FR2691826A1 - Coelio-surgery simulator for teaching and training of surgeons - uses semi-rigid envelope in form of human body, with coeloscope connected to video camera and to video screen - Google Patents

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Abstract

The envelope(2) has a hinged cover(4) in which there are orifices(6). In the central part of the envelope(2) is a cavity(30) which has the internal form of the human abdomen. In use, one of the orifices receives a coeloscope(7) connected to a video camera(10) and to a video screen(11). A surgical instrument is introduced into at least one of the other orifices in the simulator. Arranged in the cavity are reproductions(40,50,60) of parts of the organs normally present in the abdomen.

Description

L'invention concerne un appareil de simulation d'actes coeliochirurgicaux, destiné notamment à l'enseignement et à l'apprentissage de la coeliochirurgie. A simulation device coeliochirurgicaux acts, in particular for the teaching and learning of laparoscopic surgery.

La coeliochirurgie est une technique récente consistant à opérer à l'intérieur de l'abdomen sans laparotomie (c'est-à-dire sans ouverture de la paroi). Laparoscopic surgery is a recent technique consisting in carrying out within the abdomen without laparotomy (that is to say without opening of the wall).

L'intervention est faite à l'aide d'instruments introduits par des orifices pratiqués dans la paroi antérieure de l'abdomen et suivis gracie à une caméra vidéo montée sur un coelioscope et reliée à un écran vidéo. The procedure is performed using instruments introduced through openings in the anterior wall of the abdomen and followed Gracie to a video camera mounted on a laparoscope and connected to a video screen. Cette technique permet d'intervenir dans de nombreux cas, par exemple ablation de la vésicule biliaire, de l'appendice, de kystes ovariens, et ses indications ne cessent d'augmenter. This technique allows to intervene in many cases, for example gall bladder, appendix, ovarian cysts, and indications are increasing.

Elle nécessite toutefois un apprentissage car le chirurgien ne retrouve pas les gestes habituels de la chirurgie traditionnelle, du fait entre autres que son champ de vision est limité par la position du coelioscope et lui est restitué en bidimensionnel sur l'écran vidéo. However, it requires learning because the surgeon does not find the usual gestures of traditional surgery, due among other things that its field of view is limited by the position of the laparoscope and he is back in a two-dimensional on the video screen.

A l'heure actuelle, l'entraînement est réalisé dans des dispositifs de type aquarium qui ne restituent pas les difficultés de l'intervention réelle et faussent certains gestes, et les essais sur animaux (porcs > sont en pratique très difficilement envisageables. At present, training is performed in aquarium-type devices that do not restore the difficulties of the actual response and distort certain actions, and animal studies (pigs> are very difficult to envisage practice.

Pour résoudre le problème posé par la nécessité d'un apprentissage et d'un entraînement avant toute intervention sur un être humain, il est fourni selon la présente invention un appareil de simulation d'actes coeliochirurgicaux, comprenant une enveloppe semi-rigide s' adaptant à la forme de buste humain dont la partie correspondant sensiblement à la paroi antérieure de l'abdomen définit un couvercle articulé et est percée d'orifices, et un bloc rigide en forme de buste humain contenu dans l'enveloppe et comportant dans sa partie centrale une cavité reproduisant le relief interne de l'abdomen humain. To solve the problem posed by the need for learning and training before working on a human, it is provided according to the invention a coeliochirurgicaux acts simulation apparatus, comprising a semi-rigid envelope s adapting to the shape of human chest whose part corresponding substantially to the anterior abdominal wall defines a hinged lid and is pierced with orifices, and a rigid shaped block human bust contained in the casing and having in its central part a cavity reproducing the internal relief of the human abdomen.

En service, l'un des orifices pratiqués dans le couvercle reçoit un coelioscope relié à une caméra vidéo et à un écran vidéo et des instruments chirurgicaux appropriés sont introduits dans la cavité interne par l'intermédiaire d'un ou plusieurs des autres orifices In operation, one of the openings in the lid receives a laparoscope connected to a video camera and a video screen and appropriate surgical instruments are introduced into the internal cavity through one or more of the other ports
Avantageusement, la cavité interne reçoit, selon une disposition conforme à l'anatomie humaine, des reproductions des organes normalement présents dans l'abdomen. Advantageously, the internal cavity receiving, in an arrangement according to the human anatomy, reproductions normally present organs in the abdomen. De préférence encore, ces reproductions sont creuses, ont des parois de consistance similaire à celle des organes naturels et contiennent un liquide. More preferably, these reproductions are hollow, have walls similar consistency to that of the natural organs and contain a liquid.

Il en résulte que la personne qui manipule les instruments se trouve placée dans des conditions pratiquement sinon strictement identiques à celles d'une intervention sur un patient et peut suivre sur l'écran l'effet indirect de ses gestes. The result is that the person handling the instrument is placed under substantially if not strictly identical to those of an intervention on a patient and can follow on the screen the indirect effect of his actions. En outre la présence de reproductions d'organes, volontairement fragiles mais facilement remplaçables par ouverture du couvercle, restitue encore les difficultés de l'intervention. In addition the presence of organs of reproduction, voluntarily fragile but easily replaceable by opening the lid, even reproduces the difficulties of the intervention.

Cet appareil permet non seulement au chirurgien de s'entraîner mais il lui permet en outre d'enseigner la pratique de la coeliochirurgie tant à des étudiants qu'aux personnels travaillant en bloc opératoire, les rendant ainsi plus à même de l'assister. This device not only allows the surgeon to practice but it also allows him to teach the practice of laparoscopic surgery both for personal as students working in the operating room, and most likely making the assist.

D'autres caractéristiques et avantages de l'appareil de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels Other features and advantages of the apparatus of the present invention will become apparent from reading the following description with reference to the accompanying drawings
la figure 1 est une vue générale de l'appareil de simulation selon la présente invention, Figure 1 is a general view of the simulation apparatus according to the present invention,
la figure 2 est une vue en perspective de l'appareil selon la figure 1, Figure 2 is a camera perspective view according to Figure 1,
la figure 3 est une vue en perspective du bloc interne de l'appareil de la figure 2, et Figure 3 is a perspective view of the internal block of the apparatus of Figure 2, and
les figures 4a à 4c sont des exemples des reproductions d'organes utilisables dans l'appareil de la figure 1. Figures 4a-4c are examples of suitable organs reproductions in the apparatus of Figure 1.

La figure 1 représente de manière générale un appareil selon l'invention vu de dessus avec indication de son environnement en service et en traits mixtes le positionnement d'un patient virtuel, les zones A, B et C indiquant respectivement les places du chirurgien et de ses premier et second aides. Figure 1 shows an apparatus generally according to the invention seen from above with an indication of the service environment and in dashed lines the positioning of a virtual patient, the zones A, B and C indicating the squares of the surgeon and his first and second assistants.

L'appareil 1 selon l'invention comporte une enveloppe 2 semi-rigide pouvant s'adapter à la forme d'un buste humain. The apparatus 1 according to the invention comprises a casing 2 Rigid adaptable to the shape of a human torso. Bulle contient un bloc rigide 3 visible sur les figures 2 et 3 et décrit plus en détail ci-après. Bubble contains a rigid block 3 visible in Figures 2 and 3 and described in more detail below. A la partie de l'enveloppe 2 correspondant à la paroi antérieure de l'abdomen, il est prévu un couvercle d'accès 4 articulé sur une ou des charnières 5 (figure 2 > . A part of the casing 2 corresponds to the anterior wall of the abdomen, there is provided an access cover 4 hinged to one or more hinges 5 (figure 2>.

Des orifices 6 sont perces à travers le couvercle 4 pour laisser passage à un coelioscope 7 et à des instruments chirurgicaux divers 8,8a du type pinces, ciseaux,..., par l'intermédiaire de trocarts 9. Les trocarts sont disposés selon les besoins les plus courants, à savoir un dans un orifice sous-ombilical pour le coelioscope, deux dans deux orifices latéraux et un dans un orifice antérieur, mais d'autres dispositions peuvent être prises selon le type d'opérations à simuler. Orifices 6 are pierced through the lid 4 to allow passage 7 a laparoscope and surgical instruments various 8,8a type forceps, scissors, ..., through trocars 9. The trocars are arranged in the the most common needs, namely one in a sub-umbilical port for the laparoscope, two in two side ports and a front opening, but other arrangements can be made depending on the type of operations to be simulated. Le coelioscope 7 est relié à une caméra vidéo 10 et un écran vidéo 11, ce qui permet de visualiser le déplacement et le mouvement des instruments chirurgicaux en dessous du couvercle 4. The laparoscope 7 is connected to a video camera 10 and a video screen 11, which allows to visualize the movement and the movement of surgical instruments under the cover 4.

L'enveloppe externe 2 contient un bloc rigide 3 dans lequel est ménagée une cavité 30 dont la surface interne 31 reproduit le relief interne d'un abdomen humain. The outer casing 2 includes a rigid block 3 in which is formed a cavity 30 whose inner surface 31 reproduces the internal relief of a human abdomen. Ce bloc rigide 3 est un bloc de mousse dure, par exemple en polyuréthanne rigide. 3 this rigid block is a rigid foam, such as rigid polyurethane. La cavité 30 peut être obtenue soit lors de la préparation du bloc de mousse à l'aide d'un moule approprié soit par creusement de la cavité dans un bloc en forme de buste. The cavity 30 can be obtained either during the preparation of the foam block using a suitable mold or by widening of the cavity in a block-shaped bust. La surface de la cavité peut recevoir une couche de finition, par exemple de mastic poncé. The surface of the cavity may receive a topcoat, for example sanded mastic.

L'enveloppe est réalisée par exemple en matière plastique, notamment en polyéthylène d'une épaisseur suffisante pour obtenir la rigidité nécessaire au maintien approximatif de sa forme et permettant cependant de l'adapter étroitement autour du bloc 3, grâce à des attaches 12 du type ruban à crochets et boucles (Velcro@). The envelope is made for example of plastic, in particular polyethylene having a thickness sufficient to obtain the necessary rigidity to the approximate keeping its shape and yet to fit closely around the block 3, with ties 12 of the type hook and loop tape (Velcro & commat;).

La partie de l'enveloppe formant le couvercle 4 est également réalisée en matière plastique, du même type que pour le reste de l'enveloppe, mais est avantageusement doublée d' une couche de mousse souple (notamment polyéthylène) pour simuler l'épaisseur et la consistance de la paroi de l'abdomen. The part of the casing forming the cover 4 is also made of plastic of the same type as the rest of the shell, but is advantageously lined with a layer of flexible foam (particularly polyethylene) to simulate the thickness and the consistency of the wall of the abdomen.

L'ensemble est de préférence maintenu sur un socle 13 (figure 2) qui en assure la stabilité. The assembly is preferably held on a base 13 (Figure 2) which ensures the stability.

Des reproductions d'organes sont disposées en respectant l'anatomie humaine, dans la cavité 30 de manière à simuler l'intérieur du corps humain. Organ reproductions are arranged in accordance with the human anatomy in the cavity 30 so as to simulate the inside of the human body. Ces reproductions sont maintenues en place par des attaches également en Velcro ou similaire. These reproductions are held in place by fasteners also Velcro or the like.

Avantageusement ces reproductions sont creuses et sont réalisées par thermosoudage de matière plastique souple et translucide. Advantageously, these reproductions are hollow and are made by heat sealing and flexible translucent plastics material. Elles sont remplies avant leur mise en place par un liquide, de préférence coloré selon la coloration normale de l'organe qu'elles reproduisent : vert pour la vésicule biliaire et le canal cystique, rouge pour les artères cystique et appendiculaire, brun pour les matières fécales, jaune citron pour les kystes ovariens, etc... L'étanchéité après remplissage est obtenue par thermosoudage (tout bloc opératoire possède un appareil de thermosoudage pour l'emballage des instruments et accessoires après stérilisation). They are filled before being put into place by a liquid, preferably colored according to the normal color of the organ they reproduce: green for the gallbladder and the cystic duct, the cystic red and appendicular arteries, brown for substances fecal, lemon for ovarian cysts, etc ... the tightness is obtained after filling by heat sealing (all operating theater has a heat seal apparatus for packaging of instruments and accessories after sterilization).

De telles reproductions d'organes ont une fragilité et une consistance qui sont proches de celles des organes réels, ce qui met l'opérateur dans les meilleures conditions pour un entraînement efficace. Such reproductions of bodies fragility and consistency that are close to those of real bodies, which puts the operator in the best conditions for an effective workout.

La figure 4a représente schématiquement une vésicule biliaire 40 constituée par une poche remplie de liquide vert Ccomme la bile naturelle) prolongée par un canal cystique 41 et une artère cystique 42 contenant respectivement du liquide vert et du liquide rouge. Figure 4a shows schematically a gallbladder 40 consists of a filled pocket Ccomme green liquid natural bile) extended by a cystic duct and a cystic artery 41 respectively 42 containing liquid green and red liquid. La vésicule biliaire est fixée à un bloc de mousse en forme de foie (non representé) par des attaches Velcro ou similaires. The gallbladder is attached to a liver-shaped block of foam (not shown) by Velcro fasteners or the like.

La figure 4b représente schématiquement un intestin 50 (colon + grêle > en mousse pleine auquel est adjoint un bloc coecum 51 et appendice 52 en plastique thermoformé contenant de l'air. Il est prévu un mésoappendice et une artère appendiculaire simulés. Figure 4b shows schematically a 50 intestine (colon + hail> full foam which is added a caecum block 51 and appendix 52 thermoformed plastic containing air. There is provided a mesoappendix and appendiceal artery simulated.

La figure 4c représente également schématiquement un utérus 60 avec trompe 61 et ovaire 62 dont le contenu sera un liquide incolore. Figure 4c also shows schematically a uterus 60 with trunk 61 and ovary 62 whose contents will be a colorless liquid. Un ou des kystes ovariens seront constitués par des boules creuses contenant un liquide jaune citron et fixées sur l'ovaire par des attaches Velcro ou similaire. One or ovarian cysts are constituted by hollow spherules containing a liquid lemon and fixed on the ovary by Velcro fasteners or the like.

Pour un entraînement a une opération, on procède comme suit: For a drive has an operation, the procedure is as follows:
- préparation et mise en place dans la cavité des organes voulus (ceux visés dans l'opération seulement ou la totalité), - preparation and installation in the cavity of the desired members (those contemplated in only or all operation),
- fermeture du couvercle, - lid closure,
- mise en place du coelioscope dans le trocart sousombilical et raccordement à la caméra vidéo, - introduction of the laparoscope into the trocar and sousombilical connection to the video camera,
- mise en place des instruments de préhension et d'intervention dans les trocarts correspondants - implementation of gripping instruments and intervention in the corresponding trocars
pour une appendicectomie, pince de préhension for an appendectomy, gripper
dans le trocart latéral gauche et instruments, in the left side and trocar instruments,
dans le trocart latéral droit, pour effectuer in the right lateral trocar to perform
successivement la recherche de l'appendice, la successively looking appendix,
simulation de la dissection du mésoappendice et simulation of dissection and mesoappendix
de la coagulation de l'artère appendiculaire puis coagulation of the appendicular artery and
l'appendicectomie elle-même, appendectomy itself
pour une cholecystectomie, instruments for a cholecystectomy, instruments
appropriés, dans le trocart latéral droit et le Suitable, in the right side and the trocar
trocart antérieur, pour la dissection du canal trocar prior to dissection of the channel
cystique et de l'artère cystique, leur clipsage à cystic and cystic artery, clipping them to
l'aide d'endoclips et leur sectionnement, puis Using endoclips and sectioning and
l'enlèvement de la vésicule biliaire par removal of the gallbladder
décrochage des attaches Velcro, detachment of Velcro fasteners,
pour les autres actes, comme cela se fait lors for other acts, as is done in
d'interventions classiques, les deux exemples conventional interventions, both examples
précédents étant simplement illustratifs. previous merely illustrative.

On voit donc que l'appareil de simulation décrit précédemment permet à un chirurgien - d' une part de se familiariser avec une opération en vision indirecte, en suivant sur l'écran vidéo le résultat des mouvements qu' il imprime aux instruments, avec apprentissage du repérage, de la manipulation de pinces, ciseaux et autres, et entraînement sur organes simulés et d'autre part d'enseigner à des étudiants ou au personnel d'un bloc opératoire le déroulement d'une opération emplacement des opérateurs et des aides, rôle de chacun, explications des gestes, etc... This shows that the simulation apparatus described above allows a surgeon - firstly become familiar with an operation in indirect vision, following on the video screen the result of the movements that it prints instrument with learning the identification, manipulation forceps, scissors and the like, and drive on simulated organs and secondly to teach students or personnel with an operating theater the course of a location operation of operators and assistants, roles, explanations gestures, etc ...

Claims (6)

    REVEND I CAT IONS RESELLS I CAT ION
  1. 1.- Appareil de simulation d'actes coeliochirurgicaux, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe (2) semi-rigide en forme de buste humain dont la partie correspondant sensiblement à la paroi antérieure de l'abdomen définit un couvercle C4) articulé et est percée d'orifices (6), et un bloc rigide (3) en forme de buste humain contenu dans l'enveloppe (2) et comportant dans sa partie centrale une cavité (30 > reproduisant le relief interne de l'abdomen humain. 1.- Apparatus for simulating coeliochirurgicaux acts, characterized in that it comprises a casing (2) Semi-rigid form of human torso whose part corresponding substantially to the anterior abdominal wall defines a lid C4) pivoted and is pierced by openings (6), and a rigid block (3) shaped like a human torso contained in the envelope (2) and comprises in its central portion a cavity (30> reproducing the internal relief of the human abdomen .
  2. 2.- Appareil de simulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (4) articulé est maintenu en position fermée par des attaches (12) du type rubans à boucles et crochets. 2. Apparatus simulation system according to claim 1, characterized in that the lid (4) hinged is held closed by fasteners (12) type hook and loop tapes.
  3. 3.- Appareil de simulation selon l'une ou l'autre des revendicatlons 1 et 2, caractérisé en ce que, en service, l'un des orifices pratiqués dans le couvercle reçoit un coelioscope (7) relié à une caméra vidéo (10) et un écran vidéo (il) et au moins un instrument chirurgical est introduit par au moins un des autres orifices pratiqués dans le couvercle. 3. Apparatus simulation according to either of revendicatlons 1 and 2, characterized in that, in use, one of the openings in the lid receives a laparoscope (7) connected to a video camera (10 ) and a video screen (II) and at least one surgical instrument is introduced through at least one of the other ports in the lid.
  4. 4.- Appareil de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise en ce que sont disposées, dans la cavité interne du bloc rigide et d'une manière respectant l'anatomie humaine, des reproductions (40,50,60) des organes normalement présents dans l'abdomen. 4. Apparatus simulation system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there are disposed in the internal cavity of the rigid block and in a manner consistent human anatomy, reproductions (40,50,60 ) organs normally found in the abdomen.
  5. 5.- Appareil de simultation selon la revendication 4, .aractérise en ce que lesdites reproductions sont creuses, ont des parois de consistance similaire à celle des organes naturels et contiennent un liquide. 5.- simultation apparatus according to claim 4, .aractérise in that said reproductions are hollow, have walls consistency similar to that of natural organs and contain a liquid.
  6. 6.- Appareil de simulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est fixé de manière amovible sur un socle (13). 6. Apparatus simulation as claimed in any one of claims 1 to 5, characterized in that it is removably attached on a base (13).
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