Chirurgen und chirurgische Teams sind für ihre Fähigkeit bekannt, unter großem Druck präzise zu arbeiten. Sie brauchen akutes Reaktionsvermögen, um ihre tägliche Arbeit zu bewältigen, und die Entwicklung eines solch ausgeprägten Tastsinns erfordert jahrelange Ausbildung und Training. Timing und Effizienz sind entscheidend für den Erfolg vieler Eingriffe, aber es ist nicht immer möglich, vorher zu üben. Mit den KindHeart Chirurgiesimulatoren können Chirurgieteams lernen, auf noch höherem Niveau zu arbeiten, und gleichzeitig einen Einblick in das bekommen, was ein Patient während des Prozesses erlebt. Mit Hilfe der Force/Torque (F/T) Sensoren von ATI sind die chirurgischen Simulationsgeräte von KindHeart in der Lage, das Feedback von Kräften zu erfassen, die während einer Operation auf einen Patienten ausgeübt werden.
Diese hochtechnologischen, mit Sensoren ausgestatteten Simulatoren verfügen über realistisches Gewebe, das mit einer blutähnlichen Substanz durchblutet ist, einen Herzschlag und andere Vitalzeichen, die während des Eingriffs überwacht werden müssen. Diese Simulatoren vermitteln den Chirurgen in der Ausbildung echte Erfahrungen mit den Werkzeugen und dem Gewebe und geben ihnen ein kontinuierliches Feedback. Sie können sogar ein unerwünschtes Ereignis wie einen Herzinfarkt während eines Eingriffs simulieren. Dies ist ein hervorragendes Lehrmodell, da die Chirurgen ihre Reaktionsfähigkeit in Echtzeit verbessern können und das Verfahren jederzeit unterbrochen werden kann, ohne die Patienten zu gefährden. Das Aussehen, die Haptik und das Verhalten der KindHeart-Geräte bieten Chirurgen, Teams und sogar chirurgischen Robotern eine äußerst authentische praktische Trainingserfahrung.
In enger Zusammenarbeit mit dem Entwicklungspartner Touchstone 3D aus Cary, NC, konfigurierte das Team ein Dual-Sensor-Setup für diese Geräte; ein größerer ATI Delta-Sensor ist in der Brusthöhle der Schaufensterpuppe montiert, während ein kleinerer ATI Mini40-Sensor unter der Gewebepatrone angebracht ist. Dieses Design ermöglicht die Messung der Kräfte am Brennpunkt des Eingriffs sowie die Rückmeldung der Kräfte des chirurgischen Geräts, während es die Körperwand durchdringt. Andy Grubbs, Mitbegründer und Präsident von KindHeart, sagt: „Beide ATI-Sensoren sind fest mit einer MIC-6-Bezugsebene verbunden, und wir haben eine überraschende Trennung der Signale erreicht, die viele nützliche Daten liefert.“
Durch die Verwendung von zwei unterschiedlich großen Sensoren ist das Gerät in der Lage, einen umfassenden Blick auf die biomechanischen Auswirkungen einer Operation zu geben. Die Kräfte, die auf den Körper wirken, wenn das Werkzeug eindringt, sind größer und erfordern einen Sensor mit einer größeren Reichweite, während der Kontakt am Brennpunkt Kräfte erzeugt, die am besten mit einem kleineren, fein auflösenden Sensor erfasst werden können. Die F/T-Sensorfamilie von ATI verfügt über eine große Auswahl an Sensorgrößen, um die verschiedenen Ebenen der zu messenden Kräfte zu berücksichtigen. In dieser Anwendung sind die Delta- und Mini40-Sensoren gemäß IP65 gegen Staub und Flüssigkeitsspritzer geschützt, in diesem Fall gegen Flüssigkeiten aus einer simulierten Operation. Die hohe Genauigkeit und feine Auflösung der Delta- und Mini40 F/T-Sensoren von ATI sind ideal für die Messung von Kräften und Drehmomenten, die während eines chirurgischen Eingriffs entstehen, und ermöglichen die Erfassung umfangreicher, hochwertiger Daten direkt aus dem Prozess.
Trotz des geringen Abstands liefern die Sensoren klare, eindeutige Rückkopplungssignale mit sehr geringem Rauschen. Außerdem ermöglichen sie einen Blick von der Patientenseite aus. Bisher haben die Anwender festgestellt, dass der BMI eines Patienten einen Einfluss auf die Kräfte hat, die während der Operation auf den Patienten ausgeübt werden. Außerdem erhalten sie ein besseres Bild davon, wie sich die Rippen während des Eingriffs verdrehen und drehen. Andy Grubbs erklärt, dass das objektive Feedback über die Bewegungseffizienz und den Zeitaufwand des Chirurgen sehr wertvoll ist. Er sagt: „Chirurgen sind sehr wettbewerbsorientiert und sehnen sich nach einer objektiven Messung ihrer Leistung. Dies ist das erste Produkt, das diese Bewertung aus der Sicht des Patienten bietet.“
Für das medizinische Fachpersonal bringt der Einsatz von KindHeart-Simulatoren das Verständnis dafür, was Patienten während eines Eingriffs erleben, deutlich näher. Sie können die Patienten besser auf die Operation vorbereiten und ihnen helfen zu verstehen, was sie in Bezug auf die postoperativen Schmerzen und die Erholungszeit erwarten können. Diese Teams werden eine bessere Ergonomie und Reaktionszeit entwickeln, was letztlich zu schnelleren und effizienteren Verfahren führt.
Aus praktischer Sicht können die Daten aus den simulierten Operationen genutzt werden, um die Verfahren von einem Patienten zum nächsten zu standardisieren und beste Praktiken für die Anpassung von Methoden und Techniken für verschiedene Arten von Patienten zu definieren. Für Patienten im Gesundheitswesen bietet das chirurgische Training mit KindHeart-Geräten ein höheres Maß an Genauigkeit und Effizienz bei Operationen. Das bedeutet, dass die Patienten während und nach der Operation weniger Beschwerden haben und bessere Empfehlungen für die postoperative Versorgung und Erholung erhalten.
Da robotergestützte Operationen immer beliebter werden, sind KindHeart-Simulatoren ein unverzichtbares Hilfsmittel, um die Leistungsfähigkeit robotergestützter Operationen zu erhöhen, was auch deren Rentabilität steigert. Um dies zu erreichen, brauchen chirurgische Roboter genauso viel Erfahrung wie ihre menschlichen Gegenstücke. Die Geräte von KindHeart sind wiederverwendbar und bieten somit eine nachhaltige Trainingsmöglichkeit für Operationsroboter. Der Körper der Patientenpuppe mit den installierten F/T-Sensoren ist eine permanente Einrichtung, aber die Gewebepatronen sind austauschbar. Letztendlich sieht KindHeart ein großes Potenzial für seine Produkte in dieser Funktion. Glücklicherweise sind die F/T-Sensoren von ATI robust und für wiederholte Messungen über Millionen von Zyklen hinweg ausgelegt. Sie verfügen über einen hohen Überlastungsschutz, der ihre überragende Genauigkeit, Steifigkeit und Auflösung ergänzt. Das bedeutet, dass die Teams, die KindHeart’s sensorisierte Simulatoren verwenden, darauf vertrauen können, dass ihr System über Jahre hinweg zuverlässig funktioniert.
KindHeart hat ein realistisches Modell für die chirurgische Ausbildung entwickelt, das menschliches Verhalten nachahmt und den Anwendern eine reichhaltige Erfahrung bietet; die F/T-Sensoren von ATI verleihen diesen Modellen die Fähigkeit, zu fühlen. Mit seinen vielfältigen Möglichkeiten und seiner Nachhaltigkeit ist der sensorgesteuerte Simulator das ideale Werkzeug zur Verbesserung der Fähigkeiten, der Ergonomie und der besten Praktiken für Chirurgen, Teams und Operationsroboter.
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