern, beispielsweise Baumwolle, Leinen oder Kämmling, welcher bei der Schafwollproduktion anfällt.The artificial tissue used, from which natural Or gane or resectable sections formed in the hollow organ can, according to the embodiment consists of what material containing water, in particular a hydrogel, which a Electrolyte, for example sodium chloride, potassium chloride or the like. were added. In addition, the mixture contains wel artificial tissue is made, flammable fibers, for example cotton, linen or noose, which at the Sheep wool production arises.
Als formbeständiges Hydrogel wird beispielsweise eine Mischung aus 4% Agar-Agar und 96% Wasser (93,5% Wasser und 2,5% Gly zerin) oder 20,8% Gelatine und 75,2% Wasser verwendet.For example, a mixture is used as a dimensionally stable hydrogel from 4% agar and 96% water (93.5% water and 2.5% Gly zerin) or 20.8% gelatin and 75.2% water.
Analog sind auch andere Gele, d. h. an Flüssigkeiten und Gasen reiche disperse Systeme aus mindestens zwei Komponenten ver wendbar, die einen festen, kolloidverteilen Stoff und Wasser als Dispersionsmittel aufweisen. Other gels are also analog, i. H. of liquids and gases rich disperse systems consisting of at least two components reversible, which is a solid, colloidal substance and water have as dispersants.
Vorteilhaft ist die Verwendung des erwähnten Agar-Agars, eines gelbildenden Heteropolysacchariden, dessen Herstellung kommer ziell betrieben wird. Agar-Agar bildet noch in 1%iger Lösung ein festes Gel, das zwischen 80° und 100° schmilzt, und deshalb vorteilhaft angewendet werden kann. Die verwendeten Hydrogele vereinen auf der einen Seite hydrophile, auf der anderen Seite aber wasserunlösliche Eigenschaften und gewährleisten die ge wünschte Formerhaltung im Inneren des Hohlorganes. Der der Bei mischung beigefügte Elektrolyt dient dem Erhalt der gewünschten elektrischen Leitfähigkeit und die vorhandenen Fasern bilden dem Natürlichen entsprechend einen mechanischen Widerstand beim Schneiden des Gewebes, welcher nur überwunden werden kann, wenn die Energie, z. B. die HF-Spannung so hoch ist, daß sich ein Lichtbogen zwischen Schneidelektrode und Gewebe ausbildet und die im Lichtbogen befindlichen Fasern verbrennen.It is advantageous to use the agar agar mentioned, one gel-forming heteropolysaccharides, the production of which is coming is operated. Agar agar still forms in 1% solution a firm gel that melts between 80 ° and 100 °, and therefore can be used advantageously. The hydrogels used combine on one side hydrophilic, on the other side but water-insoluble properties and ensure the ge wanted shape maintenance inside the hollow organ. The of the The added electrolyte serves to maintain the desired electrical conductivity and the existing fibers form a mechanical resistance in accordance with the natural Cutting the tissue, which can only be overcome if the energy, e.g. B. the RF voltage is so high that a Arc forms between cutting electrode and tissue and burn the fibers in the arc.
Die durch den Elektrolyt gegebene elektrische Leitfähigkeit er möglicht das Fließen von HF-Strom im künstlichen Gewebe, wo durch endogene Wärme entsteht. Die Wärme führt zur Dampfbildung und Desikkation des künstlichen Gewebes. Wie erwähnt, werden brennbare Fasern dem künstlichen Gewebe beigefügt, um einen Schneideffekt zu erreichen, der der HF-Chirurgie im natürlichen menschlichen Gewebe entspricht, bei welchem feste organische Gewebebestandteile ein kraftloses Hindurchschmelzen der Schnei delektrode verhindern.The electrical conductivity given by the electrolyte allows the flow of RF electricity in the artificial tissue where created by endogenous heat. The heat leads to the formation of steam and desiccation of the artificial tissue. As mentioned, will be flammable fibers attached to the artificial tissue to make one Achieve cutting effect of HF surgery in natural human tissue, where solid organic Tissue components a powerless melting of the cutting prevent the electrode.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel für das eingesetzte künstliche Gewebe werden unterschiedliche Gewebestrukturen da durch nachgebildet, indem einzelne Gewebebestandteile unter schiedliche Mischungsverhältnisse zwischen Hydrogel und Faser anteil sowie Elektrolyten aufweisen, so daß unterschiedliche physikalische Eigenschaften simulierbar sind. Zusätzlich können den unterschiedlich gemischten, künstlichen Geweben unter schiedliche Farben beigegeben werden, um die Gewebestruktur auch bei einer endoskopischen Betrachtung visuell deutlich zu machen. In a further embodiment for the used artificial tissues there are different tissue structures reproduced by taking individual tissue components under different mixing ratios between hydrogel and fiber share and electrolytes, so that different physical properties can be simulated. In addition, you can the different mixed artificial tissues different colors are added to the fabric structure even when viewed endoscopically do.
Es hat sich gezeigt, daß das Beimischen hygroskopischer Mittel, beispielsweise Glyzerin o. dgl. ein frühzeitiges Austrocknen des künstlichen Gewebes verhindert, so daß dessen Lager- und Ein satzfähigkeit über einen längeren Zeitraum gewährleistet ist. Zusätzlich verbessert die Gylzerinbeimischung während des Schneidvorgangs die Verbrennung der Fasern. Als Konservierungs stoff kann beispielsweise 0,1% Sorbinsäure (trans-trans hexadyen-2,4-Säure) oder 0,3% PHB-Ester-Gemisch (0,21% p-Hydroxybenzoesäuremethylester und 0,09% p-Hydroxybenzoesäurepropylester) zugegeben werden.It has been shown that the addition of hygroscopic agents, For example, glycerin or the like. An early drying of the artificial tissue prevented, so that its storage and Ein ability to compete is guaranteed over a longer period of time. In addition, the Gylzerin admixture improves during the Cutting the combustion of the fibers. As a preservation For example, 0.1% sorbic acid (trans-trans hexadyen-2,4-acid) or 0.3% PHB ester mixture (0.21% p-hydroxybenzoic acid methyl ester and 0.09% propyl p-hydroxybenzoate) are added.
Durch die Formbarkeit der Mischung können künstliche Organe, aber auch Organteile oder Organsysteme, mit anatomischen und/oder pathologischen Abnormalitäten bzw. Befunden nachgebil det werden, so daß entsprechende chirurgische Interventionen, insbesondere die aufgabengemäßen endoskopischen Techniken trai niert werden können. Insbesondere für die endoskopische Opera tionstechnik können die künstlichen Organe, Organteile oder Organsysteme eingeformte Körperhöhlen aufweisen, so daß diagno stische Verfahren und chirurgische Operationstechniken erprobt und erlernt werden können.Due to the malleability of the mixture, artificial organs, but also organ parts or organ systems, with anatomical and / or pathological abnormalities or findings so that appropriate surgical interventions, especially the task-based endoscopic techniques trai can be renated. Especially for the endoscopic opera tion technology can be the artificial organs, organ parts or Organ systems have molded body cavities, so that diagno Tried and tested surgical procedures and surgical techniques and can be learned.
Ebenso können die künstlichen Gewebe knochenähnliche Stütz strukturen aufweisen, so daß sich die Möglichkeiten zum Erler nen und Trainieren der Operationstechniken weiter verbessern.The artificial tissues can also provide bone-like support have structures so that there are opportunities for learners further improve and train surgical techniques.
Das beschriebene künstliche Gewebe sowie das Trainingsmodell, welches ein solches Gewebe verwendet, ist demnach für die Simu lation von endoskopischen Interventionen bevorzugt geeignet. Es bietet eine Nachahmung der anatomischen, mechanischen und spe zifisch elektrischen Eigenschaften verschiedener natürlicher Gewebe dar, die die Anwendung von mechanischen Applikatoren, von verschiedenen Laserarten sowie allen Formen der Hochfre guenzenergie einschließlich Argon-Plasma-Koagulation erlaubt und zu denselben Effekten führt wie in vivo. Die erhaltenen Ef fekte sind reproduzierbar und standardisierbar, was die Ausbil dung des Operateurs wesentlich erleichtert. Die speziellen ana tomischen Gegebenheiten lassen sich durch die Gießfähigkeit der Ausgangssubstanz sehr leicht nachbilden und sowohl für physio logische als auch pathologische Störungen nutzen. So können verschiedene Polypentypen, verschiedene Papillenvarianten und unterschiedliche Tumorkonfigurationen nachgebildet werden. Das eingesetzte künstliche Gewebe bzw. das Trainingsmodell erlauben erstmals eine realistische Simulation endoskopischer Eingriffe wie Polypektomie oder Sphinkterotomie mit reproduzierbaren Ef fekten und ist damit ideal für das Erlernen dieser Interventio nen oder für die Entwicklung neuer Methoden. Das beschriebene künstliche Gewebe ermöglicht die Nachbildung einfacher bis kom plizierter Läsionen bezüglich Lokalisation, Form, Struktur, Pa thomophologie, spezifischer Gewebeeigenschaften und so weiter. Dadurch können Trainingsmodelle mit definierten Schwierigkeits graden reproduzierbar realisiert werden. So sind Trainingsmo delle für Anfänger vorgesehen, welche primär zum Training der Bedienung von Endoskopen und Instrumenten sowie der sicheren Anwendung der relevanten Effekte von Interventionsverfahren, z. B. HF-Chirurgie, Laser-Chirurgie, Plasma-Chirurgie und so weiter geeignet sind. Trainingsmodelle für Fortgeschrittene sind für das operative Training ausreichender Routine bei Stan dard-Interventionen vorgesehen. Modelle für Experten hingegen sind für das Training komplizierter oder riskanter Interventio nen gestaltet, z. B. schwierige Lokalisation, schwierige Appli kation oder schwierige Morphologie. Besonders bevorzugt erfolgt mit dem Trainingsmodell die Simulation HF-chirurgischer Schnei deverfahren am Beispiel der transurethralen Resektion der Pro stata. Aus dem künstlichen Gewebe können normale und pathologi sche Prostatae nachgebildet werden und in geeignete Trainings modelle, d. h. Urogenitial-Phantome auswechselbar eingelegt wer den. Da die transurethrale Resektion der Prostata unter Spül flüssigkeit erfolgt, ist das künstliche Gewebe entsprechend ausgelegt. Bei der Resektion kann der spezifische elektrische Widerstand des Gewebes infolge Elektrolytausschwemmung sehr verschieden sein. Um auch diese Schwierigkeiten trainieren zu können, wird im Trainingsmodell die Prostata aus künstlichen Materialien mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen nachgebildet.The described artificial tissue as well as the training model, which uses such a fabric is therefore for the Simu lation of endoscopic interventions preferred. It offers an imitation of anatomical, mechanical and special specific electrical properties of various natural Tissue that represents the application of mechanical applicators, of different types of lasers and all forms of high frequency Quench energy allowed including argon plasma coagulation and leads to the same effects as in vivo. The received Ef fects are reproducible and standardized, what the training of the surgeon is much easier. The special ana tomic conditions can be determined by the pourability of the It is very easy to reproduce the original substance and both for physio use logical as well as pathological disorders. So can different types of polyps, different types of papillae and different tumor configurations are simulated. The allow the use of artificial tissue or the training model for the first time a realistic simulation of endoscopic interventions such as polypectomy or sphincterotomy with reproducible Ef and is therefore ideal for learning this intervention or for the development of new methods. The described artificial tissue enables the simulation to be simple to com localized lesions in terms of location, shape, structure, pa thomophology, specific tissue properties and so on. This allows training models with defined difficulty degrees can be realized reproducibly. So are training mo delle intended for beginners, who primarily for training the Operation of endoscopes and instruments as well as the safe Application of the relevant effects of intervention procedures, e.g. B. HF surgery, laser surgery, plasma surgery and so on are further suitable. Training models for advanced users are sufficient routine at Stan for operative training dard interventions provided. However, models for experts are complex or risky interventions for training NEN designed, for. B. difficult localization, difficult appli cation or difficult morphology. This is particularly preferred with the training model the simulation of electrosurgical cutting de procedure using the example of transurethral resection of the Pro stata. From the artificial tissue can be normal and pathological prostate prostheses are reproduced and in suitable training models, d. H. Urogenitial phantoms interchangeably inserted the. Since the transurethral resection of the prostate under irrigation If there is liquid, the artificial tissue is corresponding designed. During the resection, the specific electrical Tissue resistance due to electrolyte leaching very much to be different. To train these difficulties too in the training model, the prostate becomes artificial Materials with different electrical resistances replicated.
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