DE102022129182A1

DE102022129182A1 - Übungsmodell wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen

Info

Publication number: DE102022129182A1
Application number: DE102022129182.0A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2024-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Übungsmodell wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen. Um ein Übungsmodell zum Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen bereitzustellen, das mehrfach verwendbar ist, das ein Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen unter realitätsnahen Bedingungen ermöglicht und mittels dem der Erfolg und die Qualität einer Abformung sowie dabei aufgetretene Verletzungen eines Teils des Patientenohrs einfach und zuverlässig beurteilt werden kann, ist vorgesehen, dass das Übungsmodell aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist, um die Haptik und Elastizität des menschlichen Ohrs nachzuahmen, und wobei der elastische Kunststoff ein Abformen des Übungsmodells mittels einer Abformmasse, insbesondere mittels einer Polydimethylsiloxan-Abformmasse, ohne die Verwendung eines Trennmittels ermöglicht, wozu das Übungsmodell wenigstens eine silikonfreie Oberfläche aufweist und bevorzugt vollständig aus einem Nicht-Silikonmaterial gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Übungsmodell wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen und ein Verfahren zum Herstellen eines Übungsmodells wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen.
Das Herstellen einer Otoplastik aus hautverträglichen Kunststoffen für verschiedene Anwendungen ist weit verbreitet und aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden Otoplastiken, Hörassistenzsysteme und Gehörschutz in den meisten Fällen aus flexiblem additionsvernetzendem Silikon oder aus raumtemperaturvernetzendem Silikon auf Basis von Polydimethylsiloxan oder aus härteren, radikalisch vernetzenden Polyacrylaten gefertigt.
Am Anfang der Fertigungskette einer Otoplastik erfolgt typischerweise das Abformen des Ohres und dabei insbesondere auch des Ohrkanals. Üblicherweise kommen auch hier vernetzende und hautverträgliche Polydimethylsiloxan-Formmassen zum Einsatz. Mittels dieses Abformens kann eine digitale 3D-Grafik (Positivform) und daraus eine digitale 3D-Negativform erzeugt werden. Letztere liefert die Daten zur Herstellung der Negativform mit einem 3D-Drucker, die wiederum der Formgebung der fertigen Otoplastik dient, z. B. durch Verguss einer geeigneten Polydimethylsiloxan-Formmasse. Mit dem beschriebenen PNP-Verfahren (positiv-negativ-positiv) werden einteilige Ohrpassformstücke aus einem flexiblen Silikon-Material hergestellt, die gegebenenfalls nachbearbeitet werden und die notwendigen weiteren Komponenten der geplanten Otoplastik enthalten können. Bei einem additiven Herstellungsverfahren werden die Daten der Positivform für die Herstellung einer Otoplastik durch die Drucktechnik, bei einem subtraktiven Verfahren durch Fräsen aus einem Materialblock genutzt.
Das am Anfang der beschriebenen Fertigungskette einer Otoplastik Abformen des menschlichen Ohrkanals des Außenohrs mit geeigneten, im Markt erhältlichen Polydimethylsiloxan-Formmassen ist dabei nicht unproblematisch. Die Hörkanäle sind beim Menschen nicht einheitlich geformt und nicht einheitlich lang. Sie können auch nicht leicht bis zum Trommelfell eingesehen beziehungsweise vermessen oder gescannt werden. Die Applikation einer Abformmasse in den Gehörgang kann beispielsweise durch einen Kontakt mit dem Trommelfell, trotz eingebrachter Schutzmaßnahmen, dieses schädigen. Auch können Reste der gehärteten Abformmasse im Gehörgang verbleiben und dort für Irritationen sorgen oder sogar zu Verletzungen oder Entzündungen führen. Ist sogar ein Teil der Abformmasse hinter das Trommelfell gelangt, das Trommelfell also perforiert worden, kommt es leicht zur irreversiblen Schädigung der Gehörknöchelchen. Ein richtiges und fehlerfreies Abformen des Gehörgangs erfordert viel Erfahrung und handwerkliches Geschick des Hörakustikers.
Dabei ist es Teil der Ausbildung sowie auch der Meisterprüfung eines Hörakustikers, das äußere Ohr bis zum Trommelfell zu otoskopieren und zu beurteilen, Maßnahmen zum Schutz des Ohres während der Abbilderstellung vorzunehmen und Abformungen des äußeren Ohres einschließlich der zweiten Gehörgangkrümmung zu erstellen sowie eine Arbeitsprobe durchzuführen.
Mangels geeigneter Übungsmodelle wird dabei typischerweise das Abformen zunächst an Freiwilligen geübt und dann die weitere Erfahrung bei dem Durchführen von Abformungen an Patienten gewonnen. Die im Stand der Technik bekannten Ohrmodelle sind nämlich gebildet, die Anatomie des Ohres realitätsnah darzustellen, nicht jedoch um mehrfach mit Abformmasse gefüllt zu werden, da aus den bekannten Ohrmodellen die Abformmasse nicht ohne weiteres entfernbar ist und zudem auch der Erfolg und die Qualität der Abformung nicht beurteilt werden kann, da die Abformmasse nicht beschädigungsfrei aus dem Ohrmodell entfernbar ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Übungsmodell zum Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen bereitzustellen, das mehrfach verwendbar ist, das ein Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen unter realitätsnahen Bedingungen ermöglicht und mittels dem der Erfolg und die Qualität einer Abformung sowie dabei aufgetretene Verletzungen eines Teils des Patientenohrs einfach und zuverlässig beurteilt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Übungsmodell gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Übungsmodell wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen, weist wenigstens einen Teil des Außenohrs und der Ohrmuschel sowie des Gehörgangs wenigstens von der Ohrmuschel wenigstens bis zum Trommelfell auf, wobei das Übungsmodell aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist, um die Haptik und Elastizität des menschlichen Ohrs nachzuahmen, und/oder wobei der elastische Kunststoff ein Abformen des Übungsmodells mittels einer Abformmasse, insbesondere mittels einer Polydimethylsiloxan-Abformmasse, ohne die Verwendung eines Trennmittels ermöglicht, wozu das Übungsmodell wenigstens eine silikonfreie Oberfläche aufweist und bevorzugt vollständig aus einem Nicht-Silikonmaterial gebildet ist.
Der Erfinder hat erkannt, dass es einen dringenden Bedarf, das Risiko einer Hörschädigung bei der Abformung durch den Hörakustiker zu reduzieren, gibt. Um das zu erreichen, besteht die Notwendigkeit, die Fertigkeit von Hörakustikem, die Abformungen am menschlichen Ohr zwecks Herstellung einer angepassten Otoplastik vornehmen, in der Ausbildung, aber auch in der weiteren beruflichen Praxis zu trainieren und damit zu verbessern. Ein verbessertes Training bei der Erstellung von Abformungen ist sowohl für den angehenden und praktizierenden Hörakustiker als auch den Patienten im Falle einer Hörhilfe bzw. für den Kunden im Falle eines Hörassistenzsystems oder eines Gehörschutzes von essenzieller Bedeutung.
Das erfindungsgemäße Übungsmodell ermöglicht dabei in einfacher Weise eine Minderung des gesundheitlichen Risikos bei dem notwendigen Erstellen von Abbildern des Gehörgangs. Die mehrfach mögliche Abformung an dem Übungsmodell ist sowohl in der Ausbildung als auch im Markt nicht technischer Stand. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht dabei darin, dass eine verfügbare menschliche Ohrabformung mit Ohrmuschel und Gehörgang als Vorlage für die Herstellung eines Modells des menschlichen Außenohrs aus einem anderen, vorzugsweise weich-elastischen Kunststoff dient, als zur Abformung des Gehörgangs üblicherweise verwendet wird. Dies ermöglicht eine mehrfache Verwendung des so erhaltenen Übungsmodells für Abformungen des Gehörgangs mit üblichen Polydimethylsiloxan-Abformmassen zur Schulung und zum Training von Hörakustikern.
Unter einem Übungsmodell wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs wird grundsätzlich eine künstliche Nachbildung verstanden, die geeignet ist, daran wenigstens eine Abformung eines Teils des Gehörgangs und insbesondere des Bereichs des Gehörgangs zwischen der Ohrmuschel und dem Trommelfell und gegebenenfalls auch der Ohrmuschel selbst zu üben. Dabei bildet das Übungsmodell das Außenohr, die Ohrmuschel und/oder den Gehörgang eines Menschen bzw. jeweils wenigstens einen Teil davon, anatomisch richtig ab. Besonders bevorzugt basiert das Übungsmodell dabei auf der Form des Ohrs eines Menschen, wobei die Form sowohl mittels Abformung, insbesondere an einem Toten, und/oder aber durch 3D-Scans erhalten werden kann. Bevorzugt umfasst das Übungsmodell ein vollständiges menschliches Außenohr und/oder eine vollständige Ohrmuschel. Erfindungsgemäß ist bei dem Übungsmodell der Gehörgang bis zum Trommelfell gebildet, was bedeutet, dass der Verlauf, die Form und/oder die Größe des menschlichen Gehörgangs bis hin zur Position unmittelbar vor dem Trommelfell realistisch gebildet ist.
Das Übungsmodell ist weiterhin erfindungsgemäß zum wiederholten Üben von Abformungen und/oder medizinischen Eingriffen geeignet, wobei eine Voraussetzung ist, dass das Übungsmodell dabei nicht beschädigt wird, sodass eine mehrfache Nutzung möglich ist. Insbesondere soll eine irreversible oder zumindest schwer zu lösende Verbindung mit der Abformmasse zum Üben von Abformungen des Gehörgangs und/oder der Ohrmuschel verhindert werden, da es ansonsten beim Entfernen der erhärteten Abformmasse zu Beschädigungen des Übungsmodells kommen würde. Um eine solche Beschädigung zu vermeiden, ist das Material des Übungsmodells bzw. zumindest das Material an dessen Oberfläche erfindungsgemäß derart gewählt, dass ein Anhaften der Abformmasse und insbesondere einer Polydimethylsiloxan-Abformmasse verhindert oder auf ein Minimum reduziert wird, sodass ein rückstandsfreies und beschädigungsloses Ablösen der Abformmasse vom Modell ermöglicht wird.
Entsprechend wird bei dem erfindungsgemäßen Übungsmodell kein Trennmittelauftrag vor dem Verwenden der Abformmasse benötigt, was zu einem deutlich veränderten Verhalten der Abformmasse beim Abformen führen würde, sodass bei einer Verwendung eines Trennmittels kein Üben von Abformungen unter näherungsweise realistischen Bedingungen mehr möglich ist. Dass der elastische Kunststoff erfindungsgemäß ein Abformen des Übungsmodells mittels einer Abformmasse, insbesondere mittels einer Polydimethylsiloxan-Abformmasse, ohne die Verwendung eines Trennmittels ermöglicht, bedeutet zunächst, dass der Kunststoff derart gebildet ist, dass dieser mit der Abformmasse keine dauerhafte und/oder untrennbare, chemische und/oder physikalische Verbindung bildet. Bevorzugt bedeutet dies, dass die Abformmasse allenfalls schwach am Kunststoff des Übungsmodells haftet und besonders bevorzugt gar nicht anhaften kann. Entsprechend ist bei dem erfindungsgemäßen Übungsmodell ein leichtes Entformen der gehärteten Abformung möglich, wobei insbesondere auch eine beschädigungsfreie mehrfache Entformung möglich wird.
Erfindungsgemäß weist das Übungsmodell wenigstens eine silikonfreie Oberfläche auf und ist bevorzugt vollständig aus einem Nicht-Silikonmaterial gebildet. Eine silikonfreie Oberfläche kann dabei grundsätzlich auch durch ein Beschichten oder ein chemisches und/oder physikalisches Modifizieren einer Silikonoberfläche und insbesondere eines aus Silikon gebildeten Übungsmodells erreicht werden. Insbesondere ist eine Ausführung der Erfindung bevorzugt, bei der das Übungsmodell aus Silikon gebildet und dessen Oberfläche nachfolgend chemisch funktionalisiert wird, sodass die Oberfläche nachfolgend nicht mehr aus einem Silikon besteht. Dabei wird im Sinne der Erfindung zunächst ein funktionalisiertes Silikon und insbesondere ein fluormodifiziertes Silikon bzw. eine fluormodifizierte Oberfläche nicht als Silikon verstanden. Bevorzugt ist wenigstens die Oberfläche des Übungsmodels und besonders bevorzugt das gesamte Übungsmodell weder aus einem Silikon noch aus einem modifizierten Silikon gebildet und bestand dabei insbesondere bevorzugt zu keinem Zeitpunkt aus einem Silikonmaterial.
Um möglichst realitätsnahe Bedingungen zum Üben zu schaffen ist das Übungsmodell bevorzugt nicht nur aus einem elastischen, sondern zugleich auch aus einem weichen und flexiblen Kunststoff gebildet, um die Haptik und Elastizität des menschlichen Ohrs nachzuahmen. Dazu weist der Kunststoff des Übungsmodells bevorzugt einen niedrigen Elastizitätsmodul und eine hohe Dehnbarkeit auf, sowie eine geringe Härte Shore A. Dadurch wird zum einen die Haptik des Modells sehr realitätsnah eingestellt. Darüber hinaus sind flexible, weich-elastische Modelle aber auch für die leichte Entformung bzw. Formentnahme wichtig.
Das betrifft sowohl ihre eigene Herstellung in einer komplexen negativen Vorform des Außenohrs als auch die Abformungen am Modell-Gehörgang mittels üblicher Polydimethylsiloxan-Abformmassen bei der Verwendung des Übungsmodells. Wie in der Praxis am menschlichen Ohr kann durch Verformen und Dehnen der flexiblen Ohrmuschel des Übungsmodells eine Abformung des Gehörgangs leicht entformt werden.
Zudem können das Übungsmodell und insbesondere der Gehörgang, das Trommelfell und/oder die Ohrmuschel beliebig in ihrer Größe, Form und Lage angepasst werden, sodass auch eine Abformung unter anatomisch komplizierten Verhältnissen geübt werden kann. Beispielsweise in der Pädakustik hat der Hörakustiker mit sehr kleinen Dimensionen im Gehörgang zu tun. Dies kann durch ein entsprechend verkleinertes Übungsmodell, das insbesondere aus vorhandenen digitalen Daten leicht erzeugt werden kann, zwecks Schulung und Training von Hörakustikern berücksichtigt werden.
Entsprechend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Übungsmodells wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen, wobei zunächst ein Scannen eines Ohrs zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells oder alternativ Erstellen eines Abgusses eines menschlichen Ohrs zum Erhalten eines positiven Urmodells erfolgt und dann nachfolgend eine Negativform durch Digitalisieren des positiven Urmodells und Umrechnung in eine Negativform oder durch Abformen mit einer Abformmasse erstellt wird. Schließlich erfolgt ein Erstellen eines Übungsmodells, insbesondere eines erfindungsgemäßen Übungsmodells, durch Ausgießen der Negativform mit einem elastischen Kunststoff, der ein Abformen des Übungsmodells mittels einer Abformmasse, insbesondere mittels einer Polydimethylsiloxan-Abformasse, ohne die Verwendung eines Trennmittels ermöglicht und dazu aus einem Nicht-Silikonmaterial gebildet ist.
Bevorzugt erfolgt das Erstellen des Übungsmodells im Guss oder Spritzgussverfahren. Generell wird ein Übungsmodell aus weich eingestelltem Polyurethan aufgrund der vergleichsweise leichten Herstellung durch Gussverarbeitung und der realitätsnahen Elastizität und Weichheit gegenüber Modellen aus anderen Elastomeren bevorzugt. Für seine Herstellung werden bevorzugt bi- und höherfunktionelle Isocyanate und Alkohole verwendet, die miteinander durch Polyaddition reagieren. Zwei oder mehr Komponenten werden dazu bevorzugt in der stöchiometrisch erforderlichen Zusammensetzung miteinander vermischt und nachfolgend weiterhin bevorzugt die Mischung in eine Negativform des Außenohrs, z. B. aus Polydimethylsiloxan, vergossen und ebenfalls bevorzugt bei erhöhter Temperatur abgebunden. Die Negativform oder Urform des menschlichen Außenohrs wird bevorzugt durch Abformen des Außenohrs eines toten Menschen erzeugt.
Der am häufigsten beschrittene und hier bevorzugte Weg zur Herstellung dieser Polyadditionsprodukte ist das Zweikomponentenverfahren. Hierbei wird ein Isocyanatüberschuss mit Polyol in ein für die Verarbeitung gut handhabbares Isocyanatpräpolymer überführt. Ebenso können auch monomere Di- und Polyisocyanate sowie Gemische solcher eingesetzt werden. Die Umsetzung der ersten Komponente zu Polyurethan erfolgt dann mit einer zweiten Komponente, dem Polyol, im folgenden Reaktionsschritt. Das Polyol kann auch ein Gemisch aus solchen Komponenten sein.
Polymere vernetzte Elastomere für das Übungsmodell werden bevorzugt vor der Vulkanisation überwiegend thermoplastisch durch Formpressen oder durch Spritzguss verarbeitet, wohingegen thermoplastische Elastomere bevorzugt durch Spritzguss verarbeitet werden. Diese Verarbeitungstechniken stellen im Vergleich mit dem Formguss bei Gießsystemen wie PU erhöhte Anforderungen an den Prozess zur Herstellung eines Übungsmodells des Außenohrs. Das Aushärten des Formlings erfolgt bevorzugt durch Tempern in der Form oder im Temperierofen oder während des Formgebungsprozesses. Die Form besteht wegen der komplexen Gestaltung des Außenohrs bevorzugt aus zwei Halbschalen, sodass die so erhaltenen, zwei Formlinge nach der Herstellung zu dem fertigen Übungsmodell mechanisch oder durch Kleben zusammengefügt werden müssen. Jedoch ist es auch möglich, mit einer einstückigen Form ein fertiges Übungsmodell zu bilden, wobei das Übungsmodell dabei bevorzugt ebenfalls im Wesentlichen einstückig ist. Zusätzlich kann ein davon unabhängiges Stopfenelement vorgesehen sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Übungsmodells sieht vor, dass der Gehörgang das Übungsmodell vollständig bis hin zu einer in einer rückwärtigen Modellwand befindlichen hinteren Gehörgangöffnung durchdringend gebildet ist und darüber hinaus bevorzugt ein herausnehmbares Stopfenelement im Gehörgang angeordnet ist, um den Gehörgang zum Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen rückwärtig bzw. im Bereich der rückwärtigen Modellwand zu verschließen. Das vollständige Durchdringen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Gehörgang hinter der Trommelfellposition bis zur rückwärtigen Modellwand fortgesetzt wird. Durch ein solches vollständiges Durchdringen des Gehörgangs durch das Übungsmodell bzw. durch eine Verlängerung des Gehörgangs bis auf die rückwärtige Seite des Übungsmodells wird in einfacher Weise eine Revisionsöffnung geschaffen, durch die das Übungsmodell mit eingebrachter Abformmasse kontrolliert und/oder das Übungsmodell effektiv gereinigt werden kann. Dabei ist der Gehörgang hinter der Trommelfellposition bevorzugt nicht mehr der Form des menschlichen Mittelohrs nachempfunden, sondern besonders bevorzugt linear verlaufend und/oder mit gleichbleibendem Durchmesser und/oder mit einer gleichbleibenden Querschnittsform bzw. Querschnittsfläche gebildet.
Das Stopfenelement kann dabei grundsätzlich aus einem beliebigen Material gebildet sein und muss insbesondere nicht generell silikonfrei sein, da eine Wechselwirkung mit Abformmasse unerwünscht ist. Bevorzugt ist das Stopfenelement aus einem Kunststoff gebildet und besonders bevorzugt dabei aus einem nicht-elastischen Kunststoff bzw. aus einem Kunststoff mit einer geringeren Elastizität als das Kunststoffmaterial des Übungsmodells. Das Stopfenelement ist weiterhin bevorzugt wenigstens im Bereich der hinteren Gehörgangöffnung angeordnet und streckt sich besonders bevorzugt wenigstens von der hinteren Gehörgangöffnung im Gehörgang bis hin zu einer Trommelfellposition. Darüber hinaus ist generell bevorzugt, dass das Stopfenelement in seiner Form und Größe dem Gehörgang, insbesondere im Bereich zwischen der Trommelfellposition und der rückwärtigen Modellwand, angepasst ist. Insbesondere bevorzugt weist das Stopfenelement dabei einen konstanten Durchmesser, einen runden bzw. einen ovalen Querschnitt und/oder einen linearen Verlauf auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Übungsmodells ist das Stopfenelement als Hohlstopfen gebildet, der bevorzugt trommelfellseitig offen und/oder besonders bevorzugt an einem rückwärtigen Ende geschlossen ist, wobei der Hohlstopfen besonders bevorzugt am trommelfellseitigen Ende eine die Öffnung umgebende Anlagefläche zur Aufnahme einer Trommelfellfolie aufweist. Die Öffnung am trommelfellseitigen Ende des Hohlstopfens weist bevorzugt eine runde, ovale oder längsovale Form auf. Dabei ist der Hohlstopfen im Bereich des trommelfellseitigen Endes bevorzugt zwischen 8 und 15 mm, besonders bevorzugt zwischen 9 und 13 mm und ganz besonders bevorzugt zwischen 10 und 12 mm hoch und/oder bevorzugt zwischen 5 und 15 mm, besonders bevorzugt zwischen 6 und 12 mm und ganz besonders bevorzugt zwischen 8 und 10 mm breit. Weiterhin bevorzugt erstreckt sich die Öffnung des trommelfellseitigen Endes des Hohlstopfens über wenigstens 30 %, besonders bevorzugt über wenigstens 50 %, ganz besonders bevorzugt über wenigstens 75 % und insbesondere bevorzugt über wenigstens 90 % des Durchmessers des Hohlstopfens.
Bei der Trommelfellfolie kann es sich um eine beliebige, an der Anlagefläche und dabei insbesondere über den vollen Umfang der Anlagefläche anliegenden und/oder daran festgelegten Folie handeln, die das Trommelfell eines Menschen simulieren soll und dabei insbesondere eine unerwünschte Berührung des Trommelfells mit einer Abformmasse beim Abformen oder mit einem medizinischen Instrument anzeigen kann. Dabei ist die Trommelfellfolie bevorzugt derart gebildet und/oder an der Anlagefläche festgelegt, dass die Festigkeit der Trommelfellfolie in etwa der Festigkeit eines menschlichen Trommelfells entspricht, sodass an einer Beschädigung der Trommelfellfolie bei der Übung eine Verletzung des menschlichen Trommelfells erkannt werden kann. Generell ist bevorzugt, dass die Trommelfellfolie schwach selbsthaftend bzw. selbstklebend ist, sodass diese besonders einfach an der Anlagefläche des Hohlstopfens festgelegt werden kann und auch ein Ablösen der Trommelfellfolie von der Anlagefläche eine mögliche Verletzung des menschlichen Trommelfells anzeigen kann. Weiterhin bevorzugt ist die Trommelfellfolie aus einem Material gebildet, an dem die Abformmasse anhaften kann, sodass in einfacher Weise eine Überdosierung der Abformmasse erkannt werden kann.
Das rückwärtige Ende des Stopfenelements ist dabei das Ende, das näher an der rückwärtigen Modellwand bzw. im Bereich der hinteren Gehörgangöffnung angeordnet ist. Das trommelfellseitige Ende des Stopfenelements ist weiterhin bevorzugt bei einem innerhalb des Übungsmodells angeordneten Stopfenelement exakt an der anatomisch richtigen Position des Trommelfells angeordnet. Bei der Gestaltung als rückwärtig geschlossener Hohlstopfen baut sich weiterhin bevorzugt hinter einer Trommelfellfolie im Bereich des Mittelohrs des Patienten bzw. hinter der Trommelfellfolie ein Innendruck auf, der zu einer noch realistischeren Simulation des menschlichen Ohrs führt.
Um eine besonders realistische Nachbildung eines menschlichen Ohrs zu erhalten und das Abformen des Gehörgangs unter besonders realitätsnahen Bedingungen üben zu können, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Übungsmodells das trommelfellseitige Ende des Stopfenelements und insbesondere die Anlagefläche zur Aufnahme einer Trommelfellfolie in einem geneigten Winkel zum Gehörgang und/oder zu einer Normalfläche einer Mittellängsachse des Stopfenelements, die der Ausrichtung des Gehörgangbodens eines menschlichen Ohrs entspricht, angeordnet. Dabei beträgt der Winkel, der im menschlichen Ohr als Inklinationswinkel zwischen dem Gehörgangboden und dem unteren Trommelfell bezeichnet wird, bevorzugt zwischen 30° und 50° und besonders bevorzugt zwischen 36° und 46°.
Weiterhin sieht eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Übungsmodells vor, dass die äußere Form des Stopfenelements an die Form des Gehörgangs zwischen der Trommelfellposition und der rückwärtigen Gehörgangöffnung angepasst ist, sodass eine passgenaue Anordnung und bevorzugt auch eine form- und/oder kraftschlüssige Festlegung des Stopfenelements im rückwärtigen Gehörgang erreicht wird. Insbesondere bevorzugt weist der Gehörgang in diesem Bereich eine geringfügig kleinere Dimension und insbesondere eine geringfügig kleinere Querschnittsfläche als das Stopfenelement auf, um eine klemmende Festlegung des Stopfenelements aufgrund der Materialelastizität des Kunststoffs des Übungsmodells zu erreichen. Darüber hinaus kann, insbesondere im Falle einer nicht-runden Querschnittsfläche des Stopfenelements, auch eine Sicherung gegen eine Rotation des Stopfenelements gegenüber dem Übungsmodell erreicht werden.
Um bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Übungsmodells eine korrekte Ausrichtung des Stopfenelements hinsichtlich des geneigten Winkels einer Trommelfellfolie zum Gehörgang und/oder der Rotation des Stopfenelements um seine Mittellängsachse zu gewährleisten, ist an dem Stopfenelement ein von der Oberfläche abragender Ausrichtungssteg angeordnet, der innerhalb einer korrespondierenden Nut im Gehörgang und insbesondere im Bereich der rückwärtigen Gehörgangöffnung anordbar ist. Bevorzugt ist der Ausrichtungssteg von der Außenfläche des Stopfenelements abragend und/oder im Bereich des rückwärtigen Endes angeordnet. Alternativ kann auch das Stopfenelement eine Nut und der Gehörgang bzw. dessen rückwärtige Verlängerung den Ausrichtungssteg aufweisen. Dabei wird insbesondere wenigstens eine formschlüssige und bevorzugt durch Klemmen auch eine kraftschlüssige Rotationsausrichtung des Stopfenelements im rückwärtigen Gehörgang erreicht, um ein menschliches Trommelfell mit einer korrekten Orientierung, Neigung und/oder Tiefe innerhalb des Gehörgangs zu simulieren.
Obwohl eine gute Beurteilung der Qualität und eine korrekte Durchführung einer Abformung bereits beim Entfernen des Stopfenelements und/oder dem Entformen der Abformmasse möglich ist, wird eine Ausführung des erfindungsgemäßen Übungsmodells bevorzugt, bei der das Stopfenelement am rückwärtigen Ende eine Aufnahmeöffnung für einen Sensor und/oder einen am Stopfenelement angeordneten Sensor aufweist, wobei der Sensor bevorzugt eine optische Kamera, eine Infrarotkamera zur optischen Inspektion des Gehörganginneren während des Übens und/oder ein Drucksensor zur Druckmessung hinter der Trommelfellfolie ist. Darüber hinaus ist auch die Verwendung beliebiger weiterer bzw. anderer Sensoren denkbar.
Schließlich sieht eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Übungsmodells vor, dass das Stopfenelement am rückwärtigen Ende einen Anlagerand zur flächigen Anlage an einer die rückwärtige Gehörgangöffnung umgebenden rückwärtigen Modellwand aufweist, um eine gleichbleibend tiefe Platzierung des Stopfenelements und somit eine realistische Trommelfellplatzierung zu gewährleisten. Darüber hinaus weist das Stopfenelement bevorzugt am rückwärtigen Ende ein Griffelement auf, um das Stopfenelement besonders leicht aus dem rückwärtigen Gehörgang entfernen zu können.
Obwohl das Übungsmodell generell aus zahlreichen unterschiedlichen Kunststoffen gebildet werden kann und die Auswahl von Nicht-Silikon-Kunststoffen umfassend ist, ist es bevorzugt, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells aus einem additionsvernetzenden Polyurethan-Kunststoff und/oder aus einem nicht-geschäumten Polyurethan-Kunststoff gebildet ist. Generell kann das Übungsmodell wenigstens an dessen Oberfläche und/oder im Bereich des Gehörgangs und/oder der Ohrmuschel und besonders bevorzugt insgesamt aus einem beliebigen nicht-silikonbasierten Kunststoffmaterial gebildet sein, beispielsweise aus EPDM-Kautschuk, Naturkautschuk oder Polyurethan. Alternative weich-elastische polymere Formmassen als Kunststoff für das Übungsmodell können auch vernetzte Elastomere sein, wie Naturkautschuk (Polyisopren), Butadienkautschuk (BR), Chlorbutadienkautschuk (CR) oder Copolymere sowie Blockcopolymere auf Basis von Vivylmonomeren und Dienen, z. B. Butylkautschuk (IIR), Styrol/Butadien (SBR), Acrylnitril/Butadien (NBR), oder Olefin/Dien (EPDM), EVA-Copolymere, Acrylatkautschuke (ACM, AEM), elastomere Polyether (ECO) und Polyurethane (AU, EU). Ebenso können auch thermoplastische Elastomere für die Herstellung des Übungsmodells verwendet werden, wie thermoplastisches Polyurethan (TPU), Copolyester, Polyetheramide, Polyolefincopolymere, Polyacrylatcopolymere, EVA-Copolymere oder durch Mischung oder Pfropfung mit Elastomeren modifiziertes PVC.
Besonders bevorzugt wird als elastischer Kunststoff für das Übungsmodell jedoch ein langkettiges Polyurethan verwendet und/oder ein Kunststoff mit einem niedrigen Gehalt an Isocyanat-Gruppen, wobei das Polyurethan bevorzugt aus einem oder mehreren Diisocyanaten und/oder aus einem oder mehreren Polyisocyanaten sowie aus einem oder mehreren Diolen und/oder aus einem oder mehreren Polyolen gebildet ist. Unter einem langkettigen Polyurethan wird hier ein Polyurethan aus bevorzugt wenigstens 100 Monomeren, besonders bevorzugt wenigstens 200 Monomeren und ganz besonders bevorzugt aus wenigstens 500 Monomeren verstanden. Weiterhin bevorzugt beträgt die Anzahl der Monomere maximal 5000 Monomere, besonders bevorzugt maximal 2500 Monomere und ganz besonders bevorzugt maximal 1000 Monomere.
Ganz besonders bevorzugt wird j edoch, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells halogenmodifiziert und insbesondere fluormodifiziert ist und dazu besonders bevorzugt der Kunststoff aus einem oder mehreren Diisocyanaten und/oder aus einem oder mehreren Polyisocyanaten sowie aus einem oder mehreren Diolen und/oder aus einem oder mehreren Polyolen gebildet wird, wobei wenigstens eine dieser Substanzen, insbesondere wenigstens ein Diisocyanat und/oder ein Polyisocyanat, in organischen Resten Fluor enthält. Fluormodifizierte Polymere weisen allgemein eine geringe Haftung gegenüber anderen Stoffen und Polymeren auf, was für das Übungsmodell hinsichtlich der leichten Entformbarkeit bei Abformungen günstig ist. Bevorzugt wird bei der Polymerisationsreaktion zum Bilden eines fluorierten Polyurethans ein oder mehrere fluorierte Diisocyanate oder Polyisocyanate eingesetzt, die besonders bevorzugt ein Molekulargewicht zwischen 500 und 7000 aufweisen.
Weiterhin ist eine Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, bei der das Übungsmodell aus einem Silikonmaterial und insbesondere durch ein Ausgießen einer Negativform mit einem elastischen Silikonmaterial gebildet wird und anschließend eine Halogenmodifikation und insbesondere eine Fluorierung der Oberfläche vorgenommen wird, um eine silikonfreie Oberfläche zu erhalten. Dabei erfolgt die Fluorierung bevorzugt durch eine Behandlung mit Fluorgas und dabei besonders bevorzugt in einem 2-Kammer-Fluorgas-Reaktor.
Um die Weichheit, Haptik und Elastizität des menschlichen Ohrs besonders präzise und realitätsnah nachzuahmen, weist das Übungsmodell bzw. der Kunststoff des Übungsmodells eine Härte von 5-50 Shore A, bevorzugt von 5-45 Shore A, besonders bevorzugt 10 - 40 Shore A und ganz besonders bevorzugt von 15 - 35 Shore A und/oder ein Elastizitätsmodul kleiner als 20 MPa, bevorzugt kleiner als 15 MPa, besonders bevorzugt kleiner als 10 MPa und ganz besonders bevorzugt kleiner als 7,5 MPa (bei 100 % Dehnung) und/oder eine Bruchdehnung größer als 25 %, bevorzugt größer als 40 %, besonders bevorzugt größer als 50 % und ganz besonders bevorzugt größer als 60 % auf.
Schließlich ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Übungsmodells bevorzugt, bei der der elastische Kunststoff des Übungsmodells resistent gegen Spülen mit niedermolekularen Alkoholen, wie Ethanol oder Isopropanol, ist. Dies ist vorteilhaft, da für eine störungsfreie mehrfache Abformung des Gehörgangs an dem Übungsmodell mit üblichen Polydimethylsiloxan-Abformmassen die Reinigung des Gehörgangs nach einigen Abformungen sinnvoll ist. Vorzugsweise wird das Modell nach jeder Abformung mittels eines Wattestäbchen oder Tuchs oder dergleichen mit gesundheitlich wenig kritischen Lösemitteln, wie Ethanol oder Isopropanol, gereinigt.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Übungsmodells wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:

1 eine halbtransparente Ansicht der Vorderseite eines Übungsmodells,
2 eine halbtransparente Ansicht der Rückseite des in 1 dargestellten Übungsmodells,
3 eine perspektivische Ansicht der Vorderseite des Übungsmodells mit einem Stopfenelement,
4 eine perspektivische Ansicht der Rückseite des Übungsmodells ohne eingesetztes Stopfenelement,
5 eine perspektivische Ansicht der Rückseite des Übungsmodells mit eingesetztem Stopfenelement, und
6 eine perspektivische Ansicht eines Stopfenelements.

Ein in den 1 - 6 abgebildetes Übungsmodell 1 weist ein vollständiges menschliches Außenohr 2, eine Ohrmuschel 3 sowie einen Gehörgang 4 auf, der sich vollständig durch das Übungsmodell 1 hindurch bis hin zur rückwärtigen Modellwand 5 erstreckt und dort in einer hinteren Gehörgangöffnung 6 endet. Dabei ist der sich zwischen der Ohrmuschel 3 und einer Trommelfellposition erstreckende Teil des Gehörgangs 4 anatomisch korrekt gebildet, um an dem Übungsmodell 1 wiederholt Abformungen des Gehörgangs 4 sowie auch medizinische Eingriffe üben zu können.
Der hintere, der rückwärtigen Modellwand 5 zugewandte und in der hinteren Gehörgangöffnung 6 endende Teil des Gehörgangs 4 weist dagegen einen gleichbleibenden ovalen Querschnitt auf und verläuft dabei linear innerhalb des Übungsmodells 1. Um unter realistischen Bedingungen eine Abformung des Gehörgangs 4 mittels des Übungsmodells 1 trainieren zu können, wird durch die hintere Gehörgangöffnung 6 ein als Hohlstopfen 7a gebildetes Stopfenelement 7 eingeschoben, das die Rückseite des Gehörgangs 4 vollständig verschließt und dazu an seinem rückseitigen Ende 8 vollständig geschlossen ist. Um eine gleichbleibend tiefe Platzierung des Stopfenelements 7 im Gehörgang 4 zu gewährleisten, weist das Stopfenelement 7 am rückseitigen Ende 8 einen Anlagerand 12 mit vergrößertem Außendurchmesser auf, der auf der rückwärtigen Modellwand 5 anliegt.
Das trommelfellseitige Ende 9 des Stopfenelements 7 kommt eingesetzt in das Übungsmodell 1 genau an der Trommelfellposition zu liegen und weist zudem einen Winkel entsprechend dem Winkel des Trommelfells im menschlichen Ohr auf. Das trommelfellseitige Ende 9 des Stopfenelements 7 ist geöffnet gebildet und weist eine umlaufende Anlagefläche 10 auf (siehe 3 und 6), auf der eine schwach selbsthaftende Trommelfellfolie platziert werden kann, die das Trommelfell simuliert und mittels der beispielsweise geprüft werden kann, ob bei dem Abformen die verwendete Abformmasse bis an das Trommelfell gelangt ist.
Um eine bezüglich der Rotation des Stopfenelements 7 im Gehörgang 4 richtige Positionierung zu gewährleisten, weist das Stopfenelement 7 genau wie der Gehörgang 4 ebenfalls eine korrespondierende ovale Querschnittsfläche auf und zusätzlich ist an dem Stopfenelement 7 ein parallel zu der Mittellängsachse des Stopfenelements 7 verlaufender Ausrichtungssteg 11 angeordnet, der mit einer korrespondierenden Nut des Gehörgangs 4 im Bereich der hinteren Gehörgangöffnung 6 zusammenwirkt (siehe 3).
Um ein wiederholtes Üben von Abformungen des Gehörgangs 4 mittels des Übungsmodells 1 zu ermöglichen, ist das Übungsmodell 1 aus einem nicht-geschäumten, additionsvernetzenden Polyurethan-Kunststoff gebildet, der zudem noch fluormodifiziert sein kann, sodass eine typischerweise verwendete Polydimethylsiloxan-Abformmasse ohne ein Trennmittel verwendet und dabei leicht und rückstandslos entformt werden kann.
Um ein realistisches und anatomisch korrektes Übungsmodell 1 herzustellen, wird von einem Urabdruck des Außenohrs sowie des Gehörganges eines toten Menschen aus Polydimethylsiloxan ausgegangen, der eine Negativform bildet. Das Abformen des Gehörgangs bis hin zum Trommelfell eines lebenden Menschen ist dagegen nahezu unmöglich. In diese Negativform wurde eine Reaktionsmischung einer Weichpolyurethan-Rezeptur gegossen, aushärten gelassen und nachfolgend entformt, sodass das resultierende Übungsmodell 1 eine ähnliche Flexibilität und Härte aufweist, wie das Außenohr des Menschen.
Das so hergestellte Übungsmodell 1 des Außenohrs 2 aus weichem und dehnbarem Polyurethan kann nachfolgend für die mehrfache Abformung des Gehörgangs 4 des Übungsmodells 1 verwendet werden. Es wurden 25 Abformungen ohne Störungen an einem Übungsmodell 1 durchgeführt, wobei nach jeder Abformung der Gehörgang 4 des Übungsmodells 1 mit Isopropanol gespült und gereinigt wurde. Die durchgeführte Anzahl an Abformungen stellt keine Grenze dar, denn selbst die 25. Abformung konnte genauso leicht entformt werden wie die erste. Daher ist die mehrfache Verwendung des Übungsmodells 1 für das Training der Abformung am menschlichen Gehörgang möglich und sehr attraktiv.
Bezugszeichenliste

1: Übungsmodell
2: Außenohr
3: Ohrmuschel
4: Gehörgang
5: rückwärtige Modellwand
6: hintere Gehörgangöffnung
7: Stopfenelement
7a: Hohlstopfen
8: rückseitiges Ende
9: trommelfellseitiges Ende
10: Anlagefläche
11: Ausrichtungssteg
12: Anlagerand

Claims

Übungsmodell (1) wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen, aufweisend - wenigstens einen Teil des Außenohrs (2) und der Ohrmuschel (3) sowie - des Gehörgangs (4) wenigstens bis zum Trommelfell, dadurch gekennzeichnet, dass - das Übungsmodell (1) aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist, um die Haptik und Elastizität des menschlichen Ohrs nachzuahmen, und - der elastische Kunststoff ein Abformen des Übungsmodells (1) mittels einer Abformmasse, insbesondere mittels einer Polydimethylsiloxan-Abformmasse, ohne die Verwendung eines Trennmittels ermöglicht, wozu - das Übungsmodell (1) wenigstens eine silikonfreie Oberfläche aufweist und bevorzugt vollständig aus einem Nicht-Silikonmaterial gebildet ist.
Übungsmodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der Gehörgang (4) das Übungsmodell (1) vollständig bis hin zu einer in einer rückwärtigen Modellwand (5) befindlichen hinteren Gehörgangöffnung (6) durchdringend gebildet ist und - ein herausnehmbares Stopfenelement (7) im Gehörgang (4) angeordnet ist, um den Gehörgang (4) zum Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen rückwärtig zu verschließen.
Übungsmodell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfenelement (7) als Hohlstopfen (7a) gebildet ist, der trommelfellseitig offen und an einem rückwärtigen Ende (8) geschlossen ist, wobei der Hohlstopfen (7a) am trommelfellseitigen Ende (9) eine die Öffnung umgebende Anlagefläche (10) zur Aufnahme einer Trommelfellfolie aufweist.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das trommelfellseitige Ende (9) des Stopfenelements (7) und insbesondere die Anlagefläche (10) zur Aufnahme einer Trommelfellfolie in einem geneigten Winkel zum Gehörgang (4) und/oder zu einer Normalfläche einer Mittellängsachse des Stopfenelements (7) angeordnet ist.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Form des Stopfenelements (7) an die Form des Gehörgangs (4) zwischen der Trommelfellposition und der rückwärtigen Gehörgangöffnung (6) angepasst ist, sodass eine passgenaue Anordnung und eine form- und/oder kraftschlüssige Festlegung des Stopfenelements (7) im rückwärtigen Gehörgang (4) erreicht wird.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stopfenelement (7) ein von der Oberfläche abragender Ausrichtungssteg (11) angeordnet ist, der innerhalb einer korrespondierenden Nut im Bereich der rückwärtigen Gehörgangöffnung (6) anordbar ist, um eine korrekte Ausrichtung des Stopfenelements (7) zu gewährleisten.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfenelement (7) am rückwärtigen Ende (8) eine Aufnahmeöffnung (11) für einen Sensor und/oder einen am Stopfenelement (7) angeordneten Sensor aufweist, wobei der Sensor eine optische Kamera, eine Infrarotkamera zur optischen Inspektion des Gehörganginneren während des Übens und/oder ein Drucksensor zur Druckmessung hinter der Trommelfellfolie ist.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfenelement (7) am rückwärtigen Ende (8) einen Anlagerand (12) zur flächigen Anlage an einer die rückwärtige Gehörgangöffnung (6) umgebenden rückwärtigen Modellwand (5) aufweist, um eine gleichbleibend tiefe Platzierung des Stopfenelements (7) zu gewährleisten.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells (1) aus einem additionsvernetzenden Polyurethan-Kunststoff und/oder aus einem nicht-geschäumten Polyurethan-Kunststoff gebildet ist.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells (1) aus einem langkettigen Polyurethan gebildet ist und/oder einen niedrigen Gehalt an Isocyanat-Gruppen aufweist, wobei das Polyurethan aus Diisocyanaten und/oder aus Polyisocyanaten sowie aus Diolen und/oder aus Polyolen gebildet ist.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells (1) halogenmodifiziert und insbesondere fluormodifiziert ist und dazu der Kunststoff aus Diisocyanaten und/oder aus Polyisocyanaten sowie aus Diolen und/oder aus Polyolen gebildet wird, wobei wenigstens eine dieser Substanzen in organischen Resten Fluor enthält.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells (1) ein Silikon ist, dessen Oberfläche nach dem Erstellen des Übungsmodells (1) fluorgasmodifiziert wurde, um eine silikonfreie Oberfläche zu erhalten.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells (1), um die Haptik und Elastizität des menschlichen Ohrs nachzuahmen, eine Härte von 10 - 40 Shore A und/oder ein Elastizitätsmodul kleiner als 10 MPa und/oder eine Bruchdehnung größer als 50 % aufweist.
Übungsmodell nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kunststoff des Übungsmodells (1) resistent gegen Spülen mit niedermolekularen Alkoholen ist.
Verfahren zum Herstellen eines Übungsmodells (1) wenigstens eines Teils des menschlichen Ohrs zum wiederholten Üben von Abformungen und medizinischen Eingriffen, mit den Schritten: - Scannen eines Ohrs zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells oder alternativ Erstellen eines Abgusses eines menschlichen Ohrs zum Erhalten eines positiven Urmodells, - Erstellen einer Negativform durch Digitalisieren des positiven Urmodells und Umrechnung in eine Negativform oder durch Abformen mit einer Abformmasse, - Erstellen eines Übungsmodells (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1-14, durch Ausgießen der Negativform mit einem elastischen Kunststoff, - der ein Abformen des Übungsmodells (1) mittels einer Abformmasse, insbesondere mittels einer Polydimethylsiloxan-Abformasse, ohne die Verwendung eines Trennmittels ermöglicht und dazu aus einem Nicht-Silikonmaterial gebildet ist.