ES3055905T3 - Simulated tissue structures - Google Patents

Simulated tissue structures

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ES3055905T3
ES3055905T3 ES19159065T ES19159065T ES3055905T3 ES 3055905 T3 ES3055905 T3 ES 3055905T3 ES 19159065 T ES19159065 T ES 19159065T ES 19159065 T ES19159065 T ES 19159065T ES 3055905 T3 ES3055905 T3 ES 3055905T3
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Abstract

Se proporcionan estructuras de tejido simulado y métodos de fabricación. Estas estructuras son especialmente útiles para su colocación en simuladores abdominales para la práctica de técnicas quirúrgicas laparoscópicas. Una estructura de tejido simulado incluye una combinación de dos materiales unidos entre sí, donde uno de ellos forma una estructura anatómica hueca configurada para contener al otro. Los dos materiales se unen de forma anatómicamente ventajosa, de modo que la superficie interna del material externo se ajusta perfectamente a la superficie externa del material interno. Otra estructura de tejido simulado incluye varias capas, de las cuales al menos una se aplica mediante impresión con al menos una plantilla para conferirle una o más características funcionales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Estructuras tisulares simuladas
[0003] Campo de la invención
[0004] La presente solicitud se refiere a herramientas de entrenamiento quirúrgico y, en particular, a estructuras tisulares simuladas y modelos de órganos para enseñar y practicar cirugías y métodos para realizarlos.Antecedentes de la invención
[0005] Se requiere una técnica de operación de alta destreza de los cirujanos, en general, y, en particular, para realizar operaciones quirúrgicas laparoscópicas. En la cirugía laparoscópica, se hacen varias incisiones pequeñas en el abdomen para la inserción de trocares o tubos cilíndricos pequeños de aproximadamente 5 a 10 milímetros de diámetro a través de los cuales se introducen instrumentos quirúrgicos y un laparoscopio en la cavidad abdominal. El laparoscopio ilumina el campo quirúrgico y envía una imagen ampliada desde el interior del cuerpo a un monitor de vídeo que proporciona al cirujano una vista de cerca de los órganos y de los tejidos. El cirujano realiza la operación manipulando los instrumentos quirúrgicos colocados a través de los trocares mientras observa la transmisión de vídeo en vivo en un monitor. Debido a que el cirujano no ve los órganos ni los tejidos directamente a simple vista, la información visual se obtiene mediante una imagen bidimensional en un monitor en lugar de una observación tridimensional. La pérdida de información cuando se presenta un entorno tridimensional a través de una imagen bidimensional es considerable. En particular, la percepción de profundidad se reduce cuando se observa una imagen bidimensional como guía para manipular instrumentos en tres dimensiones.
[0006] Además, debido a que los trocares se insertan a través de pequeñas incisiones y se apoyan contra la pared abdominal, la manipulación de los instrumentos está restringida por la pared abdominal, que tiene un efecto de fulcro o punto de apoyo en el instrumento. El efecto de fulcro define un punto de inclinación que restringe el instrumento a un movimiento limitado. Además, el movimiento de la mano en una dirección lineal provoca un movimiento ampliado del extremo en la dirección opuesta. El movimiento del instrumento no solo se observa en la pantalla en la dirección opuesta, sino que también el movimiento ampliado del extremo depende de la fracción de la longitud del instrumento sobre la pared abdominal. Este efecto de palanca no solo amplía el movimiento, sino que también aumenta las fuerzas del extremo de la herramienta que se reflejan en el usuario. Por lo tanto, la operación de un instrumento con un fulcro requiere aprendizaje y práctica intencionales y no es intuitivamente obvia.
[0007] Además, los instrumentos quirúrgicos se colocan a través de orificios que tienen obturaciones que inducen una fricción de adherencia-deslizamiento oscilante causada por la inversión de las direcciones de la herramienta. Por ejemplo, la fricción por adherencia-deslizamiento puede surgir de la inversión de las direcciones de la herramienta cuando, por ejemplo, se cambia rápidamente de tirar a empujar un tejido. Durante dicho movimiento, las piezas de goma de las juntas frotan contra el vástago de la herramienta causando fricción o movimiento de junta con junta antes de que se supere la fricción y el instrumento se deslice en relación con la junta. La fricción de adherencia-deslizamiento, o defecto estructural ("oil-canning") en la interfaz del instrumento y la junta crea una fuerza no lineal.
[0008] Las habilidades de coordinación viso-motora son necesarias y deben practicarse para correlacionar el movimiento de la mano con el movimiento del extremo de la herramienta, especialmente a través de la observación en un monitor de vídeo. Además, en la cirugía laparoscópica, la sensación táctil a través de la herramienta disminuye. Debido a que los hápticos o sensaciones táctiles se reducen o se distorsionan, el cirujano debe desarrollar un conjunto de habilidades hápticas básicas que son la base de una cirugía laparoscópica idónea. La adquisición de todas estas habilidades es uno de los principales desafíos en el entrenamiento laparoscópico y la presente invención apunta a mejorar los sistemas y los métodos para el entrenamiento de habilidades laparoscópicas y el rendimiento de la técnica.
[0009] Los nuevos profesionales no solo tienen que aprender habilidades laparoscópicas, sino que también los cirujanos laparoscópicos experimentados buscan perfeccionar las habilidades ya adquiridas, así como aprender y practicar nuevas técnicas quirúrgicas que son exclusivas de las cirugías recientemente introducidas. Si bien la capacitación se puede adquirir en el quirófano, ha aumentado el interés por idear métodos de capacitación más rápidos y eficientes, preferiblemente fuera del quirófano. Los cirujanos que logran un nivel razonable de destreza fuera del quirófano están mejor preparados cuando ingresan al quirófano y, por lo tanto, se puede optimizar la experiencia valiosa en el quirófano, lo que disminuye el riesgo para los pacientes y reduce los costos. Para que los cirujanos se familiaricen con habilidades quirúrgicas básicas fuera del quirófano, se han ideado y probado varios simuladores. Un ejemplo de un simulador quirúrgico es el entrenador laparoscópico SIMSEI® fabricado por Applied Medical Resources Corporation en California y descrito en la patente de EE. UU. N.º 8.764.452. El entrenador laparoscópico SIMSEI® emplea órganos tridimensionales vivos o falsos dentro de una cavidad abdominal simulada que no está a la vista directa del usuario. El documento US2014248596A1 describe una herramienta de entrenamiento quirúrgico que representa, entre otros, una trompa de Falopio con un embarazo ectópico.
[0010] El uso de un órgano humano o animal vivo en un simulador laparoscópico requiere que el órgano interno esté fresco. Además, los órganos vivos requieren que se tomen medidas sanitarias para proteger al aprendiz de infecciones por gérmenes y similares. También se requieren costos adicionales para la gestión sanitaria y la esterilización de los instrumentos que se usan después de la práctica de una cirugía. Además, el órgano vivo usado debe ser desechado adecuadamente. Asimismo, el olor de un órgano vivo puede ser fétido y puede distraer la atención del aprendiz de las técnicas y de las habilidades. Por lo tanto, resulta deseable que los órganos y los tejidos artificiales que simulan órganos y tejidos vivos puedan reemplazar los órganos vivos en el entrenamiento quirúrgico.
[0011] Se han usado muchos órganos artificiales en lugar de órganos humanos o animales vivos en el entrenamiento quirúrgico. Típicamente, estos modelos de órganos artificiales están hechos de silicona, elastómero de uretano, elastómero de estireno o similares. Estos órganos artificiales deben responder adecuadamente cuando se les realicen incisiones, se los manipule o suture, por ejemplo, y deben proporcionar las mismas sensaciones y características táctiles que en una cirugía real. Sin embargo, muchos órganos artificiales carecen de ciertas propiedades y realismo, que son necesarios para cerrar la brecha entre los órganos reales y los artificiales. Además, el grado de realismo debe apuntar a proporcionar medios para enseñar las habilidades que son propias de la capacitación en habilidades laparoscópicas. Como tales, ciertos realismos pueden ser más importantes en un entorno laparoscópico en comparación con un entorno quirúrgico abierto. Por lo tanto, hay una necesidad de órganos y tejidos artificiales y, en particular, de órganos y tejidos artificiales que sean el objetivo del entrenamiento de habilidades laparoscópicas. La presente invención presenta nuevos órganos y tejidos artificiales que son realistas y están dirigidos a la adquisición de habilidades laparoscópicas. La presente invención también proporciona los métodos de fabricación de tales órganos y tejidos artificiales.
[0012] Compendio de la invención
[0013] De acuerdo con la presente invención, se proporciona una estructura tisular simulada como se menciona en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas.
[0014] Breve descripción de los dibujos
[0015] La FIG.1A es una vista superior transparente en perspectiva de una estructura tisular simulada que comprende una parte interior y una parte exterior en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico de acuerdo con la presente invención.
[0016] La FIG.1B es una vista superior transparente en perspectiva de una estructura tisular simulada que comprende una parte interior y una parte exterior, en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico de acuerdo con la presente invención.
[0017] La FIG. 1C es una vista superior en corte transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada que comprende una parte interior y una parte exterior en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico de acuerdo con la presente invención.
[0018] La FIG.1D es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada, de acuerdo con la presente invención, que comprende una parte interior y una parte exterior en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico.
[0019] La FIG.2A es una vista superior en perspectiva de una parte interior de la FIG.1.
[0020] La FIG.2B es una vista superior de una parte interior de la FIG.1.
[0021] La FIG.2C es una vista lateral de una parte interior de la FIG.1.
[0022] La FIG.2D es una vista inferior de una parte interior de la FIG.1.
[0023] La FIG. 3A es una vista superior en perspectiva, en despiece, de una parte interior, una parte exterior, un adaptador y un mandril de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0024] La FIG. 3B es una vista superior en perspectiva de una parte interior, un adaptador de la parte exterior y un mandril de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0025] La FIG. 3D es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una parte interior y una parte exterior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0026] La FIG. 3E es una vista superior en sección transversal parcial, en perspectiva, de una parte interior y parte exterior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0027] La FIG.4 es una vista superior en perspectiva de un mandril.
[0028] La FIG.5 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0029] La FIG.6 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0030] La FIG.7A es una vista superior en perspectiva de una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0031] La FIG. 7B es una vista superior de una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0032] La FIG. 7C es una vista lateral de una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0033] La FIG. 7D es una vista lateral de una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0034] La FIG.8 es una vista superior en perspectiva de un mandril.
[0035] La FIG.9 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0036] La FIG.10 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de una estructura tisular de acuerdo con la presente invención.
[0037] La FIG. 11 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.
[0038] La FIG.12 es una vista superior en perspectiva de una parte interior y un mandril.
[0039] La FIG. 13 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.
[0040] Descripción detallada de la invención
[0041] Volviendo ahora a las FIGS.1A-1D, se muestra una estructura tisular simulada 10 de acuerdo con la presente invención. La estructura tisular simulada 10 incluye una parte exterior 12 de silicona que tiene una superficie exterior y una superficie interior. La superficie interior define una cavidad interior 14. La cavidad interior 14 está interconectada con al menos una abertura 16. La cavidad 14 de la estructura tisular simulada 10 de las FIGS.
[0042] 1A-1D incluye dos aberturas 16 y la cavidad 14 es similar a un ánima y es generalmente alargada. En particular, la parte exterior 12 está configurada para tener el tamaño y la forma de una estructura tisular, un órgano, o al menos una parte de una anatomía. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS.1A-1D, la parte exterior 12 está configurada en forma y tamaño para representar una trompa de Falopio de la anatomía humana femenina. Las FIGS. 1B y 1D ilustran un alargamiento proximal que es más largo, para formar integralmente una trompa de Falopio, que el que se muestra en las FIGS. 1A y 1C, para poder conectarse opcionalmente a una extensión de la trompa de Falopio formada por separado. Una abertura proximal 16 en el extremo de la trompa de Falopio se puede conectar a un útero artificial y/o a una extensión de la trompa de Falopio formada por separado y la abertura distal 16 incluye cortes longitudinales que imitan la trompa de Falopio. La parte exterior 12 está hecha de silicona tal como silicona vulcanizada a temperatura ambiente curada con platino (PCRTVS, por sus siglas en inglés). La parte exterior 12 también puede estar hecha de cualquier otro tipo de material de silicona, polímero, goma, elastómero y similares.
[0043] La estructura tisular simulada 10 incluye además una parte interior 18 que está localizada dentro de la cavidad 14 de la parte exterior 12. La parte interior 18 incluye una superficie exterior y una superficie interior. La superficie interior de la parte exterior 12 se ajusta estrechamente a la superficie exterior de la parte interior 18. La parte interior 18 está conectada a la parte exterior 12. En la variación que se muestra en las FIGS. 1A-1D, la parte interior 18 está conectada a la parte exterior 12 cerca del extremo proximal de la trompa de Falopio y está configurada para representar un embarazo ectópico y, como tal, es de color oscuro, tal como negro o marrón. La parte interior 18 está hecha de material de espuma. El material de espuma puede ser espuma de uretano, espuma de silicona o cualquier otra espuma adecuada. Si se usa espuma de uretano para la parte interior 18, la parte exterior 12 de silicona no se pegará tanto a la espuma de uretano y la parte exterior 12 de silicona se podrá remover más fácilmente con respecto a la parte interior 18, lo que lo hace ventajoso para facilitar y simular la extirpación quirúrgica del embarazo ectópico simulado. Si se usa espuma de silicona para la parte interior 18, la parte exterior 12 de silicona se pegará más a la parte interior 18 de espuma de silicona y la parte exterior 12 de silicona será más difícil de remover con respecto a la parte interior 18, lo que lo hace ventajoso para aumentar el nivel de dificultad y habilidad quirúrgica necesaria para extirpar el embarazo ectópico simulado. La parte interior 18 tiene un eje longitudinal, un perímetro exterior y una anchura o diámetro exterior definido por el perímetro exterior, medido perpendicular al eje longitudinal. El diámetro exterior de la parte interior 18 es igual o menor que el ancho o diámetro interior de la parte exterior en la misma posición a lo largo del eje longitudinal. La longitud de la parte interior 18 es más corta que la parte exterior 12 a lo largo del eje longitudinal. La parte exterior 12 en una ubicación ya sea proximal al extremo proximal de la parte interior 18 o distal al extremo distal de la parte interior 18, tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo proximal de la parte interior o tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo distal de la parte interior, respectivamente. Como se muestra en las FIGS. 1A-1D, la parte exterior 12 en una ubicación proximal al extremo proximal de la parte interior 18 y distal al extremo distal de la parte interior 18 tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo proximal de la parte interior y tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo distal de la parte interior, respectivamente. Tal configuración encapsula la parte interior 18 dentro de la parte exterior, evitando su migración a lo largo de la dirección longitudinal. La parte interior 18 queda capturada entre estrangulaciones en la parte exterior en los extremos opuestos de la parte interior.
[0045] Volviendo ahora a las FIGS.2A-2D, se muestran en ellas varias vistas de una parte interior 18 hecha de material de espuma. La parte interior 18 tiene una superficie exterior y una superficie interior. La superficie exterior tiene forma de bulbo. La parte interior 18 incluye un ánima 20 definida por la superficie interior. El ánima 20 se extiende entre una abertura proximal 22 en el extremo proximal y una abertura distal 24 en el extremo distal. El ánima 20 está configurada para encajar en un mandril. Como tal, al menos parte del ánima 20 tiene una sección transversal no circular, de modo que la parte interior 18 no se mueve con respecto al mandril cuando el mandril gira. La forma de la sección transversal del ánima 20 es hexagonal, aunque la sección transversal puede ser alargada, con forma de ranura, triangular, cuadrada, pentagonal o de cualquier otra forma que impida que la parte interior de espuma gire libremente mientras está en el mandril. Se pueden emplear medios distintos a la forma de la sección transversal del ánima 20, tal como un pasador u otro dispositivo de bloqueo, para asegurar la parte interior 18 de espuma al mandril 20.
[0047] Como alternativa, y con respecto ahora a las FIGS. 3A-3E, la parte interior 18 puede tener, o no, un ánima 20 configurada para montarla en un mandril. En cambio, la parte interior 18 está formada con una protuberancia macho 26 tal como se muestra en las FIGS.3A-3E. La protuberancia macho 26 incluye una superficie exterior que tiene una sección transversal no circular. La sección transversal de la protuberancia macho 26, tomada perpendicularmente al eje longitudinal, es alargada, con forma de ranura, triangular, cuadrada, pentagonal, hexagonal o de cualquier otra forma que impida que la parte interior gire libremente mientras está en el mandril 30. El mandril 30 es una varilla cilíndrica alargada estándar con una sección transversal circular tal como se muestra en las FIGS. 3A-3C. Un adaptador 28 está dispuesto y configurado para conectarse al extremo distal del mandril 30. El adaptador 28 incluye una protuberancia hembra 32 que tiene una forma que está dimensionada y configurada para recibir la protuberancia macho 26 de la parte interior 18 de manera que se asegura la parte interior 18 en el mandril 30 para que la parte interior 18 no gire con respecto al mandril 30 durante el proceso de fabricación cuando el mandril 30 está girando. La parte interior 18 de espuma y el mandril 30 están configurados para presentar una geometría de enclavamiento entre el mandril 30 y la parte interior 18. La geometría se logra durante el proceso de diseño y se incorpora a los moldes usados para fabricar tanto los mandriles formadores como la parte interior 18 de espuma. La forma entre los dos puede ser de cualquier geometría que evite que los componentes giren libremente unos sobre otros. Las FIGS. 3D-3E muestran la parte exterior 12 conectada a la parte interior 18 en un producto final retirado del mandril 30.
[0049] El método de fabricación de la estructura tisular simulada 10 se describirá a continuación. Se usa un mandril 30 para fabricar la anatomía simulada. El mandril 30 está típicamente conectado a un motor que hace girar el mandril 30 alrededor de su eje longitudinal. Un molde, típicamente un molde que tiene una forma deseada, tal como la forma de una parte anatómica a formar, se une al mandril 30. Cuando se enciende el motor, el mandril 30 gira y se aplica silicona no curada, tal como PCRTVS no curada, al molde giratorio que está conectado al mandril 30. Cuando la silicona no curada comienza a curarse, adquiere la forma del molde subyacente. La silicona no curada se aplica, por ejemplo, pintando capas, pulverizando o sumergiendo el molde. Cuando se completa la aplicación de la silicona, se deja curar la silicona no curada y luego se retira la estructura tisular simulada 10 resultante del molde y del mandril 30 para crear una estructura tisular hueca de una forma deseada. Los órganos huecos típicos que se pueden crear con este método incluyen el recto, los ovarios, las trompas de Falopio, los vasos, el útero y otros órganos.
[0051] Volviendo ahora a la FIG.4, se muestra un mandril 30. El mandril 30, en esta realización, es una varilla cilíndrica alargada que tiene una sección transversal circular en el extremo proximal o extremo proximal con otra forma, configurada para la conexión a un motor. Al menos parte del mandril 30, la parte de enclavamiento 36, está configurada para enclavarse con una parte interior 18 de espuma preformada. La parte de enclavamiento 36 está configurada para insertarse en un ánima 20 de forma complementaria a la parte interior 18 de espuma. En una variación, la parte de enclavamiento 36 tiene una sección transversal hexagonal que está dimensionada para encajar dentro de un ánima 20 que tiene una sección transversal hexagonal. La parte interior 18 de espuma está diseñada para ser parte de la estructura tisular simulada 10 final. En una variación del mandril 30, el mandril 30 incluye al menos una parte anatómica 38. En la variación que se muestra en la FIG. 4, la parte anatómica 38 está ubicada en el extremo distal del mandril 30 y la parte de enclavamiento 36 está ubicada proximal a la parte anatómica 38 a lo largo del eje longitudinal y la parte cilíndrica del mandril 30 está ubicada proximal a la parte de enclavamiento 36. La parte anatómica 38 está configurada para representar al menos parte de una anatomía. En particular, la parte anatómica 38 está configurada para imitar una parte hueca de una anatomía. En la FIG. 4, la parte anatómica 38 está configurada para simular una trompa de Falopio o un extremo distal de una trompa de Falopio de una anatomía humana femenina. Como tal, la parte anatómica 38 está curvada y tiene un extremo distal de mayor diámetro. La parte anatómica 38 está conectada al mandril 30 en una ubicación distal a la parte de enclavamiento 36, aunque la parte de enclavamiento puede estar ubicada entre dos partes anatómicas 38 o estar formada como parte de la porción anatómica 38. La parte del mandril 30 que es proximal a la parte de enclavamiento 36 también sirve como una segunda parte anatómica proximal 38, tal como el extremo proximal de una trompa de Falopio.
[0053] Volviendo ahora a la FIG. 5, se muestra un mandril 30 en yuxtaposición con una parte interior 18. La parte interior 18 de la FIG.5 tiene la forma de un embarazo ectópico de las FIGS.2A-2D. El extremo proximal 34 del mandril 30 se inserta en la abertura distal 24 del ánima 20 de la parte interior 18. La parte interior 18 se mueve a lo largo de la parte cilíndrica del mandril 30 hacia la parte de enclavamiento 36. La parte interior 18 se desliza a lo largo del eje longitudinal del mandril 30. La forma hexagonal de la parte de enclavamiento 36 del mandril 30 está alineada con la forma hexagonal del ánima 20 de la parte interior 18 y la parte de enclavamiento 36 del mandril 30 se inserta en el ánima 20 de la parte interior 18. La parte interior 18 se bloquea de forma segura sobre el mandril 30 con un ligero ajuste de interferencia que evita que gire con respecto al mandril 30 o que se deslice fácilmente de manera distal o proximal a lo largo del mandril 30. El mandril 30 está conectado a la parte interior 18 en la ubicación de la parte de enclavamiento 36 a través de un ajuste de interferencia como se muestra en la FIG. 6. El mandril 30 y la parte interior 18 unida se conectan luego a un motor (no mostrado) configurado para recibir y conectarse con el extremo proximal del mandril 30. El motor está configurado para hacer girar el mandril 30 y la parte interior 18 unida alrededor de su eje longitudinal.
[0055] A medida que giran el mandril 30 y la parte interior 18 unida, se aplica silicona no curada tal como PCRTVS para cubrir al menos la parte anatómica 38A y la parte interior 18 y, cuando corresponda, una segunda parte anatómica 38B que está próxima a la parte de enclavamiento 36 como se muestra en la FIG.6. A medida que gira el mandril 30, se aplica más silicona no curada hasta lograr un grosor deseado del material que formará la parte exterior 12. La silicona no curada comienza a curarse y puede aplicarse silicona no curada adicional continuamente. La silicona no curada se aplica una y otra vez sobre el mandril 30 y la parte interior 18 juntas. La silicona no curada se puede aplicar con una brocha, un rociador, por inmersión o de otra forma. La rotación del mandril 30 evita que la silicona se cure para formar áreas cubiertas de manera irregular. Una vez curada la silicona, se forma la parte exterior 12 que comprende la capa de silicona alrededor del mandril 30. Por lo tanto, la superficie exterior de la parte interior 18 definirá el tamaño y la forma de al menos parte de la superficie interior de la parte exterior 12 y la superficie exterior de la parte anatómica 38 definirá el tamaño y la forma de al menos parte de superficie interior de la parte exterior 12 de una manera sustancialmente continua de modo que tanto la parte interior 18 como la o las partes anatómicas 38 definen el tamaño y la forma de la parte exterior 12. La parte anatómica 38 está adyacente a la parte interior 18 ubicada en el mandril 30 y la parte exterior de silicona no curada se aplica a ambas de manera sin costura para formar una estructura tisular simulada 10 unificada. La parte interior 18 se puede retirar del mandril 30 junto con la parte exterior 18, mientras que la parte anatómica 38 del mandril 30 permanece fija en el mandril 30. Por lo tanto, la silicona no curada se aplica a la parte interior 18 que se puede quitar del mandril 30 formando una sola pieza que se une a la parte exterior 12, en donde la parte anatómica 38 que sirve de molde para al menos otra parte de la porción exterior 12 es no extraíble del mandril 30, al menos cuando la parte exterior 12 y la parte interior 18 son retiradas.
[0057] Una vez que la silicona se cura, la parte exterior 12 de la segunda parte anatómica 38B se enrolla a lo largo del mandril 30 hacia la parte interior 18 o el extremo proximal del mandril 30 y luego la parte interior 18 y la parte exterior 12 de silicona se pueden quitar fácilmente del mandril 30 como una sola unidad. El enrollamiento del extremo proximal de la parte exterior 12 ayuda a aliviar cualquier fuerza de fricción entre la parte exterior 12 y el mandril 30 para facilitar la extracción del modelo anatómico final. Como se explicó anteriormente, si la parte interior 18 está hecha de espuma de silicona, entonces la silicona no curada, al curarse, se enclavará, se unirá y conectará con la espuma de silicona con mayor fuerza que si la parte interior 18 estuviera hecha de espuma de uretano. Esta unión más fuerte ayudará a retirar juntas con mayor facilidad la capa exterior de silicona 12 y la parte interior 18 unida. Se puede aplicar un desmoldeante o un material de protección sobre la parte anatómica 38 y la parte cilíndrica del mandril 30 para facilitar la extracción de la parte exterior 12 y la parte interior 18, lo que da como resultado la estructura tisular simulada 10 de la FIG.1.
[0058] Este método se puede usar para hacer trompas de Falopio con embarazos ectópicos como se acaba de describir, en las que la parte interior 18 simula un embarazo ectópico y la parte exterior 12 de silicona simula la trompa de Falopio. El procedimiento se puede usar para hacer una amplia gama de otras anatomías. El método adaptado para hacer ovarios y ovarios con quistes con trompas de Falopio se describirá a continuación en la presente memoria. Otras anatomías que pueden simularse incluyen úteros sanos y fibromas. La espuma de la parte interior 18 puede ser rígida o flexible y, como se describió anteriormente, puede estar hecha de uretano, silicona u otro material. Además, el tejido simulado podría ser cualquier otro material que no sea silicona que se pueda aplicar a un mandril por inmersión, pintado, pulverizado, etc.
[0060] Además, el método puede combinarse con las etapas de proporcionar un manguito de malla, por ejemplo, hecho de malla de nylon, colocar el manguito de malla sobre el mandril 30 y aplicar el material de la parte exterior 12, tal como la silicona no curada. La silicona no curada, si se aplica a la malla, se derramará sobre el material de la malla y se curará integralmente en la malla. Del mismo modo, la malla aplicada a la silicona no curada se curará de forma integral conjuntamente. Ventajosamente, la malla hace que la parte exterior 12 sea capaz de sostener suturas para la práctica de suturar ciertas anatomías.
[0062] Volviendo ahora a las FIGS. 7A-7D, se muestran varias vistas de una parte interior 18 hecha de material de espuma. La parte interior 18 tiene una superficie exterior y una superficie interior. La superficie exterior tiene forma de bulbo y está configurada para representar un ovario humano femenino. La parte interior 18 incluye un ánima 20 definida por la superficie interior. El ánima 20 se extiende desde la abertura proximal 22 en el extremo proximal hacia la parte interior 18. El ánima 20 no se extiende a través de la parte interior 18 y solo tiene una abertura 22 en el extremo proximal. El ánima 20 está configurada para encajar sobre un mandril 30. Como tal, al menos parte del ánima 20 tiene una sección transversal no circular, de modo que la parte interior 18 no se mueve con respecto al mandril 30 cuando la parte interior 18 está montada en el mandril 30 y el mandril 30 gira. La forma de la sección transversal del ánima 20 es hexagonal, aunque la sección transversal puede ser alargada, con forma de ranura, triangular, cuadrada, pentagonal o de cualquier otra forma que impida que la parte interior 18 de espuma gire libremente mientras está en el mandril 30. Se pueden emplear medios distintos a la forma en sección transversal del ánima 20, tal como un pasador o traba, para asegurar la parte interior 18 de espuma al mandril 20. Por supuesto, la parte interior 18 puede tener o no un ánima 20 configurada para montarse en un mandril. Como alternativa, la parte interior 18 se forma con una protuberancia macho 26 como se muestra en las FIGS.3A-3C para conectar la parte interior 18 al mandril 30. La parte interior 18 de las FIGS.
[0063] 7A-7D incluye dos superficies exteriores más planas interconectadas por dos superficies laterales curvas. La forma de la sección transversal tomada perpendicular al eje longitudinal de la parte interior 18 es ovalada, elíptica, alargada o de otro modo tiene una longitud más larga con respecto a su anchura. La superficie exterior de la parte interior 18 incluye una depresión 40. La depresión 40 es una concavidad formada en la superficie exterior de la parte interior 18. La depresión 40 está dimensionada y configurada para recibir un quiste, fibroma o tumor artificial (no mostrado). El quiste, fibroma o tumor artificial 42 se fabrica por separado para simular un quiste, fibroma o tumor real y se dimensiona y configura para encajar dentro de la depresión 40. El quiste, fibroma o tumor artificial puede estar hecho de silicona o espuma y puede teñirse adecuadamente para representar con precisión la estructura respectiva. El quiste, fibroma o tumor artificial 42 se coloca con un poco de adhesivo, si es necesario, en la depresión 40 y la silicona no curada de la parte exterior 12 se aplica luego tanto a la pieza inserta de la depresión como a la parte interior 18. En otra variación, no se forman depresiones 40 y los quistes simulados 42 se unen directamente a la superficie exterior de la parte interior 18. En otra variación más, los quistes simulados 42 se forman integralmente con la parte interior 18 y son opcionalmente del mismo material que la parte interior 18.
[0065] Volviendo ahora a la FIG.8, se muestra un mandril 30. El mandril 30 es una varilla cilíndrica alargada que tiene una sección transversal circular. El mandril 30 incluye una parte de enclavamiento 36 configurada para enclavarse con una parte interior 18 de espuma preformada. En una variación mostrada en la FIG.8, el mandril 30 incluye una parte de enclavamiento 36 situada en el extremo distal 34 del mandril 30. La parte de enclavamiento 36 está configurada para insertarse en un ánima 20 de forma complementaria a la parte interior 18 de espuma. En una variación, la parte de enclavamiento 36 tiene una sección transversal hexagonal que está dimensionada para encajar dentro de un ánima 20 que tiene una sección transversal hexagonal. La parte interior 18 de espuma está diseñada para ser parte de la estructura tisular simulada 10 final.
[0067] Volviendo ahora a la FIG. 9, se muestra un mandril 30 en yuxtaposición con una parte interior 18. La parte interior 18 de la FIG. 9 tiene la forma de un ovario de las FIGS. 7A-7D. El extremo distal 34 del mandril 30 se inserta en la abertura proximal 22 del ánima 20 de la parte interior 18. La forma hexagonal del extremo distal 34 del mandril 30 está alineada con la forma hexagonal del ánima 20 de la parte interior 18 y la parte de enclavamiento 36 del mandril 30 se inserta en el ánima 20 de la parte interior 18. La parte interior 18 queda bloqueada con firmeza en el mandril 30 con un ligero ajuste de interferencia. El mandril 30 conectado a la parte interior 18 a través de un ajuste de interferencia se muestra en la FIG. 10. El mandril 30 y la parte interior 18 unida se conectan luego a un motor (no mostrado) configurado para recibir y conectarse con el extremo proximal del mandril 30. El motor está configurado para hacer girar el mandril 30 y la parte interior 18 unida alrededor de su eje longitudinal.
[0068] Un quiste, tumor u otra variación anatómica simulada se coloca en la depresión 40 y se une a la misma o se mantiene en su lugar con un adhesivo o con la aplicación simultánea de silicona húmeda que constituye la parte exterior 18. A medida que se hacen girar el mandril 30 y la parte interior 18 unida y los quistes unidos, se aplica silicona no curada, tal como PCRTVS, para cubrir al menos la parte interior 18 y los quistes unidos. A medida que gira el mandril 30, se aplica más silicona no curada hasta lograr el espesor deseado de material. La silicona no curada comienza a curarse y puede aplicarse silicona no curada adicional continuamente. La silicona no curada se aplica en la parte interior 18 y también se puede aplicar en el mandril 30. La silicona no curada se puede aplicar con un pincel de pintar, pulverizándola, por inmersión o de otra forma. La rotación del mandril 30 evita que la silicona se cure para formar áreas cubiertas de manera irregular. Una vez que la silicona está completamente curada, se forma la parte exterior 12 que comprende la capa de silicona alrededor del mandril 30. Por lo tanto, la superficie exterior de la parte interior 18 definirá el tamaño y la forma de al menos parte de la superficie interior de la parte exterior 12. Una vez que la silicona se cura, una parte de ella en el mandril 30 puede enrollarse distalmente a lo largo del eje longitudinal. Se puede agarrar y tirar distalmente de la parte interior 18 para retirar la construcción del mandril 30. La parte interior 18 de espuma y la parte exterior 12 de silicona se pueden quitar fácilmente del mandril 30 como una sola unidad. La estructura tisular simulada 10 resultante, tal como se extrae del mandril 30, se ilustra en la FIG. 11. Como se explicó anteriormente, si la parte interior 18 está hecha de espuma de silicona, entonces la silicona no curada, al curarse, se enclavará y conectará con la espuma de silicona con mayor fuerza que si la parte interior 18 estuviera hecha de espuma de uretano. Esta unión más fuerte ayudará a retirar conjuntamente con mayor facilidad la capa exterior 12 de silicona y la parte interior 18 unida, como una unidad. Se puede aplicar un desmoldeante o un material de protección sobre el mandril 30 para facilitar la extracción de la parte exterior 12 y la parte interior 18 juntas, lo que da como resultado la estructura tisular simulada 10.
[0070] Volviendo ahora a la FIG. 12, se muestra otra variación en la que una parte interior 18 está dimensionada y configurada para asemejarse a un útero. La parte interior 18 se muestra con uno o más quistes simulados 42 unidos a la parte interior 18 en la ubicación de las depresiones 40 si se disponen depresiones 40 para colocar los quistes simulados 42. Se debe tener en cuenta que los quistes simulados se usan de manera intercambiable con un tumor, fibroma u otro objetivo quirúrgico anatómico o general similar en toda la extensión de la memoria. La parte interior 18 incluye un ánima 20 que se abre en el extremo proximal. El ánima 20 está dimensionada y configurada de tal manera que la parte interior 18 no gira con relación al mandril 30. El mandril 30 es más corto, de modo que el extremo proximal de la estructura tisular simulada 10 resultante tiene una forma sustancialmente realista. Los mismos métodos descritos anteriormente se usan para formar la estructura resultante 10 mostrada en la FIG. 13 en la que los tumores simulados 42 están incrustados entre la parte exterior 12 y la parte interior 18. El ánima 20 en el extremo proximal de la estructura tisular simulada 10 simula el canal uterino y, como la parte interior 18 está hecha de espuma, un cirujano puede agarrar y tirar de la estructura tisular simulada durante la cirugía simulada sin riesgo de rasgado, como sucedería probablemente si la parte interior estuviera hecha de silicona, por ejemplo. El cirujano se aproximará a los quistes 42 objetivo y cortará a través de la parte exterior 12 y diseccionará los quistes 42 del útero simulado 10.
[0072] La presente invención puede proporcionar una estructura tisular simulada 10 que combina ventajosamente material de silicona con material de espuma que se une de una manera anatómicamente ventajosa para representar embarazos ectópicos, quistes, fibromas, tumores u otra parte anatómica en combinación con una estructura anatómica hueca. El método incluye aplicar silicona directamente sobre la parte interior para formar la parte exterior y simultáneamente moldear la parte exterior en la parte interior de manera integral para formar una construcción unificada. De otra manera, la parte exterior de silicona tendría que formarse por separado sobre un mandril y retirarse una vez curada. Luego, la estructura de silicona hueca formada tendría que cortarse y a continuación se insertaría una pieza de espuma en la estructura de silicona. Abrir por corte la estructura de silicona sería la única forma de acomodar un tamaño y una forma de material de espuma mientras se mantienen las características anatómicas, tales como estructuras tubulares estrechadas en uno o más extremos de la parte interior de la espuma. Después de insertar la parte interior de espuma, la silicona cortada tendría que volver a pegarse para completar la anatomía en cuestión, creando una estructura tisular simulada inferior. El uso de la parte interior 18 de espuma como parte del mandril de formación 30 que se puede quitar e integrar a la estructura tisular simulada, elimina varias etapas en el proceso de fabricación, incluida la apertura por corte de una forma de silicona hueca, la inserción de una pieza interior de espuma en la abertura creada por el corte, y luego, el pegado de la abertura cerrada al terminar. El corte de la forma hueca es necesario por el tamaño de la parte interior en relación con la estructura anatómica tubular circundante. Forzar una inserción de espuma a través de una abertura en la forma de silicona hueca daría lugar a que la silicona se rasgue durante el procedimiento. Por lo tanto, el proceso descrito resuelve muchos problemas para crear una estructura tisular simulada ideal. Además, retirar el material de silicona de un mandril 30 es complicado porque la silicona es claramente pegajosa y las formas complejas tales como las trompas de Falopio con embarazo ectópico pueden ser en extremo difíciles de remover del mandril sin incurrir en daños en la pieza de trabajo. La adición de la pieza inserta de espuma al mandril reduce en gran medida la dificultad de quitar la parte de silicona del mandril porque una parte de la porción de silicona está unida a la pieza inserta de espuma, la cual se desliza fácilmente fuera del mandril en lugar de al mandril directamente. Las partes de silicona unidas a una parte anatómica 30 o una parte cilíndrica del mandril 30 pueden agruparse primero cerca de la parte interior de espuma y luego la parte interior 18 puede deslizarse fácilmente fuera del mandril 30. Como se mencionó anteriormente, la espuma puede representar un componente separado tal como un quiste, fibroma o tumor o simplemente servir como material de relleno o capa tisular de diferente densidad para ayudar a cierta anatomía a conservar una forma tridimensional o definir y replicar ciertas formas anatómicas características. Además, contar con el curado de la silicona en la espuma agrega un elemento de dificultad a las operaciones de entrenamiento simuladas que pueden ser deseables en ciertas situaciones, ya que la disección entre planos tisulares no siempre es fácil. La presente invención proporciona una estructura tisular simulada con todas estas ventajas. Además, como se mencionó anteriormente, las variaciones pueden incluir una selección de material diferente para la parte interior 18, incluidas las densidades variables de espuma y los plásticos que se pueden usar dependiendo de la sensación deseada del componente anatómico.
[0074] La estructura tisular simulada 10 de la presente invención es particularmente adecuada para operaciones laparoscópicas y puede emplearse con un entrenador laparoscópico; sin embargo, la invención no se limita a esto y la estructura tisular simulada 10 de la presente invención se puede usar sola para practicar diversas operaciones de cirugía con la misma eficacia.
[0076] Se entenderá que se pueden realizar varias modificaciones a las realizaciones de las simulaciones tisulares artificiales y los métodos para hacerlas descritos en la presente memoria. Por lo tanto, la descripción anterior no debe interpretarse como limitativa, sino simplemente como ejemplificaciones de realizaciones preferidas. Los expertos en la técnica contemplarán otras modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones siguientes.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES
1. Una estructura tisular simulada (10) que comprende:
una estructura anatómica simulada (18) que tiene un extremo proximal y un extremo distal de un primer material ubicado dentro de una cubierta delgada de un segundo material (12) que tiene un extremo proximal y un extremo distal; estando la estructura anatómica simulada (18) unida al segundo material; teniendo la estructura anatómica simulada (18) un primer diámetro y una primera ánima (20) en el extremo proximal y teniendo el segundo material una segunda ánima que tiene un segundo diámetro en el extremo proximal; estando la primera ánima sustancialmente alineada con la segunda ánima;
en donde el segundo material tiene la forma de una trompa de Falopio y la estructura anatómica está configurada para imitar un embarazo ectópico.
2. La estructura tisular simulada de la reivindicación 1, en donde el primer material es una espuma y el segundo material es silicona.
3. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo material (12) se extiende proximalmente más allá del extremo proximal de la estructura anatómica simulada.
4. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo material (12) se extiende distalmente más allá del extremo distal de la estructura anatómica simulada.
5. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer diámetro es mayor que el segundo diámetro.
6. La estructura tisular simulada de la reivindicación 5, en donde la estructura anatómica simulada (18) tiene un diámetro distal en el extremo distal y el segundo material (12) tiene un extremo distal; extendiéndose el segundo material distalmente más allá del extremo distal de la estructura anatómica simulada que define una cavidad interior que tiene un diámetro distal variable desde el extremo distal de la estructura anatómica simulada al extremo distal del segundo material; siendo el diámetro distal de la estructura anatómica simulada igual al diámetro distal del segundo material en el extremo distal de la estructura tisular simulada.
7. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera ánima (20) está formada y configurada para conectarse de manera extraíble a una parte de enclavamiento (36) de un mandril (30), y en donde la parte de enclavamiento del mandril tiene una sección transversal dimensionada y configurada para encajar la primera ánima con un ajuste de interferencia.
8. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura anatómica simulada (18) queda capturada entre estrangulaciones en el segundo material (12) en extremos opuestos de la estructura anatómica simulada; estando la estructura anatómica simulada (18) encapsulada dentro del segundo material (12) para evitar su migración a lo largo de una dirección longitudinal de la estructura tisular simulada (10).
9. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una forma en sección transversal de la primera ánima es una hexagonal, oval, cuadrada, triangular, pentagonal, de forma de ranura o alargada.
10. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura anatómica simulada (18) comprende una superficie interior y una superficie exterior; teniendo la superficie exterior forma de bulbo; estando la superficie interior configurada para definir la primera ánima (20) que se extiende entre una abertura proximal (22) en el extremo proximal y una abertura distal (24) en el extremo distal de la estructura anatómica simulada.
11. La estructura tisular simulada de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura anatómica simulada está unida al segundo material cerca del extremo proximal del segundo material y está configurada para representar un embarazo ectópico y es de un color oscuro.
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