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Title:
ARTIFICIAL TISSUE FOR SURGICAL OPERATION TRAINING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/025339
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an artifical tissue for surgical operation training, said tissue consisting of a deformable mixture of a hydrogel and natural fibres. The mixture also contains glutaraldehyde.

Inventors:
HARRAS, Michael (Hermann-Gehlen-Str. 14, Kaiserslautern, 67659, DE)
FRIEDRICH, Klaus (Am Stockacker 47, Trippstadt, 67705, DE)
STASCHE, Norbert (Dresdner Strasse 56, Kaiserslautern, 67663, DE)
Application Number:
DE2007/001525
Publication Date:
March 06, 2008
Filing Date:
August 27, 2007
Export Citation:
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Assignee:
INSTITUT FÜR VERBUNDWERKSTOFFE GMBH (Erwin-Schrödinger-Strasse, Gebäude 58, Kaiserslautern, 67663, DE)
HARRAS, Michael (Hermann-Gehlen-Str. 14, Kaiserslautern, 67659, DE)
FRIEDRICH, Klaus (Am Stockacker 47, Trippstadt, 67705, DE)
STASCHE, Norbert (Dresdner Strasse 56, Kaiserslautern, 67663, DE)
International Classes:
G09B23/30; G09B23/28; G09B23/00
Attorney, Agent or Firm:
BECKER, Bernd (BECKER & AUE, Saarlandstrasse 66, Bingen, 55411, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Künstliches Gewebe zum chirurgischen Operationstraining, bestehend aus einer formbaren Mischung aus. einem Hydrogel und natürlichen Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung ein Dialdehyd, vorzugsweise Glutaraldehyd, umfasst.

2. Gewebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 0,01 bis 0,1 Gew.-%, vorzugsweise 0,015 bis 0,05 Gew.-% und bevorzugt 0,019 bis 0,021 Gew.-% Glutaraldehyd in der Mischung.

3. Gewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung Konservierungsstoffe umfasst.

4. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung Farbstoffe aufweist.

5. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 50 bis 80 Gew.-% Ami- nogruppen enthaltendes Hydrogel, 15 bis 40 Gew.-% Kon- servierungs- und hygroskopische Stoffe, 1 bis 10 Gew.- % Fasern und 0,1 bis 5 Gew.-% Farbstoffe umfasst.

6. Gewebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 69,3 Gew.-% Hydrogel, 27,3 Gew.-% Konser- vierungs- und hygroskopische Stoffe, 2,3 Gew.-% Fasern und 1,08 Gew.-% Farbstoffe umfasst.

7. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrogel als Gelatine ausgebil-

det ist.

8. .Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verwendung in einem Modell eines schleimhautbildenden Organs oder eines Hohlorgans.

9. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verwendung in einem Modell eines menschlichen Kehlkopfes.

10. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Training endoskopischer Laserchirurgie und oder Lapraskopie.

Description:

Künstliches Gewebe zum chirurgischen Operationstraining

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein künstliches Gewebe zum chirurgischen Operationstraining, bestehend aus einer form- baren Mischung aus einem Hydrogel und natürlichen Fasern.

Die DE 195 40 656 C2 beschreibt ein künstliches Gewebe zum chirurgischen Operationstraining, das . aus einer formbaren Mischung aus einem Hydrogel, einem Elektrolyten und brenn- baren Fasern besteht, wobei die Beimischung von Elektrolyten zur Nachbildung der elektrischen Leitfähigkeit des Gewebes zum Training der HF-Chirurgie erforderlich ist. Als problematisch erweist sich die Tatsache, dass der für die HF-Chirurgie entwickelte Werkstoff zwar prinzipiell zum Training der Laserchirurgie verwendbar ist, jedoch einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt aufweist, der nicht mit den bei der Laserchirurgie auftretenden Temperaturen kompatibel ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein künstliches Gewebe der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen haptische Eigenschaften, insbesondere bei der Anwendung chirurgischer Verfahren, dem natürlichen Gewebe weitestgehend nachempfunden sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die

Mischung ein Dialdehyd, vorzugsweise Glutaraldehyd, um- fasst.

Durch den Zusatz eines Dialdehyds, bevorzugt von Glutaral- dehyd, zum Vernetzen des Hydrogels weist das künstliche Gewebe haptische Eigenschaften auf, die in hohem Maß denen des natürlichen Gewebes, insbesondere des Gewebes des menschlichen Kehlkopfes, entsprechen. Im Weiteren ist das Materialverhalten des künstlichen Gewebes, vorzugsweise beim CC> 2 -Laserschneiden, an das Materialverhalten des natürlichen Gewebes angepasst. Insgesamt erlaubt das an menschliches Gewebe angepasste künstliche Gewebe die Simulation typischer Operationsszenarien und Darstellungen pathologischer Befunde. Beispielsweise ärzte können Operati- onstechniken, insbesondere Eingriffe mittels Laser, ohne die Gefährdung von Patienten kostengünstig üben. Bei dem künstlichen Gewebe im Sinne der Erfindung handelt es sich nicht um Implantatmaterial, sondern um ein Material, das zu Trainingszwecken dem menschlichen Gewebe nachempfunden ist. Bei dem erfindungsgemäßen Gewebe ist entgegen dem Stand der Technik kein Elektrolyt vorhanden, da dieser die Eigenschaften des Materials negativ beeinträchtigt.

In Ausgestaltung befinden sich 0,01 bis 0,1 Gew.-%, vor- zugsweise 0,015 bis 0,05 Gew.-% und bevorzugt 0,019 bis 0,021 Gew.-% Glutaraldehyd in der Mischung. Damit lassen sich außerordentlich realitätsnahe Eigenschaften des künstlichen Gewebes, wie beispielsweise dessen Härte und Schmelzpunkt, erzielen.

Zur Haltbarmachung des künstlichen Gewebes umfasst zweckmä-

ßigerweise die Mischung Konservierungsstoffe. Für die farbliche Nachbildung natürlichen Gewebes weist bevorzugt die Mischung Farbstoffe auf.

In weiterer Ausgestaltung umfasst die Mischung 50 bis 80

Gew.-% Aminogruppen enthaltendes Hydrogel, 15 bis 40 Gew.-% Konservierungs- und hygroskopische Stoffe, 1 bis 10 Gew.-% Fasern und 0,1 bis 5 Gew.-% Farbstoffe umfasst. Nach einer Weiterbildung umfasst die Mischung 69,3 Gew.-% Hydrogel, 27,3 Gew.-% Konservierungs- und hygroskopische Stoffe, 2,3 Gew.-% Fasern und 1,08 Gew.-% Farbstoffe. Insbesondere ist die Mischung aus 57,1 Gew.-% voll entsalztem Wasser, 18,2 Gew.-% Polyethylenglykol, 12,2 Gew.-% Gelatine, 9,1 Gew.-% Glycerin, 2,3 Gew.-% Cellulose-Fasern, 0,9 Gew.-% Titan- oxid, 0,18 Gew.-% Lebensmittelfarbstoff und 0,02 Gew.-% Glutaraldehyd zusammengesetzt. Zweckmäßigerweise ist das Hydrogel als Gelatine ausgebildet.

Das künstliche Gewebe dient vorteilhafterweise zur Verwen- düng in einem Modell eines schleimhautbildenden Organs oder eines Hohlorgans. Beispielsweise lässt sich eine Nase oder ein Ohr in anatomisch realen Abmessungen fertigen und ist mittels chirurgischer Instrumente zu bearbeiten, die auch bei einer realen Operation Verwendung finden. Besonders be- vorzugt dient das künstliche Gewebe zur Verwendung in einem Modell eines menschlichen Kehlkopfes. Das Modell lässt sich in einen handelsüblichen Kopf-Hals-Dummy einsetzen, der einen dem menschlichen Körper nachempfundenen Aufbau aufweist .

Nach einer Weiterbildung der Erfindung eignet sich das

künstliche Gewebe zum Training endoskopischer Laserchirurgie und oder Lapraskopie.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Korabinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.