KR20150064128A - 복강경 절차들을 위한 수술 훈련 모델 - Google Patents

복강경 절차들을 위한 수술 훈련 모델 Download PDF

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Abstract

수술 훈련 디바이스가 제공된다. 훈련 디바이스는, 베이스의 외부 표면에 연결된 복수의 아일릿들을 가진 베이스를 포함하는 실습 모델을 포함한다. 복수의 아일릿들은 미리 결정된 경로의 아일릿들을 통해 적어도 하나의 바늘 및 봉합사를 통과시키기는 것을 실습하기 위한 적어도 하나의 미리 결정된 경로를 규정한다. 각이 지고, 가요성이며, 편향가능하고, 상호교환가능하며, 수축가능하고, 회전가능하며, 다양한 형상들 및 크기들의 개구부들을 갖는 것을 포함하는 다양한 아일릿들이 설명된다. 미리 결정된 경로가 베이스의 외부 표면 상에서 표시들로 표시되거나 또는 컬러-코딩된 아일릿들로 표시된다. 봉합 경로들은 해부학적 경로들뿐만 아니라 상이한 스킬 레벨들을 규정한다. 모델은 복강경 절차들에서 요구되는 다른 스킬들 중에서도 특히 손-대-손 전달 및 깊이 인식을 실습하기 위한 플랫폼을 제공한다.

Description

복강경 절차들을 위한 수술 훈련 모델{SURGICAL TRAINING MODEL FOR LAPAROSCOPIC PROCEDURES}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 여기에 전체적으로 참조로서 통합되는, 2012년 9월 27일에 출원된 "복강경 절차들을 위한 수술 훈련 모델"이라는 제목의 미국 가 특허 출원 일련 번호 제61/706,602호에 대한 우선권 및 그것의 이익을 주장한다.
본 출원은 일반적으로 수술 훈련 툴들에 관한 것이며, 특히 이에 제한되지 않지만 복강경, 내시경 및 최소 침습 수술에 관련된 다양한 수술 기술들 및 절차들을 가르치며 실습하기 위한 시뮬레이션된 조직 구조들 및 모델들에 관한 것이다.
새로운 수술 기술들을 학습하는 경험 있는 의사들뿐만 아니라 의대생들은 그들이 인간 환자들에 대한 수술을 수행하기 위한 자격이 있기 전에 광범위한 훈련을 겪어야 한다. 훈련은 다양한 조직 유형들을 절개하고, 관통하고, 클램핑하고, 집고, 스테이플링하고, 소작하며, 봉합하기 위한 다양한 의료 디바이스들을 이용하는 적절한 기술들을 가르쳐야 한다. 훈련생이 접할 수 있는 가능성들의 범위는 크다. 예를 들면, 상이한 기관들 및 환자 해부학적 구조들 및 질병들이 제공된다. 다양한 조직 층들의 두께 및 경도가 또한 신체의 일 부분에서 또 다른 부분으로 및 하나의 환자에서 또 다른 환자로 변할 것이다. 상이한 절차들은 상이한 기술들을 요구한다. 더욱이, 훈련생은 환자의 크기 및 상태, 인접한 해부학적 조망 및 타겟팅된 조직들의 유형과 같은 인자들 및 그것들이 쉽게 액세스 가능한지 또는 비교적 액세스 가능하지 않은지 여부에 영향을 받는 다양한 해부학적 환경들에서 기술들을 실습해야 한다.
다수의 교구들, 트레이너들, 시뮬레이터들 및 모델 기관들이 수술 훈련의 하나 이상의 양상들을 위해 이용 가능하다. 그러나, 접하게 될 가능성이 있으며 내시경 및 복강경의, 최소 침습 수술 절차들을 실습하기 위해 사용될 수 있는 모델들 또는 시뮬레이션된 조직 요소들에 대한 요구가 있다. 복강경 수술에서, 체강을 액세스하기 위해 그리고 복강경과 같은 그것을 통해 카메라의 삽입을 위한 채널을 생성하기 위해 투관침 또는 캐뉼라가 삽입된다. 카메라는 그 후 하나 이상의 모니터들 상에서 외과의에 디스플레이되는 이미지들을 캡처하는 라이브 비디오 피드(feed)를 제공한다. 모니터 상에서 관찰되는 절차들을 수행하기 위한 외과 기구들이 통과될 수 있는 경로를 생성하기 위해, 이를 통해 다른 투관침/캐뉼라가 삽입될 수 있는 적어도 하나의 부가적인 작은 절개부가 만들어진다. 복부와 같은 타겟팅된 조직 위치는 통상적으로 체강에 불어넣기 위한 이산화 탄소 기체를 전달함으로써 확대되며, 외과의에 의해 사용되는 범위 및 기구들을 안전하게 수용하기에 충분히 큰 작업 공간을 생성한다. 조직 공동에서의 주입 압력은 특수화된 투관침들을 사용함으로써 유지된다. 복강경 수술은 개방 절차와 비교될 때 다수의 이점들을 제공한다. 이들 이점들은 보다 작은 절개들로 인한 감소된 고통, 감소된 출혈 및 보다 짧은 회복 시간들을 포함한다.
복강경 또는 내시경 최소 침습 수술은 타겟 조직이 임상의에 의해 직접 관찰되지 않기 때문에 개복 수술과 비교하여 증가된 레벨의 기술을 요구한다. 타겟 조직은 작은 개구를 통해 액세스되는 수술 부위의 일 부분을 디스플레이하는 모니터들 상에서 관찰된다. 그러므로, 임상의들은 조직 평면들을 시각적으로 결정하는 것, 2-차원 시청 스크린상에서의 3-차원 깊이 지각, 기구들의 손-대-손 전달, 봉합, 정밀 절개 및, 조직 및 기구 조작을 실습할 필요가 있다. 통상적으로, 특정한 해부학적 구조 또는 절차를 시뮬레이션하는 모델들은 해부학적 모델이 의사에 의해 직접적으로 보이지 않게 가려진 시뮬레이션된 골반 트레이너(pelvic trainer) 내에 위치된다. 직접 시각화로부터 은닉된 해부학적 모델에 대한 기술들을 실습하기 위해 기구들을 통과시키기 위한 트레이너의 포트들이 이용된다. 시뮬레이션된 골반 트레이너들은 기본 기술들 및 이들 기본 기술들을 이용하는 특정 수술 절차들을 수행하는 방법뿐만 아니라 집기, 조작, 절개, 끈매기법, 봉합, 스테이플링, 소작과 같은 복강경 수술에 사용되는 전형적인 기술들을 외과의들 및 레지던트들에게 훈련시키기 위한 기능적이고, 저렴하며 현실적인 수단을 제공한다. 시뮬레이션된 골반 트레이너들은 또한 이들 복강경 절차들을 수행하기 위해 요구되는 의료 디바이스들을 실증하기 위한 효과적인 판매 툴들이다.
복강경 또는 내시경 최소 침습 수술에서의 실습을 요구하는 상기 언급된 기술들 중 하나는 봉합사를 통과시키는 것 및 봉합술이며, 이는 임상의가 목표 조직 및 기구들이 2-차원적 비디오 모니터 상에서 관찰되는 동안의 3차원적 깊이 인식과 바늘 및 봉합사의 손-대-손 전달과 같은 기술들을 발전시킬 것을 요구한다. 따라서, 봉합을 실습하기에 적합한 모델을 제공하는 것이 바람직하며, 특히, 시뮬레이션된 복강경 환경에서 임상의들이 봉합사를 통과시키는 것을 실습하기 위한 것과 같은, 훈련생들을 위해 절차의 특정 단계를 분리하는 모델에 대한 필요성이 있다. 복강경 훈련 모델은 그 후 그것이 적어도 부분적으로 직접 시각화로부터 가려지는 복강경 트레이너와 같은 시뮬레이션된 복강경 환경 내부에 탈착가능하게 위치된다. 카메라 및 모니터가 의사에게 시각화를 제공한다. 기술이 실습된 후, 더욱이 이러한 모델이 용이함, 속도 및 비용 절감들을 가진 반복 가능한 실습을 허용하는 것이 바람직하다. 이상을 고려하면, 본 발명의 목적은 해부학적 구조를 현실적으로 시뮬레이션하고, 반복 가능한 실습을 가능하게 하는 절차의 특정한 스테이지 또는 단계를 분리하는 수술 훈련 디바이스를 제공하는 것이다. 시뮬레이션 트레이너들의 사용은 새로운 복강경 담당 의사들의 스킬 레벨들을 강화하며 비-수술 설정에서 미래 외과의들을 훈련하기 위한 훌륭한 툴임이 입증되었다. 이러한 개선되고, 사실적이며 효과적인 수술 훈련 모델들에 대한 요구가 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수술 훈련 디바이스가 제공된다. 디바이스는, 상단 커버와 베이스 사이에 내부 공동을 규정(define)하기 위한 베이스로부터 이격된 상단 커버를 포함한다. 내부 공동을 액세스하기 위한 적어도 하나의 개구부 또는 관통가능 영역이 제공되며, 복강경 카메라는 공동 내부에 배치되고, 공동 외부에 위치되며 카메라에 연결된 비디오 모니터 상에 비디오 이미지들을 디스플레이하도록 구성된다. 모델은, 모델이 사용자로부터 실질적으로 가려지지만, 모델의 비디오 이미지들을 비디오 모니터 상에 디스플레이하는 복강경 카메라를 통해 관찰가능하도록 공동 내부에 탈착가능하게 배치된다. 모델은 외부 표면을 갖는 베이스 및 베이스에 연결된 복수의 아일릿(eyelet)들을 포함한다. 복수의 아일릿들은, 경로의 복수의 아일릿들 중 하나 이상의 아일릿들을 통해 적어도 하나의 바늘 및 봉합사를 통과시키는 것을 실습하기 위한 경로를 규정하도록 표면을 따라 구성된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 수술 훈련 디바이스가 제공된다. 디바이스는 외부 표면을 갖는 베이스 및 베이스의 외부 표면에 연결된 복수의 아일릿들을 포함한다. 각각의 아일릿은 목 부분에 연결된 머리 부분을 갖는다. 목 부분은 아일릿의 근위 단부에서 베이스에 연결된다. 머리 부분은 제 1 면(side) 및 제 2 면을 갖는 개구부 평면을 규정하는 개구부를 포함한다. 복수의 아일릿들은, 적어도 하나의 개구부 평면이 복수의 아일릿들의 적어도 하나의 다른 개구부 평면에 대해 각이 지도록, 베이스에 대해 구성된다. 복수의 아일릿들의 적어도 하나의 서브세트(subset)는 봉합사 및 봉합 바늘을 통과시키기 위해 크기가 결정된 개구부들을 갖는 경로를 규정한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 복강경 봉합사 통과를 실습하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 외부 표면을 갖는 베이스 및 베이스에 연결된 복수의 아일릿들을 갖는 디바이스를 제공하는 단계를 포함한다. 각각의 아일릿은 목 부분에 연결된 머리 부분을 갖는다. 목 부분이 베이스에 연결된다. 복수의 아일릿들은 적어도 하나의 수축가능(retractable) 아일릿을 포함한다. 수축가능 아일릿은, 수축가능 아일릿이 개구부가 외부 표면에 대해 제 1 거리에 있는 제 1 위치 및 개구부가 외부 표면에 대해 제 2 거리에 있는 제 2 위치를 가질 수 있도록, 외부 표면에 대해 수축가능하다. 제 2 거리는 외부 표면 위에서 제 1 거리보다 더 크다. 방법은, 수축가능 아일릿을 붙잡고, 수축 가능 아일릿을 제 1 위치로부터 제 2 위치로 당기는 단계를 포함한다. 봉합사 및 바늘이 개구부를 통과하는 동안 아일릿이 제 2 위치에 유지된다. 방법은 수축가능 아일릿을 릴리징(release)하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 수술 훈련 디바이스의 상단 사시도를 예시한다.
도 2는 본 발명에 따른 모델의 상단 사시도를 예시한다.
도 3은 본 발명에 따른 모델의 상단 사시도를 예시한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 다양한 아일릿들을 예시한다.
복부 영역과 같은 환자의 몸통을 모방하도록 구성되는 수술 훈련 디바이스(10)가 도 1에 도시된다. 수술 훈련 디바이스(10)는, 실질적으로 사용자로부터 가려지며, 본 발명에 설명된 그러한 것의 훈련 모델들, 또는, 시뮬레이션된 또는 살아있는 조직, 또는 모델 기관들을 수용하도록 구성된 체강(12)을 제공한다. 체강(12)은, 체강(12)에 위치되어 발견되는 조직 또는 실습 모델에 대한 수술 기술들을 실습하기 위해 디바이스들을 이용하는 사용자에 의해 관통되는 조직 시뮬레이션 영역(14)을 통해 액세스된다. 체강(12)은 조직 시뮬레이션 영역을 통해 액세스 가능한 것으로 도시되지만, 손-보조 액세스 디바이스 또는 단일-사이트 포트 디바이스가 대안적으로 체강(12)을 액세스하기 위해 이용될 수 있다. 대표적인 수술 훈련 디바이스는 2011년 9월 29일에 출원된 "휴대용 복강경 트레이너"라는 제목의, 미국 특허 출원 일련 번호 제13/248,449호에 설명되며 여기에 전체적으로 참조로서 통합된다. 수술 훈련 디바이스(10)는 복강경 또는 다른 최소 침습 수술 절차들을 실습하는데 특히 적당하다.
계속해서 도 1을 참조하면, 수술 훈련 디바이스(10)는 적어도 하나의 레그(20)에 의해 베이스(18)에 연결되며 그로부터 이격된 상단 커버(16)를 포함한다. 도 1은 복수의 레그들(20)을 도시한다. 수술 훈련 디바이스(10)는 복부 영역과 같은 환자의 몸통을 모방하도록 구성된다. 상단 커버(16)는 환자의 앞쪽 표면을 나타내며 상단 커버(16) 및 베이스(18) 사이에서의 공간(12)은 기관이 있는 체강 또는 환자의 내부를 나타낸다. 수술 트레이너(10)는 수술 절차를 겪는 환자의 시뮬레이션에서 다양한 수술 절차들 및 그것들의 관련된 기구들을 가르치고, 실습하며 보여주기 위한 유용한 툴이다. 수술 기구들은 상단 커버(16)에서 사전-수립된 개구부들(22)을 통해서뿐만 아니라 조직 시뮬레이션 영역(14)을 통해 공동(12)으로 삽입된다. 다양한 툴들 및 기술들은 상단 커버(16) 및 베이스(18) 사이에 위치된 시뮬레이션된 기관들 또는 실습 모델들에 대한 모의 절차들을 수행하도록 상단 커버(16)를 관통하기 위해 사용될 수 있다. 베이스(18)는 시뮬레이션된 조직 모델 또는 살아있는 조직을 스테이징(stage) 또는 유지하기 위한 모델-수용 영역(24) 또는 트레이를 포함한다. 베이스(18)의 모델-수용 영역(24)은 제자리에 모델(도시되지 않음)을 유지하기 위한 프레임-형 엘러먼트들을 포함한다. 베이스(18) 상에 시뮬레이션된 조직 모델 또는 살아있는 기관들을 유지하는 것을 돕기 위해, 수축가능(retractable) 와이어에 부착된 클립이 위치들(26)에서 제공된다. 수축가능 와이어가 펼쳐지며 그 후 실질적으로 조직 시뮬레이션 영역(14) 아래에서의 위치에 조직 모델을 유지하기 위해 클립핑된다. 조직 모델을 유지하기 위한 다른 수단은 그것이 모델에 부착된 후크-앤-루프(hook-and-loop)형 체결 재료(VELCRO®)의 상보적 조각에 탈착 가능하게 연결 가능하도록 모델 수용 영역(24)에서의 베이스(18)에 부착된 후크-앤-루프 형 체결 재료(VELCRO®)의 패치(patch)를 포함한다.
상단 커버(16)에 힌지결합된(hinged) 비디오 디스플레이 모니터(28)가 도 1에서 닫힌 배향으로 도시된다. 비디오 모니터(62)는 이미지를 모니터에 전달하기 위해 다양한 시각적 시스템들에 연결 가능하다. 예를 들면, 시뮬레이션된 절차를 관찰하기 위해 사용되는 공동에 위치된 웹캠 또는 사전-수립된 개구부들(22) 중 하나를 통해 삽입된 복강경이 사용자에게 이미지를 제공하기 위해 비디오 모니터(28) 및/또는 이동 컴퓨팅 디바이스에 연결될 수 있다. 또한, 오디오 기록 또는 전달 수단이 또한 오디오 및 시각적 능력들을 제공하기 위해 제공되며 트레이너(10)와 통합될 수 있다. 플래시 드라이브, 스마트 폰, 디지털 오디오 또는 비디오 플레이어, 또는 다른 디지털 이동 디바이스와 같은 휴대용 메모리 저장 디바이스를 연결하기 위한 수단이 또한, 설명 목적들을 위해 훈련 절차들을 기록하고 및/또는 모니터상에 사전-기록된 비디오들을 재생하기 위해 제공된다. 물론, 모니터보다 큰 스크린에 오디오 비디오 출력을 제공하기 위한 연결 수단이 제공된다. 다른 변형예에서, 상단 커버(10)는 비디오 디스플레이를 포함하지 않지만 랩탑 컴퓨터, 이동 디지털 디바이스 또는 IPAD®와 같은 태블릿과 연결되며 그것을 유선 또는 무선에 의해 트레이너에 연결하기 위한 수단을 포함한다.
조립될 때, 상단 커버(16)는 실질적으로 주변부 주위에 위치되며 상단 커버(16) 및 베이스(18) 사이에서 상호 연결된 레그(leg)들(20)을 갖고 베이스(18) 바로 위에 위치된다. 상단 커버(16) 및 베이스(18)는 실질적으로 동일한 형태 및 크기이며 실질적으로 동일한 주변 윤곽을 가진다. 내부 공동은 부분적으로 또는 전체적으로 시야로부터 가려진다. 도 1에 도시된 변형예에 있어, 레그들은, 주변 광이 가능한 한 많이 내부 공동을 조광하게 하며, 또한 유리하게는 편리한 휴대성을 위해 가능한 한 많은 중량 감소를 제공할 수 있게 하는 개구들을 포함한다. 상단 커버(16)는 결과적으로 베이스(18)에 대하여 힌지들 등을 통해 탈착 가능하거나 또는 접을 수 있는 레그들(20)로부터 탈착 가능하다. 그러므로, 조립되지 않은 트레이너(10)는 보다 용이한 휴대성에 기여하는 감소된 높이를 가진다. 본질적으로, 수술 트레이너(10)는 사용자로부터 가려진 시뮬레이션된 체강(12)을 제공한다. 체강(12)은 이를 통해 사용자가 복강경 또는 내시경 최소 침습 수술 기술들을 실습하기 위해 모델들을 액세스할 수 있는 상단 커버(16) 내의 개구부들(22) 및/또는 적어도 하나의 조직 시뮬레이션 영역(14)을 통해 액세스 가능한 적어도 하나의 수술 모델을 수용하도록 구성된다.
본 발명에 따른 복강경 절차들에서 봉합사들을 통과시키는 것을 실습하기 위한 모델(30)이 도 2에 도시된다. 모델(30)은 이상에서 설명된 수술 훈련 디바이스(10) 또는 유사한 다른 수술 트레이너 내부에 위치되도록 구성된다. 모델(30)은 베이스(32), 및 베이스(32)의 표면에 연결된 복수의 아일릿들(34)을 포함한다.
모델(30)의 베이스(32)는 모델(30)의 나머지에 대한 하단 지지대로서 작용하는 플랫폼이며 그것은 모델이 뒤집어지지 않도록 크기가 결정되고 구성된다. 플랫폼은 금속 또는 플라스틱과 같은 임의의 재료로 만들어진다. 베이스(32)는 사용자에 의해 조작되는 동안 직립 위치에서 모델(30)의 안정성을 유지하기에 충분한 무게이다. 모델(30)은 모델 수용 영역(24)의 위치에서 수술 트레이너(10)의 체강(12) 내에 위치되도록 크기가 결정되며 구성된다. 베이스(32)의 밑면은 수술 트레이너(10) 내부에 모델(30)을 부착하기 위한 수단을 제공받는다. 트레이너(10)의 내부에 모델(30)을 부착시키기 위한 이러한 수단은 베이스(32)의 하단 표면에 부착되며 수술 트레이너(30)의 베이스에 부착된 상보적 후크-앤-루프형 체결 재료 또는 접착제와 연결하도록 구성된, 이에 제한되지 않지만, 접착제, 흡입 컵, 자석, 스냅-핏(snap-fit), 및 후크-앤-루프(hook-and-loop)형 체결 재료를 포함한다.
모델(30)의 베이스(32)는 다양한 방식들로 윤곽이 만들어지거나 또는 평평할 수 있는 외부 표면(36)을 포함한다. 예를 들어, 외부 표면은 도 2에 도시된 바와 같이 볼록할 수 있다. 외부 표면(36)은 오목하거나, 곡선지거나, 경사지거나, 물결 모양일 수 있거나, 또는 달리 더 큰 특징부들을 제공하는 범프(bump)들 또는 디벗(divot)들과 같은 더 작은 표면 부가물들을 포함하는 피크(peak)들, 밸리(valley)들, 하향 언덕, 및 상향 언덕을 포함하는 임의의 지형 또는 구성을 가질 수 있다. 외부 표면(36)의 지형이 사용자가 복강경 수술에서의 깊이 인식을 실습할 수 있게 하는 다양한 표면 또는 다수의 평면들을 생성한다. 일 변형예에 있어, 베이스(32)는 강성 및 고형(solid)이 아니라, 유연하고 탄력적이며 가요성이고, 복강경 수술에서 사용되는 수술 기구들에 의해 조작될 때 편향될 수 있다. 이와 같이, 베이스(32)는 고무 또는 실리콘과 같은 유연한 탄성 재료로 만들어진다. 베이스(32)의 외부 표면(36)의 지형의 다른 예가 도 3에 도시된다. 도 2 및 도 3의 모델은 이용되는 외부 표면(36)이 위쪽을 향하도록 위치된 것을 도시한다. 그러나, 모델(30)은 복강경 절차들을 실습하기 위한 내부 몸체 구조들의 다른 변형 및 재현을 제공하기 위해 트레이너(10) 내에서 그 측면 상에 위치될 수 있다. 이러한 대안적인 배향에 있어, 모델(30)의 측면 표면에 아일릿들(34)이 구비된다.
모델(30)은, 아일릿들(34)이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 모델(30)의 외부 표면(36) 또는 측면 표면 위에 존재하게 구성될 수 있도록 베이스(32)에 연결된 복수의 아일릿들 또는 개구부(aperture)들(34)을 포함한다. 예시적인 아일릿(34)이 도 4a에 도시된다. 일반적으로, 아일릿(34)은 임상의가 이를 통해 바늘 및 봉합사를 통과시키는 것을 실습할 수 있는 개구(opening)를 제공하도록 구성된다. 아일릿(34)은 목 부분(38) 및 머리 부분(40)을 포함한다. 머리 부분(40)은 그것이 위치하는 개구부 평면을 규정(define)하는 적어도 하나의 개구부(42)를 포함한다. 개구부(42)가 원형 형상을 갖는 것으로 도시되지만, 본 발명이 이에 한정되지 않으며, 개구부(42)는 다각형 또는 폐곡선과 같은 임의의 형상을 가질 수 있다. 도 4a가 폐쇄형 개구부(42)를 도시하지만, 도 4b에 도시된 바와 같은 개방형 개구부(44)가 본 발명의 범위 내에 속한다. 개방형 또는 훅-유사(hook-like) 개구부(44)는, 개방되고 오로지 부분적으로 머리 부분(40)의 서라운딩 재료에 의해 둘러싸여 개구부 둘레의 약 1/8 내지 1/4까지의 크기인 개구부(40) 내로의 입구 또는 개구를 남기는 개구부이다. 일 변형에 있어, 개구부(42)를 통해 바늘 및 봉합사를 통과시키는 것이 바늘 및 봉합사로 개구부(42)의 커버를 관통할 필요가 있도록, 아일릿(34)의 개구부(42)가 메시 또는 섬유 보강재를 포함할 수 있는 다른 관통가능 재료 또는 실리콘의 층으로 커버된다. 커버는 실제 조직을 모방하며, 그에 따라 연습의 사실성에 기여한다.
일 변형예에 있어, 아일릿(34)은 강성이다. 다른 변형예에 있어 아일릿(34)의 목 부분(38)은 가요성이며 반면 머리 부분(40)은 강성이고, 또 다른 변형예에 있어 목 부분(38) 및 머리 부분(40) 둘 모두가 가요성이거나 또는 편향될 수 있다. 편향가능한 또는 가요성의 아일릿(34)은 봉합사를 통과시키는 것의 어려움을 증가시킨다. 또 다른 변형예에 있어, 아일릿(34)은 미리 굽어져 있거나 또는 각이 져있다. 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이 개구부에 의해 규정되는 평면이 목 부분(380)의 세로 축과 교차한다. 일반적으로, 아일릿(34)은 외과의가 바늘 및 봉합사를 통과시키기는 것을 실습하기 위한 개구부(42)를 제공한다. 아일릿(34)의 목(38)은 베이스(32)의 외부 표면(36)으로부터 개구(42)를 이격시키도록 구성된다. 베이스(32)의 외부 표면(36)으로부터 개구(42)를 이격시키기 위한 다른 수단이 본 발명의 범위 내에 속한다. 또한, 목(38)이 나사산들, 접착제 또는 베이스로의 연결을 위한 다른 수단을 포함할 수 있는 바와 같이, 목(38)은 베이스(32)로 연결되도록 구성된다. 또한, 아일릿(34)은, 베이스(32)에 대해 전체 아일릿(34)이 회전하거나 또는 회전가능하도록 베이스(32)에 장착될 수 있으며, 다른 변형예에 있어, 아일릿(34)의 머리(40)가 자유-스피닝(free-spinning) 아일릿 구성으로 목 부분(38)에 대해 회전할 수 있도록 아일릿(34)이 구성된다. 베이스(320)에 대한 이러한 개구부(42)의 결과적인 회전성이 봉합사를 통과시키는 것의 어려움을 증가시킨다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 아일릿들(34)이 베이스(32)의 외부 표면(36)에 연결된다. 다른 변형예에 있어, 수축가능 아일릿(34)이 아일릿(34)의 개구부(42)가 외부 표면(36)에 대해 제 1 거리에 있는 제 1 위치 및 개구부(42)가 외부 표면(36)에 대해 제 2 거리에 있는 제 2 위치를 가질 수 있도록 하나 이상의 아일릿들(34)이 외부 표면(36)에 대해 수축가능하며, 여기에서 제 2 거리는 제 1 거리보다 외부 표면(36) 위에서 더 크다. 일 변형예에 있어, 아일릿(34)이 제 1 위치를 향해 다시 튀어오르는 경향을 갖도록 아일릿(34)이 제 1 위치를 향해 편향된다. 또한, 아일릿(36)의 개구부(42)의 적어도 일 부분과 같은 아일릿(34)의 적어도 일 부분이 상부 표면(36) 아래에 있어서 아일릿(34)이 사용자에게 보이지 않지만, 봉합사를 아일릿(34)을 통해 통과시키기 위하여 표면 아래에 부분적으로 놓여있는 아일릿(34)이 사용자에 의해 위로 당겨지거나 또는 추출되고 추출된 위치에서 하나의 기구로 유지되며, 그 결과 봉합 바늘 및 봉합사가 반대편 손에 유지되는 다른 기구로 아일릿(34)의 개구부(42)를 통해 통과될 수 있도록, 적어도 하나의 아일릿(34)이 베이스(32)에 연결된다. 추출된 위치로부터 릴리징(release)될 때, 아일릿(34)이 다시 그것의 적어도 부분적인 표면-아래 위치로 수축할 것이다. 수축가능 아일릿(34)이 상부 표면(36)과 상이한 탄성 베이스 내에 내장되거나 또는 상부 표면(36)에 대해 스프링 편향(spring bias)된다. 또한, 봉합사를 통과시키기 위해 아일릿을 표면 위로 당기고 이를 상부 표면(36) 위의 위치에 유지하기 위해 힘이 필요하도록, 수축가능 아일릿(34)이 수축된 위치로 편향된다. 릴리징될 때, 아일릿(34)이 다시 표면 아래를 향해 당겨질 것이다. 다른 변형예에 있어, 수축가능 아일릿들(34)이 안쪽으로 편향되지 않지만, 제 1 위치와 표면 위의 제 2 위치 사이에서 들어가고 나오도록 이동하며, 여기에서 제 1 위치는 적어도 부분적으로 표면 아래일 수 있다. 아일릿들(34)은 상부 표면(34)에 대해 축방향으로 슬롯(slot) 내에서 이동하도록 슬롯팅(slot)될 것이다. 각각의 아일릿(34)이 동일할 수 있거나, 또는 복수의 아일릿들(34)이, 상이한 크기들 및 형상들의 개구들(42)을 갖는 아일릿들, 가요성 아일릿들, 회전가능 아일릿들, 커버된 아일릿들, 개방향 아일릿들, 편향가능 아일릿들, 수축가능 아일릿들, 편향될 때 편향된 채로 남아 있는 가소성 변형가능 아일릿들, 및 편향된 후 그들의 이전 위치로 돌아가는 편향가능 아일릿들과 같은 이상에서 설명된 상이한 특징들을 갖는 아일릿들(34)의 혼합을 포함할 수 있다. 복수의 아일릿들(34)은 배경에 대해 조화되는 컬러들 또는 모니터에 보여지는 카메라 상에서 아일릿 개구부(42)를 시각화하는데 있어서 어려움을 증가시키기 위한 베이스(32)의 외부 표면(36)의 컬러를 포함하는 상이한 컬러들의 아일릿들을 포함할 수 있다. 또한, 베이스(32)에 부착된 아일릿들(34) 중 적어도 하나는, 복강경으로 아일릿(34)이 배경 또는 베이스의 외부 표면(36)에 대해 보여질 때 대조적으로 또는 시각적으로 두드러지도록 컬러링될 수 있다. 또한, 복수의 아일릿들(34)은, 동일한 컬러를 가지며 그에 따라 이를 따라서 봉합사가 통과되는 미리 결정된 경로가 아일릿들(34)의 컬러에 의해 규정될 수 있도록 컬러-코딩되는, 아일릿들의 하나 이상의 그룹들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 녹색-컬러의 아일릿들(34)의 세트가 수술 절차에 특정한 미리 결정된 경로를 규정하거나, 또는, 예를 들어, 상대적으로 큰 개구들(42)을 갖는 아일릿들(34)에 의해 규정되는 상대적으로 쉬운 스킬 레벨을 규정할 수 있다. 대안적으로, 미리 결정된 경로는 아일릿들(34)의 컬러링에 의해 표시되는 것이 아니라 도 2에 도시된 바와 같이 베이스(32)의 외부 표면(36) 상의 표시들(46)로 표시될 수 있다. 외부 표면(36) 상의 이러한 표시들(46)은, 이로부터 사용자가 봉합사들을 통과시키기 위해 따라야하는 정확한 경로를 도출할 수 있는 해부학적 랜드마크(landmark)들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 표시들(46)은 외부 표면(36) 상에서 아일릿들(34) 사이에 그려진 라인들이며, 이들은 미리 결정된 경로를 규정하기 위해 아일릿들을 상호연결한다. 라인(46)은 도 2의 베이스(32)에 대해 대비되도록 컬러링되며, 미리 결정된 특정 경로를 나타내기 위해 컬러-코딩될 수 있다. 또한, 베이스(32)에 연결된 복수의 아일릿들(34) 사이에서, 아일릿들(34)의 그룹들이 특정 그룹 내의 아일릿들(34)을 연결하는 베이스(32) 상에 그려진 라인들과 같은 표시들(46)로 상호연결될 수 있다. 아일릿들의 특정 그룹은 사용자의 스킬을 테스트하기 위해 따라야 하는 미리 결정된 경로를 규정할 수 있으며, 이는 특정 경로를 따라 놓인 특정 그룹의 모든 아일릿들(34)이 봉합사로 통과되었다는 것을 보장한다. 따라서, 경로들 및 각각의 경로 내에 선택된 아일릿들은, 예를 들어 큰 개구부들을 가지거나, 똑바로 서 있거나, 강성이거나 또는 외부 표면의 상대적으로 평평한 영역에 위치되어 있고 배경에 대해 완전히 대비되는 상대적으로 쉬운 아일릿들로부터, 예를 들어, 더 작은 개구부들을 포함하거나, 가요성 아일릿들이거나, 편향가능 아일릿들이거나, 또는 배경과 조화를 이루도록 컬러링된 아일릿들을 포함하는 더 어려운 아일릿들까지 어려움을 변화시킬 수 있게 하는 것과 같이, 베이스에 부착된 복수의 아일릿들 사이에서의 아일릿들(34)의 서브세트(subset)의 아일릿들(34)의 선택 및 배열이 개구부를 통해 바늘 및 봉합사를 통과시키는 스킬을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 베이스(32)는, 사용자가 복수의 상이한 아일릿들로부터 아일릿들을 선택하고, 실습을 위한 맞춤 경로를 형성하기 위해 베이스(32) 내로 희망되는 바와 같이 아일릿들을 위치시킴으로써 조립할 수 있는, 이상에서 설명된 복수의 상이한 유형들의 아일릿들(34)을 갖는 키트(kit)의 부분으로서 고형일 수 있다. 아일릿들(34) 및 베이스(32)는, 아일릿들(34)을 단단하게 부착하기 위하여 아일릿들(34)이 베이스(32)의 외부 표면(36)을 관통해 눌릴 수 있도록 구성된다. 키트는 또한 특정 실습에 적합한 해부학적 구조를 생성하기 위해 베이스에 또한 연결될 수 있는 기관들 또는 다른 해부학적 특징부들을 포함할 수 있다.
봉합사를 통과시키기 위한 미리 결정된 경로는 실습될 수술 절차에 기초하여 미리 규정될 수 있다. 예를 들어, 질 원개(vaginal vault)를 폐쇄하는 것의 실습은 더 작은 개구부들을 갖는 아일릿들로 특정 각도의 전반적으로 원형의 경로를 필요로 할 수 있다. 따라서, 이러한 경로가 외과의들이 따르기 위한 베이스 상의 표시들 또는 동일한 컬러의 아일릿들에 의해 규정되고 표시될 수 있다. 장의 문합과 같은 다른 수술 절차는 아일릿들의 더 가깝게 이격된 쌍들의 전반적으로 원형의 더 큰 경로를 요구할 수 있다. 따라서, 실습될 수술 절차가 사용될 아일릿들의 유형들 및 그들의 배열과 사용자에게 특정 경로를 나타내는 표시들을 결정할 수 있다.
아일릿들(34)이 패턴들 및 경로들을 생성하는 다양한 패턴들 및 구성들로 베이스 내에 내장된다. 일부 경로들은, 시각화하기 어렵거나 또는 봉합사를 통과시키기 어려운 아일렛들을 빠트리지 않으면서, 임상의들이 세트 내의 모든 아일릿들을 시각화하고 성공적으로 세트 내의 모든 아일릿들을 통과하는 것을 보장하는 것을 목적으로 할 수 있다. 물론, 각각의 경로를 완성하기 위해 외과의들이 실제 봉합 바늘 또는 시뮬레이션된 봉합 바늘을 특정 순서로 그리고 각각의 아일릿을 통과시키게 하기 위한 목적으로 아일릿들은 상이한 높이들 및 각도들로 위치된다. 상이한 스킬 레벨들에 대한 상이한 크기의 아일렛들을 가진 복수의 경로들이 존재하며, 이는 동일한 플랫폼 내에서 스킬 향상을 가능하게 한다. 실습 모델(30)은 복강경 트레이너(10) 내에 위치되며, 복강경이 모델(30)을 관찰하기 위해 공동(12) 내로 삽입된다. 봉합 바늘 및 봉합사가 개구부들(22) 중 하나 또는 조직 시뮬레이션 영역(14)을 통해 공동(12) 내로 들어가며, 아일릿들(34)을 통과시키는 절차가, 직접적인 시각화로부터 가려지며 복강경 트레이너(10) 내부에 있는 3-차원 모델(30)의 2-차원 비디오 표현을 실습자에게 제공하는 비디오 디스플레이 모니터(28) 상에서 관찰된다. 모델(30) 및 트레이너(10)의 조합이 유리하게, 사용자가 봉합을 위한 희망되는 수술 경로를 식별하며, 복강경을 사용하여 바늘을 움직이고, 봉합사를 복수의 아일릿들(34)을 통해 통과시키게 하는 것을 가능하게 한다.
모델(30)은, 사용자가 개인적으로 특정 아일릿들을 선택할 수 있거나 또는 특정 스킬들, 어려움 레벨들 또는 절차들을 실습하기 위해 수술 절차의 경로에 대응하는 아일릿들의 미리 결정된 세트를 선택할 수 있는, 상호교환가능 아일릿들(34)을 포함할 수 있다. 유리하게, 사용자가 경로를 완성하기 위해 양 손을 모두 균일하게 사용해야만 한다는 점에서 모델(30)이 도전의식을 북돋우며, 모든 스킬 레벨들에 대해 조정가능하고, 효과적이다. 봉합 바늘이 또한 봉합 바늘이 개구부를 성공적으로 통과하기 위해 각각의 경로에 대해 적절한 방향을 향하도록 조작되어야만 한다. 따라서, 본 모델은, 복강경 봉합사 통과의 실습, 조직 평면들의 결정 및 시각화, 아일릿들의 깊이 인식 및 시각화의 실습, 장비들 및 바늘들의 손-대-손 전달, 봉합술 및 조직 조작에 특히 유용하다. 이러한 모델이 임상의들이 그들의 스킬들을 날카롭게 유지하거나 또는 실제 수술에서의 성공적인 결과물들을 위해 사전에 "예열"할 수 있게 한다.
특정한 실시예들이 특히 그것의 예시적인 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었지만, 형태 및 세부사항들에서의 다양한 변화들이 다음의 청구항들에 의해 정의된 바와 같이 그것의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 이 기술분야의 숙련자들에 의해 이해될 것이다.

Claims (26)

  1. 수술 훈련 디바이스로서,
    베이스;
    상단 커버와 상기 베이스 사이에 내부 공동(cavity)을 규정(define)하기 위해 상기 베이스로부터 이격되는 상단 커버;
    상기 내부 공동에 액세스하기 위한 적어도 하나의 개구부 또는 관통가능 영역;
    카메라에 연결되고 상기 공동 외부에 위치된 비디오 모니터 상에 비디오 이미지들을 디스플레이하도록 구성되며, 상기 공동 내부에 배치되는 복강경 카메라;
    모델이 사용자로부터 실질적으로 가려지지만, 모델의 비디오 이미지들을 비디오 모니터 상에 디스플레이하는 상기 복강경 카메라를 통해 관찰가능하도록 상기 공동 내부에 탈착가능하게 배치되는, 상기 모델을 포함하며;
    상기 모델은 외부 표면을 갖는 베이스 및 상기 베이스에 연결된 복수의 아일릿(eyelet)들을 포함하고; 상기 복수의 아일릿들은, 경로의 복수의 아일릿들 중 하나 이상의 아일릿들을 통해 적어도 하나의 바늘 및 봉합사를 통과시키는 것을 실습하기 위한 경로를 규정하도록 상기 외부 표면을 따라 구성되는, 수술 훈련 디바이스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아일릿들은 상기 베이스의 상기 외부 표면 위에서 이격되는, 수술 훈련 디바이스.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 아일릿들 중 적어도 하나의 아일릿은 상기 외부 표면에 대해 수축가능한(retractable), 수술 훈련 디바이스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 아일릿들은 목 부분 및 머리 부분을 포함하고;
    상기 머리 부분은 바늘 및 봉합사의 통과를 위해 구성되고 크기가 결정되는 개구부를 규정하며, 상기 목 부분은 상기 베이스에 연결되도록 구성되는, 수술 훈련 디바이스.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 목 부분은 상기 머리 부분에 대해 각이 진(angled), 수술 훈련 디바이스.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 아일릿들 중 적어도 하나는 상호교환가능한, 수술 훈련 디바이스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 아일릿들 중 적어도 하나는 상기 베이스에 대해 각이 진, 수술 훈련 디바이스.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 아일릿들 중 적어도 하나는 상기 베이스에 대해 회전가능한, 수술 훈련 디바이스.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로는 동일한 컬러를 갖는 아일릿들에 의해 규정되는 미리 결정된 경로인, 수술 훈련 디바이스.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로는 상기 베이스의 상기 외부 표면 상의 표시들에 규정되는 미리 결정된 경로인, 수술 훈련 디바이스.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스의 상기 외부 표면은 볼록하거나 또는 오목한, 수술 훈련 디바이스.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스의 상기 외부 표면은 곡선 진, 수술 훈련 디바이스.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 아일릿들은 봉합 바늘과의 접촉에 의해 편향가능한(deflectable), 수술 훈련 디바이스.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스는, 아일릿 상에 가해지는 힘이 상기 베이스의 상기 외부 표면을 구부릴 수 있도록 유연한, 수술 훈련 디바이스.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로는 실제 수술에서 접하게 되는 봉합 경로 형상을 규정하도록 미리 결정되는, 수술 훈련 디바이스.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로는 인체 기관과 연관된 봉합 경로 형상을 규정하도록 미리 결정되는, 수술 훈련 디바이스.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로는 복강경을 통해 봉합사들을 통과시키는 것에 대한 미리 결정된 스킬 레벨(skill level)을 규정하도록 미리 결정되는, 수술 훈련 디바이스.
  18. 수술 훈련 디바이스로서,
    외부 표면을 갖는 베이스; 및
    상기 베이스에 연결된 복수의 아일릿들을 포함하고;
    각각의 아일릿은 원위 단부에서 목 부분에 연결된 머리 부분을 가지며; 상기 목 부분은 상기 아일릿의 근위 단부에서 상기 베이스에 연결되고; 상기 머리 부분은 제 1 면(side) 및 제 2 면을 갖는 개구부 평면을 규정하는 개구부를 가지며;
    상기 복수의 아일릿들은, 적어도 하나의 개구부 평면이 상기 복수의 아일릿들의 적어도 하나의 다른 개구부 평면에 대해 각이 지도록, 베이스에 대해 구성되고; 상기 복수의 아일릿들의 적어도 하나의 서브세트(subset)는 봉합사 및 봉합 바늘을 통과시키기 위해 크기가 결정된 개구부들을 갖는 경로를 규정하는, 수술 훈련 디바이스.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 경로는 상기 베이스의 상기 외부 표면 상에 그려진 라인(line)에 의해 표시되는 미리 결정된 경로인, 수술 훈련 디바이스.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 경로는 동일한 컬러를 갖는 아일릿들의 서브세트를 포함하는 미리 결정된 경로인, 수술 훈련 디바이스.
  21. 청구항 18에 있어서,
    상기 적어도 하나의 개구부 평면은 상기 복수의 아일릿들의 적어도 하나의 다른 개구부 평면에 대해 회전하는, 수술 훈련 디바이스.
  22. 청구항 18에 있어서,
    상기 복수의 아일릿들의 적어도 하나의 개구부는 실리콘으로 커버되는, 수술 훈련 디바이스.
  23. 청구항 18에 있어서,
    상기 경로는 복강경 수술에서 접하게 되는 봉합 경로를 근사화하는 미리 결정된 경로인, 수술 훈련 디바이스.
  24. 청구항 18에 있어서,
    상기 복수의 아일릿들 중 적어도 하나의 아일릿은 상기 외부 표면에 대해 수축가능하여, 수축가능 아일릿이 상기 개구부가 상기 외부 표면에 대해 제 1 거리에 있는 제 1 위치 및 상기 개구부가 상기 외부 표면에 대해 제 2 거리에 있는 제 2 위치를 가지며; 상기 제 2 거리는 상기 외부 표면 위에서 상기 제 1 거리보다 더 큰, 수술 훈련 디바이스.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수축가능 아일릿은 상기 제 1 위치를 향해 편향되는, 수술 훈련 디바이스.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 제 1 위치는, 적어도 부분적으로 상기 외부 표면 아래에 있는 상기 수축가능 아일릿의 상기 개구부에 의해 특징지어지는, 수술 훈련 디바이스.
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