BR102013012787A2

BR102013012787A2 - HUMAN TRUNK AND SIMULATOR SYSTEM FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES

Info

Publication number: BR102013012787A2
Application number: BR102013012787-6A
Authority: BR
Inventors: Atila Varela Velho
Original assignee: Atila Varela Velho
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2015-01-13
Also published as: BR102013012787B1; WO2014186853A1

Abstract

TRONCO HUMANO E SISTEMA SIMULADOR PARA TREINAMENTO DE PROCEDIMENTOS CIRÚRGICOS. A presente invenção visa sanar os inconvenientes conhecidos por simuladores já conhecidos, propondo um tronco humano masculino que se acomoda perfeitamente sobre uma plataforma ou base à qual é fixado hermeticamente. Este torso (09) é provido de sete fenestras, uma na região cervical anterior (15), duas opostas, situadas no segundo espaço intercostal anetrossuperior (14), bilateralmente, uma junto ao apêndice xifóide do esterno (12), duas opostas, situadas na região do quinto espaço intercostal junto às linhas axilares anteriores (13) e uma abdominal infraumbilical (11), sobre as quais são enceixadas peças descartáveis de reposição (31) através das quais são realizados os procedimentos. O corpo (9) ainda é revestido de um material denominado pela artificial, a qual é composta por três camadas de elastômeros pré-moldados. Sendo assim, além de apresentar o aspecto visual e táctil semelhante ao da pele humana se adapta perfeitamente ao relevo da superfície e as suas peculiaridades. O manequim simulador ainda possui um sistema de alerta indicando o acerto dos procedimentos realizados e sua resolução.HUMAN TRUNK AND SIMULATORY SYSTEM FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES. The present invention aims to remedy the drawbacks known by known simulators by proposing a male human torso that fits perfectly onto a platform or base to which it is hermetically fixed. This torso (09) is provided with seven fenestras, one in the anterior cervical region (15), two opposite, located in the second antero-superior intercostal space (14), bilaterally, one adjacent to the xiphoid appendix of the sternum (12), two opposite, located in the region of the fifth intercostal space next to the anterior axillary lines (13) and an infraumbilical abdominal line (11), over which disposable spare parts (31) are placed through which the procedures are performed. The body 9 is further coated with a so-called artificial material which is composed of three layers of precast elastomers. Thus, besides presenting the visual and tactile aspect similar to that of human skin, it adapts perfectly to the relief of the surface and its peculiarities. The simulator mannequin still has an alert system indicating the correctness of the performed procedures and their resolution.

Description

TRONCO HUMANO E SISTEMA SIMULADOR PARA TREINAMENTO DE PROCEDIMENTOS CIRÚRGICOSHUMAN TRUNK AND SIMULATOR SYSTEM FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES

Setor tecnológico da invenção De uma maneira geral a presente invenção pertence ao setor tecnológico de equipamentos médicos e se refere, mais especificamente, a um fac-símile de torso humano masculino projetado para treinamento médico de procedimentos cirúrgicos em situações de urgência.Technological Sector of the Invention In general this invention pertains to the medical equipment technological sector and relates more specifically to a male human torso facsimile designed for medical training of surgical procedures in emergency situations.

Estado da técnica conhecido Atualmente, estão sendo desenvolvidas diversas formas e métodos para o estudo e desenvolvimento de técnicas cirúrgicas. Com o intuito de levar ao conhecimento de estudantes e profissionais da área da saúde, são desenvolvidos manequins simuladores, os quais reproduzem fielmente partes do corpo humano.State of the art Several forms and methods are currently being developed for the study and development of surgical techniques. In order to make known to students and health professionals, simulating dummies are developed, which faithfully reproduce parts of the human body.

Esses simuladores são destinados ao conhecimento das disposições dos órgãos no organismo humano, tornando mais clara à compreensão por parte de estudantes, já que muitas vezes se trata de uma reprodução fac-símile. Além disso, a utilização de simuladores está sendo cada vez mais presente em ambientes de estudo para as práticas cirúrgicas.These simulators are intended for knowledge of the dispositions of organs in the human organism, making it clearer for students to understand, as it is often a facsimile reproduction. In addition, the use of simulators is increasingly being present in study environments for surgical practices.

Como os procedimentos cirúrgicos apresentam, geralmente, um alto grau de dificuldade, já que podem os pacientes estar expostos a lesões fatais, caso ocorra algum erro técnico, é imprescindível que o profissional da área possua um bom treinamento. Esses treinamentos promovem uma simulação com manequins de diversos procedimentos médicos. Sendo assim, o profissional adquire maior conhecimento, bem como segurança para efetuar tais procedimentos.As surgical procedures usually present a high degree of difficulty, since patients may be exposed to fatal injuries, should a technical error occur, it is essential that the professional has good training. These trainings promote a dummy simulation of various medical procedures. Thus, the professional acquires greater knowledge as well as security to perform such procedures.

Ou seja, os procedimentos cirúrgicos são misteres complexos e exigem repetição e treinamento para sua adequada assimilação até que possam ser realizados de forma segura. O emprego de simuladores constituídos de modelos do corpo humano ou de suas partes é uma alternativa que atende de maneira eficiente estas necessidades. Estes aparelhos, além de permitirem a quantidade necessária de repetições, possibilitam uma supervisão acurada por parte do professor orientador até que um mínimo de habilidades seja treinado, desenvolvido e, finalmente, sistematizado e adquirido pelo aluno.That is, surgical procedures are complex mysteries and require repetition and training for their proper assimilation until they can be safely performed. The use of simulators made up of models of the human body or its parts is an alternative that efficiently meets these needs. These devices, in addition to allowing the required amount of repetitions, enable close supervision by the mentor teacher until a minimum of skills are trained, developed and finally systematized and acquired by the student.

Por sua verossimilhança ao corpo humano, o emprego de simuladores cirúrgicos com forma de torso gera autoconfiança nos usuários e permite sua familiarização com o manuseio do instrumental especializado e com a dinâmica que envolve a realização destes procedimentos, sem os riscos do aprendizado em campo cirúrgico. Riscos próprios e alheios.Because of its likelihood to the human body, the use of torso-shaped surgical simulators generates self-confidence in users and allows them to become familiar with the handling of specialized instruments and the dynamics that involve performing these procedures, without the risks of learning in the surgical field. Own and other risks.

Posto que o corpo humano seja uno, sem possibilidade de variações anatômicas significativas, não existem alternativas quando se necessita reproduzir a anatomia do corpo humano com verossimilhança, por isso, há muitos documentos relativos à matéria que se diferenciam menos pela forma e mais pela diversidade dos materiais utilizados em sua construção e pelas técnicas e recursos desenvolvidos para o fim determinado que, em última análise, são o que lhes empresta uma característica própria e lhes dá individualidade, como no presente caso.Since the human body is one, with no possibility of significant anatomical variations, there are no alternatives when it is necessary to reproduce the anatomy of the human body with likelihood, so there are many documents on the subject that differ less in shape and more in diversity. materials used in their construction and for the purpose-developed techniques and resources which ultimately lend them their own characteristic and give them individuality, as in the present case.

Visando proporcionar uma solução mais próxima dos procedimentos reais, como descrito em MU8801696-0, foi proposto um manequim simulador para procedimentos cirúrgicos com a devida verossimilhança do corpo humano. Contudo, tal solução não prevê e alerta o profissional para um possível trauma sofrido pelo paciente. Ainda, tal manequim é limitado quanto aos órgãos disponíveis para o treinamento, além do que os encaixes representativos dos órgãos, por se tratarem de peças específicas, podem sofrer danos pelo excesso de uso por estudantes e profissionais em treinamento. Isto implica, de forma evidente, em custo mais elevado para a substituição de tais peças.In order to provide a solution that is closer to the actual procedures, as described in MU8801696-0, a simulator manikin for surgical procedures with the proper likelihood of the human body has been proposed. However, such a solution does not predict and alert the professional to a possible trauma suffered by the patient. Moreover, such a dummy is limited as to the organs available for training, and the representative organ fittings, because they are specific parts, can be damaged by overuse by students and training professionals. This obviously implies a higher cost for replacing such parts.

Novidades e objetivos da invenção Visando eliminar os inconvenientes já conhecidos no estado da técnica, a presente invenção diz respeito a uma nova disposição de um simulador para procedimentos cirúrgicos. Tal modelo simulador permite o devido treinamento de estudantes e profissionais da medicina em diversos tipos de procedimentos cirúrgicos, os quais, frequentemente, exigem que o cirurgião tenha domínio da operação, muitas vezes durante atendimentos de urgência, em especial quando de vítimas de trauma grave.Novelties and Objects of the Invention In order to eliminate the drawbacks already known in the prior art, the present invention relates to a new arrangement of a simulator for surgical procedures. Such a simulator model allows the proper training of students and medical professionals in various types of surgical procedures, which often require the surgeon to have mastery of the operation, often during urgent care, especially when victims of severe trauma.

Um destes procedimentos é a abordagem da via aérea através do espaço intercricotireoideo, na região cervical anterior, quer por punção com agulha revestida com cateter plástico, quer através de secção cirúrgica denominada cricotireoidostomia, que permite a inserção de uma cânula plástica de traqueostomia que mantém desobstruída a passagem de ar.One of these procedures is the approach of the airway through the intercricothyroid space in the anterior cervical region, either by puncture with a needle coated with a plastic catheter or through a surgical section called cricothyroidostomy, which allows the insertion of a tracheostomy plastic cannula that keeps it clear. the air passage.

Outro procedimento é a punção do tórax com agulha revestida com cateter plástico chamado toracocentese de alívio, empregada a fim de permitir a retirada de líquidos ou efusões pleurais ou, principalmente, permitir a saída de ar alojado no espaço pleural o que impede a expansibilidade pulmonar adequada. A drenagem torácica fechada é a solução mais mediata para a toracocentese que tem efeito apenas temporário, a mesma se dá com todos os pré-requisitos de um ato cirúrgico realizado com anestesia local, desde a secção da pele até a penetração no espaço pleural acometido, formando um túnel através do qual é introduzido um dreno de plástico que é fixado neste local a fim de permitir a descompressão da cavidade torácica até que haja a completa expansão pulmonar. A colocação de uma agulha revestida com cateter plástico a fim de evacuar derrames líquidos que impedem a dinâmica cardíaca normal, chamada pericardiocentese, é obtida pela introdução percutânea do instrumento ao nível da junção xifocostal esquerda até que se obtenha a aspiração de líquido sanguinolento em quantidade suficiente para melhorar significativamente a eficácia cardíaca. O lavado peritoneal diagnóstico, realizado logo abaixo da cicatriz umbilical, em sentido vertical, é uma conduta cirúrgica, realizada com anestesia local, obtida pela incisão dos planos abdominais e colocação de um cateter de polietileno, multiperfurado, destinado a verificar se há presença de sangue livre ou conteúdo orgânico dentro da cavidade peritoneal que indique a necessidade de uma cirurgia imediata.Another procedure is the puncture of the chest with a needle covered with a plastic catheter called relief thoracentesis, which is used to allow the removal of pleural fluids or effusions or, mainly, to allow air to escape into the pleural space, which prevents adequate pulmonary expansion. . Closed thoracic drainage is the most immediate solution for thoracentesis that has only a temporary effect, it occurs with all the prerequisites of a surgical procedure performed with local anesthesia, from skin section to penetration into the affected pleural space, forming a tunnel through which a plastic drain is inserted and fixed at this location to allow decompression of the thoracic cavity until complete pulmonary expansion occurs. The placement of a plastic-catheter-coated needle to evacuate fluid leakage that impedes normal cardiac dynamics, called pericardiocentesis, is achieved by percutaneously introducing the instrument at the level of the left xiphocostal junction until sufficient blood aspiration is achieved. to significantly improve cardiac effectiveness. Diagnostic peritoneal lavage performed just below the umbilical scar in a vertical direction is a surgical procedure performed with local anesthesia, obtained by incision of the abdominal planes and placement of a multiperforated polyethylene catheter to check for blood. free or organic content within the peritoneal cavity that indicates the need for immediate surgery.

Todos esses são procedimentos destinados a situações de iminente risco à vida. Sendo assim, é de extrema importância que o profissional tenha convicção e inteiro domínio da área a qual será realizado tal procedimento.These are all procedures for imminently life-threatening situations. Thus, it is extremely important that the professional has conviction and complete mastery of the area to which such procedure will be performed.

Breve descrição dos desenhos anexos A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a mesma será descrita de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que a ilustram e subsidiam abaixo listados: Figura 1 representa a vista panorâmica da face anterior da plataforma ou base e suas partes.BRIEF DESCRIPTION OF THE ATTACHED DRAWINGS In order for the present invention to be fully understood and practiced by any person skilled in the art, it will be described clearly, concisely and sufficiently, based on the accompanying drawings which illustrate and subsidize it. Listed below: Figure 1 represents the panoramic view of the anterior face of the platform or base and its parts.

Figura 2 representa a vista em detalhe da face posterior da plataforma ou base.Figure 2 represents the detail view of the rear face of the platform or base.

Figura 3 representa a vista da face posterior da plataforma.Figure 3 represents the view of the rear face of the platform.

Figura 4 representa a vista da superfície anterior do torso com seu relevo e características de superfície, tendo em um plano bidimensional as estruturas internas, apresentando os principais detalhes construtivos.Figure 4 represents the view of the anterior surface of the torso with its relief and surface characteristics, having in a two-dimensional plane the internal structures, presenting the main constructive details.

Figura 5 representa a vista em detalhe lateral do conjunto da via aérea e pulmões.Figure 5 is a side detail view of the airway and lungs assembly.

Figura 6 representa a vista detalhada do conjunto que forma o coração.Figure 6 represents the detailed view of the heart forming assembly.

Figura 7 representa a vista da parte descartável em perspectiva.Figure 7 represents the perspective view of the disposable part.

Figura 8 representa a vista da parte descartável em vista explodida.Figure 8 represents the view of the disposable part in exploded view.

Figura 9 representa a capa de revestimento e suas fenestras que correspondem as do torso.Figure 9 depicts the sheath and its fenestrations corresponding to those of the torso.

Figura 10 representa o esquema gráfico do modelo geral que estende a toda a parte eletrônica do simulador, exceto ao controle remoto.Figure 10 represents the graphical scheme of the general model that extends to all of the simulator electronics except the remote control.

Descrição detalhada da invenção A presente invenção objetiva propor um boneco simulador correspondente, mais especificamente, a parte anterolateral de um tronco humano masculino destinado a práticas de treinamento para procedimentos médicos. Tal tronco humano obedece fielmente o contorno anatômico da região, mas não a relação deste com suas cavidades, de modo que possam ser repetidas as condutas a serem treinadas sem que haja dano ao material permanente e que, ao mesmo, possam ser adaptadas partes descartáveis nas quais serão realizadas o treinamento sem comprometimento do restante do simulador.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention aims to propose a corresponding simulating doll, more specifically, the anterolateral part of a male human trunk intended for training practices for medical procedures. Such a human trunk faithfully obeys the anatomical contour of the region, but not its relation with its cavities, so that the conducts to be trained can be repeated without damage to the permanent material and, at the same time, disposable parts can be adapted to the which training will be performed without compromising the rest of the simulator.

Com isso, a solução é destinada ao preparo de profissionais sem que haja necessidade de empregar cadáveres humanos ou animais vivos, evitando as dificuldades e os inconvenientes técnicos, legais e operacionais que costumam envolver o seu uso. A estrutura do torso (9), propriamente dita, consiste em um corpo oco, e rígido, dotado de relevos ósseos (10) e contorno músculo-cutâneo que são necessários para a precisa identificação dos pontos anatômicos por parte dos alunos. Ele corresponde à parte anterior do corpo humano e suas características de superfície, conforme descrito acima, e ainda é devidamente fixada a uma plataforma (2) através de elementos de fixação. O torso (9) se encaixa na plataforma (2), onde há uma espera em baixo relevo (3), a qual é provida prolongamentos laterais, tipo mesa, de pés de apoio reguláveis (1), de uma janela de trabalho (4), de um receptáculo para as placas eletrônicas, de um receptáculo para a fonte de energia, de um orifício para conexão com o pericárdio e de um orifício de para esgotamento da cavidade abdominal. A plataforma (2), que veda a parte posterior do torso (9), possui formato retangular e é composta por uma chapa lisa, preferencialmente de material termoplástico, em cuja superfície está o contorno do torso em baixo relevo (3) e com bordas de relevo (5), o que facilita sua acomodação, dá acabamento, sustentação, proteção e veda o conjunto. A janela (4) é situada próxima ao centro da peça, que mede, com o maior eixo no sentido transversal, que é preenchida por uma tampa (34) de mesma medida, fixada no local através de dois engates plásticos estruturados e de uma fechadura metálica preferencialmente tipo fenda, o que permite a higienização, manipulação e substituição de peças sem que seja necessária abertura e exposição completa do interior do simulador, salvo quando de manutenção técnica.Thus, the solution is designed to prepare professionals without the need to employ human or living animal corpses, avoiding the difficulties and technical, legal and operational inconveniences that usually involve their use. The torso structure (9) itself consists of a hollow, rigid body with bony reliefs (10) and muscle-cutaneous contour that are necessary for the accurate identification of the anatomical points by the students. It corresponds to the anterior part of the human body and its surface characteristics as described above and is still properly secured to a platform (2) by means of fasteners. The torso (9) fits into the platform (2), where there is a low relief wait (3), which is provided with table-like lateral extensions with adjustable support feet (1), a work window (4) ), a receptacle for the electronic boards, a receptacle for the power supply, a hole for connection to the pericardium, and a hole for depletion of the abdominal cavity. The platform (2), which seals the back of the torso (9), has a rectangular shape and is composed of a flat plate, preferably of thermoplastic material, whose surface is the contour of the low relief torso (3) and with edges. (5), which facilitates its accommodation, gives finishing, support, protection and seals the set. The window (4) is situated near the center of the workpiece, which measures, with the largest transverse axis, which is filled by a lid (34) of the same size, fixed in place by two structured plastic couplings and a lock. preferably slot-type metal, which allows for cleaning, handling and replacement of parts without opening and full exposure of the interior of the simulator, except for technical maintenance.

Tanto a pele quanto o torso (9) apresentam sobre sua convexidade fenestras (11), (12), (13), (14), (15) destinadas a receber partes descartáveis (31). A fenestra disposta no centro da região cervical anterior (15) é destinada à prática de cricotireoidostomia por punção com agulha ou pela técnica cirúrgica. Existem duas fenestras opostas (14), no segundo espaço intercostal anterossuperior, na linha média das clavículas, que ensejam a toracocentese de alívio. Outra, que se encontra junto ao apêndice xifoide (12), é destinada à prática de periocardiocentese. Outras duas fenestras opostas (13), na região do quinto espaço intercostal, junto às linhas axilares anteriores, ensejam a drenagem pleural fechada. Por fim, há uma na região infraumbilical (11), na linha média do abdome, utilizada para o treinamento de lavado peritoneal diagnóstico.Both the skin and the torso (9) present on their convexity fenestras (11), (12), (13), (14), (15) intended to receive disposable parts (31). The fenestra placed in the center of the anterior cervical region (15) is intended for the practice of needle puncture cricothyroidostomy or surgical technique. There are two opposite fenestras (14), in the second anterosuperior intercostal space, in the midline of the clavicles, which cause relief thoracentesis. Another, which is located near the xiphoid appendix (12), is intended for the practice of periocardiocentesis. Two other opposing fenestras (13) in the region of the fifth intercostal space, close to the anterior axillary lines, lead to closed pleural drainage. Finally, there is one in the infraumbilical region (11), in the midline of the abdomen, used for the training of diagnostic peritoneal lavage.

As fenestras da região cervical anterior (15) e do abdome (11) são maiores, com a maior dimensão no sentido longitudinal do torso. As fenestras da região torácica anterossuperior (14) possuem maior dimensão no eixo transversal. A fenestra da região xifoide (12) tem forma quadrangular com projeção angular interna que serve para simular o ângulo xifocostal. As fenestras torácicas anterolaterais, são francamente horizontais e com amplo predomínio do eixo transversal. Todas as fenestras possuem paredes perpendiculares ao tronco, formando um degrau (21) na face interna, que serve de apoio e encaixe para as peças descartáveis.The fenestras of the anterior cervical region (15) and abdomen (11) are larger, with the largest dimension in the longitudinal direction of the torso. The fenestras of the anterior superior thoracic region (14) have larger dimension in the transverse axis. The xiphoid region fenestra (12) has a quadrangular shape with internal angular projection that serves to simulate the xifocostal angle. The anterolateral thoracic fenestras are frankly horizontal and with a wide predominance of the transverse axis. All fenestras have walls perpendicular to the trunk, forming a step (21) on the inner face, which serves as a support and fit for disposable parts.

Sob a fenestra localizada no abdome (11) é fixada uma estrutura em forma de cúpula (20) que representa a cavidade abdominal, a qual é acoplada ao tronco com auxílio material colante, preferencialmente cola de silicone, já que é exigida a completa vedação. A estrutura (20) além de acumular líquido, pode ser preenchida por estruturas serpentiformes plásticas ou outras com objetivo de simular as vísceras intra-abdominais. Ainda há um esgotador (22) em sua porção inferior ao qual está acoplado um dreno de silicone que se exterioriza através de um orifício na base e serve para o preenchimento, a retenção e a evacuação de líquidos, a fim de proporcionar realismo ao procedimento.Under the fenestra located in the abdomen (11) is fixed a dome-shaped structure (20) representing the abdominal cavity, which is coupled to the trunk with the aid of adhesive material, preferably silicone glue, since the complete sealing is required. In addition to accumulating fluid, the structure (20) may be filled with plastic or other serpentine structures to simulate intra-abdominal viscera. There is also an extractor (22) in its lower portion to which is attached a silicone drain that is externalized through a hole in the base and serves to fill, retain and evacuate liquids to provide realism to the procedure.

Sob a fenestra da região xifoide (12) está posicionada uma estrutura (32) que corresponde ao coração, composta por uma abóboda elastomérica (25) e uma base rígida (6) que, juntas, formam uma peça única cuja cavidade (26) é capaz de armazenar “sangue” artificial em quantidade suficiente para simular funcionalmente a membrana pericárdica repleta de sangue. Esta cavidade (26) se conecta a um cateter (27) que se estende através da base (6) da peça e da plataforma (2), através de orifícios próprios para este fim, até uma bolsa de “sangue” artificial situada externamente que permite repor o sangue retirado pelas constantes punções e aspirações realizadas. O coração (32) é fixado ao torso (9) por cilindros (19), preferencialmente de nylon, e por um pino metálico central que permite sua rotação sobre o próprio eixo (35). Acoplados à base do coração (6) há um sistema de engrenagens ligado a um micro motor servo com capacidade de tração de até um e meio quilograma e a uma CPU que também permite seu acionamento por meio de controle remoto. Isto garante que, após cada punção, o coração execute um giro de poucos graus sobre seu eixo central de forma a evitar punções repetidas no mesmo local e suas consequências. Este procedimento aumenta a vida útil da peça, postergando o descarte da mesma, reduzindo o custo do procedimento e propiciando uma importante sensação de realismo ao treinamento.Under the xiphoid region fenestra (12) is a heart-shaped structure (32) made up of an elastomeric vault (25) and a rigid base (6) that together form a single piece whose cavity (26) is capable of storing enough artificial “blood” to functionally simulate the blood-filled pericardial membrane. This cavity (26) connects to a catheter (27) that extends through the base (6) of the workpiece and the platform (2), through suitable holes for this purpose, to an externally located artificial “blood” pocket that allows to replace the blood drawn by the constant punctures and aspirations performed. The heart (32) is fixed to the torso (9) by cylinders (19), preferably of nylon, and by a central metal pin that allows its rotation about its own axis (35). Coupled to the base of the heart (6) is a gear system connected to a micro servo motor with traction capacity of up to one and a half kilograms and a CPU that also enables its remote control. This ensures that after each puncture, the heart performs a few degrees rotation about its central axis to avoid repeated punctures in the same place and its consequences. This procedure increases the life of the part, delaying its disposal, reducing the cost of the procedure and providing an important sense of training realism.

Sob a fenestra da região cervical anterior (15) se localiza uma estrutura representativa da cartilagem tireoide (16), com todos os seus atributos anatômicos. Na face interna do corpo (9), se fixa um suporte (24) destinado à traqueia (17), constituído por uma peça laminar, convexa, de parede curva, com cavidades onde se encaixam a cartilagem tireoide (16) e a parte superior da traqueia (17). A estrutura (16) está ligada a um tubo anelado rígido (17), cujo primeiro anel mais saliente simula a cartilagem crinoide, bifurcando-se em sua extremidade distai (18), de forma a simular a traqueia (17) e seus brônquios fontes aos quais estão acoplados dois corpos abalonados (23) que inflam e desinflam simulando os pulmões. A estrutura da cartilagem tireoide (16) está fixada a esta estrutura tubular através de espirais metálicas de tração e de fixadores elásticos que têm por objetivo limitar a distensibilidade, mas que permitem alguma movimentação à cartilagem no sentido anteroposterior.Under the fenestra of the anterior cervical region (15) is a representative structure of the thyroid cartilage (16), with all its anatomical attributes. On the inner face of the body (9), a support (24) is attached to the trachea (17), consisting of a convex, curved wall laminar part with cavities where the thyroid cartilage (16) and the upper part fit into it. of the trachea (17). The frame (16) is connected to a rigid annular tube (17) whose first protruding ring simulates the crinoid cartilage, bifurcating at its distal end (18) to simulate the trachea (17) and its source bronchi. to which are coupled two collapsed bodies (23) that inflate and deflate simulating the lungs. The structure of the thyroid cartilage (16) is attached to this tubular structure by means of metallic traction spirals and elastic fixators which aim to limit distensibility but allow some movement to the cartilage in the anteroposterior direction.

Na região lateralmente ao espaço delimitado pela cartilagem tireoide (16) e o tubo traqueal (17) existem duas placas eletrônicas que contêm micro sensores de LED infravermelho, situados simetricamente, frente a frente, de modo a formar um feixe de luz constante e ininterrupto. Quando há interrupção do feixe pela interposição de algum artefato entre os sensores desencadeia-se uma emissão sonora que se assemelha à saída de ar para o meio exterior através da traqueia. Este efeito pode ser interrompido através de controle remoto ou com a retirada do artefato. Caso não seja interrompido, o efeito cessará em até trinta segundos. Este recurso tem por objetivo mimetizar o escape de pela traqueia como ocorre nos procedimentos realizados em situação real.In the region lateral to the space delimited by the thyroid cartilage (16) and the tracheal tube (17) there are two electronic boards that contain infrared LED micro sensors, symmetrically facing each other, to form a constant and uninterrupted beam of light. When the beam is interrupted by the interposition of some artifact between the sensors, a noise emission resembling the air outlet to the outside through the trachea is triggered. This effect can be stopped by remote control or by removing the artifact. If not stopped, the effect will cease within 30 seconds. This feature aims to mimic the escape of the trachea as occurs in procedures performed in real situation.

Na extremidade superior da traqueia (17) há dois acoplamentos elásticos e duas espirais metálicas de tração, em posições diametralmente opostas, dispostas lateralmente de cada lado da peça, de forma a uni-la a outra peça que tem o formato e os atributos anatômicos da cartilagem tireoide (16). Essa configuração dá elasticidade à cartilagem tireoide (16) e permite sua movimentação cranial quando é executada a punção com cateter de polietileno ou a introdução de uma cânula de traqueostomia no interior do espaço traqueal localizado sobre a fenestra cervical, de modo semelhante ao que ocorre quando do procedimento “in vivo”.At the upper end of the trachea (17) there are two elastic couplings and two metal traction coils, in diametrically opposite positions, laterally arranged on either side of the piece, to join it to another piece that has the shape and anatomical attributes of the trachea. thyroid cartilage (16). This configuration gives elasticity to the thyroid cartilage (16) and allows its cranial movement when puncture with a polyethylene catheter or the introduction of a tracheostomy cannula into the tracheal space located over the cervical fenestra, similar to what occurs when of the in vivo procedure.

Sob as fenestras situadas na região torácica anterolateral (13) para realização de drenagem pleural fechada, em ambos os lados, está fixada uma peça rígida, lisa, semicilíndrica chamada de carenagem, cuja base inferior é fechada por uma membrana de látex de consistência semelhante a do diafragma, que pode ser palpada pelo aluno fornecendo sensação tátil semelhante aquela originalmente existente. Relacionada à carenagem direita é possível palpar uma estrutura que mimetiza a sensação tátil do pulmão direito colapsado recoberto por secreção sancjuinolenta. Relacionada à carenagem esquerda é possível palpar, além do diafragma, uma estrutura que mimetiza a sensação tátil do estômago quando da existência de uma hérnia diafragmática à esquerda.Under the fenestras located in the anterolateral thoracic region (13) for closed pleural drainage, on both sides, a rigid, smooth, semi-cylindrical piece called the fairing is fixed, whose lower base is closed by a latex membrane of consistency similar to of the diaphragm, which can be palpated by the student providing tactile sensation similar to that originally existing. Related to the right fairing it is possible to palpate a structure that mimics the tactile sensation of the collapsed right lung covered by sancjuinolent secretion. Related to the left fairing is possible to palpate, in addition to the diaphragm, a structure that mimics the tactile sensation of the stomach when there is a diaphragmatic hernia on the left.

Internamente, sob as fenestras localizadas na região torácica anterossuperior do torso (14), onde é praticada a toracocentese, há duas placas eletrônicas simétricas, uma de cada lado, posicionadas frente a frente, acopladas a sensores de LED infravermelho de modo a formar um feixe constante e ininterrupto. Quando há interrupção do feixe devido à interposição de algum artefato entre os sensores, como é o caso de uma agulha maior do que cinco décimos de milímetro de diâmetro, isto desencadeia a emissão de um som que se assemelha ao da saída de ar sob pressão através do pertuito gerado na parede torácica. Este efeito pode ser interrompido através de controle remoto ou com a retirada do artefato. Caso não seja interrompido, o efeito cessará em até trinta segundos. Este recurso tem por objetivo mimetizar a saída de ar sobre pressão pela parede torácica como ocorre quando o procedimento é executado “in vivo”.Internally, under the fenestrae located in the anterosuperior thoracic region of the torso (14), where thoracentesis is practiced, there are two symmetrical electronic plates, one on each side, positioned face to face, coupled to infrared LED sensors to form a beam. constant and uninterrupted. When the beam is interrupted due to the interposition of some artifact between the sensors, such as a needle larger than five tenths of a millimeter in diameter, this triggers a sound that resembles that of the air outlet under pressure through of the disturbance generated in the chest wall. This effect can be stopped by remote control or by removing the artifact. If not stopped, the effect will cease within 30 seconds. This feature aims to mimic the air outlet under pressure through the chest wall as occurs when the procedure is performed “in vivo”.

Cada peça descartável (31) é constituída de uma moldura plástica (28) própria vazada e bipartida, com superfície interna denteada, cujas partes se encaixam firmemente em forma de sanduíche, a fim de receber e fixar entre si as partes elásticas que simulam os tecidos humanos. Todas têm forma específica, preferencialmente de quadrilátero, e projetam uma pequena extrusão (30) a partir de suas laterais que se acomodam, ajustam e encaixam firmemente, em áreas vazadas correspondentes, localizadas nas paredes perpendiculares e nos degraus (21) das fenestras (11), (12), (13), (14), (15), contando com o apoio do soalho das fenestras formados a partir da projeção interna dos mesmos de forma a dar estabilidade aos encaixes laterais e manter uma firme fixação firme peças descartáveis sem, contudo, impedir a rápida e simples remoção das partes com o auxílio de um extrator próprio para este fim.Each disposable part (31) consists of its own hollow, split plastic frame (28) with a jagged inner surface, the portions of which are firmly sandwich-shaped to receive and secure the elastic parts simulating the fabrics. humans. All are specifically shaped, preferably quadrilateral, and project a small extrusion (30) from their sides that fit, fit, and fit tightly into corresponding hollow areas located on the perpendicular walls and steps (21) of the feners (11). ), (12), (13), (14), (15), with the floor support of the fenestrae formed from the internal projection of them to give stability to the lateral fittings and to maintain a firm attachment. without, however, preventing the quick and simple removal of the parts with the aid of a puller suitable for this purpose.

Entre as duas partes vazadas das molduras (28) fixam-se camadas de tecidos (29), que simulam a estratigrafia das paredes torácica e abdominal humanas, sua cor e sua consistência. Todas as camadas podem variar, de forma controlada, em sua constituição e espessura na dependência do objetivo a ser alcançado. A pele que reveste as peças tem a mesma estrutura elastomérica da capa de revestimento do tronco (9), a gordura é composta de espuma preferencialmente de látex ou similar que imita o tecido adiposo, o músculo é composto de camadas elastoméricas filamentares, de acordo com a musculatura a ser reproduzida. Ainda a serosa é constituída de uma lâmina de borracha natural. Estes tecidos permitem praticar a incisão, a tração e a sutura como é feito “in vivo” e simular as mais diversas camadas de tecidos do corpo humano, dada a sua semelhança com as estruturas originais. Algumas partes ainda contém bolsinhas de “sangue” artificial a fim de agregar pequeno sangramento à realização do procedimento dando-lhe maior realismo. O pericárdio é recoberto por colunas de sensores que estão acoplados a um sistema eletrônico que emite um sinal luminoso, através de um LED infravermelho inserido externamente no corpo do esterno, toda vez que houver o contato do pericárdio com um objeto, como é o caso de uma agulha cilíndrica com diâmetro superior a cinco décimos de milímetro. Este efeito ocorre logo antes da penetração da agulha ou cateter na cavidade pericárdica e serve de orientação ao aluno quanto ao posicionamento correto da agulha no momento da punção e para discriminação táctil do processo a ser registrado na memória. O emprego de partes descartáveis (31), localizadas na topografia onde se dá o treinamento de habilidades, assim como a sua rápida remoção e troca, permite a realização de maior número de repetições sem implicar custo maior, por serem pequenas e substituíveis e se acomodarem firmemente sobre as fenestras existentes no torso (9) e em seu revestimento, tornam o treinamento mais dinâmico e menos dispendioso. O revestimento artificial do torso (9) apresenta umidade, distensibilidade, ductibilidade, resposta ao toque e palpação, resposta ao corte e à sutura, semelhantes as dos tecidos humanos, gerando realismo que qualifica o treinamento dos profissionais. Este revestimento denominado de pele artificial, composta por três camadas de elastômeros pré-moldados, além de apresentar o aspecto visual e táctil semelhante ao da pele humana se adapta perfeitamente ao relevo da superfície e as suas peculiaridades.Between the two hollow parts of the frames 28 are attached layers of tissues 29 which simulate the stratigraphy of the human thoracic and abdominal walls, their color and their consistency. All layers may vary, in a controlled manner, in their constitution and thickness depending on the objective to be achieved. The skin that lines the pieces has the same elastomeric structure as the trunk lining (9), the fat is composed preferably of latex or similar foam that mimics the adipose tissue, the muscle is composed of filamentary elastomeric layers, according to the musculature to be reproduced. Still the serosa is made of a natural rubber blade. These tissues allow you to practice incision, traction and suturing as it is done “in vivo” and to simulate the most diverse tissue layers of the human body, given their similarity to the original structures. Some parts even contain pockets of artificial “blood” in order to add small bleeding to the procedure giving it greater realism. The pericardium is covered by sensor columns that are coupled to an electronic system that emits a light signal via an infrared LED inserted externally into the body of the sternum whenever the pericardium contacts an object such as a cylindrical needle with a diameter exceeding five tenths of a millimeter. This effect occurs just prior to the penetration of the needle or catheter into the pericardial cavity and provides guidance to the student regarding correct needle placement at the time of puncture and for tactile discrimination of the process to be recorded in memory. The use of disposable parts (31), located in the topography where skills training is performed, as well as their quick removal and replacement, allows for more repetitions without cost, being small and replaceable and accommodating. Firmly over the torso (9) and lining fenestrates make training more dynamic and less expensive. The artificial torso lining (9) presents moisture, distensibility, ductibility, touch and palpation response, cut and suture response, similar to those of human tissues, generating realism that qualifies professionals' training. This so-called artificial skin coating, made up of three layers of pre-molded elastomers, has a visual and tactile appearance similar to that of human skin and adapts perfectly to the surface relief and its peculiarities.

Sendo assim, na face interna do tronco (9) são fixados elementos (31) que simulam alguns dos órgãos internos torácicos e que permitem alguns efeitos adicionais como a palpação dos pulmões e a presença de hérnia diafragmática traumática, situações que devem ser descritas e solucionadas pelo aluno em treinamento. Também transitam pelo interior do torso: fixadores, fiação, placas eletrônicas, sensores, baterias e “plugs” para conexão elétrica e outras. O simulador proposto ainda dispõe de um sistema de barreiras de luzes infravermelhas que detectam um objeto metálico. A eletrônica embarcada é constituída de quatro placas de circuito impresso (PCI), que são controladas por três processadores independentes e um processador de CPU, que visa à comunicação entre os demais. A CPU que processa e executa todas as informações irradiadas das placas posicionadas junto à parte interna das fenestras cervical, torácicas anteriores, torácicas laterais, xifoide e abdominal, que recebe os sinais dos sensores ali instalados e comanda os efeitos relativos a cada procedimento, bem como o acionamento e interrupção dos mesmos por controle remoto.Thus, on the inner surface of the trunk (9) are fixed elements (31) that simulate some of the thoracic internal organs and allow some additional effects such as palpation of the lungs and the presence of traumatic diaphragmatic hernia, situations that should be described and resolved. by the student in training. Also transit the interior of the torso: fasteners, wiring, electronic boards, sensors, batteries and plugs for electrical connection and others. The proposed simulator also has a system of infrared light barriers that detect a metallic object. Embedded electronics are made up of four printed circuit boards (PCI), which are controlled by three independent processors and one CPU processor, which aims to communicate with each other. The CPU that processes and executes all radiated information from the plates positioned near the inside of the cervical, anterior thoracic, lateral thoracic, xiphoid, and abdominal fenestras, which receives the signals from the sensors installed there and controls the effects related to each procedure, as well as their activation and interruption by remote control.

As PCI funcionam através de um processador que comanda uma barreira de luz infravermelha e uma barreira de receptores de infravermelho. Ao longo do tempo, este processador envia um pulso de varredura para a barreira de luz a fim de verificar se algo interrompeu a passagem de luz. Caso haja interrupção, o processador enviará um comando informando a CPU e emitirá um sinal de alerta ao profissional. Com isso, para PCI sensor do Coração, é recebido um comando para ascender um LED infravermelho convencional que informará o toque do instrumento no pericárdio, enquanto para a PCI sensor da traqueia e as PCIs sensores do Tórax são emitidos alertas sonoros. PCI da CPU: o processamento desta placa depende das demais PCIs das quais recebe os pulsos de comando. Para determinados comandos o processador central acionará um sinal sonoro, para um tipo particular de comando acionará um LED de infravermelho convencional com o intuito de demonstrar que o instrumento tocou o pericárdio.PCIs operate through a processor that controls an infrared light barrier and an infrared receiver barrier. Over time, this processor sends a scan pulse to the light barrier to check if something has interrupted the light path. In case of interruption, the processor will send a command informing the CPU and will send a warning signal to the professional. Thus, for PCI Heart sensor, a command is given to raise a conventional infrared LED that will inform the instrument's touch in the pericardium, while for the tracheal PCI sensor and the chest sensor PCIs, audible alerts are issued. CPU PCI: This card's processing depends on the other PCIs from which it receives the command pulses. For certain commands the central processor will beep, for a particular type of command will trigger a conventional infrared LED to demonstrate that the instrument has touched the pericardium.

Além do processamento dos sinais das placas periféricas, a CPU tem em seu layout uma bateria recarregável para o uso fora da rede elétrica convencional com autonomia de aproximadamente duas horas de uso ininterrupto. A CPU possui ainda, uma entrada no padrão PS2 para o controle remoto que tem como funções: ativar e desativar o sinal sonoro da traqueia; ativar e desativar os sinais sonoros do tórax; ativar e desativar o sinal luminoso do toque no pericárdio; rotar o coração e ajuste o volume de áudio.In addition to peripheral signal processing, the CPU has in its layout a rechargeable battery for off-grid use with autonomy of approximately two hours of uninterrupted use. The CPU also has a PS2 standard input for the remote control that has as functions: enable and disable the trachea sound signal; enable and disable the chest beeps; activate and deactivate the pericardial ringing light; Rotate the heart and adjust the audio volume.

Sendo assim, a partir da implementação do sistema é possível: detectar a penetração de uma agulha na região cervical anterior, na zona da traqueia, na região torácica anterossuperior, ao nível do segundo espaço intercostal e região torácica lateral, ao nível do quinto espaço intercostal, e acionar um sinal sonoro; detectar o toque de um instrumento cirúrgico no pericárdio e acionar um sinal luminoso que indicará este toque.Thus, from the implementation of the system it is possible to: detect the penetration of a needle in the anterior cervical region, the trachea zone, the anterior superior thoracic region, at the level of the second intercostal space and the lateral thoracic region, at the level of the fifth intercostal space , and sound a beep; detect the touch of a surgical instrument in the pericardium and trigger a light signal that will indicate this touch.

As figuras e descrição realizadas não possuem o condão de limitar as formas de execução do conceito inventivo ora proposto, mas sim de ilustrar e tornar compreensíveis as inovações conceituais reveladas nesta invenção, de modo que as descrições e imagens devem ser interpretadas de forma ilustrativa e não limitativa, podendo existir outras formas equivalentes ou análogas de implementação do conceito inventivo ora revelado e que não fujam do espectro de proteção delineado nesta invenção.The figures and description made do not limit the embodiments of the inventive concept proposed here, but rather illustrate and make understandable the conceptual innovations disclosed in this invention, so that the descriptions and images must be interpreted in an illustrative and non-illustrative manner. There may be other equivalent or analogous forms of implementation of the inventive concept disclosed herein that do not escape the protective spectrum outlined in this invention.

Tratou-se no presente relatório descritivo de um peculiar e original, tronco humano simulador para treinamento de procedimentos cirúrgicos, dotado de novidade, atividade inventiva, suficiência descritiva e aplicação industrial e, conseqüentemente, revestido de todos os requisitos essenciais para a concessão do privilégio pleiteado.This report describes a peculiar and original human trunk simulator for training surgical procedures, endowed with novelty, inventive activity, descriptive sufficiency and industrial application and, consequently, covered with all the essential requirements for granting the claimed privilege. .

Claims

1 - HUMAN TRUNK SIMULATOR FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES consisting of torso structure (9), representative organ fittings, outer covering representing skin, fenestras (11), (12), (14), ( 15) and fat and muscle layers characterized by electronic procedures monitoring system and representative parts of disposable organs (31).

SIMULATOR HUMAN TRUNK FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES according to claim 1, characterized in that it has in the fenestra (11) a structure (20) filled with serpentiform structures, preferably plastic, and an exhaust (22).

SIMULATOR HUMAN BODY FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES according to claim 1 characterized in that the structure of the heart (32) comprises an elastomeric vault (25), a rigid base (6) with a cavity (26).

HUMAN TRUNK SIMULATOR FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES according to claims 1 and 3 characterized in that the gear system connected to a micro motor is coupled to the base of the heart (32).

SIMULATOR HUMAN TRUNK FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES, according to claim 1, characterized by having two electronic boards equipped with infrared LED micro sensors in the region between the thyroid cartilage (16) and the tracheal tube (17) and in the anterosuperior thoracic region of the torso (14).

HUMAN TRUNK SIMULATOR FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES, according to claim 1, characterized by having sensor columns in the pericardium.

HUMAN TRUNK SIMULATOR FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES, according to claim 1, characterized in that the disposable parts (31) consist of a plastic frame (28), fabric layers (29) and an extrusion (30).

8 - Electronic Snoring System for Surgical Procedures Training characterized by having at least 4 printed circuit boards (PCI) controlled by independent processors and at least one CPU processor.

An electronic trunk simulator for surgical procedure training as claimed in claim 8, further characterized by the fact that the printed circuit boards (PCI) through an independent processor provide an infrared light barrier and an infrared receiver barrier.

Electronic System for Trunk Simulator for Training Surgical Procedures, as claimed in claim 8, and further characterized by the CPU having a PS2 standard input for the remote control of the system.

11. SIMULATOR PROCESS FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES comprising the following steps: a) The individual processor controls an infrared and infrared receiver light barrier; b) Send a scan pulse to the light barrier; c) Detect the presence of a material by interrupting the passage of light; d) Send a command to the CPU; and e) Return with a warning signal to the trader.

A SIMULATOR PROCESS FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES as claimed in claim 11 and further characterized by the interruption of light emission in the heart sensor PCI returning with a signal ascending an infrared LED.

A SIMULATOR PROCESS FOR TRAINING SURGICAL PROCEDURES, according to claim 11, and further characterized by interruption of light emission in the tracheal sensor PCI and the chest sensor PCIs give an audible alert.