CONJUNTO DE ACCESORIOS UNIVERSALES PARA DISPOSITIVOS DE SEGUIMIENTO DE INSTRUMENTOS.

La presente invención se refiere a un conjunto de accesorios universales para dispositivos de seguimiento de instrumentos compuesto por un soporte para la fijación de dispositivos de seguimiento o tracking en instrumentos,

y más particularmente en instrumental quirúrgico, y dos plataformas para la calibración y la fijación de dicho dispositivo de seguimiento adaptadas a los sistemas de formación y entrenamiento (simuladores) y a entornos de trabajo (mobiliario).

Conjunto de accesorios universales para dispositivos de seguimiento de instrumentos.

S La presente invención se refiere a un conjunto de accesorios universales compuesto por un soporte para la fijación de dispositivos de seguimiento o tracking en instrumentos, y más particularmente en instrumental quirúrgico, y dos plataformas para la calibración y la fijación de dicho dispositivo de seguimiento adaptadas a los sistemas de formación y entrenamiento (simuladores) y a entornos de trabajo (mobiliario) .

ESTADO DE LA TÉCNICA

10 15 La cirugía de mínima invasión (CMI) es una técnica ampliamente utilizada en multitud de procedimientos quirúrgicos debido a sus ventajas frente a la cirugía abierta tradicional, tanto para el paciente (menor trauma tisular, menor morbilidad, menor estancia hospitalaria y una recuperación más rápida, entre otras) , como para el sistema sanitario (ya que optimiza el uso de los recursos existentes) . En concreto, la laparoscopia se ha convertido en gold standard en muchos procedimientos quirúrgicos durante los últimos años. Sin embargo, los cirujanos necesitan un entrenamiento especializado, con una curva de aprendizaje lenta, debido a la gran complejidad de la laparoscopia y en el que el método halstediano consistente en quot;see one, do one, teach onequot; debe estar acompañado de la adquisición de una serie de nuevas habilidades propias de estas técnicas quirúrgicas de CMI. En este proceso de aprendizaje se están incluyendo avances tecnológicos que ayuden a mejorar la formación de los cirujanos de CMI.

20 Los dispositivos más utilizados para desarrollar las destrezas quirúrgicas son los llamados simuladores quirúrgicos. Estos generalmente se clasifican en tres grupos: simuladores físicos o box-trainers, simuladores de realidad virtual y simuladores híbridos. La efectividad del entrenamiento en estos dispositivos está ampliamente demostrada en una gran variedad de estudios científicos.

25 Actualmente se están llevando a cabo grandes esfuerzos para conseguir sistemas y dispositivos que permitan la evaluación objetiva y automática de las destrezas y conocimientos de los cirujanos. Entre este tipo de trabajos cabe destacar los OSCE (Objective Structured Clinical Examination) y OSATS (Objective Structured Assessment of Technical Skills) ; eiiCSAD (Imperial Collegue Surgical Assessment Device) o el FLS (Fundamentals of Laparoscopic Skills) que se basa en las métricas definidas en el McGilllnanimate System for Training and Evaluation of Laparoscopic Skills (MISTELS) .

30 Estos sistemas habitualmente incluyen técnicas de seguimiento de objetos y procesado de imágenes y vídeo. Los sistemas de seguimiento proporcionan información de la trayectoria de un elemento y suelen clasificarse de acuerdo a la tecnología que utilicen: ópticos, mecánicos, magnéticos y de procesamiento de imagen. Los dispositivos hápticos, además permiten retroalimentar el sentido del tacto y por tanto se suelen emplear en simuladores híbridos y virtuales.

35 Las técnicas de tracking se utilizan actualmente de forma frecuente en el ámbito quirúrgico, pero no se han aplicado de forma eficiente en el periodo de formación de cirujanos, ni para proporcionar al alumno un entrenamiento más adaptado a sus necesidades, ni proporcionando a los profesores una herramienta que permita llevar a cabo una evaluación objetiva de las destrezas de los alumnos.

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hardware, se requiere una fuente o emisor que genere las señales, un sensor que reciba las señales y un componente de control que procese las señales y pueda comunicarse con el ordenador.

Según los medios que se apliquen para determinar por triangulación la posición del elemento objeto del estudio, pueden diferenciarse los siguientes: ópticos o infrarrojos, acústicos, electromagnéticos y mecánicos.

Dependiendo de la tecnología, será el sensor o el emisor el que esté unido al elemento del que se quiere conocer la posición mientras el otro permanece estático, sirviendo como punto de referencia. En ambos casos, la unión de cualquiera de los dos componentes al elemento objeto del estudio de posicionamiento deberá ser rígida con el fin de evitar errores en las medidas. Esta unión rígida deberá tener carácter universal para los distintos modelos de sensores y emisores. Ypor su carácter universal, se deben tener en cuenta las características de los múltiples instrumentos quirúrgicos de CMI (pinzas de presión, agarre, tijeras, pinzas de coagulación, instrumentos de separación, punción) con los que se trabaja en quirófano puesto que existen diferentes diámetros de trabajo destacando 10 mm, 5 mm y

2.8 mm.

De igual forma y profundizando en los dispositivos electromagnéticos, que están provistos del cableado necesario para la transmisión de la información, se deberá tener en cuenta este factor en el diseño del soporte del sensor y/o emisor. El cableado interferirá en mayor o menor medida en la actividad del cirujano, por lo que el soporte deberá estar provisto de los medios adecuados para que dicho cableado sea aislado en la medida de lo posible y no influya en la manipulación del instrumental quirúrgico.

Existen desarrollos de algunos sistemas de fijación y calibración de tracking en instrumental quirúrgico de CMI. Ejemplo de ello es la patente número US 7.043.961 que protege una herramienta de calibración y un sistema de fijación de tracking. Se trata de un sistema de tracking óptico compuesto por dos cámaras infrarrojas, una plataforma de calibración y un soporte de tracking para instrumental quirúrgico. Tanto la plataforma de calibración como el soporte están provistos de las correspondientes esferas que ejercen la función de marcadores ópticos. La calibración se efectúa en base a las posiciones relativas entre las esferas de la plataforma y del soporte. En resumen, se trata de un sistema de uso exclusivo con tracking óptico.

La patente número US 7.153.308 protege un accesorio universal para la fijación de dispositivos de seguimiento a instrumentos quirúrgicos. Dicho accesorio comprende dos aros acoplables en distintas porciones de un instrumento quirúrgico de sección circular y de dimensiones variables longitudinalmente. Estos aros fijan el dispositivo de seguimiento al mango del instrumento, de forma que ambos quedan alineados axialmente en distintos planos horizontales. Esta invención tiene aplicación únicamente en instrumentos quirúrgicos provistos de mangos de sección circular, constante o variable, por lo que dicho accesorio no puede ser fijado en aquellos instrumentos con mangos de sección distinta a la circular.

S La presente invención establece un modo de adaptación de soportes de sensores de dispositivos de seguimiento en instrumentos y herramientas con un alto grado de universalidad. Igualmente esta universalidad se hace extensible a los mecanismos de calibración, concretamente a dos plataformas adaptadas a los distintos sistemas usados con más frecuencia en el ámbito quirúrgico como son los simuladores de entrenamiento y el mobiliario de quirófano u otras salas de intervenciones.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

10 La presente invención proporciona un conjunto de accesorios universales para sistemas de seguimiento o tracking. El conjunto está compuesto por un soporte de dispositivos de seguimiento compatible con instrumentos, y más particularmente con instrumental quirúrgico de mínima invasión (cirugía laparoscópica, cirugía laparoscópica por puerto único (LESS) , cirugía a través de orificios naturales (NOTES) y cirugía endoscópica) y dos plataformas para la calibración y la fijación del dispositivo de seguimiento y adaptadas a los sistemas de formación y entrenamiento (simuladores) y al entorno de intervenciones quirúrgicas (mobiliario) .

1S El conjunto de accesorios es apto para trabajar tanto con...

l. Conjunto de accesorios universales para sistemas de seguimiento de instrumentos que comprende -al menos un dispositivo de seguimiento compuesto por al menos un sensor (1) y un emisor S (20)

- al menos un soporte (A) para la fijación del dispositivo de seguimiento (1) al instrumento (12) que comprende un sistema de fijación (9) del elemento tubular o vástago (10) del instrumento

(12) y un sistema de fijación (8) del dispositivo de seguimiento (1)

-una plataforma de calibración (B) para simuladores de entrenamiento -una plataforma de 10 calibración (C) para entornos de trabajo

2. Soporte (A) para la fijación del dispositivo de seguimiento (1) caracterizado porque presenta un sistema modulable de acoplamiento axial del instrumental quirúrgico (12) , dimensionado adecuadamente a distintos diámetros del elemento tubular (10) , un sistema de sujeción o fijación del cable (9) del dispositivo de seguimiento (1) y un sistema de enrollamiento (S) de dicho cable (9) .

1S 3. Soporte (A) según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema modulable para el acoplamiento axial del instrumental quirúrgico consiste en una serie de subcuerpos (2a, 2b, 4a y 4b) del cuerpo del accesorio acoplables entre sí que proveen el orificio pasante (3) de las dimensiones adecuadas al diámetro del elemento tubular (10) del instrumento (12) .

4. Soporte (A) según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de fijación (8)

comprende medios roscados adecuados de presión del eje (10) del instrumental quirúrgico (12) en dirección perpendicular a la axial sobre la superficie interior del orificio pasante (3) .

S. Soporte (A) según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de fijación (7) del dispositivo de seguimiento (1) comprende medios roscados adecuados en el extremo distal de dicho soporte (A) .

2S 6. Soporte (A) según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de sujeción o fijación del cable (9) del dispositivo de seguimiento (1) comprende una guía o canal (6) de dimensiones adecuadas respecto al diámetro exterior de dicho cable (9) .

7. Soporte (A) según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de enrollamiento (S)

comprende una porción proximal que recibe el cable (9) del dispositivo de seguimiento (1) procedente 30 del sistema de sujeción o fijación (6) de dicho cable (9) .

8. Soporte (A) según la reivindicación 7, caracterizado porque la porción proximal que comprende del sistema de enrollamiento (S) es de proporciones cilíndricas de forma que se facilita el enrollamiento por gravedad del cable (9) del dispositivo de seguimiento.

9. Soporte (A) según la reivindicación 7, caracterizado porque la porción proximal que 3S comprende del sistema de enrollamiento (S) está ranurada de forma que se facilita el enrollamiento por gravedad del cable (9) del dispositivo de seguimiento.

10. Plataforma de calibración (B) para simuladores de entrenamiento caracterizada porque presenta medios para la inserción axial (14) de los instrumentos (12) , para la fijación del dispositivo de seguimiento (20) y para el dimensionado del área de trabajo a las características del simulador (19) .

11. Plataforma de calibración (B) según la reivindicación 10, caracterizada porque los medios para la inserción axial (14) de los instrumentos (12) comprende una serie de subcuerpos que proveen a los orificios (1S) de las dimensiones adecuadas al diámetro del elemento tubular (10) del instrumento (12) .

12. Plataforma de calibración (B) según la reivindicación 10, caracterizada porque los medios para 4S el dimensionado del área de trabajo consisten en una serie de cabezales (18) desplazables por guías dentadas (17) .

13. Plataforma de calibración (C) para entornos de trabajo caracterizada porque presenta medios para la inserción axial (14) de los instrumentos (12) , para la fijación del dispositivo de seguimiento (20) y para la fijación (23) al mobiliario de trabajo.