Die minimalinvasive Chirurgie (MIC) weist entscheidende Vorteile gegenüber der konventionell offenen Chirurgie auf. Durch eine geringere Invasivität der operativen Eingriffe kann das iatrogene Trauma und damit die Morbidität und Mortalität bedeutend gesenkt werden. Allerdings ist die Einführung der MIC (wie auch aller anderen innovativen OP-Techniken) mit einem deutlich erhöhten Trainings- und Ausbildungsaufwand verbunden. Um manuelles Geschick und kognitive Fertigkeiten als auch prozedurales Wissen im Rahmen der chirurgischen Ausbildung zu vermitteln, sind Trainingsmodelle unverzichtbar. Aber auch um neue Operationstechniken zu entwickeln und Medizingeräte zu evaluieren bedarf es geeigneter Simulationsmodelle. Die vorliegende Arbeit befasste sich mit der Weiterentwicklung des analogen Trainings- und Operationsmodells ELITE, welches in der Forschungsgruppe MITI des Klinikums rechts der Isar in Zusammenarbeit mit der Firma CLA entwickelt wurde und sowohl für endoskopische, laparoskopische als auch Singleport- und NOTES-Eingriffe konzipiert ist. Um den Einsatzbereich des Operationsphantoms zu erweitern und die Immersion zu erhöhen, wurden verschiedene Organmodelle durch konstruktive und materialbezogene Veränderungen umgestaltet bzw. neu entwickelt. Ein aus Silikon hergestelltes Bauchdeckenmodell mit Faserverstärkung nach dem Sandwich-prinzip wurde neu entwickelt, um die Anlage eines Pneumoperitoneums realitätsnah simulieren und die menschlichen Eigenschaften des Gewebes exakt abbilden zu können. Die Evaluation erfolgte zum einen über einen Tauchversuch, der die Luftdichtigkeit des Systems verifizierte. Zum anderen wurde eine Untersuchung mit Probanden durchgeführt, bei der im Rahmen einer manuellen Palpation die anatomischen, biomechanischen und haptischen Eigen-schaften des Modells evaluiert wurden. Aus Naturkautschuk wurde ein Dickdarmmodell hergestellt, welches die Eigenschaften des menschlichen Darms fast naturgetreu abbildet. Die Überprüfung der Funktionalität erfolgte hierbei durch Einsatz der Modelle in endoskopischen Eingriffen. Die biomechanischen und haptischen Eigenschaften wurden durch die Anwendung von Klammernahtgeräten und Anastomisierung der Darmenden sowie die Bestimmung der Durchstichfestigkeit und der Ausreißfestigkeit einer chirurgischen Naht evaluiert. Des Weiteren wurde ein arteriovenöses Perfusionsmodell aus Latex für das Modell der Leber entwickelt, welches eine optisch und haptisch wahrnehmbare Pulsation der arteriellen Ge-fäßmodelle bei gleichmäßig gefüllten venösen Gefäßmodellen simuliert. Die Evaluation erfolgte durch Einsatz des Modells im POP-Trainer, bei dem die Dissektions- und Nahteigenschaften neben den optischen Eigenschaften evaluiert wurden. Die einzelnen Organmodule konnte durch diese Weiterentwicklung bedeutend realitätsnäher gestaltet werden, sodass die Funktionalität und Immersion des ELITE-Operationsphantoms entscheidend verbessert wurde.      «

Die minimalinvasive Chirurgie (MIC) weist entscheidende Vorteile gegenüber der konventionell offenen Chirurgie auf. Durch eine geringere Invasivität der operativen Eingriffe kann das iatrogene Trauma und damit die Morbidität und Mortalität bedeutend gesenkt werden. Allerdings ist die Einführung der MIC (wie auch aller anderen innovativen OP-Techniken) mit einem deutlich erhöhten Trainings- und Ausbildungsaufwand verbunden. Um manuelles Geschick und kognitive Fertigkeiten als auch prozedurales W...     »

Minimally invasive surgery (MIC) has significant advantages over conventional open surgery. Less invasiveness of surgical procedures can significantly reduce iatrogenic trauma and therefore morbidity and mortality. However, the introduction of MIC (as well as all other innovative surgical techniques) is associated with a significant increase in training and education. In order to teach manual skills and cognitive skills as well as procedural knowledge in the context of surgical training, training models are indispensable. But also to develop new surgical techniques and to evaluate medical devices, suitable simulation models are required. The present research work deals with the advancement of the ELITE analog trainer and operation model, which was developed in the research group MITI of the Klinikum rechts der Isar in cooperation with the company CLA. The ELITE trainer is designed for endoscopic, laparoscopic as well as single-port and NOTES interventions. In order to expand the range of application of the operation phantom and to increase the immersion, various organ models have been redesigned or remodeled through constructive and material-related changes. A silicon-based abdominal wall model with fiber reinforcement based on the sandwich principle has been newly developed in order to be able to realistically simulate the creation of a pneumoperitoneum and accurately reproduce the human characteristics of the tissue. The evaluation was carried out on the one hand by a dipping test, which verified the airtightness of the system. On the other hand, a study was carried out with volunteers in which the anatomical, biomechanical and haptic properties of the model were evaluated in the context of a manual palpation. From natural rubber, a large intestine model was produced, which shows the properties of the human gastrointestinal tract almost naturally. The functionality was tested by using the models in endoscopic procedures. The biomechanical and haptic properties were evaluated through the use of staplers and anastomization of the bowel ends as well as the determination of the puncture resistance and tear resistance of a surgical suture. Furthermore, an arteriovenous perfusion model was created out of latex for the model of the liver. It simulates an optically and haptically perceptible pulsation of arterial vessel models in evenly filled venous vascular models. The evaluation was carried out by using the model in the POP-Trainer, in which the dissection and suture properties were evaluated in addition to the optical properties. As a result of this further development, the individual organ modules could be made significantly more realistic, so that the functionality and immersion of the ELITE operation phantom were decisively improved.      «

Minimally invasive surgery (MIC) has significant advantages over conventional open surgery. Less invasiveness of surgical procedures can significantly reduce iatrogenic trauma and therefore morbidity and mortality. However, the introduction of MIC (as well as all other innovative surgical techniques) is associated with a significant increase in training and education. In order to teach manual skills and cognitive skills as well as procedural knowledge in the context of surgical training, traini...     »