(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳神経外科手術のための電気機械ボックストレーナーであって、
（ｉ）神経内視鏡（２６）および操作用ツール（２５）を挿入するためのゴム引き作業ポート（１１）、前記神経内視鏡に従う練習量を定義するための、４５°の傾斜に設置されたマイクロコントローラプログラム式電動ペグプレート（１４）、垂直軸に沿って前記ペグプレート（１４）の回転角を変更するための膜キーパッド、前記ボックスの内部を照射するための発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ、ならびに回路を収容するための着脱式ベースプレート（６）を備えるベース部分と、
（ｉｉ）評価のために全てのタスクを記録するための補助カメラ（３２）を載置するためのハウジング、ならびに後部に前記カメラの焦点を調整するためのスライダーを備える、前壁部（１８）、２つの側壁部（１７および１９）、後壁部（２０）、および上壁部（２３）などの５つの壁部に囲まれた着脱式部分と、を備える、脳神経外科手術のための電気機械ボックストレーナー。
【請求項２】
前記作業ポート（１１）が、前記ペグ上に設置されたゴムリングを操作することによってピックアンドプレースタスクを行うための作業領域に通じる、請求項１に記載の脳神経外科手術のための電気機械ボックストレーナー。
【請求項３】
前記電動ペグプレート（１４）が、６０×４０ｍｍの操作領域、操作に様々な奥行を提供するために中央に１０ｍｍのトラフを有する、請求項１に記載の脳神経外科手術のための電気機械ボックストレーナー。
【請求項４】
直径４ｍｍおよび高さ１５ｍｍの４つの列および３つの行を更に含み、そのうち、側方列が平坦領域上にあり、中央列はトラフ領域上にある、請求項３に記載の電動ペグプレート（１４）。
【請求項５】
ゴム引き表面、前記ピックアンドプレースタスクを行うためのゴムリング、ＡＢＳプラスチックから作製される１２本のペグを有する、請求項２に記載の電動ペグプレート（１４）。
【請求項６】
ネジ固定具（７）および回路板固定具（８）を備える前記ベース部分の底壁部（５）に固定される、請求項１に記載の着脱式ベースプレート（６）。
【請求項７】
電子構成要素に空間を提供するためのスロットを有するサーボモータ（１３）に固定される、請求項６に記載の着脱式ベースプレート（６）。
【請求項８】
前記内部ペグプレート（１４）に焦点を置き、広角レンズを使用し、よって内視鏡および機器の動きを効果的に捕捉するのに好適である、ユーザの作業を記録するスタンドに載置される、請求項１に記載の補助カメラ（３２）。
【請求項９】
前記ペグプレートの角度を決定するために、前記タスクの困難を低減するために、−４５°から＋４５°まで変更することができる請求項１に記載の膜キーパッド。
【請求項１０】
前記トレーナーの内部を照射するために、前記ベース部分の３分の１上に設置される、請求項１に記載のＬＥＤアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低侵襲性の脳神経外科手術訓練装置、より具体的には眼と手の協応、器用さ、効率的な動き、機器−組織操作、および内視鏡操作を向上させるための神経内視鏡ボックストレーナーに関する。本発明は更に、ユーザの行った作業を記録し、オフライン分析するための補助カメラも含む神経内視鏡ボックストレーナーを提供する。
【背景技術】
【０００２】
脳神経外科手順は、非常に複雑であり、ミスの余地はほとんどない。外科医による些細なミスが麻痺などの重度の結果および更には死亡を招く場合がある。脳神経外科手技は、低侵襲性手順にシフトしている。低侵襲性手技における技術の進歩により、脳神経外科医の技能向上が要求されている。
【０００３】
神経内視鏡は、内視鏡が脳の深い構造にアクセスするために使用される低侵襲性手順である。内視鏡カメラは脳内を移動するために使用され、画像がモニタに表示される。奥行情報は内視鏡カメラの動きにより判断され得る。このような外科的手順の学習プロセスは時間がかかり、師弟モデルベースの学習は適切ではない。医原性ミスは、入念かつ効果的な訓練を必要とする外科医の器用さに注目が高まった。
【０００４】
脳外科手術に関与する非常に繊細な動作の制約および雄弁構造の大きさにより、技能訓練および評価ツールは高度に発達していない。訓練は、ボックストレーナーのような評価システムまたは仮想訓練プラットホームのいずれかで与えられる。多分野にわたる技術的障害により、仮想シミュレータは、外科医が予想する手術環境に類似する現実レベルを提供しない。むしろトレーナーで単純なタスクを行うことによる外科的技能を磨くことによって、外科医が標的とする方法で各構成要素を向上するのに役立つだろう。死体および動物でのこれらの低侵襲性外科的技能の予備的な眼と手の協応訓練は、それらの供給不足により実行可能ではない。死体および動物ベースの訓練は、ボックストレーナーで、ある特定のレベルの精神運動技能に達した後にのみ練習されるべきである。
【０００５】
中国第１０２２０８１５１Ａ号は、神経内視鏡の動作訓練ボックスに関する神経内視鏡の動作訓練ボックスを開示しており、この動作訓練ボックスは、ボックス頂部、ボックス本体、およびボックス底部を備え、少なくとも１つの動作訓練穴がボックス頂部に配置され、動作訓練パイプが動作訓練穴の下に配置され、動作訓練パイプの頭部側が動作訓練穴の内壁に固定状態に接続され、動作訓練チューブの尾部側がボックス底部の上に吊るされ、溝がボックス底部の上かつ動作訓練パイプの下に形成され、垂直なボックス本体位置固定プレートがボックス底部の縁に配置され、神経内視鏡および関連外科機器が動作訓練パイプを通してボックス内に配置され、トレーナーが動作ボックスの外から外科用機器のハンドルを通して動作訓練を行うことができる。神経内視鏡の動作訓練ボックスは、神経内視鏡手術の環境およびその重要な状態と類似し、構造が単純で、製造コストが低く、訓練が簡便であり、反復動作および普及が簡単である。神経内視鏡の動作訓練ボックスは、専門家の技能訓練を行うために使用され得、使用が簡便である。
【０００６】
中国出願第１０１５８９４１６Ｂ号は、内視鏡外科手術に使用される手技を練習するための、医師のためのデバイスに関するエンドトレーナー（ｅｎｄｏｔｒａｉｎｅｒ）を提供した。携帯型折り畳みラップトップ式エンドトレーナーであって、エンドトレーナーは、エンドトレーニング用の作業領域を画定するベース、作業領域を目視するためのカメラ、ｉ）カメラからの画像を表示するためのディスプレイスクリーン（ディスプレイスクリーンはベースに取り付けられる）、およびｉｉ）カメラをディスプレイスクリーンに接続するための、カメラに連結されたワイヤレスもしくは有線リンクのうちの１つまたは両方、ならびに折り畳み式エンドトレーニングダッシュボード（エンドトレーニングダッシュボードは外科用機器が作業領域にアクセスできる少なくとも１つのポータルを有する）を備え、このエンドトレーナーは、第１に、エンドトレーナーが実質的に平らに折り畳まれる、折り畳み構成、そして第２に、存在する場合、ディスプレイスクリーンが、オペレータがエンドトレーナーの位置を目視するために開かれ、エンドトレーニングダッシュボードがエンドトレーニングのためのベースから離れて移動されるように開かれる動作構成の、２つの構成を有する。
【０００７】
国際公開出願第２０１３０２８８４７Ａ１号は、訓練用プラットホームを含むトレーナープラットホームアセンブリ、少なくとも１つの標的アレイを収容するように構成されたベース、ベース上に複数の角度で配向された複数の突出標的が配置される平面な表面を含む標的アレイ、ベース上の訓練用プラットホームを支持するための左側支持体、およびベース上の訓練用プラットホームを支持するための右側支持体を備える、外科的技能訓練システムに関する外科的技能訓練のためのアプリケーションおよび方法を開示した。
【０００８】
米国出願第６４８８５０７Ｂ１号は、内視鏡機器を使用して外科的状態をシミュレーションするための携帯型筐体を開示する携帯型外科用トレーナーを提供した。筐体は、ポンプ、および流体貯蔵部、ならびに動物または合成組織サンプルが調整可能な空洞内に設置されるキャニスターを含む。ポンプは筐体外部の内視鏡機器に流体を循環させ、個人が空洞内、および現実の動作状態をシミュレーションする状態下でモノポーラまたはバイポーラ機器手技のいずれかを練習することを可能にする。
【０００９】
米国出願第７８３７４７３Ｂ２号は、外科用訓練デバイスおよび方法に関する外科用訓練デバイスおよび方法を開示した。外科用訓練デバイスは、ベースおよび蓋を含む携帯型ケースを含み得る。外科用訓練デバイスはベースに連結された支持体を含み得、この支持体はベース内に格納された第１の位置から蓋に連結された第２の位置に移動可能であり得る。この支持体は、支持体が第２の位置にあるとき、複数のポート内に挿入された外科用機器がベースに実質的に水平かつ平行であるように位置付けられた複数のポートを含み得る。外科用訓練デバイスは、カメラ、およびカメラに接続されたビデオモニタを含み得る。ビデオモニタは、外科用機器および／またはシミュレーション組織を含むカメラからの出力を表示することができる。
【００１０】
米国出願第６７９００４３Ｂ２号は、ライブ外科手術の外観および性能をシミュレーションするために、圧力下で脈管系を流体で満たした死体解剖を使用して、顕微外科的訓練のための装置および方法を強調する外科的訓練のための方法および装置を提供した。死体解剖の検体の１つ以上の動脈にカニューレを挿入して、動脈流体を保持する軟質容器を有する動脈貯蔵部に接続し、死体解剖が由来する生体の動脈における血液循環の外観をシミュレーションする。生体に適切な動脈圧をシミュレーションするのに好適な静圧は、動脈貯蔵部の軟質容器を囲む気密空間の空気に適用される。脈動機械は、動脈系の正常な脈動をシミュレーションするために、軟質の流体容器を囲む空間に空気脈動を提供する。検体の１つ以上の静脈にもカニューレを挿入して、静脈流体を保持する軟質容器を有する静脈貯蔵部に接続し、生体の静脈における血液循環の外観をシミュレーションする。生体に適切な静脈圧をシミュレーションするのに好適な静圧は、静脈貯蔵部の軟質容器を囲む気密空間の空気に適用される。任意に、検体が脊柱管の少なくとも一部を含む場合、脳脊髄液をシミュレーションするために、脊柱管を通して透明な流体貯蔵部を検体に接続することができる。
【００１１】
米国出願第６５１７３５４Ｂ１号は、医療用シミュレーション装置を開示し、医療用シミュレーション装置を開示する関連方法は、ハウジング、ハウジングにより保持される血管シミュレーションチューブ、ハウジングにより保持される液体貯蔵部、血管シミュレーションチューブを通って液体貯蔵部から液体を循環させるための、ハウジングにより保持されるポンプ、およびその中に機器を受容するための血管シミュレーションチューブと流体連通にあるアクセスポートを含み得る。ポンプは、血流をシミュレーションする脈動液体循環を提供するための脈動ポンプであってもよい。また、血管シミュレーションチューブは、脈動液体循環により拡張可能である弾性材料（例えばシリコーン）を含み得る。更に、血管シミュレーションチューブは、動脈瘤をシミュレーションする拡大直径を有する部分を含み得るか、または狭窄症をシミュレーションする制限を有する部分を含み得る。交互に、血管シミュレーションチューブは、動静脈奇形または腫瘍をシミュレーションする部分を含み得る。
【００１２】
米国出願第７８５０４５６Ｂ２号は、腹腔鏡下手順をシミュレーションするための、具体的には指導および／または実例の目的のための外科用シミュレーション、システム、および方法を提供した。このシステムは、手術される１つ以上の仮想臓器を含む。臓器は、各要素が隣接要素を有する複数の要素と、該要素のうちの１つに適用される力がそれぞれの隣接要素を介して伝播し、該臓器に対して分散した反応を提供するように、該臓器に対して隣接要素を接続する複数の張力接続とを含む。加えて、ユーザが操作するための物理的操作デバイス、および該物理的操作デバイスを追跡し、該物理的操作デバイスの動きを、該仮想臓器への力の適用に変換するための追跡配置が存在する。このシステムは、臓器の移動、切断、縫合、凝集、ならびに他の外科的および外科関連動作のシミュレーションを可能にする。
【００１３】
米国出願第８７６４４５２Ｂ２号は、携帯型外科訓練用デバイスを説明する携帯型腹腔鏡下トレーナーを開示した。このトレーナーは、ユーザの視野からは実質的に見えないモデル臓器を探すためのシミュレーション体腔を形成するために、ベースから離間された頂部カバーを含む。頂部カバーは、ビデオディスプレイ、固定された挿入ポート、およびシミュレーション組織層を含む交換可能な挿入物を含む。訓練用デバイスは、経肛門低侵襲性外科手術をシミュレーションするために支持脚に取り付けられたシミュレーションまたは生組織結腸を含む側方外科手技を実例および訓練するための開放面を有する。トレーナーを用いて使用するために調整可能な焦点距離を有する、具体的には光学トロカールを有する訓練用内視鏡が開示される。外科用トレーナーは曲げることができ、腹腔鏡下外科手技を訓練し、外科用機器を実例するのに非常に適している。
【００１４】
米国出願第７８６６９８３Ｂ２号は、外科手技を教示、練習、および評価するための外科用シミュレータに関する外科用シミュレータシステムを開示した。このようなシミュレータは、臓器のカセット、血管、および使い捨てであり得る組織を含み得る。シミュレータは、血行力学的シミュレータおよびフレームアセンブリも含み、フレームアセンブリは臓器のカセットならびに血行力学的シミュレータからのシミュレーション血流が臓器および関連組織の血管に接続され得る流体管の支持を提供する。血行力学的シミュレータは、指導者またはユーザによって選択された設定でプログラムすることができる、動脈および静脈に調整可能で様々な圧力ならびに様々な脈拍数を提供する。
【００１５】
米国出願第７９３１４７０Ｂ２号は、インターフェースデバイス、および医療手順シミュレーションシステムに機器を接続するための方法に関し、これはインターフェースデバイス、および医療手順のシミュレーションを可能にするために、模擬医療機器の形態の末梢を医療手順シミュレーションシステムコンピュータに接続するように機能する医療手順シミュレーションシステムに機器を接続するための方法を説明する。インターフェースデバイスは、内視鏡チューブなどの模擬機器をインターフェースデバイス内に挿入するのを容易にするために、対象の模擬身体領域を有するハウジングを含む。対象の模擬身体領域は、様々な患者の配向をシミュレーションするために回転可能であり得る。機器は、機器の回転および並進の動きを測定するために捕捉機構によって係合される。アクチュエータは、機器に力のフィードバックを提供するためにインターフェースデバイス内に配置される。測定した動きは、シミュレーションの間、ディスプレイ上に機器の動きを反映するためにコンピュータシステムに提供される。あるいは、インターフェースデバイスは、複数の入れ子機器（例えば、シース、カテーテル、およびワイヤ）を有する機器アセンブリを収容するように構成され得、それによりインターフェースデバイスは個別に、入れ子機器の操作を把握および測定し、力のフィードバックを入れ子機器に提供する。加えて、インターフェースデバイスは、複数の独立して挿入された機器を同時に収容するように構成され得る。
【００１６】
米国出願第７９３１４７１Ｂ２号は、ハウジングおよび解剖学的複製アセンブリを含む、医療手順の訓練を容易にするための外科用訓練補助装置に関する外科用訓練補助装置を開示した。ハウジングは、底面、および底面と対向する上面を有するトレーを含む。解剖学的複製アセンブリは、ハウジングのトレーの上面に位置し、ベース層および少なくとも１つの身体構成要素を含む。ベース層は、底面および上面を有し、ハウジングのトレーの上面の一部と重複する。ベース層は更に、粘着性を有する。身体構成要素は、ハウジングの上面とベース層の底面との間、またはベース層上に位置する。同様に、身体構成要素も粘着性を有する。身体構成要素は、２つの構成要素の粘着性により、ベース層に解放可能に連結され、この粘着性は、ベース層に対して少なくとも１つの身体構成要素を分離するために解消される。
【００１７】
米国出願第８１０５０８９Ｂ２号は、脳室外ドレナージの挿入または硬膜下血腫の評価など、頭蓋に侵襲性である医療手順を行うための訓練に使用するための訓練用モデルを強調する医療手順訓練用モデルに関する。訓練用モデルは、訓練用構成要素の収容部を画定するベース構成要素と、訓練用構成要素の収容部に取り付け、頭蓋部分を含むための訓練用構成要素と、を含み得る。交互に、訓練用モデルは、単独で、頭蓋部分または訓練用構成要素を含み得る。頭蓋部分は、外側頭蓋層、中間頭蓋層、および内側頭蓋層を含む。外側頭蓋層は、貫通したときに骨組織をシミュレーションする外側頭蓋材料で形成される。中間頭蓋層は、貫通したときに骨髄組織をシミュレーションする中間頭蓋材料で形成される。内側頭蓋層は、貫通したときに骨組織をシミュレーションする内側頭蓋材料で形成される。
【００１８】
外科手順のシミュレーションのための方法およびシステムを開示する中国出願第１２２６７０７Ｃ号は、コンピュータユニットによって提供される臓器などの身体における標的が、外科手術シミュレーション方法およびシステム中の仮想環境で使用されることを説明する。仮想環境の目標は、標的形状の物理的および機械的特性を反映する３次元数学モデルの物理的特徴、ならびにモデルに影響を及ぼすことが可能である、物理的供給デバイスによって制御される仮想機器を含むことである。本方法は、実際の身体のビデオシーケンスであるモデルの２次元投影が標的の記録表示を含み、モデル関与仮想機器とのみ相互作用するビデオシーケンスのステップを含む。更に、本発明は、いくつかの外科外科手法を含むプロセスシミュレーションにも関する。
【００１９】
中国出願第２７５１３７２Ｙ号は、腹部モールドボックス、カメラ、およびモニタを備える腹腔鏡シミュレーション訓練テーブルに関する腹腔鏡シミュレーション訓練テーブルを提供する。実用モデルは、腹部モールドボックスが腹腔鏡下手術における人工気腹術状態をシミュレーションし、カメラが腹部モールドボックスに配置され、導線を通してボックスの外のモニタと接続され、腹部モールドボックスの表面が、腹腔鏡手術機器が配置される接合穴と共に提供され、シミュレーションの人体付属品が腹部モールドボックスに配置されることを特徴とする。実用モデルの腹腔鏡シミュレーション訓練テーブルは、研修生が腹腔鏡下手術において技術的な分離動作、トング固定、出血の停止、吻合、縫合、結紮などを訓練するのに役立ち得る。実用モデルは、時間および空間の制限がないため、研修生は迅速に腹腔鏡下手術の基本動作を習熟し、習得することができる。実用モデルは単純な構造および簡便な動作という利点がある。
【００２０】
米国出願第５４０３１９１Ａ号は、技術を学習し、眼と手の協応および手先の器用さの技能を常に向上させる目的のために、実際の忠実な状態で行われる手術ステップを再現することにより、個々のユーザが内視鏡外科手順を練習することができる、ヒトの体腔のシミュレーションに使用される装置に関する腹腔鏡下手術シミュレータおよび使用方法を開示した。後に機器操作におけるシミュレーションを行うための空洞内部に載置および固定される、ヒト臓器をシミュレーションする対象を設置するための空洞内へのアクセスを得るために開放面を有するシミュレータが提供される。外科用機器は、透明のプラスチックパネル上の予め設定された開口を通して空洞内に挿入され、この機器は、対象シミュレーションに対する直接的な両眼視の利益なしに練習手順を行いながら操作され、代わりに研修生は、内視鏡ビデオモニタシステムを使用する視覚下で、または２鏡構想の反射鏡により提供される類似する間接目視方法により、空洞内部の作業を真似および指示し、よって、実際の手術状態を模倣する。
【００２１】
米国出願第２００４００３３４７６Ａ１号は、外科手技を練習するための外科用訓練デバイスを強調する腹腔鏡下トレーナーを提供する。このデバイスは、手術可能な構造および開口を有するスクリーニング壁を受容するように配置された手術領域を備える。壁は、壁が壁外の少なくとも一位置から手術領域の直接目視を阻止するように手術領域に対して位置付けられる。デバイスは、第１の鏡および第２の鏡を備える光学システムを更に含む。第１の鏡は、手術領域の主要画像を、外部位置から見える手術領域の二次画像を反射するように続いて配置される第２の鏡に反射するように配置される。手術領域の二次画像のみが外部位置から見えるような鏡および開口の位置ならびに配向である。
【００２２】
しかしながら、先行技術は、神経内視鏡訓練のためのトレーナーを開示せず、先行技術の大半は腹腔鏡下シミュレータおよびトレーナーを開示する。本発明は、内視鏡脳神経外科訓練に必要な閉鎖された制限環境を提供するように設計された新規ボックストレーナーを開示する。ニューロ−エンドボックストレーナーは、内視鏡挿入壁に平行な傾斜を提供するように４５°で設置されるペグプレートで構成される。更に、ペグプレートは、３軸全てにおいて操作に様々な奥行を提供するために、１０ｍｍのトラフを有する。更に、Ｚ軸に沿ったペグプレートの電動移動は、タスクの難易度を増大し、研修生に様々な角度範囲を習熟させるためである。
【００２３】
更に、本発明により開示される神経内視鏡ボックストレーナーは、行われたタスクの作業を記録し、プレートにぶつかる、リングを落とす、機器の滑らかな動き、および範囲などのパラメータを分析するための補助カメラで構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
したがって、本発明の目的は、低侵襲性神経内視鏡のための、費用効果が高いボックストレーナーを提供することである。
【００２５】
本発明の別の目的は、脳神経外科手術の作業空間に類似する制限環境を提供し、補助カメラを使用して彼らの技能を評価することである。
【００２６】
本発明のまた別の目的は、内視鏡表示により、組織のような特性を有する対象を操作しながら、ピックアンドプレースのような基本タスクを行うための異なる難易度を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明によると、（ｉ）内視鏡（２６）および操作用ツール（２５）を挿入するためのゴム引き作業ポート（１１）、神経内視鏡に従う練習量を定義するための、４５°の傾斜に設置されたマイクロコントローラプログラム式電動ペグプレート（１４）、垂直軸に沿って該ペグプレート（１４）の回転角を変更するための膜キーパッド、ボックスの内部を照射するための液晶ディスプレイ（ＬＥＤ）アレイ、ならびに回路を収容するための着脱式ベースプレート（６）を備えるベース部分と、（ｉｉ）評価のために全てのタスクを記録するための補助カメラ（３２）を載置するためのハウジング、ならびに後部にカメラの焦点を調整するためのスライダーを備える、前壁部（１８）、２つの側壁部（１７および１９）、後壁部（２０）、および上壁部（２３）などの５つの壁部に囲まれた着脱式部分と、を備える、脳神経外科手術のための電気機械ボックストレーナーが提供され、
−該作業ポート（１１）は、ペグ上に設置されたゴムリングを操作することによってピックアンドプレースタスクを行うための作業領域に通じ、
−該電動ペグプレート（１４）は、６０×４０ｍｍの操作領域、様々な奥行の操作を提供するための中央に１０ｍｍのトラフを有し、
−直径４ｍｍおよび高さ１５ｍｍの４つの列および３つの行であって、そのうち、側方列は平坦領域上にあり、中央列はトラフ領域上にある、４つの列および３つの行、
−ゴム引き表面、ピックアンドプレースの作業を行うためのゴムリング、ＡＢＳプラスチックから作製される１２本のペグ、
−該着脱式ベースプレートは、ネジ固定具（７）および回路板固定具（８）を備えるベース部分の底壁部（５）に固定され、
−着脱式ベースプレートは、電子構成要素に空間を提供するためのスロットを有するサーボモータ（１３）に固定され、
−該補助カメラは、内部ペグプレート（１４）に焦点を置き、広角レンズを使用し、よって内視鏡および機器の動きを効果的に捕捉するのに好適である、ユーザの作業を記録するスタンドに載置され、
−該膜キーパッドは、タスクの困難を低減するために、−４５°から＋４５°まで変更することができるペグプレートの角度を決定し、
−ＬＥＤアレイは、トレーナーの内部を照射するために、ベースポートの３分の１上に設置される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ボックス上に予め設定された開口部を通してベース部分に入る、機能位置での機器および内視鏡を伴うニューロ−エンドトレーナーの断面図である。
【図２】ベース部分の等角図である。
【図３】ゴム引き作業ポートの等角図である。
【図４】ベース部分の上面図である。
【図５】ベース部分の底壁部の等角図である。
【図６】ペグプレートの等角図である。
【図７】着脱式頂部の等角図である。
【図８】スライダーの正面図である。
【図９】着脱式頂部の背面図である。
【図１０】カメラ台の等角図である。
【図１１】ニューロ−エンドボックストレーナーである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明によると、ベース部分および着脱式頂部から構成される神経内視鏡のためのボックストレーナーが提供される。ベースは、内視鏡および操作用ツールを挿入するための、前面にあるゴム引き開口部、ピックアンドプレース用の神経内視鏡作業環境に従う練習量を定義するマイクロコントローラプログラム式電動ペグプレート、ペグプレートおよび操作用ゴムリングを覆うためのゴムシート、垂直軸に沿ってペグプレートの回転角を変更するための膜キーパッド、ペグプレートの対応角を示すための、前面にある液晶ディスプレイ、サーボモータをベース部分の底部に載置するためのスタンド、回路および他の構成要素を収容するためのベースプレート、ボックスの内部を照射するための発光ダイオードアレイからなる。ボックスの頂部には、評価するためにタスクを記録するための補助カメラを載置するためのハウジング、および後部にカメラの焦点を調整するためのスライダーが存在する。
【００３０】
図１は、脳神経外科手術の教育および訓練、具体的には神経内視鏡下鼻内外科手術訓練のための電気機械ボックストレーナーを示す。不透明なＡＢＳプラスチック材料で形成されたベース部分は、閉鎖領域を提供するために５つの壁部から構成される。
【００３１】
図２に示されるベース部分は、上３分の１の部分が４５度１０に傾斜し、図３にあるように、内視鏡２６およびツール２５を挿入するために中央にゴムポート１１を有する２０ｍｍの開口を有している、前壁部１上にゴム引き作業ポート１１を含む。側壁部は２および４であり、後壁部は３である。着脱式ベースプレートが固定される底壁部は５である。面壁部１の下３分の２の部分は、液晶ディスプレイを固定するためのスロット９および膜キーパッドを固定するためのスロット２９を有する。膜キーパッドは、タスクの困難を増大するために、−４５°から＋４５°まで変更することができるペグプレートの角度を決定する。
【００３２】
ベース部分の内部には、図４にあるように、サーボモータ１３を固定するためのスロット１２を有する着脱式ベースプレート６が含まれ、電子構成要素のための空間を提供するためのスロット２７を有する。
【００３３】
着脱式ベースプレート６は、トレーナーの内部を照射するために、ベースポートの３分の１上に設置されるＬＥＤアレイを開示する図５に示されるように、ネジ固定具７および回路板固定具８を含むベース部分の底壁部５に固定される。１０ｍｍの溝３０は、着脱式上部を確実に固定するために、ベース部分の内壁部の頂部に作製された。回路に電源を提供するために、ベース部分の後壁部に円形の開口部がある。
【００３４】
神経内視鏡外科手術訓練のためのボックストレーナーは基本的に、研修生が作業領域を直視するのを遮るために、閉鎖作業領域から構成される。更に、ブランドＸの内視鏡およびブランドＹのツールはゴム引き作業ポートを通して挿入される。作業ポートは、ペグ上に設置されたゴムリングを操作することによってピックアンドプレースタスクを行うための作業領域に通じ、作業領域上に設置された別のゴム引きプラットホームが存在する。
【００３５】
一態様では、精神運動技能訓練の方法が提供される。実施形態は、一様でなく、傾いた操作領域により、様々な奥行感覚の作業を提供することからなる。別の態様では、作業領域の軸回転が奥行操作の難易度を更に増大させる。作業領域の寸法制限は、鼻内神経内視鏡外科手術の実際の外科手術のシナリオを再現するために提供される。作業領域の軸回転の角度制限は、研修生が異なる角度の内視鏡の使用を習熟するように決定される。
【００３６】
図６から、１２本のペグ１６を有する電動ペグプレート１４は、ＡＢＳプラスチックから作製され、プレート１４は、スタンド２８を使用してサーボモータ１３に載置されることは明らかである。これは、ゴム引き表面１５、およびピックアンドプレースの作業を行うために、ペグの周囲にゴムリングを有する。ペグプレート１４は、６０×４０ｍｍの操作領域、操作に様々な奥行を提供するために中央に１０ｍｍのトラフ、直径４ｍｍおよび高さ１５ｍｍの４つの列および３つの行のペグ１６（そのうち、側方列は平坦領域上にあり、中央列はトラフ領域上にある）を有する。ペグの高さは、様々な直径（８、９、１０ｍｍ）のリングを設置する間、中間の難易度を提供するように設計された。ペグプレート１４の頂部に、組織の感覚を提供するためにゴムシート１５が設置される。
【００３７】
図７は、５つの壁部に囲まれた上の着脱式部分を開示する。これは、前壁部１８、２つの側壁部１７および１９、図８に示されるように、カメラの焦点を調整するための矩形のスライダー２１を有する後壁部２０、補助カメラ３２を固定するために内部に向かうスタンド２４およびカメラ配線用のスロット２２を有する上壁部２３を有する。上部の下端は、ベース部分にそれを取り付けるための１０ｍｍの突起３１を有する。
【００３８】
図９は、内部ペグプレート１４に焦点を置き、広角レンズ３３を使用してユーザの作業を記録するスタンド２４に載置された補助カメラ３２を示す。
【００３９】
図１０は、カメラ台の等角図を開示する。ビデオは、イーサネットを通してデスクトップまたはラップトップに記録され、ハードディスクに保存される。カメラの設置は、内視鏡および機器の動きを効果的に捕捉するように適切に選択される。ビデオ録画は、研修生の精神運動技能のオフライン分析のために使用される。
【００４０】
本発明の別の実施形態によると、ブランドＺのカメラは、ボックス内部の全作業を捕捉するように、頂部に設置された。したがって、捕捉されたビデオデータは、研修生の作業の効率をスコア評価するためにオフラインで分析され得る。本発明のまた別の実施形態は、技能を更に分析するために、ブランドＸの内視鏡カメラを使用して、作業を記録することに関する。
【００４１】
研修生は、右側の対象領域から左側の標的領域に、行単位の様式で、リングのピックアンドプレースの作業を行う。行を終えた後、研修生は、対角様式で、対象領域にリングを戻す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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