ES2732722T3 - Estructuras tisulares simuladas y métodos - Google Patents

Abstract

Un método para hacer una estructura tisular simulada que comprende las etapas de: proporcionar un mandril (30) que tiene un extremo proximal, un extremo distal y un eje geométrico longitudinal, en el que el extremo distal del mandril (30) incluye una parte de enclavamiento (36) que tiene una longitud; proporcionar una parte interna (18) de una estructura tisular simulada; teniendo la parte interior un ánima (20) dimensionada y configurada para recibir la parte de enclavamiento (36) de manera que la longitud completa de la parte de enclavamiento (36) esté situada dentro del ánima; colocar la parte interior (18) sobre el mandril (30); colocar la parte de enclavamiento (36) del mandril (30) en el ánima (20) de la parte interior; rotar el mandril (30) alrededor del eje longitudinal; aplicar silicona no curada en la parte interior (18); curar la silicona para formar una parte exterior (12) que rodee la parte interior; y quitar del mandril (30) la parte interior y la parte exterior como una unidad.

Description

DESCRIPCIÓN

Estructuras tisulares simuladas y métodos

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Campo de la invención

La presente solicitud se refiere a herramientas de entrenamiento quirúrgico y, en particular, a estructuras tisulares simuladas y modelos de órganos para enseñar y practicar cirugías y métodos para realizarlos.

Antecedentes de la invención

Se requiere una técnica de operación de alta destreza de los cirujanos, en general, y, en particular, para realizar operaciones quirúrgicas laparoscópicas. En la cirugía laparoscópica, se hacen varias incisiones pequeñas en el abdomen para la inserción de trocares o tubos cilíndricos pequeños de aproximadamente 5 a 10 milímetros de diámetro a través de los cuales se introducen instrumentos quirúrgicos y un laparoscopio en la cavidad abdominal. El laparoscopio ilumina el campo quirúrgico y envía una imagen ampliada desde el interior del cuerpo a un monitor de vídeo que proporciona al cirujano una vista de cerca de los órganos y de los tejidos. El cirujano realiza la operación manipulando los instrumentos quirúrgicos colocados a través de los trocares mientras observa la transmisión de vídeo en vivo en un monitor. Debido a que el cirujano no ve los órganos ni los tejidos directamente a simple vista, la información visual se obtiene mediante una imagen bidimensional en un monitor en lugar de una observación tridimensional. La pérdida de información cuando se presenta un entorno tridimensional a través de una imagen bidimensional es considerable. En particular, la percepción de profundidad se reduce cuando se observa una imagen bidimensional como guía para manipular instrumentos en tres dimensiones.

Además, debido a que los trocares se insertan a través de pequeñas incisiones y se apoyan contra la pared abdominal, la manipulación de los instrumentos está restringida por la pared abdominal, que tiene un efecto de fulcro o punto de apoyo en el instrumento. El efecto de fulcro define un punto de inclinación que restringe el instrumento a un movimiento limitado. Además, el movimiento de la mano en una dirección lineal provoca un movimiento ampliado del extremo en la dirección opuesta. El movimiento del instrumento no solo se observa en la pantalla en la dirección opuesta, sino que también el movimiento ampliado del extremo depende de la fracción de la longitud del instrumento sobre la pared abdominal. Este efecto de palanca no solo amplía el movimiento, sino que también aumenta las fuerzas del extremo de la herramienta que se reflejan en el usuario. Por lo tanto, la operación de un instrumento con un fulcro requiere aprendizaje y práctica intencionales y no es intuitivamente obvia.

Además, los instrumentos quirúrgicos se colocan a través de orificios que tienen obturaciones que inducen una fricción de adherencia-deslizamiento oscilante causada por la inversión de las direcciones de la herramienta. Por ejemplo, la fricción por adherencia-deslizamiento puede surgir de la inversión de las direcciones de la herramienta cuando, por ejemplo, se cambia rápidamente de tirar a empujar un tejido. Durante dicho movimiento, las piezas de goma de las juntas frotan contra el vástago de la herramienta causando fricción o movimiento de junta con junta antes de que se supere la fricción y el instrumento se deslice en relación con la junta. La fricción de adherencia-deslizamiento, o defecto estructural ("oil-canning") en la interfaz del instrumento y la junta crea una fuerza no lineal.

Las habilidades de coordinación viso-motora son necesarias y deben practicarse para correlacionar el movimiento de la mano con el movimiento del extremo de la herramienta, especialmente a través de la observación en un monitor de vídeo. Además, en la cirugía laparoscópica, la sensación táctil a través de la herramienta disminuye. Debido a que los hápticos o sensaciones táctiles se reducen o se distorsionan, el cirujano debe desarrollar un conjunto de habilidades hápticas básicas que son la base de una cirugía laparoscópica idónea. La adquisición de todas estas habilidades es uno de los principales desafíos en el entrenamiento laparoscópico y la presente invención apunta a mejorar los sistemas y los métodos para el entrenamiento de habilidades laparoscópicas y el rendimiento de la técnica.

Los nuevos profesionales no solo tienen que aprender habilidades laparoscópicas, sino que también los cirujanos laparoscópicos experimentados buscan perfeccionar las habilidades ya adquiridas, así como aprender y practicar nuevas técnicas quirúrgicas que son exclusivas de las cirugías recientemente introducidas. Si bien la capacitación se puede adquirir en el quirófano, ha aumentado el interés por idear métodos de capacitación más rápidos y eficientes, preferiblemente fuera del quirófano. Los cirujanos que logran un nivel razonable de destreza fuera del quirófano están mejor preparados cuando ingresan al quirófano y, por lo tanto, se puede optimizar la experiencia valiosa en el quirófano, lo que disminuye el riesgo para los pacientes y reduce los costos. Para que los cirujanos se familiaricen con habilidades quirúrgicas básicas fuera del quirófano, se han ideado y probado varios simuladores. Un ejemplo de un simulador quirúrgico es el entrenador laparoscópico SIMSEI® fabricado por Applied Medical Resources Corporation en California y descrito en la patente de EE. UU. N.° 8.764.452. El entrenador laparoscópico SIMSEI® emplea órganos tridimensionales vivos o falsos dentro de una cavidad abdominal simulada que no está a la vista directa del usuario.

El uso de un órgano humano o animal vivo en un simulador laparoscópico requiere que el órgano interno esté fresco. Además, los órganos vivos requieren que se tomen medidas sanitarias para proteger al aprendiz de infecciones por gérmenes y similares. También se requieren costos adicionales para la gestión sanitaria y la esterilización de los instrumentos que se usan después de la práctica de una cirugía. Además, el órgano vivo usado debe ser desechado adecuadamente. Asimismo, el olor de un órgano vivo puede ser fétido y puede distraer la atención del aprendiz de las técnicas y de las habilidades. Por lo tanto, resulta deseable que los órganos y los tejidos artificiales que simulan órganos y tejidos vivos puedan reemplazar los órganos vivos en el entrenamiento quirúrgico.

Se han usado muchos órganos artificiales en lugar de órganos humanos o animales vivos en el entrenamiento quirúrgico. Típicamente, estos modelos de órganos artificiales están hechos de silicona, elastómero de uretano, elastómero de estireno o similares. Estos órganos artificiales deben responder adecuadamente cuando se les realicen incisiones, se los manipule o suture, por ejemplo, y deben proporcionar las mismas sensaciones y características táctiles que en una cirugía real. Sin embargo, muchos órganos artificiales carecen de ciertas propiedades y realismo, que son necesarios para cerrar la brecha entre los órganos reales y los artificiales. Además, el grado de realismo debe apuntar a proporcionar medios para enseñar las habilidades que son propias de la capacitación en habilidades laparoscópicas. Como tales, ciertos realismos pueden ser más importantes en un entorno laparoscópico en comparación con un entorno quirúrgico abierto. Por lo tanto, hay una necesidad de órganos y tejidos artificiales y, en particular, de órganos y tejidos artificiales que sean el objetivo del entrenamiento de habilidades laparoscópicas. La presente invención presenta nuevos órganos y tejidos artificiales que son realistas y están dirigidos a la adquisición de habilidades laparoscópicas. La presente invención también proporciona los métodos de fabricación de tales órganos y tejidos artificiales.

Compendio de la invención

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporcionan una estructura tisular simulada y un método de fabricación. La estructura tisular simulada incluye una combinación de dos materiales que se unen entre sí, en la que uno de los materiales forma una estructura anatómica hueca configurada para contener el otro material. Los dos materiales están unidos de una manera anatómicamente ventajosa, de modo que la superficie interior del material exterior se ajuste estrechamente a la superficie exterior del otro. Además, el material interior tiene una característica diferente y más rígida en relación con el material exterior, y la geometría anatómica formada por el material exterior normalmente haría que la inserción del material interior en la geometría exterior dañe la geometría exterior, difícil de lograr, y se reduciría el realismo derivado de las compensaciones, como la reparación y el pegado necesarios debido a una inserción dañina. El método de fabricación de la presente invención incluye la etapa de aplicar un primer material en un estado no curado directamente sobre el segundo material en un estado sólido para encerrar o abarcar total o parcialmente el segundo material; el segundo material define el tamaño y la forma de al menos parte del primer material y forma una construcción unitaria y conectada con el primer material que también es fácil de retirar de un mandril.

De acuerdo con la invención, el método incluye la etapa de proporcionar un mandril que tiene un extremo proximal, un extremo distal y un eje geométrico longitudinal, en el que el extremo distal del mandril incluye una parte de enclavamiento que tiene una longitud. El método incluye la etapa de proporcionar una parte interior de una estructura tisular simulada. La parte interior tiene un ánima dimensionada y configurada para recibir la parte de enclavamiento de tal manera que toda la longitud de la parte de enclavamiento se encuentre dentro del ánima. El método incluye la etapa de colocar la parte interior en el mandril. El método incluye, además, la etapa de colocar la parte de enclavamiento del mandril en el ánima de la parte interior. El método incluye las etapas de rotar el mandril alrededor del eje longitudinal, aplicar silicona no curada en la parte interior, curar la silicona para formar una parte exterior que rodee la parte interior y quitar del mandril la parte interior y la parte exterior como una unidad.

Además, se describe un método proporcionado para hacer una estructura tisular simulada. El método incluye la etapa de proporcionar una estructura anatómica simulada. El método incluye la etapa de proporcionar un mandril que tiene un eje geométrico longitudinal, un extremo proximal y un extremo distal. El mandril está configurado para unirse de manera extraíble a la estructura anatómica simulada. El método incluye la etapa de conectar la estructura anatómica simulada al mandril en una ubicación a lo largo del eje longitudinal. El método incluye la etapa de rotar el mandril y la estructura anatómica simulada conectada. El método incluye la etapa de aplicar un segundo material en un estado no curado al mandril y a la estructura anatómica simulada. El método incluye la etapa de permitir que el segundo material se cure sobre la estructura anatómica simulada y el mandril para formar una estructura tisular simulada en la cual la estructura anatómica simulada esté rodeada por una cubierta delgada del segundo material. La estructura tisular simulada tiene al menos un ánima definida por el segundo material curado en el mandril. El método incluye las etapas de unir el segundo material a la estructura anatómica simulada, y quitar la estructura anatómica simulada con el segundo material unido.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona una estructura tisular simulada. La estructura anatómica simulada tiene un extremo proximal y un extremo distal de un primer material ubicado dentro de una cubierta delgada de un segundo material que tiene un extremo proximal y un extremo distal. La estructura anatómica simulada está unida al segundo material. La estructura anatómica simulada tiene un primer diámetro y una primera ánima en el extremo proximal y el segundo material tiene una segunda ánima que tiene un segundo diámetro en el extremo proximal en la que la primera ánima está sustancialmente alineada con la segunda ánima.

Además, se proporciona un método para hacer una estructura tisular simulada. El método incluye la etapa de proporcionar una primera capa de base plana. El método incluye la etapa de proporcionar un primer estarcido que tenga al menos un orificio y aplicar el primer estarcido sobre la primera capa de base. El método incluye la etapa de aplicar una primera capa de estarcido sobre la primera capa de base a través del primer estarcido. El método incluye las etapas de quitar el primer estarcido, proporcionar una segunda capa de base plana y aplicar una segunda capa de base sobre la capa de estarcido y la primera capa de base. El método incluye, además, la etapa de adherir la segunda capa de base a la primera capa de base.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona una estructura tisular simulada. La estructura tisular simulada incluye una primera capa de base plana que tiene un primer lado y un segundo lado que definen un espesor sustancialmente uniforme entre ellos. La estructura tisular simulada incluye una segunda capa de base plana que tiene un primer lado y un segundo lado que definen un espesor sustancialmente uniforme entre ellos. El segundo lado de la segunda capa de base se enfrenta al primer lado de la primera capa de base. La segunda capa de base se adhiere a la primera capa de base. La estructura tisular simulada incluye además al menos una capa funcional que comprende un material funcional ubicado entre la primera capa de base y la segunda capa de base en la que la capa funcional se forma a través de un estarcido que tiene al menos un orificio para aplicar el material funcional.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1A es una vista superior transparente en perspectiva de una estructura tisular simulada que comprende una parte interior y una parte exterior en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico de acuerdo con la presente invención.

La Figura 1B es una vista superior transparente en perspectiva de una estructura tisular simulada que comprende una parte interior y una parte exterior, en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico de acuerdo con la presente invención.

La Figura 1C es una vista superior en corte transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada que comprende una parte interior y una parte exterior en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico de acuerdo con la presente invención.

La Figura 1D es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada que comprende una parte interior y una parte exterior en la que la parte exterior forma una trompa de Falopio artificial y la parte interior forma un embarazo ectópico de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2A es una vista superior en perspectiva de una parte interior de la Figura 1 de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2B es una vista superior de una parte interior de la Figura 1 de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2C es una vista lateral de una parte interior de la Figura 1 de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2D es una vista inferior de una parte interior de la Figura 1 de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3A es una vista superior en perspectiva, en despiece, de una parte interior, una parte exterior, un adaptador y un mandril de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3B es una vista superior en perspectiva de una parte interior, un adaptador de la parte exterior y un mandril de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3D es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una parte interior y una parte exterior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3E es una vista superior en sección transversal parcial, en perspectiva, de una parte interior y parte exterior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 es una vista superior en perspectiva de un mandril de acuerdo con la presente invención.

La Figura 5 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 6 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 7A es una vista superior en perspectiva de una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 7B es una vista superior de una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 7C es una vista lateral de una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 7D es una vista lateral de una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 8 es una vista superior en perspectiva de un mandril de acuerdo con la presente invención.

La Figura 9 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 10 es una vista superior en perspectiva de una parte de un mandril y una parte interior de acuerdo con la presente invención.

La Figura 11 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 12 es una vista superior en perspectiva de una parte interior y un mandril de acuerdo con la presente invención.

La Figura 13 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 14A es una vista superior en sección transversal parcial, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 14B es una vista superior en perspectiva, en sección transversal parcial, transparente, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 15 es una vista superior de un estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 16 es una vista superior de un estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 17 es una vista superior de un estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 18 es una vista superior de un estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 19 es una vista superior en perspectiva de un estarcido y una parte de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 20 es una vista superior en perspectiva de un estarcido y una parte de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 21 es una vista superior en perspectiva de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 22 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una parte de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 23 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una parte de una estructura tisular simulada y un estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 24 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 25 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una parte de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 26 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 27 es una vista superior en sección transversal, transparente, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 28 es una vista superior en perspectiva de un estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 29 es una vista superior en perspectiva de una capa de base y un estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 30 es una vista superior en perspectiva de una primera capa de base y una primera capa de estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 31 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una primera capa de base, una primera capa de estarcido y una segunda capa de base de acuerdo con la presente invención.

La Figura 32 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una primera capa de base, una primera capa de estarcido, una segunda capa de base y un segundo estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 33 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una primera capa de base, una primera capa de estarcido, una segunda capa de base y una segunda capa de estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 34 es una vista superior en sección transversal en perspectiva de una primera capa de base, una primera capa de estarcido, una segunda capa de base, una segunda capa de estarcido y una tercera capa de base de acuerdo con la presente invención.

La Figura 35 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una primera capa de base, una primera capa de estarcido, una segunda capa de base, una segunda capa de estarcido, una tercera capa de base y un tercer estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 36 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una primera capa de base, una primera capa de estarcido, una segunda capa de base, una segunda capa de estarcido, una tercera capa de base y una tercera capa de estarcido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 37 es una vista superior en sección transversal, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 38 es una vista superior en sección transversal, transparente, en perspectiva de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

La Figura 39 es una vista superior en sección transversal, transparente, en perspectiva, de una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Volviendo ahora a las Figuras 1A-1D, se muestra una estructura tisular simulada 10 de acuerdo con la presente invención. La estructura tisular simulada 10 incluye una parte exterior 12 de silicona que tiene una superficie exterior y una superficie interior. La superficie interior define una cavidad interior 14. La cavidad interior 14 está interconectada con al menos una abertura 16. La cavidad 14 de la estructura tisular simulada 10 de las Figuras 1A-1D incluye dos aberturas 16 y la cavidad 14 es similar a un ánima y es generalmente alargada. En particular, la parte exterior 12 está configurada para tener el tamaño y la forma de una estructura tisular, un órgano, o al menos una parte de una anatomía. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 1A-1D, la parte exterior 12 está configurada en forma y tamaño para representar una trompa de Falopio de la anatomía humana femenina. Las Figuras 1B y 1C ilustran un alargamiento proximal que es más largo, para formar integralmente una trompa de Falopio, que el que se muestra en las Figuras 1A y 1C, para poder conectarse opcionalmente a una extensión de la trompa de Falopio formada por separado. La abertura proximal 16 se puede conectar a un útero artificial y/o a una extensión de la trompa de Falopio formada por separado y la abertura distal 16 incluye cortes longitudinales que imitan la trompa de Falopio. La parte exterior 12 está hecha de silicona tal como silicona vulcanizada a temperatura ambiente curada con platino (PCRTVS, por sus siglas en inglés). La parte exterior 12 también puede estar hecha de cualquier otro tipo de material de silicona, polímero, goma, elastómero y similares.

La estructura tisular simulada 10 incluye además una parte interior 18 que está localizada dentro de la cavidad 14 de la parte exterior 12. La parte interior 18 incluye una superficie exterior y una superficie interior. La superficie interior de la parte exterior 12 se ajusta estrechamente a la superficie exterior de la parte interior 18. La parte interior 18 de espuma está conectada a la parte exterior 12. En la variación que se muestra en las Figuras 1A-1D, la parte interior 18 de espuma está conectada a la parte exterior 12 cerca del extremo proximal de la trompa de Falopio y está configurada para representar un embarazo ectópico y, como tal, es de color oscuro, tal como negro o marrón. La parte interior 18 está hecha de material de espuma. El material de espuma puede ser espuma de uretano, espuma de silicona o cualquier otra espuma adecuada. Si se usa espuma de uretano para la parte interior 18, la parte exterior 12 de silicona no se pegará tanto a la espuma de uretano y la parte exterior 12 de silicona se podrá remover más fácilmente con respecto a la parte interior 18, lo que lo hace ventajoso para facilitar y simular la extirpación quirúrgica del embarazo ectópico simulado. Si se usa espuma de silicona para la parte interior 18, la parte exterior 12 de silicona se pegará más a la parte interior 18 de espuma de silicona y la parte exterior 12 de silicona será más difícil de remover con respecto a la parte interior 18, lo que lo hace ventajoso para aumentar el nivel de dificultad y habilidad quirúrgica necesaria para extirpar el embarazo ectópico simulado. La parte interior 18 tiene un eje longitudinal, un perímetro exterior y una anchura o diámetro exterior definido por el perímetro exterior, medido perpendicular al eje longitudinal. El diámetro exterior de la parte interior 18 es igual o menor que el ancho o diámetro interior de la parte exterior en la misma posición a lo largo del eje longitudinal. La longitud de la parte interior 18 es más corta que la parte exterior 12 a lo largo del eje longitudinal. La parte exterior 12 en una ubicación ya sea proximal al extremo proximal de la parte interior 18 o distal al extremo distal de la parte interior 18, tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo proximal de la parte interior o tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo distal de la parte interior, respectivamente. En otra variación, tal como se muestra en las Figuras 1A-1D, la parte exterior 12 en una ubicación proximal al extremo proximal de la parte interior 18 y distal al extremo distal de la parte interior 18 tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo proximal de la parte interior y tiene una anchura o diámetro interior que es más pequeño que la anchura o diámetro exterior del extremo distal de la parte interior, respectivamente.

Tal configuración encapsula la parte interior 18 dentro de la parte exterior, evitando su migración a lo largo de la dirección longitudinal. La parte interior 18 queda capturada entre estrangulaciones en la parte exterior en los extremos opuestos de la parte interior.

Volviendo ahora a las Figuras 2A-2D, se muestran en ellas varias vistas de una parte interior 18 hecha de material de espuma. La parte interior 18 tiene una superficie exterior y una superficie interior. La superficie exterior tiene forma de bulbo. La parte interior 18 incluye un ánima 20 definida por la superficie interior. El ánima 20 se extiende entre una abertura proximal 22 en el extremo proximal y una abertura distal 24 en el extremo distal. El ánima 20 está configurada para encajar en un mandril. Como tal, al menos parte del ánima 20 tiene una sección transversal no circular, de modo que la parte interior 18 no se mueve con respecto al mandril cuando el mandril gira. La forma de la sección transversal del ánima 20 es hexagonal, aunque la invención no está limitada a ella y la sección transversal puede ser alargada, con forma de ranura, triangular, cuadrada, pentagonal o de cualquier otra forma que impida que la parte interior de espuma gire libremente mientras está en el mandril. Se pueden emplear medios distintos a la forma de la sección transversal del ánima 20, tal como un pasador u otro dispositivo de bloqueo, para asegurar la parte interior 18 de espuma al mandril 20.

Como alternativa, y con respecto ahora a las Figuras 3A-3E, la parte interior 18 puede tener, o no, un ánima 20 configurada para montarla en un mandril. En cambio, la parte interior 18 está formada con una protuberancia macho 26 tal como se muestra en las Figuras 3A-3E. La protuberancia macho 26 incluye una superficie exterior que tiene una sección transversal no circular. La sección transversal de la protuberancia macho 26, tomada perpendicularmente al eje longitudinal, es alargada, con forma de ranura, triangular, cuadrada, pentagonal, hexagonal o de cualquier otra forma que impida que la parte interior gire libremente mientras está en el mandril 30. El mandril 30 es una varilla cilíndrica alargada estándar con una sección transversal circular tal como se muestra en las Figuras 3A-3C. Un adaptador 28 está dispuesto y configurado para conectarse al extremo distal del mandril 30. El adaptador 28 incluye una protuberancia hembra 32 que tiene una forma que está dimensionada y configurada para recibir la protuberancia macho 26 de la parte interior 18 de manera que se asegura la parte interior 18 en el mandril 30 para que la parte interior 18 no gire con respecto al mandril 30 durante el proceso de fabricación cuando el mandril 30 está girando. La parte interior 18 de espuma y el mandril 30 están configurados para presentar una geometría de enclavamiento entre el mandril 30 y la parte interior 18. La geometría se logra durante el proceso de diseño y se incorpora a los moldes usados para fabricar tanto los mandriles formadores como la parte interior 18 de espuma. La forma entre los dos puede ser de cualquier geometría que evite que los componentes giren libremente unos sobre otros. Las Figuras 3D-3E muestran la parte exterior 12 conectada a la parte interior 18 en un producto final retirado del mandril 30.

El método de fabricación de la estructura tisular simulada 10 se describirá a continuación. Se usa un mandril 30 para fabricar la anatomía simulada. El mandril 30 está típicamente conectado a un motor que hace girar el mandril 30 alrededor de su eje longitudinal. Un molde, típicamente un molde que tiene una forma deseada, tal como la forma de una parte anatómica a formar, se une al mandril 30. Cuando se enciende el motor, el mandril 30 gira y se aplica silicona no curada, tal como PCRTVS no curada, al molde giratorio que está conectado al mandril 30. Cuando la silicona no curada comienza a curarse, adquiere la forma del molde subyacente. La silicona no curada se aplica, por ejemplo, pintando capas, pulverizando o sumergiendo el molde. Cuando se completa la aplicación de la silicona, se deja curar la silicona no curada y luego se retira la estructura tisular simulada 10 resultante del molde y del mandril 30 para crear una estructura tisular hueca de una forma deseada. Los órganos huecos típicos que se pueden crear con este método incluyen el recto, los ovarios, las trompas de Falopio, los vasos, el útero y otros órganos.

Volviendo ahora a la Figura 4, se muestra en ella un mandril 30 de acuerdo con la presente invención. El mandril 30 es una varilla cilíndrica alargada que tiene una sección transversal circular en el extremo proximal o extremo proximal con otra forma, configurada para la conexión a un motor. Al menos parte del mandril 30, la parte de enclavamiento 36, está configurada para enclavarse con una parte interior 18 de espuma preformada. La parte de enclavamiento 36 está configurada para insertarse en un ánima 20 de forma complementaria a la parte interior 18 de espuma. En una variación, la parte de enclavamiento 36 tiene una sección transversal hexagonal que está dimensionada para encajar dentro de un ánima 20 que tiene una sección transversal hexagonal. La parte interior 18 de espuma está diseñada para ser parte de la estructura tisular simulada 10 final. En una variación del mandril 30, el mandril 30 incluye al menos una parte anatómica 38. En la variación que se muestra en la Figura 4, la parte anatómica 38 está ubicada en el extremo distal del mandril 30 y la parte de enclavamiento 36 está ubicada proximal a la parte anatómica 38 a lo largo del eje longitudinal y la parte cilíndrica del mandril 30 está ubicada proximal a la parte de enclavamiento 36. La parte anatómica 38 está configurada para representar al menos parte de una anatomía. En particular, la parte anatómica 38 está configurada para imitar una parte hueca de una anatomía. En la Figura 4, la parte anatómica 38 está configurada para simular una trompa de Falopio o un extremo distal de una trompa de Falopio de una anatomía humana femenina. Como tal, la parte anatómica 38 está curvada y tiene un extremo distal de mayor diámetro. La parte anatómica 38 está conectada al mandril 30 en una ubicación distal a la parte de enclavamiento 36, aunque la invención no está limitada a ella y la parte de enclavamiento puede estar ubicada entre dos partes anatómicas 38 o estar formada como parte de la porción anatómica 38. La parte del mandril 30 que es proximal a la parte de enclavamiento 36 también sirve como una segunda parte anatómica proximal 38, tal como el extremo proximal de una trompa de Falopio.

Volviendo ahora a la Figura 5, se muestra un mandril 30 en yuxtaposición con una parte interior 18 de acuerdo con la presente invención. La parte interior 18 de la Figura 5 tiene la forma de un embarazo ectópico de las Figuras 2A-2D. El extremo proximal 34 del mandril 30 se inserta en la abertura distal 24 del ánima 20 de la parte interior 18. La parte interior 18 se mueve a lo largo de la parte cilindrica del mandril 30 hacia la parte de enervamiento 36. La parte interior 18 se desliza a lo largo del eje longitudinal del mandril 30. La forma hexagonal de la parte de enervamiento 36 del ^{mandril 30 está alineada con la forma hexagonal del ánima 20 de la parte interior 18 y la parte de ene} r ^{vamiento 36} del mandril 30 se inserta en el ánima 20 de la parte interior 18. La parte interior 18 se bloquea de forma segura sobre el mandril 30 con un ligero ajuste de interferencia que evita que gire con respecto al mandril 30 o que se deslice fácilmente de manera distal o proximal a lo largo del mandril 30. El mandril 30 está conectado a la parte interior 18 en la ubicación de la parte de enclavamiento 36 a través de un ajuste de interferencia como se muestra en la Figura 6. El mandril 30 y la parte interior 18 unida se conectan luego a un motor (no mostrado) configurado para recibir y conectarse con el extremo proximal del mandril 30. El motor está configurado para hacer girar el mandril 30 y la parte interior 18 unida alrededor de su eje longitudinal.

A medida que giran el mandril 30 y la parte interior 18 unida, se aplica silicona no curada tal como PCRTVS para cubrir al menos la parte anatómica 38A y la parte interior 18 y, cuando corresponda, una segunda parte anatómica 38B que está próxima a la parte de enclavamiento 36 como se muestra en la Figura 6. A medida que gira el mandril 30, se aplica más silicona no curada hasta lograr un grosor deseado del material que formará la parte exterior 12. La silicona no curada comienza a curarse y puede aplicarse silicona no curada adicional continuamente. La silicona no curada se aplica una y otra vez sobre el mandril 30 y la parte interior 18 juntas. La silicona no curada se puede aplicar con una brocha, un rociador, por inmersión o de otra forma. La rotación del mandril 30 evita que la silicona se cure para formar áreas cubiertas de manera irregular. Una vez curada la silicona, se forma la parte exterior 12 que comprende la capa de silicona alrededor del mandril 30. Por lo tanto, la superficie exterior de la parte interior 18 definirá el tamaño y la forma de al menos parte de la superficie interior de la parte exterior 12 y la superficie exterior de la parte anatómica 38 definirá el tamaño y la forma de al menos parte de superficie interior de la parte exterior 12 de una manera sustancialmente continua de modo que tanto la parte interior 18 como la o las partes anatómicas 38 definen el tamaño y la forma de la parte exterior 12. La parte anatómica 38 está adyacente a la parte interior 18 ubicada en el mandril 30 y la parte exterior de silicona no curada se aplica a ambas de manera sin costura para formar una estructura tisular simulada 10 unificada. La parte interior 18 se puede retirar del mandril 30 junto con la parte exterior 18, mientras que la parte anatómica 38 del mandril 30 permanece fija en el mandril 30. Por lo tanto, la silicona no curada se aplica a la parte interior 18 que se puede quitar del mandril 30 formando una sola pieza que se une a la parte exterior 12, en donde la parte anatómica 38 que sirve de molde para al menos otra parte de la porción exterior 12 es no extraíble del mandril 30, al menos cuando la parte exterior 12 y la parte interior 18 son retiradas.

Una vez que la silicona se cura, la parte exterior 12 de la segunda parte anatómica 38B se enrolla a lo largo del mandril 30 hacia la parte interior 18 o el extremo proximal del mandril 30 y luego la parte interior 18 y la parte exterior 12 de silicona se pueden quitar fácilmente del mandril 30 como una sola unidad. El enrollamiento del extremo proximal de la parte exterior 12 ayuda a aliviar cualquier fuerza de fricción entre la parte exterior 12 y el mandril 30 para facilitar la extracción del modelo anatómico final. Como se explicó anteriormente, si la parte interior 18 está hecha de espuma de silicona, entonces la silicona no curada, al curarse, se enclavará, se unirá y conectará con la espuma de silicona con mayor fuerza que si la parte interior 18 estuviera hecha de espuma de uretano. Esta unión más fuerte ayudará a retirar juntas con mayor facilidad la capa exterior de silicona 12 y la parte interior 18 unida. Se puede aplicar un desmoldeante o un material de protección sobre la parte anatómica 38 y la parte cilindrica del mandril 30 para facilitar la extracción de la parte exterior 12 y la parte interior 18, lo que da como resultado la estructura tisular simulada 10 de la Figura 1.

Este método se puede usar para hacer trompas de Falopio con embarazos ectópicos como se acaba de describir, en las que la parte interior 18 simula un embarazo ectópico y la parte exterior 12 de silicona simula la trompa de Falopio. El procedimiento se puede usar para hacer una amplia gama de otras anatomías. El método adaptado para hacer ovarios y ovarios con quistes con trompas de Falopio se describirá a continuación en la presente memoria. Otras anatomías que pueden simularse incluyen úteros sanos y fibromas. La espuma de la parte interior 18 puede ser rígida o flexible y, como se describió anteriormente, puede estar hecha de uretano, silicona u otro material. Además, el tejido simulado podría ser cualquier otro material que no sea silicona que se pueda aplicar a un mandril por inmersión, pintado, pulverizado, etc.

Además, el método puede combinarse con las etapas de proporcionar un manguito de malla, por ejemplo, hecho de malla de nylon, colocar el manguito de malla sobre el mandril 30 y aplicar el material de la parte exterior 12, tal como la silicona no curada. La silicona no curada, si se aplica a la malla, se derramará sobre el material de la malla y se curará integralmente en la malla. Del mismo modo, la malla aplicada a la silicona no curada se curará de forma integral conjuntamente. Ventajosamente, la malla hace que la parte exterior 12 sea capaz de sostener suturas para la práctica de suturar ciertas anatomías.

Volviendo ahora a las Figuras 7A-7D, se muestran varias vistas de una parte interior 18 hecha de material de espuma. La parte interior 18 tiene una superficie exterior y una superficie interior. La superficie exterior tiene forma de bulbo y está configurada para representar un ovario humano femenino. La parte interior 18 incluye un ánima 20 definida por la superficie interior. El ánima 20 se extiende desde la abertura proximal 22 en el extremo proximal hacia la parte interior 18. El ánima 20 no se extiende a través de la parte interior 18 y solo tiene una abertura 22 en el extremo proximal. El ánima 20 está configurada para encajar sobre un mandril 30. Como tal, al menos parte del ánima 20 tiene una sección transversal no circular, de modo que la parte interior 18 no se mueve con respecto al mandril 30 cuando la parte interior 18 está montada en el mandril 30 y el mandril 30 gira. La forma de la sección transversal del ánima 20 es hexagonal, aunque la invención no se limita a ella y la sección transversal puede ser alargada, con forma de ranura, triangular, cuadrada, pentagonal o de cualquier otra forma que impida que la parte interior 18 de espuma gire libremente mientras está en el mandril 30. Se pueden emplear medios distintos a la forma en sección transversal del ánima 20, tal como un pasador o traba, para asegurar la parte interior 18 de espuma al mandril 20. Por supuesto, la parte interior 18 puede tener o no un ánima 20 configurada para montarse en un mandril. Como alternativa, la parte interior 18 se forma con una protuberancia macho 26 como se muestra en las Figuras 3A-3C para conectar la parte interior 18 al mandril 30. La parte interior 18 de las Figuras 7A-7D incluye dos superficies exteriores más planas interconectadas por dos superficies laterales curvas. La forma de la sección transversal tomada perpendicular al eje longitudinal de la parte interior 18 es ovalada, elíptica, alargada o de otro modo tiene una longitud más larga con respecto a su anchura. La superficie exterior de la parte interior 18 incluye una depresión 40. La depresión 40 es una concavidad formada en la superficie exterior de la parte interior 18. La depresión 40 está dimensionada y configurada para recibir un quiste, fibroma o tumor artificial (no mostrado). El quiste, fibroma o tumor artificial 42 se fabrica por separado para simular un quiste, fibroma o tumor real y se dimensiona y configura para encajar dentro de la depresión 40. El quiste, fibroma o tumor artificial puede estar hecho de silicona o espuma y puede teñirse adecuadamente para representar con precisión la estructura respectiva. El quiste, fibroma o tumor artificial 42 se coloca con un poco de adhesivo, si es necesario, en la depresión 40 y la silicona no curada de la parte exterior 12 se aplica luego tanto a la pieza inserta de la depresión como a la parte interior 18. En otra variación, no se forman depresiones 40 y los quistes simulados 42 se unen directamente a la superficie exterior de la parte interior 18. En otra variación más, los quistes simulados 42 se forman integralmente con la parte interior 18 y son opcionalmente del mismo material que la parte interior 18.

Volviendo ahora a la Figura 8, se muestra un mandril 30 de acuerdo con la presente invención. El mandril 30 es una varilla cilíndrica alargada que tiene una sección transversal circular. El mandril 30 incluye una parte de enclavamiento 36 configurada para enclavarse con una parte interior 18 de espuma preformada. En una variación mostrada en la Figura 8, el mandril 30 incluye una parte de enclavamiento 36 situada en el extremo distal 34 del mandril 30. La parte de enclavamiento 36 está configurada para insertarse en un ánima 20 de forma complementaria a la parte interior 18 de espuma. En una variación, la parte de enclavamiento 36 tiene una sección transversal hexagonal que está dimensionada para encajar dentro de un ánima 20 que tiene una sección transversal hexagonal. La parte interior 18 de espuma está diseñada para ser parte de la estructura tisular simulada 10 final.

Volviendo ahora a la Figura 9, se muestra un mandril 30 en yuxtaposición con una parte interior 18 de acuerdo con la presente invención. La parte interior 18 de la Figura 9 tiene la forma de un ovario de las Figuras 7A-7D. El extremo distal 34 del mandril 30 se inserta en la abertura proximal 22 del ánima 20 de la parte interior 18. La forma hexagonal del extremo distal 34 del mandril 30 está alineada con la forma hexagonal del ánima 20 de la parte interior 18 y la parte de enclavamiento 36 del mandril 30 se inserta en el ánima 20 de la parte interior 18. La parte interior 18 queda bloqueada con firmeza en el mandril 30 con un ligero ajuste de interferencia. El mandril 30 conectado a la parte interior 18 a través de un ajuste de interferencia se muestra en la Figura 10. El mandril 30 y la parte interior 18 unida se conectan luego a un motor (no mostrado) configurado para recibir y conectarse con el extremo proximal del mandril 30. El motor está configurado para hacer girar el mandril 30 y la parte interior 18 unida alrededor de su eje longitudinal.

Un quiste, tumor u otra variación anatómica simulada se coloca en la depresión 40 y se une a la misma o se mantiene en su lugar con un adhesivo o con la aplicación simultánea de silicona húmeda que constituye la parte exterior 18. A medida que se hacen girar el mandril 30 y la parte interior 18 unida y los quistes unidos, se aplica silicona no curada, tal como PCRTVS, para cubrir al menos la parte interior 18 y los quistes unidos. A medida que gira el mandril 30, se aplica más silicona no curada hasta lograr el espesor deseado de material. La silicona no curada comienza a curarse y puede aplicarse silicona no curada adicional continuamente. La silicona no curada se aplica en la parte interior 18 y también se puede aplicar en el mandril 30. La silicona no curada se puede aplicar con un pincel de pintar, pulverizándola, por inmersión o de otra forma. La rotación del mandril 30 evita que la silicona se cure para formar áreas cubiertas de manera irregular. Una vez que la silicona está completamente curada, se forma la parte exterior 12 que comprende la capa de silicona alrededor del mandril 30. Por lo tanto, la superficie exterior de la parte interior 18 definirá el tamaño y la forma de al menos parte de la superficie interior de la parte exterior 12. Una vez que la silicona se cura, una parte de ella en el mandril 30 puede enrollarse distalmente a lo largo del eje longitudinal. Se puede agarrar y tirar distalmente de la parte interior 18 para retirar la construcción del mandril 30. La parte interior 18 de espuma y la parte exterior 12 de silicona se pueden quitar fácilmente del mandril 30 como una sola unidad. La estructura tisular simulada 10 resultante, tal como se extrae del mandril 30, se ilustra en la Figura 11. Como se explicó anteriormente, si la parte interior 18 está hecha de espuma de silicona, entonces la silicona no curada, al curarse, se enclavará y conectará con la espuma de silicona con mayor fuerza que si la parte interior 18 estuviera hecha de espuma de uretano. Esta unión más fuerte ayudará a retirar conjuntamente con mayor facilidad la capa exterior 12 de silicona y la parte interior 18 unida, como una unidad. Se puede aplicar un desmoldeante o un material de protección sobre el mandril 30 para facilitar la extracción de la parte exterior 12 y la parte interior 18 juntas, lo que da como resultado la estructura tisular simulada 10.

Volviendo ahora a la Figura 12, se muestra otra variación en la que una parte interior 18 está dimensionada y configurada para asemejarse a un útero. La parte interior 18 se muestra con uno o más quistes simulados 42 unidos a la parte interior 18 en la ubicación de las depresiones 40 si se disponen depresiones 40 para colocar los quistes simulados 42. Se debe tener en cuenta que los quistes simulados se usan de manera intercambiable con un tumor, fibroma u otro objetivo quirúrgico anatómico o general similar en toda la extensión de la memoria. La parte interior 18 incluye un ánima 20 que se abre en el extremo proximal. El ánima 20 está dimensionada y configurada de tal manera que la parte interior 18 no gira con relación al mandril 30. El mandril 30 es más corto, de modo que el extremo proximal de la estructura tisular simulada 10 resultante tiene una forma sustancialmente realista. Los mismos métodos descritos anteriormente se usan para formar la estructura resultante 10 mostrada en la Figura 13 en la que los tumores simulados 42 están incrustados entre la parte exterior 12 y la parte interior 18. El ánima 20 en el extremo proximal de la estructura tisular simulada 10 simula el canal uterino y, como la parte interior 18 está hecha de espuma, un cirujano puede agarrar y tirar de la estructura tisular simulada durante la cirugía simulada sin riesgo de rasgado, como sucedería probablemente si la parte interior estuviera hecha de silicona, por ejemplo. El cirujano se aproximará a los quistes 42 objetivo y cortará a través de la parte exterior 12 y diseccionará los quistes 42 del útero simulado 10.

La presente invención crea una estructura tisular simulada 10 que combina ventajosamente material de silicona con material de espuma que se une de una manera anatómicamente ventajosa para representar embarazos ectópicos, quistes, fibromas, tumores u otra parte anatómica en combinación con una estructura anatómica hueca. El método incluye aplicar silicona directamente sobre la parte interior para formar la parte exterior y simultáneamente moldear la parte exterior en la parte interior de manera integral para formar una construcción unificada. De otra manera, la parte exterior de silicona tendría que formarse por separado sobre un mandril y retirarse una vez curada. Luego, la estructura de silicona hueca formada tendría que cortarse y a continuación se insertaría una pieza de espuma en la estructura de silicona. Abrir por corte la estructura de silicona sería la única forma de acomodar un tamaño y una forma de material de espuma mientras se mantienen las características anatómicas, tales como estructuras tubulares estrechadas en uno o más extremos de la parte interior de la espuma. Después de insertar la parte interior de espuma, la silicona cortada tendría que volver a pegarse para completar la anatomía en cuestión, creando una estructura tisular simulada inferior. Al usar la parte interior 18 de espuma como parte del mandril de formación 30 que se puede quitar e integrar a la estructura tisular simulada, la presente invención elimina ventajosamente varias etapas en el proceso de fabricación, incluida la apertura por corte de una forma de silicona hueca, la inserción de una pieza interior de espuma en la abertura creada por el corte, y luego, el pegado de la abertura cerrada al terminar. El corte de la forma hueca es necesario por el tamaño de la parte interior en relación con la estructura anatómica tubular circundante. Forzar una inserción de espuma a través de una abertura en la forma de silicona hueca daría lugar a que la silicona se rasgue durante el procedimiento. Por lo tanto, la presente invención resuelve muchos problemas para crear una estructura tisular simulada ideal. Además, retirar el material de silicona de un mandril 30 es complicado porque la silicona es claramente pegajosa y las formas complejas tales como las trompas de Falopio con embarazo ectópico pueden ser en extremo difíciles de remover del mandril sin incurrir en daños en la pieza de trabajo. La adición de la pieza inserta de espuma al mandril reduce en gran medida la dificultad de quitar la parte de silicona del mandril porque una parte de la porción de silicona está unida a la pieza inserta de espuma, la cual se desliza fácilmente fuera del mandril en lugar de al mandril directamente. Las partes de silicona unidas a una parte anatómica 30 o una parte cilíndrica del mandril 30 pueden agruparse primero cerca de la parte interior de espuma y luego la parte interior 18 puede deslizarse fácilmente fuera del mandril 30. Como se mencionó anteriormente, la espuma puede representar un componente separado tal como un quiste, fibroma o tumor o simplemente servir como material de relleno o capa tisular de diferente densidad para ayudar a cierta anatomía a conservar una forma tridimensional o definir y replicar ciertas formas anatómicas características. Además, contar con el curado de la silicona en la espuma agrega un elemento de dificultad a las operaciones de entrenamiento simuladas que pueden ser deseables en ciertas situaciones, ya que la disección entre planos tisulares no siempre es fácil. La presente invención proporciona una estructura tisular simulada con todas estas ventajas. Además, como se mencionó anteriormente, las variaciones pueden incluir una selección de material diferente para la parte interior 18, incluidas las densidades variables de espuma y los plásticos que se pueden usar dependiendo de la sensación deseada del componente anatómico.

La estructura tisular simulada 10 de la presente invención es particularmente adecuada para operaciones laparoscópicas y puede emplearse con un entrenador laparoscópico; sin embargo, la invención no se limita a esto y la estructura tisular simulada 10 de la presente invención se puede usar sola para practicar diversas operaciones de cirugía con la misma eficacia.

Volviendo ahora a las Figuras 14A-14B, se muestra una estructura tisular simulada 110 de acuerdo con la presente invención. La estructura tisular simulada 110 incluye al menos una primera capa 112 y una segunda capa 114 y al menos una capa de tamiz o estarcido 115 situada entre la primera capa 112 y la segunda capa 114. La primera capa 112 y la segunda capa 114 están típicamente hechas de silicona y conformadas en láminas planas, teniendo cada capa un primer lado y un segundo lado y definiendo un espesor sustancialmente uniforme entre ellas. La primera capa 112 y la segunda capa 114 son sustancialmente idénticas y planas y, en una variación, al menos una de la primera capa 112 y de la segunda capa 114 es transparente o translúcida, de modo que la al menos una capa de tamiz 116 que se encuentra entre la primera capa 112 y la segunda capa 114 es visible a través de la primera capa 114 y de la segunda capa 116. La capa de tamiz 116 comprende una aplicación de una capa de protección, de desprendimiento, de adhesivo, de silicona, hidrogel u otro material que se aplica usando un tamiz, estarcido, una placa, una máscara u otro método de transferencia de imágenes. Las Figuras 14A-14B, en particular, ilustran tres capas de silicona y un total de dos capas de tamiz ubicadas entre las tres capas de silicona, en donde cada capa de tamiz está ubicada entre dos capas de silicona adyacentes. El procedimiento para hacer la estructura tisular simulada 110 implica fundir láminas de silicona u otro material elastómero para formar las capas de base y usar un tamiz, un estarcido u otro método de transferencia de imágenes para aplicar un material de protección, un adhesivo, una silicona u otro material para formar las capas de estarcido funcionales, aplicando la capa funcional a una capa de base curada que luego se superpone con una capa de base no curada y se repite el procedimiento después de que la capa de base no curada se haya curado hasta formar un espesor de material con propiedades deseadas para una simulación quirúrgica.

Una versión de este procedimiento implica el uso de un estarcido para aplicar un desmoldeante o un material de protección sobre las láminas de silicona en un patrón deseado. Mediante el uso de estarcidos, tamices o placas litográficas, se puede adaptar una cobertura de protección a un patrón específico como de puntos, medios tonos u otro patrón para dar a un área específica, un porcentaje de adherencia o adherencia relativa entre dos láminas de material. Por ejemplo, si un estarcido incluye un patrón que está abierto aproximadamente en 50% y se usa para aplicar una capa de estarcido de material de protección a una capa de silicona de igual área, la adherencia de la capa de silicona adyacente se reducirá en aproximadamente 50%. El patrón del desmoldeante/material de protección se aplica a una primera superficie de una lámina de silicona previamente curada a través del estarcido, tamiz u otra placa. Esta lámina preparada se coloca luego sobre una lámina de silicona no curada que puede o no residir dentro de un molde. Luego se da tiempo para que se cure la combinación de la lámina de silicona curada con una capa de estarcido y la capa de silicona no curada. Una vez curada, se obtiene una construcción en sándwich que tiene características de interfaz variables a través del plano de la interfaz debido a la capa de estarcido. Este método, cuando se lo repite con múltiples capas, acumula un espesor específico de tejido simulado con propiedades deseadas que incluyen variabilidad de la interfaz del plano X-Y, propiedades a lo largo del eje Z, además de y/o diferentes de las propiedades del material y las características visuales. Un mayor porcentaje de área cubierta por puntos del desmoldeante/material de protección a través del estarcido, la placa o el tamiz creará un tejido que se siente más suave y es más fácil de separar. Un porcentaje menor de área cubierta por puntos del desmoldeante/material de protección a través del estarcido, la placa o el tamiz creará un bloque sólido que se siente más duro y es más monolítico y será más difícil de cortar o de separar usando instrumentos quirúrgicos.

En otra variación, en lugar de aplicar un material de protección o desmoldeante a través de un estarcido, una placa o un tamiz a una capa de silicona curada, se aplica silicona u otro adhesivo a través del estarcido, placa, máscara o tamiz en un patrón particular o semitono a una capa de silicona curada que luego se puede usar para unir dos láminas de silicona previamente curadas creando dos capas que se adhieren selectivamente con adherencia variable a lo largo del plano de la interfaz y posteriormente forman capas adicionales para crear una construcción de múltiples capas con adherencia variable en los planos en interfaz a lo largo el eje Z. Por lo tanto, la capa de estarcido es una capa funcional, cuya función se puede seleccionar del grupo de adherencia, desprendimiento y color.

El patrón en el estarcido, placa o tamiz no se limita a puntos y se puede aplicar material creando capas de estarcido para una estructura tisular simulada en donde se crean líneas, bandas, óvalos, cuadrados, curvas u otras formas de diversos grosores y colores mediante la capa de estarcido, por ejemplo, para imitar vasos, músculos, capas de grasa u otros órganos y tejidos complejos en una capa bidimensional e intercomunicarse con capas adyacentes en una construcción tridimensional en la que las estructuras hacen transición y continúan a través de múltiples capas. Este método se usa para construir un espesor total deseado del material de la estructura tisular que se usará en la simulación quirúrgica.

Además, cada una de estas técnicas, que aplican un material de protección o adhesivo usando un estarcido, tamiz o placa empleando métodos de impresión, puede usarse con láminas texturizadas de silicona y platos de fundición para adaptar aún más la sensación y la respuesta del material. Además, se puede introducir color para simular diferentes capas y construcciones anatómicas. La adición de color ayuda al usuario en la exploración durante la simulación quirúrgica, así como la evaluación una vez completo el ejercicio de simulación. Por ejemplo, un cirujano que practica una incisión sabrá que la incisión a través de una o más capas de base es demasiado profunda si se hace visible cierto color, tal como el rojo, en donde el color rojo se proporciona en una capa funcional que cumple la función de un indicador visual a los fines del entrenamiento. Por supuesto, el color puede emplearse en al menos la capa funcional para proporcionar diversos marcadores quirúrgicos, anatomía y objetivos tales como tumores y similares. De manera similar, por ejemplo, una vez que se completa el ejercicio de simulación, se puede hacer una evaluación de las capas para determinar la precisión de un procedimiento a los fines de enseñanza y evaluación. Por ejemplo, se pueden separar y examinar capas para ver si una incisión penetró demasiado profundamente o para ver si se tomó la precaución necesaria para separar las capas con cuidado sin cortar innecesariamente una anatomía no deseada.

En una variación, se crea un bloque de tejido simulado usando el método de protección descrito anteriormente para crear un bloque de tejido simulado que comprende una pluralidad de capas en donde las capas cambian gradualmente de tono de carne a blanco o rojo. Cuando se trabaja con esta estructura tisular simulada de varias capas que tiene una gradación de color y/o propiedades de adherencia de la interfaz, la disección en las capas de tono de carne y blancas sería positiva con respecto al ejercicio de simulación. Además, en la evaluación se atribuiría una consideración positiva con respecto a las técnicas con tejidos que ilustran la habilidad del cirujano para separar en lugar de cortar las fibras musculares en la realización de una incisión a través del abdomen, por ejemplo. Las características de adherencia variables del modelo de tejido simulado se usan para facilitar el entrenamiento de la separación de fibras musculares y otros aspectos de las técnicas con tejidos. Las capas de color se pueden usar en la evaluación posterior al ejercicio al examinar la construcción para ver si los cortes se extienden a través de la o las capas blancas y en la o las capas rojas, por ejemplo. Si la o las capas rojas, por ejemplo, han sido cortadas, el cirujano y el evaluador sabrán que han ido demasiado lejos y que se requiere continuar con la capacitación. La presente invención mejora ventajosamente la sensación y la funcionalidad de una estructura tisular simulada, especialmente en un entorno de entrenamiento, al tiempo que proporciona retro-información en tiempo real al cirujano y medios de evaluación al entrenador, especialmente con respecto a la disección.

Mediante la creación de estarcidos, tamices, máscaras o placas, tales como estarcidos de seda o placas litográficas, que se usarán para crear tejidos simulados para una anatomía humana o animal específica, se pueden lograr propiedades específicas y deseables. Al controlar el porcentaje de área y la forma de adherencia o protección entre dos o más capas de silicona o KRATON o hidrogel, etc., se puede lograr un mayor grado de realismo en la simulación quirúrgica y proporcionar una forma de entrenar cirujanos, lo cual no era posible en el pasado.

Volviendo ahora a la Figura 15, se muestra un estarcido 116 de acuerdo con la presente invención. El estarcido 116 también puede denominarse placa tamiz, máscara u otro artículo similar que se usa indistintamente para describir el mismo estarcido 116 en toda la extensión de la presente memoria. El estarcido 116 incluye una superficie superior 118 situada opuesta e interconectada a una superficie inferior 120.Está formada una pluralidad de orificios 122 en el estarcido 116. Los orificios 122 se extienden a través de la superficie superior 118 hasta la superficie inferior 120. Los orificios 122 forman un patrón como se muestra en la Figura 15. El patrón en la Figura 15 es uniforme en todo el estarcido 16. La resolución del estarcido 116 se define como el número de líneas por pulgada o el número de puntos por pulgada medidos en paralelo con el ángulo del estarcido que se encuentra en el plano del estarcido 116, tal como un recuento tomado a lo largo de un ángulo cero que sería equivalente a las nueve en punto de un reloj dibujado en la superficie del estarcido o en cualquier otro ángulo.

Los orificios 122 mostrados en la Figura 15 son de forma circular. Sin embargo, la invención no se limita a esto y se pueden hacer los orificios 122 de cualquier forma deseada. Por ejemplo, los orificios 122 pueden ser redondos, elípticos o cuadrados. Por ejemplo, la Figura 16 ilustra un estarcido 116 que tiene una pluralidad de orificios 122 con forma de pequeñas curvas. El patrón repetitivo de los orificios curvos 122 se dispone uniformemente a través del estarcido 116 e imita las venas u otra representación visual anatómicamente correcta que se observa en una cirugía real. El patrón de los orificios 122 que se muestra en la Figura 17 se limita solo a una parte del estarcido 116 y, por ejemplo, tiene forma de un círculo hecho de orificios circulares 122 en el centro del estarcido 116 con tres orificios circulares 122 adicionales en el centro del círculo más grande. El patrón y el número de orificios 122 se forman para un propósito particular en la creación de la estructura tisular simulada. Por ejemplo, se puede dar a los orificios 122 una forma tal que represente un aspecto anatómico de interés. Un aspecto anatómico de ejemplo puede incluir vasos tales como capilares y, por consiguiente, el estarcido 116 tendría una pluralidad de pequeñas curvas formadas al azar o en un patrón en el estarcido 116. Tal estarcido 116 se puede usar para dosificar una silicona de color azul o rojo, por ejemplo, para proporcionar una capa funcional que tenga una estructura representativa y también un color. Otro ejemplo puede incluir un estarcido 116 configurado para impartir características de un músculo. Como tales, los orificios 122 en el estarcido 116 pueden ser alargados, rectos, sustancialmente paralelos entre sí y en ángulo para representar las estrías musculares encontradas en una capa de músculo. Tal estarcido 116 puede emplearse para dosificar una capa de silicona roja o material de hidrogel o se pueden formar múltiples capas apilando una capa de hidrogel dosificada a través del estarcido 116 y una capa de silicona 115 de color directamente sobre la capa de hidrogel y separadas por una capa curada de silicona entre las dos capas funcionales formadas por el estarcido 116. Como alternativa, las capas de silicona se forman a través del estarcido 116 y están emparedadas por una o más capas de hidrogel. La capa funcional hecha de hidrogel está configurada para conducir electricidad para simular la electro-cirugía en la estructura tisular simulada 110. En la Figura 18 se muestra un estarcido 116 que tiene una configuración compleja de orificios 122 de varias formas, patrones y disposiciones. En la Figura 18, aparece un patrón uniforme de orificios circulares 122 en la esquina superior derecha del estarcido 116 y está formada una disposición curva de orificios 122 con forma de pequeñas curvas en la esquina inferior izquierda del estarcido 116 y separada mediante una curva formada por orificios circulares 122. Está formado un estarcido 116 personalizado para crear un aspecto o una característica adaptada en una capa de una estructura tisular simulada de múltiples capas. Además, se pueden emplear múltiples estarcidos en la misma interfaz para crear una disposición personalizada de propiedades para esa interfaz. Las propiedades incluyen, pero no se limitan a, características del material, cualidades de adherencia, colores y formas. El estarcido 116 puede tener un grosor seleccionado para el tipo, la cantidad y el grosor deseados de la capa de estarcido resultante.

Volviendo ahora a la Figura 19, se muestra una primera capa de base 112 que tiene una superficie superior 124 interconectada y colocada en forma opuesta respecto de una superficie inferior 126. La superficie superior 124 es sustancialmente plana y paralela a la superficie inferior 126 sustancialmente plana. Un estarcido 116 se muestra espaciada de la primera capa 112 y orientada de tal manera que la superficie inferior 120 del estarcido 116 mira hacia la superficie superior 124 de la primera capa 112. El estarcido 116 incluye una pluralidad de orificios 122 que son redondos y forman un patrón uniforme a través del estarcido 116. La forma y el patrón de los orificios 122 son ilustrativos y no pretenden ser limitativos. En la siguiente etapa, ilustrada en la Figura 20, el estarcido 116 se coloca sobre la primera lámina o primera capa 112 de manera que la superficie inferior 120 del estarcido 116 contacte o se enfrente a la superficie superior 124 de la primera capa 112. Se aplica un desmoldeante, material de protección, grasa, polvo, lubricante u otro material sobre el estarcido 116 de manera que el material pase a través de los orificios 122 y se aplique a la superficie superior 124 de la primera capa 112. El estarcido 116 se retira dejando un patrón de material aplicado o primera capa de estarcido 15A sobre la primera capa 112, como se muestra en la Figura 21, del mismo patrón y forma que el patrón y la forma de los orificios 122 en el estarcido 16. En este ejemplo, la primera capa de estarcido 15A incluye una pluralidad de puntos según un patrón. Como alternativa, en lugar de material de desprendimiento, puede emplearse material adhesivo, como pegamento o silicona u otro adhesivo, y aplicarse a la primera capa 112 a través del estarcido 116. Además, el material aplicado a través del estarcido 116 puede ser un material eléctricamente conductor tal como un hidrogel o un material que tenga filamentos/propiedades conductoras. Además, el material puede incluir fibra o malla para mejorar la capacidad de sujeción de suturas de la capa. La primera capa 112 es una capa curada de silicona, tal como caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente curado con platino (PCRTVS, por sus siglas en inglés). La primera capa 112 también puede estar hecha de KRATON, cualquier elastómero o hidrogel u otro material polímero o conductor. La primera capa de estarcido 115A se deja curar antes o después de quitar el estarcido 116. La Figura 21 ilustra al menos una parte de una estructura tisular simulada 110 con el estarcido 116 retirado de la construcción. Cualquiera de los materiales aplicados con el estarcido 116 puede incluir el color apropiado para la anatomía que se imita o el efecto visual que se desea crear usando transparencias y combinaciones de colores. En un aspecto de la invención, la estructura de la Figura 21 es una estructura tisular simulada completa. En otro aspecto de la invención, se pueden aplicar una o más capas de estarcido 115 adicionales del mismo material, o de diferente material, a través del mismo estarcido 116 o de un estarcido diferente directamente sobre la capa de estarcido 115A aplicada previamente o desplazada de la capa de estarcido 115A aplicada previamente.

La etapa siguiente del método para formar una estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 22, en donde la combinación de la primera capa de base 112 y la una o más capas de estarcido 115A, tal como la combinación mostrada en la Figura 21, es colocada en yuxtaposición con una segunda capa de base 114. En una variación, la segunda capa de base 114 es silicona no curada, PCRTVS, que se aplica sobre la primera capa de estarcido 115A y la superficie superior 124 de la primera capa 112 y se deja curar para formar un sándwich que comprende la primera capa 112 y la segunda capa 114 con la una o más primeras capas de estarcido 15A ubicadas entre ellas. Aún haciendo referencia a la Figura 22, la segunda capa 114 incluye una superficie superior 130 interconectada con una superficie inferior 132. Si la primera capa de estarcido 115A incluye una función adhesiva, la primera capa 112 y la segunda capa 114 tendrán fuertes puntos de adherencia en la ubicación de la primera capa de estarcido 115A con la imagen patrón. Si la primera capa de estarcido 115A incluye un material de protección o desprendimiento funcional, la primera capa 112 y la segunda capa 114 tendrán ubicaciones donde la primera capa 112 y la segunda capa 114 se pueden separar más rápida y fácilmente en las ubicaciones de la capa de estarcido 115A con la imagen patrón. Es decir, la superficie inferior 132 de la segunda capa 114 podrá suprimirse o separarse de la superficie superior 124 de la primera capa 112 en las ubicaciones de la primera capa de estarcido 115A. La estructura tisular simulada 110 resultante se puede considerar completa en esta etapa de fabricación o aumentada o avanzada en una estructura de múltiples capas tomando el sándwich completo de la Figura 22 y colocándolo en yuxtaposición en forma plana paralela con un estarcido 116 como se muestra en la Figura 23. El estarcido 116 puede ser el mismo o diferente estarcido 116 que el usado en yuxtaposición con la primera capa 112. Si se usa el mismo estarcido 116, se puede colocar directamente encima o desplazado de la posición del estarcido anterior 116 u orientado en ángulo con respecto al estarcido anterior 116. El segundo estarcido 116 puede tener un patrón diferente de orificios 122 en relación con el primer estarcido 116 y los orificios 122 pueden tener formas y tamaños diferentes del patrón, de las formas y de los tamaños del estarcido 116 anterior. La superficie inferior 120 del estarcido 116 se coloca en yuxtaposición o en contacto con la segunda capa 114, de modo que la superficie inferior 120 del estarcido 116 mire hacia la superficie exterior de la segunda capa 114. En una variación, la primera capa de estarcido 115A es visible a través de la segunda capa 14 porque la segunda capa 114 es transparente o translúcida. Con el estarcido 116 en posición, se aplica un desmoldeante, un material de protección, grasa, polvo, lubricante u otro material sobre el estarcido 116 de manera que el material pase a través de los orificios 122 del segundo estarcido 116 y se aplique a la superficie superior 130 de la segunda capa 114. El estarcido 116 se retira y deja un patrón del material aplicado o la segunda capa de estarcido 115B sobre la segunda capa 114 como se muestra en la Figura 24. En este ejemplo, la segunda capa de estarcido 115B incluye una pluralidad de puntos de patrón que están desplazados con respecto al primer patrón de puntos como resultado del material de impresión a través del primer estarcido 116. Como alternativa, en lugar del material de desprendimiento, puede emplearse material adhesivo, tal como pegamento o silicona u otro adhesivo, y aplicarse a la segunda capa 114 a través del estarcido 116. Además, el material aplicado a través del estarcido 116 puede ser un material eléctricamente conductor tal como un hidrogel o un material que tenga un filamento conductor. Además, el material puede incluir fibra o malla. Las propiedades de interfaz deseadas se aplican a través del estarcido 116 a la segunda capa 114 para la interfaz entre la segunda capa 114 y una tercera capa 134.

La etapa siguiente del método para formar la estructura tisular simulada de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 25 en la que la combinación de la primera capa de base 112, la primera capa de estarcido 115A, la segunda capa de base 114 y la segunda capa de estarcido 115B se coloca en yuxtaposición con una tercera capa de base 134. En una variación, la tercera capa de base 134 es de silicona no curada, PCRTVS, que se aplica sobre la segunda capa de estarcido 115B y la superficie superior 130 de la segunda capa de base 114 y se deja curar. El estarcido 116 se retira para formar un sándwich de la primera capa 112 y la segunda capa 114 con la primera capa de estarcido 115A ubicada entre ellas y una tercera capa 134 con una segunda capa de estarcido 115B ubicada entre la segunda capa 114 y la tercera capa 134. La tercera capa 134 incluye una superficie superior 136 interconectada con una superficie inferior 138 que define un espesor sustancialmente uniforme. Si la segunda capa de estarcido 115B incluye un adhesivo, la segunda capa 114 y la tercera capa 134 tendrán fuertes puntos de adherencia en la ubicación de la segunda capa de estarcido 115B con patrón. Si la segunda capa de estarcido 115B incluye un material de protección o desprendimiento, la segunda capa 114 y la tercera capa 134 tendrán ubicaciones donde la segunda capa 114 y la tercera capa 134 se pueden separar más rápida y fácilmente en las ubicaciones de los puntos de material de la segunda capa de estarcido 115B. Es decir, la superficie inferior 138 de la tercera capa 134 podrá suprimirse o separarse de la superficie superior 130 de la segunda capa 114. Por lo tanto, se crea una disposición personalizada de las propiedades de la interfaz entre varias capas. La estructura tisular simulada 110 resultante puede considerarse completa en esta etapa de fabricación o puede aumentarse o avanzar aún más en una estructura de múltiples capas tomando el sándwich completo de la Figura 25 y colocándolo en yuxtaposición con otro estarcido 116 para formar una tercera capa de estarcido 115C como se muestra en la Figura 26. Las capas de estarcido 15A y 15B son visibles en la construcción en sándwich mostrada en la Figura 26 porque la segunda capa 114 y la tercera capa 134 son capas de silicona transparentes o translúcidas en una variación.

Aún haciendo referencia a la Figura 26, se coloca un estarcido 116 sobre la tercera lámina o tercera capa 134 de manera que la superficie inferior 120 del estarcido 116 contacte o se enfrente a la superficie superior 136 de la tercera capa 134. Se aplica un desmoldeante, material de protección, grasa, polvo, lubricante u otro material sobre el estarcido 116 de manera que el material pase a través de los orificios 122 y se aplique a la superficie superior 136 de la tercera capa 134. El estarcido 116 se retira dejando un patrón de material aplicado o la tercera capa de estarcido 115C en la tercera capa 134, como se muestra en la Figura 26. En este ejemplo, la tercera capa de estarcido 115C incluye una pluralidad de puntos en patrón que están desplazados ligeramente con respecto a la primera capa de estarcido 115A y a la segunda capa de estarcido 115B. Como alternativa, en lugar del material de desprendimiento, puede emplearse material adhesivo, tal como pegamento o silicona u otro adhesivo, y aplicarse a la tercera capa 134 a través del estarcido 116. Además, el material aplicado a través del estarcido 116 puede ser un material eléctricamente conductor tal como un hidrogel o un material que tenga un filamento conductor. Además, el material puede incluir fibra o una malla. La tercera capa de base 134 es una capa curada de silicona, tal como caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente curada con platino (PCRTVS, por sus siglas en inglés). La tercera capa 134 también puede estar hecha de KRATON, cualquier elastómero o hidrogel u otro material polímero o conductor. La tercera capa de estarcido 115C se deja curar antes o después de quitar el estarcido 116. La Figura 26 ilustra al menos una parte de una estructura tisular simulada 110 con el estarcido 116 retirado de la construcción y una cuarta capa de base 140 aplicada. Cualquiera de los materiales aplicados con el estarcido 116 puede incluir color, forma y estructura apropiados para la anatomía que se imita o los objetivos de entrenamiento y evaluación deseados para la estructura tisular simulada 110. En un aspecto de la invención, la estructura de la Figura 26 es una estructura tisular simulada completa. En otro aspecto de la invención, una o más capas de estarcido 115 adicionales del mismo material, o de diferente material o característica funcional, se pueden aplicar a través del mismo estarcido 116, o de un estarcido diferente, ya sea directamente sobre la capa de estarcido 115C aplicada anteriormente o desplazada de la capa de estarcido 115c aplicada anteriormente. Como se muestra en la Figura 26, se desarrolla un interesante patrón de color y/u otras características del material que conforman la estructura tisular simulada 110 y se observa mejor gracias a la transparencia de las capas intermedias. El patrón de color creado por las diferentes formas de los orificios 122 del estarcido surge para imitar las coloraciones reales de los tejidos vivos, incluidas las coloraciones tumorales que pueden aparecer de color oscuro. Además, el rendimiento de las técnicas quirúrgicas, por ejemplo, en la ubicación de uno o más puntos de color oscuro, negro, marrón o rojo oscuro, el desmoldeante en la misma ubicación de los puntos o alrededor de ellos permite que las ubicaciones de tumores simulados se eliminen de manera realista al practicar el procedimiento que usa la estructura tisular simulada 110 de la presente invención. La ubicación o el patrón de desprendimiento/material de protección o adhesivo está predeterminado y, en una variación, está dispuesto para enseñarle al cirujano la mejor vía de escisión que debe tomar con un bisturí u otro instrumento.

Aún haciendo referencia a la Figura 26, la construcción en sándwich de la primera capa 112, la segunda capa 114 y la primera capa de estarcido 115A ubicada entre ellas y la tercera capa 134 y la tercera capa de estarcido 115C ubicadas en la superficie superior 136 de la tercera capa 134, se coloca en yuxtaposición con una cuarta capa 140. La cuarta capa 140 puede ser una lámina preformada previamente curada de silicona vulcanizada a temperatura ambiente, curada con platino (PCRTVS, por sus siglas en inglés) que se coloca sobre la superficie superior 136 de la tercera capa 134 para formar un sándwich con la tercera capa de estarcido 115C. Como alternativa, la cuarta capa 140 de la PCRTVS no curada se vierte sobre la construcción en sándwich y se deja curar y, dependiendo del material de la tercera capa de estarcido 115C, se adhiere fuertemente en la ubicación de la tercera capa de estarcido de puntos 115C si un adhesivo es fácilmente separable en la ubicación de los puntos de la tercera capa de estarcido 115C si se empleó un material de protección o desprendimiento. La estructura tisular simulada 110 mostrada en las Figuras 26 y 27 ilustra una construcción final en una variación de la invención que incluye una primera capa 112, una segunda capa 114, una tercera capa 134 y una cuarta capa 140 con una primera capa de estarcido 115A ubicada entre la primera capa 112 y la segunda capa 114 y una segunda capa de estarcido 115B ubicada entre la segunda capa 114 y la tercera capa 134 y una tercera capa de estarcido 115C ubicada entre la tercera capa 134 y la cuarta capa 140. En una variación, las capas 112, 114, 134, 140 son transparentes para mantener los puntos de las capas de estarcido 115A, 115B, 115C al menos parcialmente visibles a través de la estructura 110. Cada una de las capas de estarcido 115A, 115B, 115C puede estar formada de diferentes colores. Por ejemplo, la primera capa de estarcido 115A es verde, la segunda capa de estarcido 115B es azul y la tercera capa de estarcido 115C es roja. El resultado es un patrón de muaré de espacio, forma y color RVA (rojo-verde-azul). Además, en una variación, la capa superior, que en el caso de la construcción que se muestra en las Figuras 26 y 27 es la cuarta capa 140, está coloreada de color carne o canela para representar la epidermis. La formación en capas de la estructura tisular simulada 110 puede continuar como se describe con más adiciones de capas de estarcido 115 y capas de base para crear una pila en sándwich de secciones apropiadas de respuesta e interfaces interiores a la construcción.

Volviendo ahora a la Figura 28, se muestra otra variación de un estarcido 116 que tiene una pluralidad de aberturas 122 configuradas para imitar las arterias de un epiplón humano. El estarcido 116 de la Figura 28 se usa para colocar silicona de color rojo en la forma única de las arterias epiploicas a través de la pluralidad de aberturas 122 en una primera capa de base (no mostrada). Se puede emplear una segunda capa de base para intercalar las estructuras arteriales del epiplón entre ellas y completar así el epiplón simulado. El estarcido 116 no se limita a formar estructuras arteriales del epiplón sino que se puede usar con una o más aberturas 122 únicas que imitan estructuras específicas de órganos/tejidos o formas únicas para un resultado deseado.

Volviendo ahora a la Figura 29, se muestra otra variación de un primer estarcido 116A en yuxtaposición con una primera capa de base 112. La primera capa de base 112 es una lámina plana de silicona como se describió anteriormente. El primer estarcido 116A incluye al menos un orificio 122. En particular, el primer estarcido 116A incluye un primer conjunto de orificios 122 que comprende orificios 122 circulares y orificios 122A alargados. Cada orificio 122A alargado tiene un primer extremo 152 y un segundo extremo 154 que definen una forma para aplicar una primera capa de estarcido 115A de material tal como silicona, adhesivo, material de desprendimiento, hidrogel, material conductor, relleno de fibra, malla, filamento o cualquier otro material deseado. En la Figura 30, se muestra una primera capa de estarcido 115A aplicada a la superficie superior de la primera capa de base 112. Los orificios 122A del estarcido 116A han formado una primera capa de estarcido 115A que tiene estructuras alargadas, así como puntos sobre la primera capa de base 112, teniendo cada estructura alargada un primer extremo 152A y un segundo extremo 154A. La estructura tisular simulada se aumenta con la superposición de una segunda capa de base 114 sobre la primera capa de estarcido 115A y la primera capa de base 112 como se muestra en la Figura 31. La estructura tisular simulada se aumenta además con una aplicación de un segundo estarcido 116B como se muestra en la Figura 32. El segundo estarcido 116B incluye una pluralidad de orificios 122. En particular, el segundo estarcido 116B incluye un primer conjunto de orificios 122 que comprende orificios 122 circulares y orificios 122B alargados. Cada orificio 122B alargado tiene un primer extremo 156 y un segundo extremo 158 que definen una forma para aplicar una segunda capa de estarcido 115B de material tal como silicona, adhesivo, material de desprendimiento, hidrogel, material conductor, relleno de fibra, malla, filamento o cualquier otro material deseado. En la Figura 33, se muestra una segunda capa de estarcido 115B aplicada sobre la superficie superior de la segunda capa de base 114. Los orificios 122B del segundo estarcido 116B han formado una segunda capa de estarcido 115B que tiene estructuras alargadas, así como puntos sobre la segunda capa de base 114, teniendo cada estructura alargada un primer extremo 156A y un segundo extremo 158A. La Figura 34 ilustra una tercera capa de base 134 aplicada sobre la segunda capa de estarcido 115B y la segunda capa de base 114. La Figura 35 ilustra un tercer estarcido 116C en yuxtaposición con la construcción de la Figura 34. El tercer estarcido 116C incluye una pluralidad de orificios 122C que incluyen estructuras alargadas, teniendo cada una un primer extremo 160 y un segundo extremo 162. El tercer estarcido 116C se coloca sobre la tercera capa de base 134 para imprimir una tercera capa de estarcido 115C como se muestra en la Figura 36. La tercera capa de estarcido 115C incluye una pluralidad de puntos y estructuras alargadas, cada una con un primer extremo 160A y un segundo extremo 160B. Una cuarta capa de base 140 se superpone luego sobre la tercera capa de estarcido 115C y la tercera capa de base 134 como se muestra en la Figura 37 para completar la estructura 110. Una vista transparente de la estructura tisular simulada 110 en la Figura 38, muestra cómo la pluralidad de puntos formados por las capas de estarcido 115A, 115B, 115C, creó un patrón funcional de adhesión variable a lo largo de las interfaces. Además, la Figura 38 ilustra cómo la pluralidad de puntos impresos de las capas del estarcido puede producir un patrón de color, especialmente si una o más de las capas de base 112, 114, 134, 140 son transparentes. El patrón de color único resultante crea una vista realista que aumenta la dificultad de localizar características anatómicas tales como las estructuras alargadas de las capas que pueden ser representativas de vasos, arterias y conductos. Los estarcidos 116A, 116B, 116C están configurados para ser usados en orden secuencial para imprimir la estructura anatómica en cada capa de base, de modo que la estructura anatómica no solo se propaga dentro de la interfaz en la que está impresa en el plano X-Y, sino que también parece propagarse en el plano X-Y de toda la estructura tisular simulada cuando se la observa a lo largo de un eje Z perpendicular al plano X-Y de la estructura tisular simulada, como se puede observar en la Figura 39. En una variación, la estructura anatómica no cruza las capas de base, sino que simplemente se superpone en sus puntos de extremo dando la apariencia de que la estructura anatómica es continua. Por ejemplo, primer estarcido 116A se usa para imprimir sobre la primera capa de base 112 al menos una estructura anatómica que tiene un extremo proximal 152A y un extremo distal 154A, y el segundo estarcido 116B se usa para imprimir sobre la segunda capa de base 114 una continuación de la al menos una estructura anatómica imprimiendo sobre la segunda capa de base 114 el extremo proximal 156A en o adyacente a, o superpuesto con el extremo distal 154A de la estructura anatómica previamente impresa para dar la apariencia de continuidad de la estructura anatómica a través de las interfaces cuando se lo observa a lo largo del eje Z. Además, el tercer estarcido 116C se usa para imprimir sobre la tercera capa de base 134 una continuación de la al menos una estructura anatómica imprimiendo, sobre la tercera capa de base 134, el extremo proximal 160A en o adyacente o superpuesto con el extremo distal 158A de la estructura anatómica previamente impresa para dar la apariencia de continuidad de la estructura anatómica a lo largo del eje Z. En otra variación, las capas de base 114A, 134A están provistas de orificios en la ubicación de los extremos superpuestos de la estructura anatómica, de manera que cuando se imprime la estructura anatómica, la silicona húmeda u otro material usado en la impresión puede verterse a través del orificio en el las capas de base 114A, 134A para eliminar la discontinuidad por el eje Z. Si se usa material de hidrogel u otro material conductor o no conductor en la impresión de la estructura anatómica, se imprime un circuito fluido, conductor/no conductor que luego se puede conectar a tierra y una fuente de energía para electro-cirugía simulada u otro.

La estructura tisular simulada 110 formada de acuerdo con la presente invención introduce ventajosamente capas funcionales que se imprimen con un estarcido entre la base no funcional o las capas de soporte. En la impresión de capas funcionales, el estarcido se usa para hacer un patrón en el material sobre las capas de base y luego se retira el estarcido. Cada capa funcional puede cumplir con uno o más propósitos funcionales. Además, se pueden imprimir varias capas funcionales consecutivamente entre dos capas de base adyacentes o se pueden imprimir diferentes capas funcionales en diferentes ubicaciones de interfaz. Como se describió anteriormente, una capa de estarcido puede cumplir con la función de proporcionar una interacción mecánica entre las dos capas de base. Por ejemplo, la ubicación de la adherencia y/o el desprendimiento, así como el grado de adherencia y/o desprendimiento, pueden ser proporcionados por una capa funcional impresa de una forma particular, un patrón para proporcionar un lugar de interacción mecánica y el tipo de material impreso si el material de desprendimiento/adhesivo u otro material proporciona el tipo o la fuerza de la propiedad mecánica para crear la propiedad personalizada para esa interfaz en particular. Pueden disponerse áreas de conexión mecánica débil mediante la impresión de material de desprendimiento/protección o similares. Pueden disponerse áreas de fuerte unión mecánica entre las capas de base imprimiendo silicona no curada sobre una capa de base de silicona curada, o imprimiendo adhesivo, pegamento y similares. Otro objetivo que cumple una capa funcional es proporcionar una vía para la conductividad eléctrica, como para crear una estructura tisular simulada adecuada para practicar electro-cirugía. En tal caso, se imprimiría un hidrogel sobre una capa de base a través del estarcido. Se puede hacer un patrón en un circuito para fluido de hidrogel para interconectar los puntos u otro patrón de la capa funcional y para conectar adicionalmente la capa funcional a una tierra o a una fuente de energía. La creación de un circuito se puede realizar imprimiendo un material conductor distinto del hidrogel que incluya filamentos conductores o similares para impartir vías para la conductividad, así como para proporcionar áreas/vías no conductoras. Otro fin funcional que la capa funcional puede proporcionar es capacidad de sutura. En tal caso, el estarcido se usa para colocar silicona con malla, fibra y similares para fortalecer las áreas de sujeción de las suturas. Otra función para la capa de estarcido puede ser la disección. Por ejemplo, se puede emplear un material de relleno de poliéster y aplicarlo mediante un estarcido sobre una capa de base de silicona seca o húmeda para incrustar el material de relleno de poliéster entre las capas de base en ubicaciones específicas y luego se puede aplicar una capa húmeda de silicona adyacente para crear una interfaz funcional que es fácil de diseccionar o separar cortando las fibras de relleno de poliéster. La capa funcional puede servir para proporcionar colores realistas a una capa o cuando se usa junto con capas de base transparentes o semitransparentes donde pueden superponerse los patrones de color con otras capas funcionales de color para crear un efecto general. Además, como se describió anteriormente, se puede usar una capa funcional para establecer estructuras anatómicas entre y/o a través de las capas de base. Se pueden hacer formas únicas representativas de varias estructuras anatómicas usando un estarcido que incluye, pero que no se limita a, la impresión, por ejemplo, de la forma y el color de la aponeurosis de Toldt, epiplón, estructuras/puntos de referencia anatómicos y similares. En otra variación de la presente invención, el estarcido no se retira de la construcción, sino que se deja que se convierta en una sola pieza de la estructura tisular simulada. Por ejemplo, el estarcido puede tener una forma que represente una estructura ósea anatómica o de cartílago y ubicarse entre dos capas de base en las que se aplica una capa de base adyacente no curada para enclavarse con la capa de base adyacente para incrustar el estarcido. En otra variación, el estarcido no representa una estructura anatómica cuando se deja inserto, sino que está diseñado y configurado para impartir rigidez estructural a la estructura resultante. En aún otra variación, el estarcido no se emplea para aplicar una capa funcional intermedia entre dos capas de base, sino que sirve, en cambio, para permitir simplemente la aplicación de una capa de base de silicona no curada adyacente a través de los orificios del estarcido para unirla a la capa de base adyacente en áreas seleccionadas definidas por las aberturas del estarcido.

La estructura tisular simulada 110 de la presente invención es particularmente adecuada para operaciones laparoscópicas y puede emplearse con un instructor laparoscópico; sin embargo, la invención no se limita a esto y la estructura tisular simulada 110 de la presente invención se puede usar sola para practicar cirugías de primera entrada con igual eficacia.

Se entenderá que se pueden realizar varias modificaciones a las realizaciones de las simulaciones tisulares artificiales y los métodos para hacerlas descritos en la presente memoria. Por lo tanto, la descripción anterior no debe interpretarse como limitativa, sino simplemente como ejemplificaciones de realizaciones preferidas. Los expertos en la técnica contemplarán otras modificaciones dentro del alcance de la presente descripción, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un método para hacer una estructura tisular simulada que comprende las etapas de:

proporcionar un mandril (30) que tiene un extremo proximal, un extremo distal y un eje geométrico longitudinal, en el que el extremo distal del mandril (30) incluye una parte de enclavamiento (36) que tiene una longitud; proporcionar una parte interna (18) de una estructura tisular simulada; teniendo la parte interior un ánima (20) dimensionada y configurada para recibir la parte de enclavamiento (36) de manera que la longitud completa de la parte de enclavamiento (36) esté situada dentro del ánima;

colocar la parte interior (18) sobre el mandril (30);

colocar la parte de enclavamiento (36) del mandril (30) en el ánima (20) de la parte interior;

rotar el mandril (30) alrededor del eje longitudinal;

aplicar silicona no curada en la parte interior (18);

curar la silicona para formar una parte exterior (12) que rodee la parte interior; y

quitar del mandril (30) la parte interior y la parte exterior como una unidad.

2. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de proporcionar un mandril (30) incluye proporcionar un mandril (30) que tiene una parte con forma anatómica (38) distal o proximal a la parte de enclavamiento (36) y la etapa de aplicar silicona no curada incluye la aplicación de silicona no curada a la parte con forma anatómica y a la parte interior para formar la parte exterior.

3. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte con forma anatómica (38) está conformada para imitar al menos parte de una trompa de Falopio humana.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye, además, la etapa de disponer un tumor artificial entre la parte interna y la parte externa.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la parte interna (18) incluye una depresión dimensionada y configurada para alojar el tumor artificial.

6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de retirar la parte interior (18) y la parte exterior (12) incluye hacer girar la parte exterior hacia la parte interior.

7. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de curar la silicona incluye adherir la parte exterior (12) a la parte interior (18).

8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte interior (18) tiene un diámetro mayor que el diámetro de la parte exterior (12).

9. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de aplicar silicona no curada incluye aplicar silicona no curada al mandril (30).

10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte interior (18) está hecha de espuma.

11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte interior (18) y la parte exterior (12) están dimensionadas y configuradas para representar un útero humano.

12. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de aplicar silicona no curada incluye aplicar silicona no curada sobre el mandril (30) en dirección proximal más allá del extremo proximal de la parte interior (18) de la estructura tisular simulada.

13. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de aplicar silicona no curada incluye aplicar silicona no curada distalmente más allá del extremo distal de la parte interior (18) de la estructura tisular simulada.