DE102017202164A1

DE102017202164A1 - System and method for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine

Info

Publication number: DE102017202164A1
Application number: DE102017202164.0A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Möckel; Robert Haase
Original assignee: PHACON GmbH
Current assignee: PHACON GmbH
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-08-16
Also published as: DE202017006757U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Validierung und zum Training operativer Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin, welche ein dem menschlichen oder tierischen Körper anatomisch nachgebildetes Trainingsmodell aufweist.
Das System umfasst eine anatomische Nachbildung eines Körperteils des menschlichen oder tierischen Körpers, welches eine Aussparung aufweist, sowie eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion, welche in die Aussparung des Körperteils einsetzbar ausgebildet ist. Die austauschbare Übungsregion weist eine Vorderseite und eine Rückseite auf, wobei die Rückseite zumindest teilweise formschlüssig mit der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils verbunden ist. Die austauschbare Übungsregion umfasst weiterhin ein Speichermedium.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion, welche in eine Haltevorrichtung einsetzbar ist sowie ein Verfahren zur Validierung und zum Training operativer Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin mit einem dem menschlichen oder tierischen Körper anatomisch nachgebildeten Trainingsmodell, bei dem die anatomische Nachbildung des Körperteils mit der austauschbaren Übungsregion verbunden wird und das in der austauschbaren Übungsregion enthaltene Speichermedium von der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit durch Mittel zur Signalübertragung erkannt wird.

The invention relates to a system for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine, which has a human or animal body anatomically modeled training model.
The system comprises an anatomical replica of a body part of the human or animal body having a recess, and an anatomical replica of a replaceable exercise region formed insertable into the recess of the body part. The exchangeable training region has a front side and a rear side, wherein the rear side is at least partially positively connected to the recess of the anatomical replica of the body part. The replaceable practice region further includes a storage medium.
Furthermore, the invention relates to an anatomical replica of a replaceable exercise region, which can be used in a holding device and a method for validation and training of surgical procedures in human and veterinary medicine with a human or animal body anatomically modeled training model in which the anatomical replica of Body part is connected to the exchangeable training region and the storage medium contained in the exchangeable training region of the electronic control, measuring and evaluation unit is detected by means for signal transmission.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Validierung und zum Training operativer Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin, welche ein dem menschlichen oder tierischen Körper anatomisch nachgebildetes Trainingsmodell aufweist.The invention relates to a system and a method for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine, which has a human or animal body anatomically modeled training model.

Dabei werden Parameter festgelegt, die über den Lernerfolg, die Qualität und somit eine Erfolgskontrolle des geübten Eingriffes Auskunft geben. Die geübten Eingriffe umfassen chirurgische und minimal-invasive chirurgische Techniken wie bspw. das Setzen von Implantaten, welche unter realistischen Bedingungen am Trainingsmodell trainiert werden.In the process, parameters are set that provide information about the learning success, the quality and thus the success of the procedure. The practiced procedures include surgical and minimally invasive surgical techniques such as placing implants, which are trained under realistic conditions on the training model.

Das Trainingsmodell umfasst dabei die anatomische Nachbildung eines Körperteils, eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion sowie ein Speichermedium, welches lösbar mit der austauschbaren Übungsregion verbunden ist.The training model encompasses the anatomical replica of a body part, an anatomical replica of a replaceable exercise region and a storage medium which is detachably connected to the exchangeable exercise region.

Der zu übende operative Eingriff wird durch einen Datensatz unterstützt. Ebenfalls wird eine authentische Verletzung von Risikostrukturen (z.B. von Gefäßen oder Nerven) automatisch angezeigt.The surgery to be practiced is supported by a record. Also, an authentic violation of risk structures (e.g., vessels or nerves) is automatically displayed.

Der Gegenstand des vorliegenden Verfahrens ist die Validierung und das Training operativer Eingriffe in einem dem menschlichen oder tierischen Körper anatomisch nachgebildeten Trainingsmodell mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems.The object of the present method is the validation and the training of surgical interventions in a human or animal body anatomically modeled training model using the system according to the invention.

Zur Ausbildung von Chirurgen und zum vorherigen Erproben von komplizierten chirurgischen und minimal-invasiven chirurgischen Eingriffen vor der eigentlichen Operation sind verschiedene Validierungs- und Trainingsverfahren bekannt, bei welchen Trainingsmodelle verwendet werden.To train surgeons and to previously undergo complex surgical and minimally invasive surgical procedures prior to surgery, various validation and training methods are known using training models.

Die DE 20 2012 011 452 U1 offenbart ein neurochirurgisches Trainingssystem für die Planung und Durchführung einer Kraniotomie bei Hirntumoren. Das Trainingssystem besteht u.a. aus einem als Schädel ausgebildeten Phantom, einer Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit sowie einer Einheit zum Erkennen und Verfolgen des Trackings der beim Training verwendeten Instrumente. Dabei enthält die Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit eine Speichereinheit zur Hinterlegung individueller Patientendatensätze.The DE 20 2012 011 452 U1 discloses a neurosurgical training system for planning and performing craniotomy in brain tumors. The training system consists inter alia of a trained as a skull phantom, a control, measurement and evaluation and a unit for detecting and tracking the tracking of the instruments used in training. The control, measurement and evaluation unit contains a memory unit for storing individual patient data records.

In DE 10242953 A1 wird eine Vorrichtung zur Schulung von simulierten navigationsunterstützten chirurgischen Eingriffen beschrieben. Dabei werden chirurgische Instrumente durch ein Navigationssystem gesteuert. Weiterhin liegt ein durch bildgebende Verfahren wie bspw. Tomographie-Scans gewonnener Patientendatensatz sowie drei Referenzpunkte, welche nicht in einer Ebene liegen und dem Körper des Patienten positionsfest zugeordnet werden, vor. Das Navigationssystem ist mit einem Modell vom Körper des Patienten ausgestattet, welches drei weitere Referenzpunkte aufweist, die vom Navigationssystem erfassbar sind. Dabei wird der Patientendatensatz dem Modell derart zugeordnet, dass die jeweiligen Referenzpunkte zur Deckung kommen.In DE 10242953 A1 A device for training simulated navigational assisted surgical procedures is described. Surgical instruments are controlled by a navigation system. Furthermore, there is a patient data record obtained by imaging methods such as, for example, tomographic scans, as well as three reference points which are not located in one plane and are assigned to the body of the patient in a fixed position. The navigation system is equipped with a model of the body of the patient, which has three further reference points, which can be detected by the navigation system. In this case, the patient data record is assigned to the model in such a way that the respective reference points coincide.

Das Dokument DE 10143712 A1 offenbart ein Verfahren, Computersystem und Computerprogrammprodukt zur Datenauswertung und verbesserten Patientenversorgung. Dabei soll die Datenauswertung als internetbasiertes, patientenspezifisches Prognosesystem, insbesondere bei Krebskrankheiten, eingesetzt werden. Der Datensatz enthält dabei klinischpathologische Daten und Informationen zur Nachsorge. Weiterhin wird eine Referenz-Datenbank zum Vergleich herangezogen.The document DE 10143712 A1 discloses a method, computer system, and computer program product for data evaluation and improved patient care. The data analysis should be used as an internet-based, patient-specific prognosis system, especially for cancer diseases. The dataset contains clinical pathological data and information on aftercare. Furthermore, a reference database is used for comparison.

In der DE 10 2008 014 709 A1 ist ein bildgestütztes chirurgisches Expertensystem gezeigt, welches sowohl den Zugriff als auch der Speicherung und dem Austausch von medizinischen Informationen zwischen Bildgebungsgeräten während der Durchführung chirurgischer Prozeduren dient. Dabei werden die erfassten Daten mit Referenzdaten, welche sich bspw. auf eine Krankenakte beziehen, verglichen, um die Prozeduren zu verbessern.In the DE 10 2008 014 709 A1 In the US Pat. No. 4,809,866, there is shown an image-guided expert surgical system which provides access, storage and exchange of medical information between imaging devices while performing surgical procedures. In this case, the acquired data are compared with reference data, which relate, for example, to a medical record, in order to improve the procedures.

In EP 1348393 A1 wird ein Verfahren zur computergestützten medizinischen Navigation beschrieben. Dabei wird durch eine Positionserfassungseinheit die Position des Patienten sowie die Position von Behandlungsgeräten erfasst. Diesen Positionsdaten werden Körperstrukturdaten zugeordnet. Die Körperstrukturdaten wurden auf der Basis eines generischen Modells erhalten, welches durch Verknüpfung mit patientencharakteristischen Erfassungsdaten angepasst worden ist.In EP 1348393 A1 A method for computer-aided medical navigation is described. In this case, the position of the patient and the position of treatment devices is detected by a position detection unit. Body data is assigned to this positional data. The body structure data was obtained on the basis of a generic model which has been adapted by association with patient characteristic acquisition data.

Die DE 10 2013 109 057 A1 offenbart ein Verfahren zur Planung und Vorbereitung eines operativen Eingriffes im menschlichen oder tierischen Körper. Dabei soll wenigstens ein Implantat eingesetzt werden. Durch eine Bildassistenzeinrichtung werden dabei jeweils mehrdimensionale Darstellungen des Körpers gezeigt, welche auf Referenzdatenbanken beruhen.The DE 10 2013 109 057 A1 discloses a method for planning and preparing for surgical intervention in the human or animal body. At least one implant should be used. By a Bildassistzeinrichtung each multi-dimensional representations of the body are shown, which are based on reference databases.

Schließlich offenbart die DE 112006003722 B4 ein Simulationssystem für chirurgische Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin, bei dem in ein anatomisches Modell Strukturen eingebracht sind, die erlaubte Bereiche und Risikobereiche markieren. In Verbindung mit der Detektion der chirurgischen Instrumente lässt sich so die Annäherung, Berührung und Verletzung von verbotenen Zonen erkennen. Dies wiederum wird durch eine elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit kontrolliert, wodurch gleichzeitig die Erfolgschancen eines geübten operativen Eingriffs bewertet werden.Finally, the reveals DE 112006003722 B4 A simulation system for surgical interventions in human and veterinary medicine, in which an anatomical model incorporates structures that mark permitted areas and risk areas. In conjunction with the detection of the surgical instruments, the approach, contact and injury of forbidden zones can be detected. This, in turn, is provided by an electronic control, measurement and evaluation unit controlled, whereby at the same time the chances of success of a practiced surgical procedure are evaluated.

Nachteilig an all diesen Dokumenten ist, dass die Patientendaten auf externen, vom eigentlichen Übungsmodell getrennten Datenbanken gespeichert sind, auf welche ein zeitaufwendiger Zugriff nötig ist, bis die gewünschten Daten verwendet werden können. Zudem enthalten diese Datenbanken die gesamten Parameter aller erfassten Patienten, wodurch der Benutzer erst zeitaufwendig und tlw. unübersichtlich auswählen muss, welchen Datensatz er für die jeweilige Übungssituation verwenden will.A disadvantage of all these documents is that the patient data is stored on external databases separate from the actual training model, which require time-consuming access until the desired data can be used. In addition, these databases contain the entire parameters of all recorded patients, whereby the user must first time-consuming and sometimes confusing choose which record he wants to use for each exercise situation.

Weitere Nachteile sind die zeitaufwendige Aktualisierung der kompletten Datenbanken, welche u.a. auch von der vorhandenen Internetverbindung abhängig sind, sowie bei Störungen der eventuelle Verlust aller Datensätze in der Datenbank. Somit ergibt sich eine uneffektive Verwendung der genannten Systeme.Further disadvantages are the time-consuming updating of the complete databases, which i.a. are also dependent on the existing Internet connection, as well as in case of failure of any loss of all records in the database. This results in an ineffective use of the systems mentioned.

Es wäre daher in hohem Maße wünschenswert, ein Trainingssystem zur Verfügung zu stellen, welches dem Anwender eine benutzerfreundliche Verwendung gestattet, indem dieser das gewünschte durchzuführende Training anhand variabel zusammenstellbarer Komponenten bestimmen kann.It would therefore be highly desirable to provide a training system which allows the user a user-friendly use by being able to determine the desired training to be performed using variably assemblable components.

Aufgabe ist es, ein System bereitzustellen, welches die Nachteile des Stands der Technik überwindet.The object is to provide a system which overcomes the disadvantages of the prior art.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Trainingssystem zur Verfügung zu stellen, welches für die Validierung und zum Training verschieden gestalteter operativer Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin geeignet und dafür individuell angepasst und ausgebildet ist. Durch die individuelle Ausgestaltung des Trainingssystems soll ein effektives, spezialisiertes und fokussiertes Training gewährleistet werden.Therefore, the object of the present invention is to provide a training system which is suitable for the validation and training of variously designed surgical interventions in human and veterinary medicine and is individually adapted and designed for this purpose. Through the individual design of the training system, an effective, specialized and focused training is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein System, eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention the object is achieved by a system, an anatomical replica of an exchangeable training region and a method according to the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System zur Validierung und zum Training operativer Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin, welches ein dem menschlichen oder tierischen Körper anatomisch nachgebildetes Trainingsmodell aufweist. Das System umfasst eine anatomische Nachbildung eines Körperteils des menschlichen oder tierischen Körpers, welche eine Aussparung aufweist sowie eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion, welche in die Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils einsetzbar ausgebildet ist und eine Vorderseite aufweist, welche von außen zugänglich ist, und eine Rückseite aufweist, welche formschlüssig mit der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils verbunden ist.A first aspect of the invention relates to a system for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine, which has an anatomically modeled human or animal body training model. The system comprises an anatomical replica of a body part of the human or animal body having a recess and an anatomical replica of an exchangeable exercise region which is insertable into the recess of the anatomical replica of the body part and has a front side accessible from the outside, and has a back, which is positively connected to the recess of the anatomical replica of the body part.

Dabei weist die austauschbare Übungsregion ein Speichermedium auf, auf welchem patientenindividuelle Daten und spezifische Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion gespeichert sind. Durch die bereitgestellten patientenindividuellen Daten wird vorteilhaft ein speziell angepasstes Trainingsmodell an entsprechende Anatomien und Krankheitsgeschichten und damit eine effektive und gezielte Benutzung des Trainingsmodells ermöglicht. Die spezifischen Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion geben darüber hinaus Hinweise zu der zu untersuchenden Körperregion.In this case, the exchangeable training region has a storage medium on which patient-specific data and specific parameters for the configuration of the exchangeable training region are stored. The provided patient-specific data advantageously a specially adapted training model to appropriate anatomies and disease histories and thus an effective and targeted use of the training model is possible. The specific parameters for the design of the exchangeable training region also provide information about the body region to be examined.

Weiterhin umfasst das System eine elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit sowie Mittel zur Signalübertragung.Furthermore, the system comprises an electronic control, measuring and evaluation unit and means for signal transmission.

Das erfindungsgemäße System dient der Evaluation neuentwickelter chirurgischer Systeme und operativer Instrumente und/oder Implantate, der Ausbildung von Chirurgen und zur Erprobung von komplizierten operativen Eingriffen vor der eigentlichen Operation zur Erhöhung der Erfolgschancen eines operativen Eingriffs in verschiedenen chirurgischen Disziplinen.The system according to the invention serves to evaluate newly developed surgical systems and surgical instruments and / or implants, to train surgeons and to test complicated surgical procedures prior to actual surgery to increase the chances of success of surgical intervention in various surgical disciplines.

Das Trainingsmodell dient dem Benutzer, im Folgenden auch Operateur, Chirurg oder Arzt genannt, zur Validierung und zum Training operativer Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin.The training model is used by the user, hereafter also referred to as surgeon, surgeon or doctor, for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine.

In einer Ausführungsform ist das System als Simulationssystem ausgebildet. Das System weist ein Trainingsmodell auf. Dabei werden chirurgische und minimal-invasive chirurgische Techniken durch die Nachbildung von realen anatomischen und funktionellen Bedingungen am Patienten während eines chirurgischen bzw. minimal-invasiven chirurgischen Eingriffes simuliert und getestet.In one embodiment, the system is designed as a simulation system. The system has a training model. Surgical and minimally invasive surgical techniques are simulated and tested by simulating real anatomical and functional conditions on the patient during a surgical or minimally invasive surgical procedure.

Das Trainingsmodell stellt eine präzise und anatomisch getreue Nachbildung eines menschlichen oder tierischen Körpers dar.The training model represents a precise and anatomically accurate reproduction of a human or animal body.

Erfindungsgemäß umfasst das Trainingsmodell die anatomische Nachbildung eines Körperteils, eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion sowie ein Speichermedium.According to the invention, the training model comprises the anatomical replica of a body part, an anatomical replica of a replaceable exercise region and a storage medium.

Erfindungsgemäß umfasst das System eine anatomische Nachbildung eines Körperteils des menschlichen oder tierischen Körpers. Der Begriff „anatomische Nachbildung des Körperteils“ bezeichnet im Sinne der Erfindung verschiedene Körperteile, welche alle anatomisch nachbildbar sind. Als Körperteil wird ein morphologisch als funktionelle Einheit erkennbares Segment des Körpers verstanden. Dazu zählen bspw. Bein, Arm, Becken, Kopf oder Wirbelsäule.According to the invention, the system comprises an anatomical replica of a body part of the human or animal body. The term "Anatomical replica of the body part" in the sense of the invention designates various body parts which are all anatomically replicable. The body part is understood as a morphologically recognizable segment of the body as a functional unit. These include, for example, leg, arm, pelvis, head or spine.

In einer Ausführungsform weist die anatomische Nachbildung des Körperteils eines Patienten verschiedene Ausgestaltungen auf. Das entsprechend nachgebildete menschliche oder tierische Körperteil ist dabei anatomisch präzise und real nachgebildet. Die Art der Ausgestaltung des Körperteils basiert auf diversen Faktoren, wie beispielsweise dem nachempfundenen Alter des zu untersuchenden Patienten und/oder der entsprechenden Anatomie. In einer Ausführungsform ist jedes Körperteil eines Menschen oder Tieres als anatomische Nachbildung eines Körperteils darstellbar.In one embodiment, the anatomical replica of the body part of a patient has various configurations. The correspondingly simulated human or animal body part is anatomically precise and real-modeled. The type of embodiment of the body part is based on various factors, such as the modeled age of the patient to be examined and / or the corresponding anatomy. In one embodiment, each body part of a human or animal can be represented as an anatomical replica of a body part.

Die Größe der anatomischen Nachbildung eines Körperteils eines Menschen bezieht sich im Sinne der Erfindung auf jede Größe eines Körperteils, die ein Mensch, egal ob männlich oder weiblich, im Laufe seines Lebens annehmen kann. In einer Ausführungsform bezieht sich die Größe des Körperteils auf die nachgebildete realistische Anatomie eines durchschnittlichen erwachsenen Mannes oder einer durchschnittlichen erwachsenen Frau. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich die Größe des Körperteils auf ein Kind, und entspricht dabei der Größe des Körperteils der jeweils nachgebildeten realistischen Anatomie eines Kindes. Die Größe des Körperteils eines Tieres bezeichnet im Sinne der Erfindung jede Körperteilgröße, die ein Tier, egal ob männlich oder weiblich, im Laufe des Lebens aufweisen kann. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Größe des Körperteils kleiner oder größer alsdie nachgebildete realistische Anatomie bei einem Menschen oder Tier.The size of the anatomical replica of a body part of a person in the context of the invention refers to any size of a body part that a person, male or female, can assume in the course of his life. In one embodiment, the size of the body part refers to the replicated realistic anatomy of an average adult male or adult female. In a further embodiment of the invention, the size of the body part refers to a child, and corresponds to the size of the body part of each imitated realistic anatomy of a child. Within the meaning of the invention, the size of the body part of an animal means any body part size which an animal, whether male or female, can have in the course of its life. In an alternative embodiment of the invention, the size of the body part is smaller or larger than the replicated realistic anatomy in a human or animal.

Weiterhin basiert die Art der Ausgestaltung der anatomischen Nachbildung eines Körperteils auf den Krankheitsverlauf und/oder das Krankheitsstadium des zu untersuchenden Patienten.Furthermore, the type of embodiment of the anatomical reproduction of a body part is based on the course of the disease and / or the stage of the disease of the patient to be examined.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die anatomische Nachbildung des Körperteils als anatomische Nachbildung eines Schädels, ganz besonders bevorzugt als anatomische Nachbildung eines menschlichen Schädels ausgebildet.In a preferred embodiment, the anatomical replica of the body part is designed as an anatomical replica of a skull, very particularly preferably as an anatomical replica of a human skull.

Erfindungsgemäß weist die anatomische Nachbildung des Körperteils eine Aussparung auf. Unter einer Aussparung wird im Sinne der Erfindung ein ausgesparter Raum bzw. eine Öffnung oder einen Hohlraum in der anatomischen Nachbildung des Körperteils verstanden. Die Aussparung kann verschiedene Dimensionen aufweisen und ist an die Größe des Körperteils und der Größe der in die Aussparung einsetzbaren austauschbaren Übungsregion angepasst. Die Aussparung in der anatomischen Nachbildung des Körperteils entspricht einem Raum, in welchen zumindest ein Teil der austauschbaren Übungsregion einsetzbar ist.According to the invention, the anatomical replica of the body part has a recess. For the purposes of the invention, a recess is understood to mean a recessed space or an opening or a cavity in the anatomical replica of the body part. The recess may have different dimensions and is adapted to the size of the body part and the size of the replaceable exercise region insertable into the recess. The recess in the anatomical replica of the body part corresponds to a space in which at least part of the exchangeable exercise region can be inserted.

In einer Ausführungsform ist die anatomische Nachbildung eines Körperteils als Schädel ausgebildet, wobei sich die Aussparung im Bereich der Felsenbeinregion des Schädels befindet. In einer alternativen Ausführungsform befindet sich die Aussparung im Bereich der Nasenbeinregion des Schädels.In one embodiment, the anatomical replica of a body part is formed as a skull, wherein the recess is in the region of the crustal bone region of the skull. In an alternative embodiment, the recess is located in the region of the nasal bone region of the skull.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die anatomische Nachbildung eines Körperteils als Arm, in einer speziellen Ausführungsform als Unterarm ausgebildet, wobei sich die Aussparung im Bereich der speichenseitigen und ellenseitigen Arterien befindet.In a further alternative embodiment, the anatomical replica of a body part as an arm, in a special embodiment designed as a forearm, wherein the recess is in the region of the spinal and ellenseitigen arteries.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die anatomische Nachbildung eines Körperteils als Rückenregion ausgebildet, wobei sich die Aussparung im Bereich der Wirbelsäule befindet. Dabei kann entweder die ganze Wirbelsäule dargestellt sein oder nur ein Abschnitt wie bspw. die Hals-, Brust- oder Lendenwirbelsäule.In a further alternative embodiment, the anatomical replica of a body part is designed as a back region, wherein the recess is located in the area of the spinal column. In this case, either the entire spine can be shown or only a section such as the cervical, thoracic or lumbar spine.

Erfindungsgemäß umfasst das System eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion.According to the invention, the system comprises an anatomical replica of an exchangeable training region.

Der Begriff „austauschbare Übungsregion“ bezeichnet im Sinne der Erfindung eine Körperregion, welche anatomisch topographisch sowie funktionell der entsprechenden definierten anatomischen Nachbildung eines Körperteils zugeordnet wird. Die austauschbare Übungsregion entspricht dem Operationsfeld für den Benutzer des Trainingsmodells, in welchem er operative Eingriffe übt. In einer Ausführungsform ist die Übungsregion austauschbar. Die austauschbare Übungsregion stellt dabei eine anatomische Nachbildung einer Körperregion dar. In einer Ausführungsform ist jede Körperregion eines Menschen oder Tieres als austauschbare Übungsregion darstellbar.The term "interchangeable practice region" in the context of the invention refers to a body region which is anatomically topographically and functionally assigned to the corresponding defined anatomical simulation of a body part. The interchangeable practice region corresponds to the surgical field for the user of the training model in which he practices surgical interventions. In one embodiment, the exercise region is interchangeable. In this case, the exchangeable exercise region represents an anatomical reproduction of a body region. In one embodiment, each body region of a human or animal can be represented as an exchangeable exercise region.

Erfindungsgemäß ist die austauschbare Übungsregion in die Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils einsetzbar ausgebildet. In einer Ausführungsform ist die austauschbare Übungsregion so gestaltet, dass sie formschlüssig in die Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils passt.According to the invention, the exchangeable training region can be inserted into the recess of the anatomical replica of the body part. In one embodiment, the replaceable exercise region is designed to fit snugly into the recess of the anatomical replica of the body part.

Weiterhin erfindungsgemäß ist eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion in eine Haltevorrichtung einsetzbar ausgebildet ist. Im Sinne der Erfindung weist die eine anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion eine Vorderseite, welche von außen zugänglich ist, und eine Rückseite, welche formschlüssig mit der Haltevorrichtung verbunden ist, auf. In einer Ausführungsform ist die Haltevorrichtung als technische Halterung ausgebildet. Vorteilhaft lässt sich die anatomische Nachbildung der austauschbaren Übungsregion in jede denkbare Haltevorrichtung formschlüssig einbringen.Furthermore, according to the invention is a anatomical replica of a replaceable exercise region is designed to be used in a holding device. For the purposes of the invention, an anatomical replica of an exchangeable training region has a front side, which is accessible from the outside, and a rear side, which is positively connected to the holding device. In one embodiment, the holding device is designed as a technical support. Advantageously, the anatomical replica of the exchangeable training region can be introduced into any conceivable holding device in a form-fitting manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die in die Haltevorrichtung einsetzbar ausgebildete anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion ein Speichermedium. In einer Ausführungsform umfasst die in die Haltevorrichtung einsetzbar ausgebildete anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion ein optoelektronisches Detektionsmittel. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die in die Haltevorrichtung einsetzbar ausgebildete anatomische Nachbildung einer austauschbaren Übungsregion Mittel zur Signalübertragung.In a preferred embodiment, the anatomical replica of an exchangeable training region that can be inserted into the holding device comprises a storage medium. In one embodiment, the anatomical replica of an exchangeable training region which can be inserted into the holding device comprises an opto-electronic detection means. In a further preferred embodiment, the anatomical replica of an exchangeable training region which can be inserted into the holding device comprises means for signal transmission.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die austauschbare Übungsregion lösbar mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils verbunden.In a preferred embodiment, the replaceable exercise region is releasably connected to the anatomical replica of the body part.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die austauschbare Übungsregion als Felsenbein, insbesondere als präzise anatomische Nachbildung der Felsenbeinregion, ganz besonders bevorzugt als menschliche Felsenbeinregion, welche in einen Schädel einsetzbar ist, ausgestaltet. In einer weiteren Ausführungsform ist die austauschbare Übungsregion als präzise anatomische Nachbildung der Nasenbeinregion, welche in einen Schädel einsetzbar ist, ausgestaltet. In einer alternativen Ausführungsform ist die austauschbare Übungsregion als präzise anatomische Nachbildung eines Armsegmentes, in einer speziellen Ausführungsform eines Unterarmsegmentes, welches in die Aussparung im Bereich der speichenseitigen und ellenseitigen Arterien einsetzbar ist, ausgestaltet. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die austauschbare Übungsregion als präzise anatomische Nachbildung eines Wirbelsäulensegmentes, welches in die Aussparung der Rückenregion einsetzbar ist, ausgestaltet. Dabei kann entweder die komplette Wirbelsäule dargestellt sein oder nur ein Abschnitt wie bspw. die Hals-, Brust- oder Lendenwirbelsäule.In a preferred embodiment, the exchangeable exercise region is configured as a petrous bone, in particular as a precise anatomical replica of the petrous bone region, very particularly preferably as a human petrous bone region which can be inserted into a skull. In another embodiment, the replaceable exercise region is configured as a precise anatomical replica of the nasal bone region that is insertable into a skull. In an alternative embodiment, the replaceable exercise region is configured as a precise anatomical replica of an arm segment, in a particular embodiment of a forearm segment insertable into the recess in the area of the spinal and iliac arteries. In a further alternative embodiment, the exchangeable exercise region is designed as a precise anatomical replica of a vertebral column segment which can be inserted into the recess of the back region. In this case, either the complete spine can be shown or only a section such as the cervical, thoracic or lumbar spine.

Die Art der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion basiert auf diversen Faktoren wie bspw. dem nachempfundenen Alter des Patienten und/oder der entsprechenden Anatomie.The type of embodiment of the exchangeable training region is based on various factors such as the modeled age of the patient and / or the corresponding anatomy.

Die Größe der austauschbaren Übungsregion eines Menschen bezieht sich im Sinne der Erfindung auf jede Größe der austauschbaren Übungsregion, die ein Mensch, egal ob männlich oder weiblich, im Laufe seines Lebens annehmen kann. In einer Ausführungsform bezieht sich die Größe der austauschbaren Übungsregion auf die nachgebildete realistische Anatomie eines durchschnittlichen erwachsenen Mannes oder einer durchschnittlichen erwachsenen Frau. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich die Größe der austauschbaren Übungsregion auf die nachgebildete realistische Anatomie eines Kindes, und entspricht dabei der Größe der Anatomie des jeweiligen kindlichen Alters. Die Größe der austauschbaren Übungsregion eines Tieres bezeichnet im Sinne der Erfindung jede Größe der austauschbaren Übungsregion, die ein Tier, egal ob männlich oder weiblich, im Laufe des Lebens aufweisen kann. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Größe der austauschbaren Übungsregion kleiner oder größer als die nachgebildete realistische Anatomie bei einem Menschen oder Tier.The size of the interchangeable exercise region of a human in the context of the invention refers to any size of the interchangeable exercise region that a human, male or female, can assume in the course of his life. In one embodiment, the size of the replaceable exercise region refers to the replicated realistic anatomy of an average adult male or adult female. In a further embodiment of the invention, the size of the exchangeable training region refers to the simulated realistic anatomy of a child, and corresponds to the size of the anatomy of the respective child's age. For the purposes of the invention, the size of the exchangeable exercise region of an animal means any size of the exchangeable exercise region which an animal, whether male or female, may have in the course of life. In an alternative embodiment of the invention, the size of the exchangeable training region is smaller or larger than the replicated realistic anatomy in a human or animal.

Weiterhin basiert die Art der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion auf dem Krankheitsverlauf und/oder dem Krankheitsstadium des zu untersuchenden Patienten.Furthermore, the type of embodiment of the exchangeable training region is based on the course of the disease and / or the stage of the disease of the patient to be examined.

Erfindungsgemäß weist die austauschbare Übungsregion eine Vorderseite auf. In einer Ausführungsform stellt die Vorderseite eine Fläche dar, welche nach außen zeigt und freiliegend ist. Im Sinne der Erfindung ist mit „außen“ die Umgebung des Systems gemeint, von welcher der Benutzer freien Zugriff auf die Übungsregion hat. Bevorzugt ist die Vorderseite von außen für den Benutzer zugänglich, d.h. die operativen Instrumente und/oder die Implantate werden durch die Vorderseite in die austauschbare Übungsregion eingeführt. Die Vorderseite der austauschbaren Übungsregion stellt somit den Zugangsbereich für den Benutzer während des Trainings dar.According to the invention, the exchangeable training region has a front side. In one embodiment, the front side is an area that faces outward and is exposed. For the purposes of the invention, "outside" refers to the environment of the system from which the user has free access to the training region. Preferably, the front is externally accessible to the user, i. the surgical instruments and / or implants are inserted through the front into the interchangeable exercise region. The front of the interchangeable practice region thus provides the access area for the user during exercise.

In einer Ausführungsform erfolgt vor dem Einführen von operativen Instrumenten und/oder Implantaten eine Öffnung der austauschbaren Übungsregion durch ein chirurgisches Verfahren mittels operativer Instrumente. Vorteilhaft wird damit auch das Öffnen der austauschbaren Übungsregion vor bspw. dem Einbringen eines Implantates trainiert. In einer Ausführungsform weist die austauschbare Übungsregion ein Hautimitat auf, welches unterschiedliche und naturgetreue Stärken und mechanische Eigenschaften aufweist, sodass ein reales Durchschneiden des Hautimitates mittels operativer Instrumente erfolgt.In one embodiment, prior to the introduction of surgical instruments and / or implants, an opening of the replaceable exercise region is accomplished by a surgical procedure using surgical instruments. Advantageously, the opening of the exchangeable training region is trained before, for example, the introduction of an implant. In one embodiment, the exchangeable training region has a skin imitation, which has different and lifelike strengths and mechanical properties, so that a real cutting through the skin imitation takes place by means of surgical instruments.

In einer alternativen Ausführungsform befindet sich die Vorderseite der austauschbaren Übungsregion nicht im körperlichen Kontakt mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils.In an alternative embodiment, the front of the interchangeable training region is not in physical contact with the anatomical replica of the body part.

Erfindungsgemäß weist die austauschbare Übungsregion weiterhin eine Rückseite auf.According to the invention, the exchangeable training region furthermore has a rear side.

In einer Ausführungsform stellt die Rückseite eine Fläche dar, welche nach innen, d.h. zur anatomischen Nachbildung des Körperteils, weist. In one embodiment, the back side represents a surface facing inwards, ie for anatomical reproduction of the body part.

In einer Ausführungsform befindet sich die Rückseite zumindest teilweise in körperlichem Kontakt mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils. Unter körperlichem Kontakt wird erfindungsgemäß eine formschlüssige Verbindung verstanden. In einer Ausführungsform befindet sich die Rückseite zumindest teilweise in körperlichem Kontakt mit der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rückseite zumindest teilweise formschlüssig mit der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils verbunden. In einer Ausführungsform befindet sich die Rückseite in körperlichem Kontakt mit der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils.In one embodiment, the back is at least partially in physical contact with the anatomical replica of the body part. Physical contact is understood according to the invention as a positive connection. In one embodiment, the back is at least partially in physical contact with the recess of the anatomical replica of the body part. In a preferred embodiment, the back is at least partially positively connected to the recess of the anatomical replica of the body part. In one embodiment, the back is in physical contact with the recess of the anatomical replica of the body part.

In einer Ausführungsform steht die Rückseite der austauschbaren Übungsregion zumindest teilweise in körperlichem Kontakt mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils. In einer Ausführungsform ist die Rückseite von außen für den Benutzer nicht zugänglich.In one embodiment, the back of the exchangeable training region is at least partially in physical contact with the anatomical replica of the body part. In one embodiment, the rear side is not accessible to the user from the outside.

In einer Ausführungsform sind die anatomische Nachbildung des Körperteils und/oder die austauschbare Übungsregion mittels additiver Fertigungsverfahren auf Basis von dreidimensionalen Patientendaten herstellbar. Beispielsweise ist die anatomische Nachbildung des Körperteils und/oder die austauschbare Übungsregion mittels eines Rapid Prototyping Verfahrens herstellbar. Vorteilhaft lässt sich damit auch eine patientenindividuelle Anatomie der anatomischen Nachbildung des Körperteils bzw. der austauschbaren Übungsregion darstellen, wodurch jedes Training individuell ausgestaltet und durchführbar ist.In one embodiment, the anatomical replica of the body part and / or the exchangeable exercise region can be produced by means of additive manufacturing methods based on three-dimensional patient data. For example, the anatomical replica of the body part and / or the exchangeable exercise region can be produced by means of a rapid prototyping method. Advantageously, this can also represent a patient-specific anatomy of the anatomical replica of the body part or the exchangeable exercise region, whereby each workout is individually designed and feasible.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die austauschbare Übungsregion ein Speichermedium. In einer Ausführungsform umfasst die austauschbare Übungsregion an der Rückseite ein Speichermedium.In a preferred embodiment of the invention, the exchangeable training region comprises a storage medium. In one embodiment, the exchangeable training region on the backside comprises a storage medium.

Das Speichermedium wird auch als Datenspeicher bezeichnet. In einer Ausführungsform dient ein Halbleiterspeicher als Speichermedium. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Speichermedium ein Speicherchip. In einer Ausführungsform ist das Speichermedium als nichtflüchtiger Datenspeicher wie bspw. als Flash-Speicher ausgebildet.The storage medium is also referred to as data storage. In one embodiment, a semiconductor memory serves as a storage medium. In a preferred embodiment, the storage medium is a memory chip. In one embodiment, the storage medium is designed as a non-volatile data memory such as, for example, as a flash memory.

In einer Ausführungsform sind auf dem Speichermedium Datensätze abgespeichert. In einer Ausführungsform sind auf dem Speichermedium patientenindividuelle Daten gespeichert.In one embodiment, records are stored on the storage medium. In one embodiment, patient-specific data are stored on the storage medium.

In einer Ausführungsform umfassen die auf dem Speichermedium gespeicherten patientenindividuellen Daten Parameter zur Anatomie des Patienten, zum Alter des Patienten, zu Vorbefunden, zur Pathogenese, zum Krankheitsbild, sowie zu bereits vorhandenen Nachweise von bildgebenden Verfahren wie bspw. CT- oder Röntgenbilder, welche als Vorlagen und zur Orientierung dienen und die Trainingssituation möglichst realistisch erscheinen lassen In einer Ausführungsform entsprechen die patientenindividuellen Daten der Krankenakte des jeweiligen zu untersuchenden Patienten. Vorteilhaft kann sich der Operateur vor dem Übungseingriff ein Bild über das anstehende und auszuführende Training machen. Somit ist der zu trainierende Eingriff realistischer gestaltet.In one embodiment, the patient-specific data stored on the storage medium comprise parameters relating to the anatomy of the patient, the age of the patient, previous findings, pathogenesis, the clinical picture, as well as existing evidence of imaging methods such as CT or X-ray images, which are used as templates and serve as orientation and make the training situation as realistic as possible In one embodiment, the patient-specific data correspond to the medical record of the respective patient to be examined. Advantageously, the surgeon can make an image of the upcoming training and to be performed before the exercise. Thus, the procedure to be trained is designed more realistic.

In einer weiteren Ausführungsform sind auf dem Speichermedium spezifische Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion und damit der zu untersuchenden Körperregion gespeichert. Vorteilhaft liegt damit die zu untersuchende Körperregion nicht nurals anatomische Nachbildung der austauschbaren Übungsregion vor, sondern umfasst auch alle benötigten spezifischen Parameter (Ausgestaltung und Geometrie der austauschbaren Übungsregion) zur Durchführung des Trainings.In a further embodiment, specific parameters for the configuration of the exchangeable training region and thus of the body region to be examined are stored on the storage medium. Advantageously, the body region to be examined thus not only exists as an anatomical replica of the exchangeable exercise region, but also includes all the specific parameters required (design and geometry of the exchangeable exercise region) for carrying out the exercise.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Speichermedium mit weiteren patientenindividuellen Daten beschreibbar oder überschreibbar. Dies erfolgt, indem diese zusätzlich auf das Speichermedium geschrieben und ergänzt oder die ursprünglich vorhandenen patientenindividuellen Daten durch diese überschrieben werden. Unter weiteren patientenindividuellen Daten werden entweder erweitere Befunde desselben Patienten oder die neuen Daten eines anderen Patienten mit einem anderen Krankheitsbild und Anatomie und Alter verstanden, welche komplett neu oder zusätzlich auf das Speichermedium geschrieben und abgespeichert werden. Somit kann der Benutzer stets neue Eingriffe am Trainingsmodell üben. Weiterhin ist die Steuerelektronik des Speichermediums stets aktualisierbar, wodurch Fehler wie Manipulationen oder Ausfälle reduziert werden.In a preferred embodiment, the storage medium can be described or overwritten with further patient-specific data. This is done by additionally writing and adding them to the storage medium or by overwriting the original patient-specific data. Further patient-specific data are understood to be either extended findings of the same patient or the new data of another patient with a different clinical picture and anatomy and age, which are written completely new or in addition to the storage medium and stored. Thus, the user can always practice new interventions on the training model. Furthermore, the control electronics of the storage medium is always updatable, which errors such as tampering or failure can be reduced.

In einer Ausführungsform ist das Speichermedium mechanisch lösbar mit der austauschbaren Übungsregion verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Speichermedium lösbar in der austauschbaren Übungsregion angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform ist das Speichermedium lösbar in der Rückseite der austauschbaren Übungsregion angeordnet. Vorteilhaft kann das Speichermedium somit von der austauschbaren Übungsregion zum Beschreiben mit weiteren oder neuen patientenindividuellen Daten, zum Beschreiben mit weiteren oder neuen spezifischen Parametern zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion oder zur Aktualisierung der Steuerelektronik entfernt und an diese wieder angeschlossen werden.In one embodiment, the storage medium is mechanically detachably connected to the replaceable practice region. In a preferred embodiment, the storage medium is releasably disposed in the replaceable practice region. In another embodiment, the storage medium is releasably disposed in the back of the replaceable practice region. Advantageously, the storage medium can thus be of the exchangeable training region for describing with new or new patient-specific data, for describing with other or new specific parameters to the Design of the interchangeable training region or to update the control electronics removed and connected to this again.

Durch die lösbare Anordnung des Speichermediums in der austauschbaren Übungsregion ist es möglich, verschiedene Speichermedien, welche jeweils unterschiedliche patientenindividuelle Daten und spezifische Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion enthalten, an die austauschbare Übungsregion anzuschließen und somit verschiedene Krankheitsbilder für die gleiche ausgebildete anatomische austauschbare Übungsregion zu trainieren.Due to the detachable arrangement of the storage medium in the exchangeable training region, it is possible to connect different storage media, which each contain different patient-specific data and specific parameters to the configuration of the exchangeable exercise region, to the exchangeable exercise region and thus to different medical conditions for the same trained anatomical exchangeable exercise region work out.

In einer Ausführungsform ist das Speichermedium mechanisch und elektrisch lösbar mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils verbunden.In one embodiment, the storage medium is mechanically and electrically releasably connected to the anatomical replica of the body part.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Speichermedium durch Mittel zur Signalübertragung mit der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit verbunden.In a preferred embodiment, the storage medium is connected by means for signal transmission with the electronic control, measuring and evaluation unit.

Erfindungsgemäß ist die austauschbare Übungsregion in die Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils einsetzbar ausgebildet. In einer Ausführungsform ist die austauschbare Übungsregion dabei in die Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils formschlüssig lösbar ausgebildet. In einer Ausführungsform wird die austauschbare Übungsregion mechanisch mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils verbunden.According to the invention, the exchangeable training region can be inserted into the recess of the anatomical replica of the body part. In one embodiment, the exchangeable training region is designed to be releasably releasable in the recess of the anatomical replica of the body part. In one embodiment, the replaceable exercise region is mechanically connected to the anatomical replica of the body part.

Von der anatomischen Nachbildung des Körperteils abgehend sind Mittel zur Signalübertragung, welche wiederum mit der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit verbunden sind.From the anatomical replica of the body part outgoing means for signal transmission, which in turn are connected to the electronic control, measurement and evaluation.

In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln zur Signalübertragung um elektrische Kabel. In einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln zur Signalübertragung um eine drahtlose Verbindung, welche beispielsweise als Bluetooth oder WLAN ausgebildet ist.In one embodiment, the signal transmission means are electrical cables. In an alternative embodiment, the means for signal transmission is a wireless connection, which is designed, for example, as Bluetooth or WLAN.

Die anatomische Nachbildung des Körperteils und das Speichermedium der austauschbaren Übungsregion bilden eine lösbare Steckverbindung. Dadurch werden eine elektrische Verbindung sowie eine Datenverbindung, speziell als Hardwareschnittstelle, sichergestellt.The anatomical replica of the body part and the storage medium of the exchangeable practice region form a detachable plug connection. This ensures an electrical connection as well as a data connection, especially as a hardware interface.

Beim Verbinden der anatomischen Nachbildung des Körperteils mit der austauschbaren Übungsregion wird das in der austauschbaren Übungsregion enthaltene Speichermedium mit den darauf bereit gestellten patientenindividuellen Daten und die spezifischen Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion von der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit erkannt. Dies geschieht, indem durch Mittel zur Signalübertragung die patientenindividuellen Daten sowie die spezifischen Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit übertragen und zugeordnet werden. Damit ist ein Datenaustausch beim Verbinden von dem Speichermedium in der austauschbaren Übungsregion mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit gewährleistet.When connecting the anatomical replica of the body part with the exchangeable training region, the storage medium contained in the exchangeable exercise region with the patient-specific data provided thereon and the specific parameters for the design of the exchangeable exercise region are recognized by the electronic control, measurement and evaluation unit. This is done by the patient-specific data and the specific parameters are transferred to the design of the exchangeable training region to the electronic control, measurement and evaluation by means of signal transmission. This ensures a data exchange when connecting the storage medium in the exchangeable practice region with the anatomical replica of the body part to the electronic control, measurement and evaluation.

Vorteilhaft wird somit durch das Speichermedium ein zeitaufwendiger Zugriff auf eine komplette Datenbank wie bspw. in DE 20 2012 011 452 U1 beschrieben, welche alle patientenindividuellen Daten enthält und diese bspw. erst laden bzw. übermitteln muss, umgangen. Vorteilhaft ist ein schneller und unabhängiger Zugriff auf die patientenindividuellen Daten und spezifischen Parameter der austauschbaren Übungsregion gewährleistet, ohne dass bspw. eine komplette Datenbank aktualisiert werden muss.Thus, a time-consuming access to a complete database, such as, for example, is advantageously made possible by the storage medium DE 20 2012 011 452 U1 described, which contains all patient-specific data and this, for example, must first load or submit bypassed. Advantageously, a fast and independent access to the patient-specific data and specific parameters of the exchangeable training region is ensured without, for example, having to update a complete database.

Auf die auf dem Speichermedium enthaltenen patientenspezifischen Daten und spezifischen Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion ist vorteilhaft jederzeit ein schneller Zugriff möglich. Das System ist nicht abhängig von einer zentralen Datenbank, auf welche der Zugriff bspw. durch eine Internetverbindung ist und es somit erforderlich wäre, eine stets verlässliche Verbindung zu gewährleisten. Vorteilhaft kann das Trainingsmodell somit auch an Orten ohne Internetverbindung verwendet werden. Weiterhin sind die patientenindividuellen Daten und die spezifischen Parameter zu der Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion bspw. im Falle eines Systemabsturzes vorteilhaft nicht betroffen, da sie nicht zentral in einer Datenbank, sondern auf den Speichermedien abgespeichert sind.On the patient-specific data contained on the storage medium and specific parameters for the design of the exchangeable training region, a quick access is advantageous at any time possible. The system is not dependent on a central database to which the access is, for example. Through an Internet connection and thus it would be necessary to ensure an always reliable connection. Advantageously, the training model can thus also be used in places without an Internet connection. Furthermore, the patient-specific data and the specific parameters for the embodiment of the exchangeable training region are advantageously not affected, for example, in the case of a system crash, since they are not stored centrally in a database, but on the storage media.

Durch Übermittlung und Darstellung der patientenindividuellen Daten beim Verbinden der austauschbaren Übungsregion mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils wird sofort erkannt, um welchen Patienten (Alter, Anatomie, Vorbefunde, Pathogenese, Krankheitsbild, bereits vorhandene Nachweise von bildgebenden Verfahren wie bspw. CT- oder Röntgenbilder) es sich handelt und welche operativen Eingriffe der Benutzer vorzunehmen hat Durch gleichzeitige Übermittlung und Darstellung der spezifischen Parameter über die jeweilige Ausgestaltung der zu untersuchenden austauschbaren Übungsregion beim Verbinden der austauschbaren Übungsregion mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils wird weiterhin sofort erkannt, um welche anatomische Nachbildung der Körperregion es sich handelt.By transferring and displaying the patient-specific data when connecting the exchangeable exercise region with the anatomical replica of the body part, it is immediately recognized to which patients (age, anatomy, previous findings, pathogenesis, clinical picture, existing evidence of imaging procedures such as CT or X-ray images). it is and which surgical interventions the user has to make by simultaneous transmission and presentation of the specific parameters on the respective design of the interchangeable practice region to be examined when connecting the interchangeable training region with the anatomical replica of the body part is still recognized immediately to What anatomical replica of the body region is.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System eine elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit. Durch die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit wird eine virtuelle und/oder realistische Darstellung der Untersuchung im Operationsfeld beim Training am Trainingsmodell gewährleistet.In a preferred embodiment, the system comprises an electronic control, measurement and evaluation unit. The electronic control, measuring and evaluation unit ensures a virtual and / or realistic representation of the examination in the surgical field during training on the training model.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System Mittel zur Signalübertragung. Die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit ist mit Mitteln zur Signalübertragung verbunden. Dadurch wird eine automatisierte Kontrolle der austauschbaren Übungsregion und des Operationsfeldes im Betrieb, also während des Trainings, ermöglicht. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln zur Signalübertragung um elektrische Kabel.In a preferred embodiment, the system comprises means for signal transmission. The electronic control, measuring and evaluation unit is connected to means for signal transmission. This allows automated control of the interchangeable practice region and the surgical field during operation, ie during exercise. In one embodiment, the signal transmission means are electrical cables.

Unter einer virtuellen Darstellung wird eine dreidimensionale Wiedergabe des Trainingsverlaufs im Operationsfeld der austauschbaren Übungsregion verstanden, welche durch das Computerprogrammprodukt generiert wird. Dabei dient medizinisches Bildmaterial, welches auf dem Speichermedium hinterlegt ist, als Grundlage für die virtuelle Darstellung, welche von einem Computerprogrammprodukt generiert wird.A virtual representation is understood to mean a three-dimensional representation of the training course in the surgical field of the exchangeable training region, which is generated by the computer program product. In this case, medical image material, which is deposited on the storage medium, serves as the basis for the virtual representation, which is generated by a computer program product.

Unter einer realistischen Darstellung wird eine visuelle Wiedergabe des Trainingsverlaufs im Operationsfeld der austauschbaren Übungsregion verstanden, welche bspw. durch ein optoelektronisches Detektionsmittel als Videobild in Echtzeit übertragen wird.A realistic representation is understood to be a visual representation of the training course in the surgical field of the exchangeable training region, which, for example, is transmitted as a video image in real time by an optoelectronic detection means.

Die virtuelle und/oder realistische Darstellung des Operationsfeldes wird an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit übermittelt, während der Benutzer gleichzeitig mit dem darunterliegenden Trainingsmodell agiert.The virtual and / or realistic representation of the surgical field is transmitted to the electronic control, measuring and evaluation unit, while the user acts simultaneously with the underlying training model.

In einer Ausführungsform handelt es sich bei der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit um einen Computer.In one embodiment, the electronic control, measurement and evaluation unit is a computer.

In einer Ausführungsform umfasst die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit weiterhin ein Computerprogrammprodukt, welches für die virtuelle und/oder realistische Darstellung des Operationsfeldes und Trainingsverlaufs sorgt.In one embodiment, the electronic control, measurement and evaluation unit further comprises a computer program product, which provides for the virtual and / or realistic representation of the surgical field and training course.

In einer Ausführungsform können die zu lernenden chirurgischen Szenarien anhand von Ablauf-Protokollen studiert werden. In den Ablauf-Protokollen werden Parameter festgelegt, die über die Qualität des geübten Eingriffes und damit (bei mehreren Tests) über den Lernerfolg als Erfolgskontrolle Auskunft geben. Bei den Parametern handelt es sich bspw. um die Durchführungsdauer, economy of hand-movement, Verletzung von funktionell wichtigen anatomischen Arealen.In one embodiment, the surgical scenarios to be learned may be studied using procedural protocols. In the procedural protocols, parameters are defined which provide information on the quality of the procedure being performed and thus (in the case of several tests) on the learning success as a performance test. The parameters are, for example, the duration of the procedure, the economy of hand movement, the injury of functionally important anatomical areas.

In einer Ausführungsform werden durch das Computerprogrammprodukt weiterhin die beim Training verwendeten operativen Instrumente und/oder Implantate aufgrund der an ihnen angebrachten Markierung erkannt und entsprechend für die jeweilige Trainingssituation kalibriert. Somit werden das Training und der Trainingsverlauf am Trainingsmodell gesteuert und kontrolliert.In one embodiment, the computer program product continues to recognize the surgical instruments and / or implants used during training on the basis of the marking applied to them and calibrates them accordingly for the respective training situation. Thus, the training and the training course are controlled and controlled on the training model.

In einer Ausführungsform wird die Kalibrierung der operativen Instrumente vorgenommen, um die Achsenlängen und den Ort der Spitze der operativen Instrumente zu bestimmen. Weiterhin findet eine Richtungskalibrierung statt, bei welcher die Orientierung der operativen Instrumente innerhalb der virtuellen und/oder realistischen Darstellung des Operationsfeldes zu bestimmen.In one embodiment, calibration of the surgical instruments is performed to determine the axial lengths and location of the tip of the surgical instruments. Furthermore, a direction calibration takes place in which to determine the orientation of the surgical instruments within the virtual and / or realistic representation of the surgical field.

In einer weiteren Ausführungsform wird durch das Computerprogrammprodukt die entsprechend verwendete austauschbare Übungsregion mit den auf ihrem Speichermedium enthaltenen spezifischen Parametern zur Ausgestaltung der austauschbaren Übungsregion sowie patientenindividuelle Daten bei der Verbindung der austauschbaren Übungsregion mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils erkannt.In a further embodiment, the computer program product recognizes the correspondingly used exchangeable exercise region with the specific parameters contained on its storage medium for designing the exchangeable exercise region as well as patient-specific data during the connection of the exchangeable exercise region with the anatomical replica of the body part.

In einer weiteren Ausführungsform kann eine Patienten-Kalibrierung vorgenommen werden, bei welcher das in der virtuellen und/oder realistischen Darstellung erzeugte Koordinatensystem der in der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils befindlichen austauschbaren Übungsregion an dem Koordinatensystem der operativen Instrumente ausgerichtet wird.In a further embodiment, a patient calibration can be carried out in which the coordinate system generated in the virtual and / or realistic representation of the replaceable exercise region located in the recess of the anatomical replica of the body part is aligned with the coordinate system of the surgical instruments.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das rückgekoppelte Signal des in der austauschbaren Übungsregion des Trainingsmodells angebrachten optoelektronischen Detektionsmittels an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit gesendet und von dem Computerprogrammprodukt ausgewertet und analysiert, sodass der Trainingsverlauf in Echtzeit überwacht und beurteilt wird. Auch die Trainingsdauer und die Anzahl der Verletzungen werden vom Computerprogrammprodukt registriert.In a preferred embodiment, the feedback signal of the opto-electronic detection means mounted in the exchangeable training region of the training model is sent to the electronic control, measurement and evaluation unit and evaluated and analyzed by the computer program product, so that the training course is monitored and evaluated in real time. The duration of training and the number of injuries are also registered by the computer program product.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System operative Instrumente. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die bereitgestellten operativen Instrumente verschiedene Werkzeuge aus dem chirurgischen und minimal-chirurgischen Bereich wie bspw. Zeigewerkzeug, Bohrer, Kugelstopfer, chirurgische Schere, chirurgische Zange, Sauger oder medizinisches Endoskop.In a preferred embodiment, the system comprises operational instruments. In a preferred embodiment, the operative instruments provided include various tools from the surgical and minimally surgical field such as pointing tool, drill, Ball stopper, surgical scissors, surgical forceps, teat or medical endoscope.

Vorteilhaft werden die operativen Instrumente vom Benutzer exakt an der gewünschten und medizinisch erforderlichen Stelle positioniert.Advantageously, the operative instruments are positioned by the user exactly at the desired and medically necessary location.

In einer Ausführungsform wird das oder werden die ausgewählten und medizinisch erforderlichen operativen Instrumente auf der Vorderseite der austauschbaren Übungsregion positioniert und durch die austauschbare Übungsregion hindurch zur Rückseite der austauschbaren Übungsregion geführt. Der Durchtritt und die Positionierung der operativen Instrumente an der Rückseite der austauschbaren Übungsregion ist als Einstichstelle im Hautimitat sichtbar.In one embodiment, the selected and medically required surgical instruments are positioned on the front of the replaceable exercise region and passed through the replaceable exercise region to the back of the replaceable exercise region. The passage and positioning of the surgical instruments at the back of the interchangeable exercise region is visible as a puncture site in the imitation skin.

In einer Ausführungsform enthalten die operativen Instrumente eine Markierung welche sie kennzeichnende Merkmale und Parameter enthält. Vorteilhaft ist die Markierung unterschiedlich gestaltet, sodass die operativen Instrumente unterscheidbar sind. Die Markierung auf den operativen Instrumenten wird von einem Detektionsmittel wie einer Kamera erfasst und an ein Computerprogrammprodukt weitergeleitet, wodurch erkannt wird, welche operativen Instrumente beim jeweiligen Training verwendet werden. In einer Ausführungsform überwacht das Detektionsmittel zudem den operativen Eingriff auf der Vorderseite der austauschbaren Übungsregion.In one embodiment, the operative instruments include a tag which includes identifying features and parameters. Advantageously, the marking is designed differently, so that the operational instruments are distinguishable. The marking on the surgical instruments is detected by a detection means such as a camera and forwarded to a computer program product, which recognizes which surgical instruments are used in each training. In one embodiment, the detection means also monitors the surgery on the front of the interchangeable exercise region.

In einer Ausführungsform ist jedes handelsüblich ausgebildete operative Instrument für das Training operativer Eingriffe mit dem erfindungsgemäßen System geeignet. In einer Ausführungsform sind die operativen Instrumente als Aufsätze ausgestaltet.In one embodiment, any commercially practiced surgical instrument is suitable for training operative procedures with the system of the present invention. In one embodiment, the operative instruments are designed as attachments.

In einer Ausführungsform sind die operativen Instrumente durch Mittel zur Signalübertragung mit der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit verbunden. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln zur Signalübertragung um elektrische Kabel.In one embodiment, the operative instruments are connected by means for signal transmission to the electronic control, measurement and evaluation unit. In one embodiment, the signal transmission means are electrical cables.

Die operativen Instrumente sind individuell an das auszuführende Training angepasst und können je nach Art des Trainings oder im Falle von Reparaturen vorteilhaft ausgetauscht werden.The surgical instruments are individually adapted to the training to be performed and can be advantageously exchanged depending on the type of training or in case of repairs.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System Implantate. In einer Ausführungsform umfassen die Implantate medizinische Implantate wie bspw. ein Cochleaimplantat.In a preferred embodiment, the system comprises implants. In one embodiment, the implants include medical implants such as a cochlear implant.

Vorteilhaft werden die Implantate vom Benutzer exakt an der gewünschten und medizinisch erforderlichen Stelle positioniert.The implants are advantageously positioned by the user exactly at the desired and medically required location.

In einer Ausführungsform wird das oder werden die ausgewählten und medizinisch erforderlichen Implantate auf der Vorderseite der austauschbaren Übungsregion positioniert und durch die austauschbare Übungsregion hindurch zur Rückseite der austauschbaren Übungsregion geführt. Der Durchtritt und die Positionierung der Implantate an der Rückseite der austauschbaren Übungsregion ist als Einstichstelle im Hautimitat sichtbar.In one embodiment, the selected and medically required implants are positioned on the front of the replaceable exercise region and passed through the replaceable exercise region to the back of the replaceable exercise region. The passage and positioning of the implants on the back of the interchangeable exercise region is visible as a puncture site in the imitation skin.

In einer Ausführungsform sind die Implantate durch Mittel zur Signalübertragung mit der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit verbunden. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln zur Signalübertragung um elektrische Kabel.In one embodiment, the implants are connected by means for signal transmission to the electronic control, measuring and evaluation unit. In one embodiment, the signal transmission means are electrical cables.

Die Implantate sind individuell an das auszuführende Training angepasst und können je nach Art des Trainings oder im Falle von Reparaturen vorteilhaft ausgetauscht werden.The implants are individually adapted to the training to be performed and can be advantageously exchanged depending on the type of training or in case of repairs.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ein optoelektronisches Detektionsmittel. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das optoelektronische Detektionsmittel derart in der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils angeordnet, dass dieses mittels der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit zur Erfassung der operativen Eingriffe sowie der Überwachung der Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate an der Rückseite der austauschbaren Übungsregion dient.In a preferred embodiment, the system comprises an optoelectronic detection means. In a preferred embodiment, the optoelectronic detection means is arranged in the recess of the anatomical replica of the body part such that this by means of the electronic control, measuring and evaluation unit for detecting the surgical procedures and monitoring the positioning of the surgical instruments and / or implants the back of the interchangeable practice area.

In einer Ausführungsform dient das optoelektronische Detektionsmittel dazu die ablaufenden Vorgänge innerhalb des Trainingsmodells zu erfassen und dem Anwender in Echtzeit über den Trainingserfolg und die Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate zu informieren. Das Operationsfeld wird somit automatisiert kontrolliert.In one embodiment, the optoelectronic detection means serves to detect the processes occurring within the training model and to inform the user in real time about the training success and the positioning of the surgical instruments and / or the implants. The surgical field is thus automatically controlled.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das optoelektronische Detektionsmittel durch Mittel zur Signalübertragung mit der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit verbunden.In a preferred embodiment, the optoelectronic detection means is connected by means for signal transmission with the electronic control, measuring and evaluation unit.

In einer Ausführungsform wird ein rückgekoppeltes Signal vom optoelektronischen Detektionsmittel durch Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit gesendet. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln zur Signalübertragung um elektrische Kabel.In one embodiment, a feedback signal from the optoelectronic detection means is sent by means for signal transmission to the electronic control, measurement and evaluation. In one embodiment, the signal transmission means are electrical cables.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem optoelektronischen Detektionsmittel um ein Aufnahmegerät wie bspw. eine Video-Digitalkamera. In einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei dem optoelektronischen Detektionsmittel um eine Webcam. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das optoelektronische Detektionsmittel einen CMOS-Sensor. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform hat das optoelektronische Detektionsmittel einen CCD-Sensor, speziell einem zweidimensionalen CCD-Array-Sensor.In a preferred embodiment, the opto-electronic detection means is a recording device such as, for example, a video digital camera. In an alternative embodiment, the optoelectronic detection means is a webcam. In a preferred Embodiment, the opto-electronic detection means has a CMOS sensor. In an alternative preferred embodiment, the opto-electronic detection means has a CCD sensor, especially a two-dimensional CCD array sensor.

In einer Ausführungsform ist das optoelektronische Detektionsmittel durch Mittel zur Signalübertragung mit der elektronischen Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit verbunden. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln zur Signalübertragung um elektrische Kabel.In one embodiment, the optoelectronic detection means is connected by means for signal transmission with the electronic control, measurement and evaluation unit. In one embodiment, the signal transmission means are electrical cables.

In einer Ausführungsform sendet das optoelektronische Detektionsmittel durch die Mittel zur Signalübertragung ein mit dem optoelektronischen Detektionsmittel rückgekoppeltes Signal an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit. Das übermittelte Signal enthält Daten über den aktuellen Trainingsverlauf. Die Daten umfassen audiovisuelle Spezifikationen wie Bildauflösung und abgeleitetes Seitenverhältnis, Bildwiederholungsrate, und Farbtiefe.In one embodiment, the optoelectronic detection means transmits, by the means for signal transmission, a signal fed back to the optoelectronic detection means to the electronic control, measurement and evaluation unit. The transmitted signal contains data about the current training process. The data includes audiovisual specifications such as image resolution and derived aspect ratio, refresh rate, and color depth.

In einer Ausführungsform überträgt das optoelektronische Detektionsmittel die aufgezeichneten Daten im Betrieb, also während des Trainings, an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit. In einer weiteren Ausführungsform überträgt das optoelektronische Detektionsmittel die aufgezeichneten Daten vor oder nach dem Training an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit.In one embodiment, the optoelectronic detection means transmits the recorded data during operation, ie during training, to the electronic control, measurement and evaluation unit. In a further embodiment, the opto-electronic detection means transmits the recorded data before or after the training to the electronic control, measurement and evaluation unit.

Vorteilhaft werden die Daten mit der austauschbaren Übungsregion somit bei Verbinden der austauschbaren Übungsregion mit der anatomischen Nachbildung des Körperteils an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit übertragen.Advantageously, the data with the exchangeable training region are thus transmitted to the electronic control, measurement and evaluation unit when the exchangeable training region is connected to the anatomical replica of the body part.

Durch die Anordnung des optoelektronischen Detektionsmittels in der Aussparung der anatomischen Nachbildung des Körperteils werden vorteilhaft die während des Trainings stattfindenden operativen Eingriffe und Techniken durch die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit übermittelt. Dadurch wird eine Überwachung der Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate an der Rückseite der austauschbaren Übungsregion gewährleistet.By arranging the optoelectronic detection means in the recess of the anatomical replica of the body part, the surgical procedures and techniques taking place during the training are advantageously transmitted by the means for signal transmission to the electronic control, measurement and evaluation unit. This will ensure monitoring of the positioning of the surgical instruments and / or implants on the back of the interchangeable training region.

In einer Ausführungsform sind die zu untersuchenden Risikostrukturen und/oder der die Risikostrukturen umgebende anatomische Raum transparent ausgestaltet und ermöglichen somit vorteilhaft eine gute Darstellbarkeit für das optoelektronische Detektionsmittel. In einer Ausführungsform sind zumindest Bereiche der austauschbaren Übungsregion transparent ausgebildet. Als Risikostruktur werden jene Komponenten in der austauschbaren Übungsregion des Trainingsmodells bezeichnet, welche während des Trainings verletzt werden können, aber im Einsatz am lebenden Patienten nicht verletzt werden sollten.In one embodiment, the risk structures to be examined and / or the anatomical space surrounding the risk structures are designed to be transparent and thus advantageously allow good visualization of the optoelectronic detection means. In one embodiment, at least portions of the exchangeable practice region are transparent. The risk structure is defined as those components in the interchangeable training region of the training model that can be violated during the training but should not be violated during use on the living patient.

In einer Ausführungsform werden als transparentes Material bspw. Kunststoffe wie Polyamide oder Silikone verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zumindest Bereiche der austauschbaren Übungsregion transparent gestaltet.In one embodiment, for example, plastics such as polyamides or silicones are used as the transparent material. In a preferred embodiment, at least portions of the exchangeable training region are made transparent.

Das optoelektronische Detektionsmittel gewährleistet zudem vorteilhaft eine Erfolgskontrolle des Eingriffes am Trainingsmodell, indem bspw. abgeschätzt werden kann, wie weitein Implantat wie bspw. ein Cochlea-Implantat eingeführt werden kann. Durch das optoelektronische Detektionsmittel werden die verletzbaren Risikostrukturen und somit Verletzungen in der austauschbaren Übungsregion vorteilhaft überwacht. Weiterhin wird der Anwender durch das optoelektronische Detektionsmittel in Echtzeit über den Trainingserfolg informiert. Zum Trainingserfolg zählt bspw. die Positionierung der operativen Instrumente und/oder Implantate, bspw. wie weit ein Cochlea-Implantat in die austauschbare Übungsregion eingeführt werden konnte.The optoelectronic detection means also advantageously ensures a success control of the procedure on the training model, for example, by estimating how far an implant, such as a cochlear implant, can be inserted. The opto-electronic detection means advantageously monitors the vulnerable risk structures and thus injuries in the exchangeable training region. Furthermore, the user is informed by the optoelectronic detection means in real time about the training success. For example, the positioning of the surgical instruments and / or implants, for example how far a cochlear implant could be introduced into the exchangeable exercise region, counts as training success.

Der Benutzer wird durch das rückgekoppelte Signal des optoelektronischen Detektionsmittels in Echtzeit über den Trainingsverlauf, welcher überwacht und beurteilt wird, informiert.The user is informed by the feedback signal of the opto-electronic detection means in real time about the course of the training, which is monitored and evaluated.

Vorteilhaft kann das Training gegebenenfalls frühzeitig bei auftretenden Fehlern unterbrochen und somit Zeit gespart werden bzw. kann das Training später fortgesetzt bzw. neu gestartet werden.Advantageously, the training may be interrupted early in the event of errors and thus save time or the training can be continued later or restarted.

Unter auftretenden Fehlern wird bspw. ein durch falsche Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate an der Vorderseite der austauschbaren Übungsregion hervorgerufener falscher Durchtritt oder Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate an der Rückseite der austauschbaren Übungsregion verstanden, welche sich örtlich an einer anderen Stelle der Rückseite der austauschbaren Übungsregion befindet als erforderlich und geplant. Die Anzahl der Verletzungen von funktionell wichtigen anatomischen Arealen, welche durch einen falschen Durchtritt oder Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate hervorgerufen wurden, werden dabei registriert.By occurring errors, for example, a wrong passage or positioning of the surgical instruments and / or the implants on the back of the exchangeable training region caused by incorrect positioning of the surgical instruments and / or the implants on the front of the exchangeable exercise region is understood, which is locally at one another location of the back of the interchangeable practice area is considered required and planned. The number of injuries to functionally important anatomical areas due to improper passage or positioning of the surgical instruments and / or the Implants were created are registered.

Weiterhin zählen dazu eine Halterung für das anatomisch nachgebildete Körperteil, damit dieses während des Trainings stabil gelagert und gegen Verrutschen ist.Furthermore, this includes a holder for the anatomically imitated body part so that it is stored stable during training and against slipping.

Während des Eingriffes können vorteilhaft Aussagen über mögliche verletzte Risikostrukturen und somit Verletzungen getroffen werden und so der Operationserfolg verfolgt werden. Die Erfolgskontrolle bzw. der Lernerfolg geben dem Benutzer Sicherheit und Routine bei den operativen Eingriffen. Weiterhin wird vorteilhaft der Verlauf der Operation bewertet. Es wird bspw. eine Bewertung getroffen über die Art der Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate bzw. wieviel vom zu entfernenden Gewebe der austauschbaren Übungsregion oder der darin enthaltenen transparent ausgebildeten Risikostrukturen sowie dem die Risikostrukturen umgebenden anatomischen Raum abgetragen wurde.During the procedure, it is advantageous to make statements about possible injured risk structures and thus injuries and thus track the success of the operation. The success check or the learning success give the user safety and routine in the surgical interventions. Furthermore, the course of the operation is advantageously evaluated. For example, an assessment is made of the type of positioning of the surgical instruments and / or the implants or how much of the tissue to be removed the exchangeable practice region or transparently formed risk structures contained therein and the anatomical space surrounding the risk structures was removed.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren zur Validierung und zum Training operativer Eingriffe in der Human- und Veterinärmedizin verwendet. In einer Ausführungsform ist das System für Auszubildende, Fachärzte, Trainierenden oder Systemtestern zum Üben vorgesehen. In einer weiteren Ausführungsform ist das System für Unternehmen vorgesehen, welche ihre eigenen operativen Instrumente und/oder Implantate einsetzen, verwenden und/oder den Umgang mit diesen demonstrieren.In a preferred embodiment, the system and the method according to the invention are used for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine. In one embodiment, the system is for trainees, specialists, exercisers or system testers to practice. In a further embodiment, the system is intended for companies that use, use, and / or demonstrate how to use their own surgical instruments and / or implants.

Die operativen Eingriffe umfassen chirurgische sowie minimal-invasive chirurgische Eingriffe. Die operativen Eingriffe werden durch die bereitgestellten operativen Instrumente und/oder Implantate realisiert.The surgical procedures include surgical as well as minimally invasive surgical procedures. The surgical interventions are realized by the provided surgical instruments and / or implants.

Zu den zu trainierenden chirurgischen Eingriffen zählen bspw. das Abtragen von Knochen, die Insertion von medizinischen Implantaten, das Setzen von medizinischen Schrauben, die Verschaffung von Zugängen, die Entfernung von Gewebe wie bspw. Tumoren sowie das Schaffen operativer Zugänge zu den erkrankten Regionen.The surgical procedures to be trained include, for example, ablation of bone, insertion of medical implants, placement of medical screws, providing access, removal of tissue such as tumors, and providing surgical access to diseased regions.

Zu den zu trainierenden chirurgischen Eingriffen zählen auch minimal-invasive Methoden wie bspw. die medizinische Endoskopie, die minimal-invasive Wirbelsäulenchirurgie (u.a. die Dekompression von Rückenmarksbereichen und Fusionierung von Wirbeln nach Bandscheibenvorfällen), das Setzen von Implantaten sowie die Entfernung von Tumoren und/oder Knochenverwachsungen.The surgical procedures to be trained also include minimally invasive methods such as medical endoscopy, minimally invasive spinal surgery (including spinal cord decompression and vertebral fusion after herniated discs), placement of implants and removal of tumors and / or Knochenverwachsungen.

Vorteilhaft ist durch das erfindungsgemäße System ein effektives Training für den Benutzer möglich. Durch das optoelektronische Detektionsmittel kann das Training in Echtzeit überwacht werden. Durch die individuelle anatomische Gestaltung sowie die patientenindividuellen Daten auf dem Speichermedium kann der Benutzer sich auf eine individuelle und spezielle Problemstellung fokussieren.An effective training for the user is advantageously possible by the system according to the invention. The training can be monitored in real time through the opto-electronic detection means. The individual anatomical design as well as the patient-specific data on the storage medium allow the user to focus on an individual and special problem.

Vorteilhaft umfasst das Trainingsmodell austauschbare Komponenten wie spülbares, knochenähnliches Material sowie pneumatisierte Knochen.Advantageously, the training model includes replaceable components such as flushable bone-like material and pneumatized bones.

Zu den typischen zu übenden chirurgischen Eingriffe in der Felsenbeinregion zählen das Training der Mastoidektomie und Cochleostomie sowie das Setzen von Implantaten wie bspw. Mittel- und Innenohrimplantaten.The typical surgical procedures to be practiced in the temporal bone region include the training of mastoidectomy and cochleostomy and the placement of implants such as middle and inner ear implants.

Die künstlichen Nasennebenhöhlenpatienten ermöglichen vor allem das Training der Schädelbasischirurgie sowie der Funktionalen Endoskopischen Sinus-Chirurgie (FESS), bei welcher u.a. die Eröffnung der Nasennebenhöhlen und das Entfernen von Tumoren (Hypophysentumor) oder Polypen zu den häufigen zu trainierenden Eingriffen zählen.Above all, the artificial paranasal sinus patients enable the training of skull base surgery as well as functional endoscopic sinus surgery (FESS), in which u.a. the opening of the paranasal sinuses and the removal of tumors (pituitary tumor) or polyps are among the frequent procedures to be trained.

Bei der Wirbelsäulenchirurgie kommen trainingsintensive Eingriffe sehr häufig bei der Operation an Bandscheiben bei einer Dekompression oder bei der Fixierung der Wirbelkörper (bspw. nach einer Fraktur) vor. Weiterhin können mit Hilfe des Trainingsmodells mhimalinvasive OP-Techniken und manuelle Fähigkeiten wie das Setzen von Pedikelschrauben und Zwischenwirbelimplantaten (Cages) sowie der Fusionierung von Wirbeln erlernt werden.In spine surgery, intensive training is very common in spinal disc surgery for decompression or fixation of the vertebral body (eg after a fracture). Furthermore, with the help of the training model, it is possible to learn highly invasive surgical techniques and manual abilities such as the setting of pedicle screws and intervertebral implants (cages) as well as the fusion of vertebrae.

Durch die Verwendung des Trainingsmodells werden die Qualität und der Lernerfolg der operativen Eingriffe validiert. Durch diese Erfolgskontrolle wird dem Benutzer sofort mitgeteilt, ob Risikostrukturen verletzt wurden oder die Operation ohne Störungen verlief.By using the training model, the quality and learning success of the surgical procedures are validated. This success check immediately informs the user if any risk structures have been violated or if the operation has been carried out without any disruption.

In Ausführungsformen der Erfindung sind die Komponenten des Trainingsmodells wiederverwendbar ausgebildet.In embodiments of the invention, the components of the training model are reusable.

Je nach Art des ausgeführten Trainings sind alle bzw. manche Komponenten des Trainingsmodells wiederverwendbar. Nach dem Training wird die austauschbare Übungsregion aus der anatomischen Nachbildung des Körperteils entnommen und beide Komponenten separat gereinigt. Die anatomische Nachbildung des Körperteils wird aus der Halterung genommen und auch die Halterung für die anatomische Nachbildung des Körperteils wird gereinigt. Weiterhin werden die verwendeten operativen Instrumente gesäubert.Depending on the type of training performed, all or some components of the training model are reusable. After training, the replaceable exercise region is removed from the anatomical replica of the body part and both components are cleaned separately. The anatomical replica of the body part is removed from the holder and also the holder for the anatomical replica of the body part is cleaned. Furthermore, the operational instruments used are cleaned.

Für die Realisierung der Erfindung ist es auch zweckmäßig, die vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Merkmale der Ansprüche in jeder Anordnung miteinander zu kombinieren.For the realization of the invention, it is also expedient to the above Embodiments of the invention to combine embodiments and features of the claims in each arrangement with each other.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele eingehender erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele sollen dabei die Erfindung beschreiben ohne diese zu beschränken.The invention will be explained in more detail with reference to some embodiments. The embodiments are intended to describe the invention without limiting it.

Die Erfindung ist auf nahezu allen Gebieten der Human- und Veterinärmedizin anwendbar. Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen

1 eine austauschbare Felsenbeinregion mit Speichermedium und Anschlüssen für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit,
2 die austauschbare Felsenbeinregion aus 1 in einer Seitenansicht,
3 eine austauschbare Nasenregion von der Seite in einer Sprengskizze mit Speichermedium und Anschlüssen für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit,
4 die austauschbare Nasenregion aus 3 in einer Frontansicht,
5 eine anatomische Nachbildung eines Schädels mit austauschbarer Nasenregion und Speichermedium sowie Anschlüssen für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit.

The invention is applicable in almost all fields of human and veterinary medicine. The invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show

1 an exchangeable petrous bone region with storage medium and connections for the means for signal transmission to the electronic control, measurement and evaluation unit,
2 the exchangeable petrous region 1 in a side view,
3 a replaceable nose region from the side in an exploded sketch with storage medium and connections for the means for signal transmission to the electronic control, measuring and evaluation unit,
4 the replaceable nose region 3 in a front view,
5 an anatomical replica of a skull with replaceable nose region and storage medium and connections for the means for signal transmission to the electronic control, measurement and evaluation.

Das erste Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein eine Felsenbeinregion und somit auf begrenztes Gebiet des Wirkungsbereiches von HNO-Ärzten. Das Trainingsmodell wird für eine Implantation eines Cochlea-Implantats verwendet und umfasst die anatomische Nachbildung eines menschlichen Schädels, in deren Aussparung eine anatomisch geformte und austauschbare Felsenbeinregion einsetzbar ist. Die Felsenbeinregion wird mit dem Schädel passgenau verbunden.The first embodiment relates to a temporal bone region and thus to a limited area of the scope of ENT physicians. The training model is used for implantation of a cochlear implant and includes the anatomical replication of a human skull, in the recess of which an anatomically shaped and interchangeable temporal bone region can be inserted. The temporal bone region is accurately connected to the skull.

Dabei umfasst die Felsenbeinregion einen Abschnitt des Schläfenbeins (Os temporale) und umgibt das Innenohr (Labyrinth). Weiterhin zählen auch das Pars tympanica (umgibt das Mittelohr) und Pars mastoidea des Schläfenbeins zur Felsenbeinregion. Zu der Felsenbeinregion zählen weiterhin der Cochlea mit Scala tympani und Bogengängen sowie (bewegliche) Gehörknöchelchen. Das Weichgewebe ist aus Silikon geformt wie bspw. die Nachbildung der Dura. Die Felsenbeinregion umfasst weiterhin eine Nachbildung des Trommelfells sowie Muskeln und Nerven wie bspw. den nervus dacialis, Chorda typani und Musculus stapedius. Auch Blutgefäße wie die Vena jugularis und Arteria carotis werden nachgebildet.The temporal bone region includes a portion of the temporal bone (Os temporale) and surrounds the inner ear (labyrinth). Furthermore, the pars tympanica (surrounding the middle ear) and pars mastoidea of the temporal bone to the temporal bone region. The temporal bone region also includes the cochlea with a scala tympani and semicircular canals as well as (mobile) ossicles. The soft tissue is made of silicone, such as the replica of the dura. The temporal bone region also includes a replica of the eardrum and muscles and nerves such as the Dacial Nerve, Chorda Typani and Musculus Stapedius. Also, blood vessels such as the jugular vein and the carotid artery are replicated.

Durch die Felsenbeinregion ziehen unter anderem der Nervus facialis und der Nervus tympanicus. An der Vorderfläche (bei Tieren der Innenfläche) der Felsenbeinregion liegt eine seichte Grube für das Ganglion trigeminale. Die Felsenbeinregion besitzt drei wichtige Zugänge: Das Porus acusticus internus (innere Gehöröffnung), an welchem der Nervus facialis eintritt und der Nervus vestibulocochlearis austritt, das Foramen stylomastoideum, an welchem der Nervus facialis austritt sowie das Canalis musculotubarius, dem Kanal der Ohrtrompete (Tuba auditiva) ins Mittelohr. Weiterhin dient eine Spalte (Fissura petrotympanica) zwischen der Felsenbeinregion und dem Paukenteil (Pars tympanica) des Schläfenbeins dem Austritt der Paukensaite (Chorda tympani). Bei einigen Säugetieren (z. B. Mensch, Pferd, Rind) ist das Zungenbein am Griffelfortsatz (Processus styloideus) des Felsenbeins ligamentär befestigt.Among other things, the facial nerve and the tympanic nerve pull through the temporal bone region. On the front surface (in animals of the inner surface) of the crustal bone region lies a shallow pit for the ganglion trigeminal. The temporal bone region has three important accesses: the internal auditory meatus, in which the facial nerve enters and the vestibulocochlear nerve exits, the stylomastoid foramen, on which the facial nerve exits, and the musculotubular canal, the channel of the eustachian tube (Tuba auditiva ) into the middle ear. Furthermore, a column (fissura petrotympanica) between the temporal bone region and the tympanic part (pars tympanica) of the temporal bone is the exit of the timpani string (chorda tympani). In some mammals (eg human, horse, bovine) the hyoid bone is ligamentarily attached to the styloid process (styloid process) of the petrous bone.

Die Felsenbeinregion weist eine Vorderseite, welche von außen für den Operateur frei zugänglich ist, sowie eine Rückseite auf. Dabei steht die Rückseite der Felsenbeinregion zumindest teilweise in körperlichem Kontakt mit der anatomischen Nachbildung des Schädels.The temporal bone region has a front side, which is freely accessible to the surgeon from outside, and a back side. The back of the petrous region is at least partially in physical contact with the anatomical replica of the skull.

1 zeigt die austauschbare Übungsregion 2 mit Speichermedium 4 und Anschlüssen 5 für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit Als austauschbare Übungsregion 2 ist die Felsenbeinregion gezeigt. Ein Speichermedium 4, hier eine SSD-Karte, ist lösbar in der Rückseite der austauschbaren Übungsregion 2 angeordnet. Weiterhin sind Anschlüsse 5 für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit (nicht gezeigt) an der Rückseite der austauschbaren Übungsregion 2 angebracht. 1 shows the interchangeable practice region 2 with storage medium 4 and connections 5 for the means for signal transmission to the electronic control, measurement and evaluation unit as exchangeable training region 2 the temporal bone region is shown. A storage medium 4 , here an SSD card, is detachable in the back of the interchangeable practice area 2 arranged. Furthermore, there are connections 5 for the means for signal transmission to the electronic control, measuring and evaluation unit (not shown) attached to the back of the exchangeable training region 2.

In der Aussparung des Schädels (nicht gezeigt) ist eine (Video-)Digitalkamera (nicht gezeigt) so angeordnet, dass der operative Eingriff durch einen Computer erfasst wird und weiterhin die Positionierung der operativen Instrumente und/oder der Implantate durch den Computer an der Rückseite der Felsenbeinregion überwacht wird.In the recess of the skull (not shown), a (video) digital camera (not shown) is arranged to detect the surgical procedure by a computer and further the positioning of the surgical instruments and / or implants by the computer at the back the temporal bone region is monitored.

Alle stattfindenden Prozesse werden auf einem Monitor (nicht dargestellt) dargestellt. Die (Video-)Digitalkamera (nicht dargestellt) sendet dabei ein rückgekoppeltes Signal an den Computer (nicht dargestellt).All occurring processes are displayed on a monitor (not shown). The (video) digital camera (not shown) sends a feedback signal to the computer (not shown).

2 zeigt die austauschbare Felsenbeinregion 2 aus 1 von der Seite. Auch hier ist wieder die SSD-Karte als Speichermedium 4 zu erkennen, welche lösbar in der Rückseite der austauschbaren Felsenbeinregion 2 angeordnet ist. Weiterhin sind die Anschlüsse 5 für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit (nicht gezeigt) an der Rückseite der austauschbaren Felsenbeinregion 2 zu sehen. 2 shows the interchangeable temporal bone region 2 out 1 of the page. Again, the SSD card as a storage medium 4 to recognize which solvable in the back of the interchangeable temporal bone region 2 is arranged. Furthermore, the connections 5 for the means of signal transmission to the electronic control, measurement and Evaluation unit (not shown) on the back of the exchangeable petrous region 2 to see.

In einem Nasenmodell der Nasenregion als zweitem Ausführungsbeispiel werden bspw. mit verschiedenen Instrumenten, Endoskopen und medizinischen Geräten die Siebbeinzellen eröffnet. Der Speicherchip der austauschbaren Übungsregion kann hier bspw. die Patienteninformationen wie Alter, Anamnese, Patientenanatomie und das Verhalten des künstlichen Patienten bei Verletzung einer Risikostruktur enthalten. Des Weiteren können Vorschläge für den weiteren operationsverlauf von dem Speicherchip ausgelesen werden.In a nasal model of the nose region as a second exemplary embodiment, the ethmoidal cells are opened, for example, with various instruments, endoscopes and medical devices. The memory chip of the exchangeable training region can here, for example, contain the patient information such as age, medical history, patient anatomy and the behavior of the artificial patient in the event of a risk structure being damaged. Furthermore, suggestions for the further course of the operation can be read out from the memory chip.

3 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel eine austauschbare Übungsregion 2, welche die Nasenregion darstellt, von der Seite. In der Sprengskizze ebenfalls dargestellt ist das Speichermedium 4, welches als SSD-Karte ausgeführt ist sowie Anschlüsse 5 für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit (nicht gezeigt), welche als Pins dargestellt sind. 3 shows in a second embodiment a replaceable practice region 2 , which represents the nose region, from the side. Also shown in the blasting sketch is the storage medium 4 , which is designed as an SSD card and connections 5 for the means for signal transmission to the electronic control, measuring and evaluation unit (not shown), which are shown as pins.

4 zeigt die austauschbare Nasenregion 2 aus 3 in einer Frontansicht, nun mit lösbar eingesetzter SSD-Karte als Speichermedium 4. 4 shows the interchangeable nose region 2 out 3 in a front view, now with releasably inserted SSD card as storage medium 4 ,

5 zeigt eine Übersichtsskizze des erfindungsgemäßen Systems 1. Als austauschbare Übungsregion 2 ist die Felsenbeinregion gezeigt. Diese kann als sensibel detektierte Struktur in der anatomischen Nachbildung eines Körperteils 3, hier einem menschlichen Schädel, formschlüssig eingesetzt werden. Eine SSD-Karte als Speichermedium 4 sowie Anschlüsse 5 für die Mittel zur Signalübertragung (nicht gezeigt) an die elektronische Steuer-, Mess- und Auswerteeinheit (nicht gezeigt) sind sprengskizzenartig eingezeichnet und werden lösbar in die austauschbare Nasenregion 2 eingesetzt. 5 shows an outline sketch of the system according to the invention 1 , As an exchangeable practice region 2 the temporal bone region is shown. This can be considered a sensitively detected structure in the anatomical replica of a body part 3 , here a human skull, are used form-fitting. An SSD card as a storage medium 4 as well as connections 5 for the means for signal transmission (not shown) to the electronic control, measuring and evaluation unit (not shown) are sketched sketch-like and are solvable in the interchangeable nose region 2 used.

In einem Wirbelsäulenmodell als drittem Ausführungsbeispiel wird mit einer Nadel als operativem Instrument durch eine Nachbildung der Rückenpartie (nicht gezeigt) gestochen. In der Wirbelsäule als austauschbare Übungsregion mit dem in ihr enthaltenen Speicherchip, welcher patientenindividuelle Daten enthält, wird daraufhin geübt, einen Nerv zu treffen.In a spine model as the third embodiment, a needle as an operative instrument is stung by a replica of the back part (not shown). In the spine as an exchangeable practice region with the memory chip contained in it, which contains patient-specific data is then practiced to hit a nerve.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: System zur Validierung und zum Training operativer Eingriffe in der Human- und VeterinärmedizinSystem for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine
22: austauschbare Übungsregioninterchangeable practice region
33: anatomische Nachbildung eines Körperteilsanatomical replica of a body part
44: Speichermediumstorage medium
55: Anschlüsse für die Mittel zur Signalübertragung an die elektronische Steuer-, Mess- und AuswerteeinheitConnections for the means for signal transmission to the electronic control, measuring and evaluation unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202012011452 U1 [0007, 0070]
DE 10242953 A1 [0008]
DE 10143712 A1 [0009]
DE 102008014709 A1 [0010]
EP 1348393 A1 [0011]
DE 102013109057 A1 [0012]
DE 112006003722 B4 [0013]

Claims

System for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine, comprising a training model anatomically modeled on the human or animal body, comprising - an anatomical reproduction of a body part of the human or animal body having a recess, and - an anatomical reproduction a replaceable exercise region, which is formed insertable into the recess of the anatomical replica of the body part and - has a front side which is accessible from the outside, and - has a back, which is at least partially positively connected to the recess of the anatomical replica of the body part, characterized characterized in that the exchangeable training region comprises a storage medium.

System after Claim 1 , characterized in that the storage medium is detachably arranged in the exchangeable training region.

System after Claim 1 or 2 , characterized in that the storage medium is a memory chip.

System according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the storage medium is writable or rewritable with further patient-specific data.

System according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that it comprises an electronic control, measuring and evaluation unit.

System according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that it comprises means for signal transmission.

System according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the exchangeable training region is releasably connected to the anatomical replica of the body part.

System according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that an opto-electronic detection means is arranged in the recess of the anatomical replica of the body part.

System according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the storage medium and / or the optoelectronic detection means is connected by means for signal transmission with the electronic control, measuring and evaluation unit.

Anatomical replica of a replaceable exercise region, characterized in that it is designed to be used in a holding device and - has a front which is accessible from the outside, and - has a back which is positively connected to the holding device, wherein the exchangeable training region comprises a storage medium

Anatomical replica of a replaceable exercise regimen after Claim 10 , characterized in that it comprises means for signal transmission.

Method for the validation and training of surgical interventions in human and veterinary medicine with a human or animal body anatomically modeled training model, characterized in that the anatomical replica of the body part is connected to the exchangeable training region and the storage medium contained in the exchangeable training region of the electronic control, measuring and evaluation unit is detected by means for signal transmission.

Method according to Claim 12 characterized in that an optoelectronic detection means mounted in the exchangeable training region of the training model sends a feedback signal to the electronic control, measurement and evaluation unit.

Use of a system according to one of Claims 1 to 9 , an anatomical replica of a replaceable exercise region according to one of the Claims 10 or 11 and / or a method according to one of Claims 12 or 13 for the validation and / or training of surgical interventions in human and veterinary medicine.