ES1253615U

ES1253615U - Modular device for the practice of arthroscopic surgery (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1253615U
Application number: ES202030301U
Authority: ES
Inventors: Tarrago Joan Ferras
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-02-23
Filing date: 2020-02-23
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: ES1253615Y

Abstract

Arthroscopic practice device containing a common part for all exercises (1-6) on which different practical modules can be mounted and which allows arthroscopic simulation with endoscopic cameras (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Dispositivo modular para la práctica de cirugía artroscópicaModular device for the practice of arthroscopic surgery

Sector de la técnicaTechnical sector

La invención se encuadra en el sector técnico de dispositivos de simulación artroscópica, más concretamente en el relativo a los dispositivos de práctica artroscópica en escenarios de dificultad controlada.The invention falls within the technical field of arthroscopic simulation devices, more specifically in relation to devices for arthroscopic practice in settings of controlled difficulty.

Estado de la técnicaState of the art

En la actualidad, existen dos grandes tipos de dispositivos que permiten practicar la técnica de la cirugía artroscópica: los simuladores de realidad virtual y los simuladores físicos. Los simuladores de realidad virtual consisten en sistemas de cámaras y de dispositivos electrónicos que permiten practicar en un escenario virtual los movimientos y los gestos necesarios para el aprendizaje de la artroscopia. Su limitación, además de su precio, es que no permiten la utilización de herramientas artroscópicas reales, ni reproducir la sensación de agarre de las pinzas, de las suturas etc.At present, there are two main types of devices that allow practicing the arthroscopic surgery technique: virtual reality simulators and physical simulators. Virtual reality simulators consist of camera systems and electronic devices that allow practicing in a virtual setting the movements and gestures necessary for learning arthroscopy. Their limitation, in addition to their price, is that they do not allow the use of real arthroscopic tools, or reproduce the sensation of grip of forceps, sutures, etc.

Los dispositivos físicos, por otra parte, permiten recrear escenarios de práctica artroscópica en articulaciones clásicas como hombro, rodilla, cadera, tobillo, entre otros, y utilizar instrumentos artroscópicos reales. Sus principales limitaciones son dos: en primer lugar, cada articulación requiere un dispositivo específico, es decir, para practicar artroscopia es necesario adquirir cada articulación de forma aislada, lo que limita su accesibilidad económica. Por otra parte, los modelos físicos reproducen fielmente las distancias artroscópicas reales, lo que obliga a disponer de una cámara con distancia focal muy baja (cámara de artroscopia) y fuente de luz independiente, es decir, como las que se utilizan en humanos. Las cámaras endoscópicas comúnmente vendidas, mucho más accesibles, tienen distancias focales mucho mayores, por lo que no se pueden utilizar en el interior de estos modelos de una forma eficaz. The physical devices, on the other hand, allow to recreate arthroscopic practice scenarios in classic joints such as shoulder, knee, hip, ankle, among others, and to use real arthroscopic instruments. Its main limitations are twofold: first, each joint requires a specific device, that is, to perform arthroscopy it is necessary to acquire each joint in isolation, which limits its economic accessibility. On the other hand, the physical models faithfully reproduce the real arthroscopic distances, which makes it necessary to have a camera with a very low focal length (arthroscopy camera) and an independent light source, that is, like those used in humans. Commonly sold endoscopic cameras, which are much more accessible, have much longer focal lengths, so they cannot be used effectively inside these models.

Sería por lo tanto deseable, disponer de un modelo de práctica artroscópica que permitiera montar diferentes articulaciones sobre una base de trabajo común y que conservara la mayoría de los elementos del modelo. Además, sería deseable también que para la práctica no fuera necesario disponer de una cámara artroscópica de uso humano, para aumentar su accesibilidad, y por lo tanto, que tuvieran acceso al mismo una mayor cantidad de cirujanos.It would therefore be desirable to have an arthroscopic practice model that allows different joints to be mounted on a common working base and that preserves most of the elements of the model. In addition, it would also be desirable that for practice it was not necessary to have an arthroscopic camera for human use, to increase its accessibility, and therefore, that a greater number of surgeons had access to it.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La presente invención se refiere a un nuevo modelo de práctica artroscópica en el que sobre una base de trabajo común para todos los módulos de práctica, se adaptan mediante un sistema de rosca diferentes módulos que recrean escenarios diferentes, adaptados a los ejercicios a realizar y a las articulaciones que requiera el cirujano. La distancia entre los orificios de introducción de la cámara y la zona de trabajo es superior a 5 cm, lo que permite el uso de cámaras no específicamente diseñadas para la artroscopia a la hora de realizar los ejercicios.The present invention refers to a new arthroscopic practice model in which, based on a common working base for all the practice modules, different modules are adapted by means of a thread system that recreate different scenarios, adapted to the exercises to be performed and the joints required by the surgeon. The distance between the camera insertion holes and the work area is greater than 5 cm, which allows the use of cameras not specifically designed for arthroscopy when performing the exercises.

Los dos elementos comunes para cualquier ejercicio son la base y la cubierta. La base es una estructura circular en el centro de la cual se encuentran roscas sobre las que se pueden acoplar los diferentes módulos para los diferentes ejercicios (Fig. 1), sin que sea excluyente disponer de un número diferente de roscas sobre las que montar los módulos. El diámetro externo de la base es similar al diámetro interno de la cubierta, de modo de base y cubierta encajan una sobre la otra (Fig. 2).The two common elements for any exercise are the base and the cover. The base is a circular structure in the center of which there are threads on which the different modules can be attached for the different exercises (Fig. 1), without it being exclusive of having a different number of threads on which to mount the modules. The external diameter of the base is similar to the internal diameter of the cover, so the base and cover fit one over the other (Fig. 2).

La cubierta constituye una estructura en forma de cúpula con un número variable de orificios a través de los cuales se pueden introducir cámaras y otras herramientas de trabajo (Fig. 3). De esta forma, cuando la cubierta está encajada con la base, a través de los orificios se puede acceder a los módulos montados sobre las roscas de la base. The cover constitutes a dome-shaped structure with a variable number of holes through which cameras and other work tools can be inserted (Fig. 3). In this way, when the cover is engaged with the base, the modules mounted on the threads of the base can be accessed through the holes.

En la parte superior de la cubierta, se dispone de una ranura para poder introducir en ella uno de los bordes de un SmartPhone convencional (Fig. 4). De este modo, la cámara endoscópica convencional que utilicemos para la realización de los ejercicios de práctica artroscópica, puede utilizar el SmartPhone como monitor para la visualización de la grabación de la cámara, no necesitando otros elementos externos para sujetar el monitor de la cámara.In the upper part of the cover, there is a slot to be able to insert one of the edges of a conventional SmartPhone into it (Fig. 4). In this way, the conventional endoscopic camera that we use to carry out arthroscopic exercises can use the SmartPhone as a monitor to view the camera recording, not needing other external elements to hold the camera monitor.

Para aumentar la estabilidad de la unión entre base y cubierta, la base dispone de unos orificios roscados en sus dos caras laterales y en su porción superior (a las 3, las 9 y las 12) (Fig. 5). Sobre estas roscas, se atornillan unos topes que pasan a su vez por tres de los orificios laterales de la cubierta (Fig. 6).To increase the stability of the connection between base and cover, the base has threaded holes on its two side faces and on its upper portion (at 3, 9 and 12 o'clock) (Fig. 5). Stops are screwed onto these threads, which in turn pass through three of the side holes of the cover (Fig. 6).

Los módulos de trabajo sobre los que realizar los ejercicios son los siguientes.The work modules on which to carry out the exercises are the following.

- Módulo A: presenta una estructura superior en forma de cesta o de semicilindro vacío y en su parte inferior una rosca que engancha en las roscas de la base (Fig. 7).- Module A: has an upper structure in the form of a basket or an empty semi-cylinder and in its lower part a thread that engages the threads of the base (Fig. 7).

- Módulo B: se trata de un dispositivo en dos partes de modo que la parte inferior presenta una rosca que engancha en las roscas de la base y la porción superior consiste en un número variable y no excluyente de postes en diferentes orientaciones (Fig. 8).- Module B: it is a device in two parts so that the lower part has a thread that engages the threads of the base and the upper part consists of a variable and non-exclusive number of posts in different orientations (Fig. 8 ).

- Módulo C: se trata de un dispositivo en dos partes de modo que la parte inferior presenta una rosca que engancha en las roscas de la base y la porción superior consiste en un número variable de postes, paralelos entre sí (Fig. 9).- Module C: it is a device in two parts so that the lower part has a thread that engages the threads of the base and the upper part consists of a variable number of posts, parallel to each other (Fig. 9).

- Módulo D: se trata de un dispositivo en dos partes de modo que la parte inferior presenta una rosca que engancha en las roscas de la base y la porción superior una estructura con dos orificios independientes (Fig. 10). - Module D: it is a device in two parts so that the lower part has a thread that engages the threads of the base and the upper part a structure with two independent holes (Fig. 10).

- Módulo E: se trata de un dispositivo en dos partes de modo que la parte inferior presenta una rosca que engancha en las roscas de la base y la porción superior una rosca igual que la inferior pero independiente (Fig. 11). Sobre la rosca superior, engancha un módulo independiente E.1 consistente en una rosca que engancha con la rosca superior del módulo E y con una superficie superior plana (Fig. 12).- Module E: it is a device in two parts so that the lower part has a thread that engages the threads of the base and the upper part a thread that is the same as the lower but independent (Fig. 11). On the upper thread, hook an independent module E.1 consisting of a thread that engages with the upper thread of module E and with a flat upper surface (Fig. 12).

- Módulo F: se trata de un modelo de húmero humano que asocia un brazo para consolidarlo a una rosca que engancha en las roscas de la base (Fig. 13). En las caras superior, lateral y medial del húmero se encuentran hendiduras que permiten pasar a su través hilos para practicar el anudado (Fig. 14). En la cara inferior del húmero, se encuentra una rosca sobre la que enrosca un tapón independiente (Fig. 15).- Module F: it is a human humerus model that associates an arm to consolidate it to a thread that engages the threads of the base (Fig. 13). In the superior, lateral and medial aspects of the humerus there are slits that allow threads to pass through to practice knotting (Fig. 14). On the underside of the humerus, there is a thread on which a separate plug is screwed (Fig. 15).

- Módulo G: se trata de un modelo de una escápula humana consolidada a una rosca que se enrosca a las roscas de la base (Fig. 16).- Module G: it is a model of a human scapula consolidated to a thread that is screwed onto the threads of the base (Fig. 16).

- Módulo H: se trata de un dispositivo cilíndrico con una apertura en su punta por la que introducir un hilo (Fig. 17) y en el lado contralateral una anilla (Fig. 18).- Module H: it is a cylindrical device with an opening at its tip through which to insert a thread (Fig. 17) and a ring on the contralateral side (Fig. 18).

- Módulo I: Consiste en un dispositivo en forma de "J” canulado en su eje longitudinal para permitir el paso de la cámara endoscópica de 5,5 mm (Fig. 18). En la punta, presenta una rosca que enrosca a la lente (módulo 9) (Fig. 19).- Module I: It consists of a device in the shape of a "J" cannulated in its longitudinal axis to allow the passage of the 5.5 mm endoscopic camera (Fig. 18). At the tip, it has a thread that threads to the lens (module 9) (Fig. 19).

- Módulo J: se trata de un dispositivo tubular hueco que en su extremo inferior presenta una rosca que enrosca a la rosca del módulo 8 (Fig. 20)- Module J: it is a hollow tubular device that at its lower end has a thread that threads to the thread of module 8 (Fig. 20)

Descripción de los dibujosDescription of the drawings

Figura 1: Vista superior de la base de trabajo. Se marcan con (A) la localización de las roscas sobre las que se montan los diferentes módulos de práctica.Figure 1: Top view of the work base. The location of the threads on which the different practice modules are mounted are marked with (A).

Figura 2: Montaje de tapa en base para mostrar su forma de encaje, vista oblicua. Los orificios bajos de la tapa (B) coinciden con los orificios laterales de la base (C). Figure 2: Cap-to-base assembly to show its fitting shape, oblique view The bottom holes in the cover (B) coincide with the side holes in the base (C).

Figura 3: Tapa del modelo en la que se observan los diferentes orificios por los que introducir las herramientas de trabajo para realizar las prácticas. Vista oblicua Figure 3: Cover of the model in which the different holes are observed through which to introduce the work tools to carry out the practices. Oblique view

Figura 4: Tapa del modelo desde una vista oblicua superior en la que se observa la ranura superior para la colocación del dispositivo móvil (D)Figure 4: Cover of the model from an upper oblique view in which the upper slot for positioning the mobile device is observed (D)

Figura 5: Izquierda: vista en detalle del orificio lateral de la base para encajar una rosca que consolide la tapa y la base. Derecha: marcado con (E) la localización de los tres orificios para la sujeción de tapa y base, vista superior.Figure 5: Left: detail view of the side hole of the base to fit a thread that consolidates the cover and the base. Right: marked with (E) the location of the three holes for fastening the cover and base, top view.

Figura 6: Detalle del encaje de la rosca (F) a través de la tapa (G) para enroscarse en los orificios descritos en la figura 5.Figure 6: Detail of the fitting of the thread (F) through the cap (G) to screw into the holes described in figure 5.

Figura 7: vista del módulo A. Vista superior (izquierda) lateral (central) e inferior oblicua (derecha). Marcado con (H) la tuerca de la cesta que encaja con las roscas centrales de la base descritas en la figura 1.Figure 7: view of module A. Top (left) side (central) and oblique bottom (right) view. Marked with (H) the basket nut that matches the central threads of the base described in figure 1.

Figura 8: vista del módulo B. Vista lateral (izquierda) y vista inferior oblicua para evidenciar la tuerca (H) que encaja con las roscas centrales de la base descritas en la Figura 1.Figure 8: view of module B. Side view (left) and oblique bottom view to show the nut (H) that fits with the central threads of the base described in Figure 1.

Figura 9: Vista del módulo C. Vista anteroposterior (izquierda) en la que se muestran los postes (I). Vista lateral (central) y vista inferior oblicua (derecha) en la que se evidencia la tuerca que encaja con las roscas centrales de la base descritas en la figura 1 (J).Figure 9: View of module C. Anteroposterior view (left) in which the posts (I) are shown. Side view (central) and oblique bottom view (right) showing the nut that fits with the central threads of the base described in figure 1 (J).

Figura 10: vista del módulo D. Vista anteroposterior (izquierda) en la que se muestran los dos orificios por los que introducir los hilos durante la práctica (K). Vista lateral (central) y vista inferior oblicua en la que se muestra la tuerca que encaja con las roscas centrales de la base descritas en la figura 1.Figure 10: view of module D. Anteroposterior view (left) showing the two holes through which to insert the threads during practice (K). Side view (central) and oblique bottom view showing the nut that fits with the central threads of the base described in figure 1.

Figura 11: vista del módulo E. Vista anteroposterior (izquierda) vista superior (derecha) en la que se muestra una de las roscas (L). La cara superior y la cara inferior son idénticas de modo que una tuerca enrosca en las roscas centrales de la base y la otra enrosca en el dispositivo descrito en la figura 12.Figure 11: view of module E. Anteroposterior view (left) top view (right) in which one of the threads (L) is shown. The upper face and the lower face are identical so that one nut screws into the central threads of the base and the other screw into the device described in figure 12.

Figura 12: Rosca idéntica a las existentes en la base y que acopla en la tuerca superior e inferior del módulo E descrito en la figura 11Figure 12: Thread identical to the existing ones on the base and that fits into the upper and lower nut of the E module described in figure 11

Figura 13: Módulo F, húmero proximal vista anterior oblicua. A nivel inferior se encuentra la tuerca que coincide con la rosca de la base (M)Figure 13: Module F, proximal humerus oblique anterior view. At the lower level is the nut that matches the thread of the base (M)

Figura 14: Detalle del diseño para la simulación de los anclajes donde realizar los ejercicios (N). Se trata de una semiesfera excavada en las caras lateral, superior y medial del húmero con un puente a nivel del centro de la semiesfera. El hilo se introduce por un lado de la semiesfera y se pasa a través del otro orificio de modo que el puente en el centro de la semiesfera favorece la creación de un bucle para la simulación del anclaje artroscópico.Figure 14: Detail of the design for the simulation of the anchors where to carry out the exercises (N). It is a hemisphere excavated in the lateral, superior and medial faces of the humerus with a bridge at the level of the center of the hemisphere. The thread is introduced on one side of the hemisphere and passed through the other hole so that the bridge in the center of the hemisphere favors the creation of a loop for the simulation of arthroscopic anchorage.

Figura 15: vista inferior del módulo F para mostrar la tuerca (O)Figure 15: bottom view of the F module to show the nut (O)

Figura 16: Módulo G, glena vista lateral. En la porción inferior presenta una tuerca que acopla en las roscas de la base (P)Figure 16: Module G, full side view. In the lower portion it has a nut that engages the threads of the base (P)

Figura 17: Módulo H, bajanudos. Detalle de la zona distal del bajanudos(Q) Figure 17: Module H, low nodes. Detail of the distal area of the bajanudos (Q)

Figura 18: Módulo H, vista superior general del módulo. El orificio superior para la colocación del pulgar viene marcado con (R)Figure 18: Module H, general top view of the module. The top hole for thumb placement is marked (R)

Figura 19: Módulo I. Vista general lateral (izquierda) y detalle de los orificios posteriores por los que introducir la cámara (derecha) marcados con (S)Figure 19: Module I. General side view (left) and detail of the rear holes through which to insert the camera (right) marked with (S)

Figura 20: Módulo I, vista de la rosca (T) que adapta a la tuerca del módulo J. La rosca tiene un orificio central por el que sale la cámara (U)Figure 20: Module I, view of the thread (T) that adapts to the nut of the module J. The thread has a central hole through which the camera (U) comes out

Figura 21: Módulo J, vista general lateral. El tubo superior desliza la cámara hasta el interior de la tapa (V). En la base, presenta una tuerca (W) que rosca en el módulo IFigure 21: Module J, general side view. The top tube slides the camera into the lid (V). At the base, it has a nut (W) that threads into module I

Modo de realizaciónMode of realization

El diseño de todos los objetos descritos permite su fabricación mediante sistemas de impresión 3D por FDM. Además, por su diseño, se pueden fabricar en cualquier material plástico o metálico mediante sistemas de fabricación por moldes.The design of all the objects described allows their manufacture using 3D printing systems by FDM. In addition, due to their design, they can be manufactured in any plastic or metallic material using mold manufacturing systems.

Su aplicación industrial deriva de la gran cantidad de cirujanos ortopédicos que se forman anualmente en todo el mundo, que necesitan realizar su curva de aprendizaje artroscópica, lo cual, es la principal limitación de esta técnica quirúrgica. Se requeriría de 250 equipos completos anualmente solo para cubrir las necesidades formativas en el Estado Español, siendo mucho mayor el número si se realiza la producción para el resto de países del mundo, en los que esta técnica es de uso habitual. Its industrial application derives from the large number of orthopedic surgeons trained annually around the world, who need to perform their arthroscopic learning curve, which is the main limitation of this surgical technique. It would require 250 complete teams annually just to cover the training needs in the Spanish State, the number being much higher if production is carried out for the rest of the countries of the world, in which this technique is commonly used.

Claims

REIVINDICACIONES

1- Arthroscopic practice device that contains a common part for all exercises on which different practical modules can be mounted and that allows arthroscopic simulation with domestic endoscopic cameras for non-medical use, characterized in that it has: a perforated dome-shaped cover It is fitted on a circular base with variable number threads that allow the assembly of interchangeable modules for arthroscopic practice.

2- Arthroscopic practice device according to claim 1 that maintains a distance greater than 5 cm between the practice module and the hole through which the tools are inserted to perform the practice, allowing practice with conventional non-medical endoscopic cameras.

3- Arthroscopic practice device according to claims 1 and 2 that has a slot in the upper part of the cover to support a mobile screen or SmartPhone that acts as a monitor for viewing the recording of the endoscopic or arthroscopic camera.