RU230327U1 - Тренажер для приобретения и отработки хирургических навыков - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к медицине и к сфере образования, а именно к обучающим средствам в клинической медицине, в частности в хирургии. Тренажер содержит многослойную силиконовую подушку, имитирующую ткани человека. Многослойная силиконовая подушка содержит пять слоев, при этом третий и пятый слои выполняются прозрачными, а остальные имеют цвета, соответствующие тканям человека, причем третий слой выполнен из более плотного силикона по сравнению с остальными слоями. Тренажер позволит отрабатывать внутримышечные инъекции, послойное рассечение слоев тренажера скальпелем вплоть до нижележащих слоев, производить наложение швов в труднодоступных местах, в частности на мышечном слое, фасции, апоневрозе.

Description

Область техники

Полезная модель относится к медицине и к сфере образования, а именно к обучающим средствам в клинической медицине, в частности в хирургии. Полезная модель может применяться с целью приобретения и отработки хирургических навыков рассечения и сшивания тканей, внутримышечной, внутрикожной и подкожной инъекции, инвазивных манипуляций - инъекции и катетеризации сосудов, в том числе под контролем ультразвуковой навигации (У3-навигация), студентами медицинских вузов, врачами-ординаторами, специалистами в области хирургии, средним медицинским персоналом.

Предшествующий уровень техники

Известен тренажер для освоения техники базовых хирургических навыков (патент РФ на изобретение №169921 «Тренажер для освоения техники базовых хирургических навыков», от 01.12.2016), содержащий опорную платформу, состоящую из трех частей, одна из которых содержит закрепленный на опорной платформе резервуар с силиконовой подушкой, состоящей из трех слоев, имитирующих кожный покров, подкожную жировую клетчатку и слой мышечных волокон, и две грани треугольной формы из оргстекла, имитирующих края операционной раны, между которыми натянуты силиконовые прутья, зафиксированные на зажимах, жестко прикрепленных к опорной платформе, другая часть платформы содержит резервуар с силиконом, который имитирует мышечный слой с сухожилиями и нервными волокнами, третья часть, имитирующая артерию и вену, выполнена из двух силиконовых трубок, натянутых над опорной платформой и зафиксированных с двух сторон на блоках, жестко закрепленных на платформе, при этом слои силикона, имитирующие кожный покров, подкожную клетчатку и мышечные волокна, а также мышечный слой с сухожилиями и нервными волокнами, имеют окраску, соответствующую реальной.

Недостатком данного тренажера является то, что он не позволяет выполнять отработку таких навыков как: внутримышечная инъекция, производимая путем введения иглы через все слои до мышечного слоя, послойное рассечение слоев скальпелем вплоть до мышечного слоя, наложение швов в труднодоступных местах, в частности на мышечном слое, фасции, апоневрозе.

Раскрытие полезной модели

Технической задачей является создание нового тренажера, обладающего улучшенными характеристиками и расширенным спектром возможных манипуляций для приобретения и отработки хирургических навыков. Техническим результатом является обеспечение возможности осуществления тренировки внутримышечной инъекции, послойного рассечения слоев тренажера скальпелем вплоть до нижележащих слоев, наложение швов в труднодоступных местах, в частности на мышечном слое, фасции, апоневрозе.

Технический результат достигается тем, что предложенный тренажер для приобретения и отработки хирургических навыков, включающий многослойную силиконовую подушку, имитирующую ткани человека, отличающийся тем, что многослойная силиконовая подушка содержит пять слоев, при этом третий и пятый слои выполняются прозрачными, а остальные имеют цвета, соответствующие тканям человека, причем третий слой выполнен из более плотного силикона по сравнению с остальными слоями.

Кроме того, особенностью полезной модели является то, что тренажер дополнительно содержит трубку, имитирующую кровеносное русло, размещенную в верхней части многослойной силиконовой подушки, и выполненную из поливинилхлорида.

Описание чертежей

Техническое решение пояснено на фигурах, где на фиг. 1 приведен первый вариант исполнения тренажера; на фиг. 2 приведена схема реализации полезной модели по второму варианту, содержащая в себе один сосуд, на фиг. 3 приведена версия третьего варианта исполнения тренажера, содержащая в себе сосудистую сеть.

Осуществление полезной модели

Каждый тренажер состоит из 5 слоев.

Первый слой, имитирующий кожу, цвет телесный, плотность 1,040 г/см³, толщина 5 мм.

Второй слой, имитирующий подкожно-жировую клетчатку, цвет желтый, плотность 1,040 г/см³, толщина 15 мм.

Третий слой имитирует апоневроз, не имеет цвета, выполнен прозрачным, плотность 1,070 г/см³, толщина 3 мм.

Четвертый слой имитирует мышечный слой, цвет красный, плотность 1,040 г/см³, толщина 25 мм.

Пятый слой, имитирующий фасцию, не имеет цвета, выполнен прозрачным, плотность 1,040 г/см³, толщина 2 мм.

Первая модификация тренажера, имеющая размеры 213×162×50 мм и вес 1,7 кг, не содержащая в себе сосудов, состоит из пяти слоев, имитирующих кожу 5, подкожно-жировую клетчатку 4, апоневроз 3, мышечный слой 2 и фасцию 1, окрашенных в анатомически корректные цвета: слой кожа 5 окрашен в телесный цвет, мышечный слой 2 - в красный, а слой подкожно-жировой клетчатки 4 - в желтый цвет. Вторая модификация тренажера, имеющая размеры 213×162×50 мм и вес 1,76 кг, содержащая в себе один кровеносный сосуд 6, состоит из пяти слоев: кожа 5, подкожно-жировая клетчатка 4, апоневроз 3, мышечный слой 2 и фасция 1, и расположенный между слоями кожи 5 и подкожно-жировой клетчатки 4 сосуд 6, изготовленный из поливинилхлоридной трубки, диаметром 4 мм. Третья модификация тренажера, имеющая размеры 213×162×50 мм и вес 1,76 кг, содержащая в себе сосудистую сеть 7, также изготовленную из поливинилхлорида, расположенную в верхней части тренажера, между слоями кожи 5 и подкожно-жировой клетчатки 4, также состоит из 5 слоев, окрашенных в анатомически корректные цвета.

При создании модификаций тренажера используется полупрозрачный безусадочный термостойкий силикон на платиновой основе двух видов: двухкомпонентный силикон с плотностью 1,070 г/см³ для изготовления третьего слоя и двухкомпонентный силикон с плотностью 1,040 г/см³ для изготовления оставшихся слоев. Такие плотностные характеристики силиконов максимально приближены к плотности тканей человека по данным медицинской литературы и современным научным исследованиям [Пушкарева А.Е. Методы математического моделирования в оптике биоткани. Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2008. - 103 с.]. Также для изготовления тренажера используются системы для внутривенной инфузии, включающие в себя трубки, изготовленные из поливинилхлорида. Материал трубки заметен для ультразвуковых волн, что позволяет ему быть опознанным на мониторе аппарата УЗИ в режиме реального времени. Модификации имитируют все слои тканей человека (кожу, подкожную жировую клетчатку, апоневроз, нижележащий мышечный слой и фасцию) с соблюдением цветовой гаммы. Две из трех модификаций содержат в себе кровеносную сеть, изготовленную из поливинилхлоридной трубки.

В первую очередь производился расчет необходимого количества силикона для заливки определенного слоя тренажера. В контейнере объемом 500 мл замешивали оба компонента силикона. Смешивание происходило последовательно. В контейнер заливалось необходимое количество первого компонента силикона с плотностью 1,040 г/см³, затем второго в соотношении 1:1. Дальше в течение 2 минут производили смешивание обоих компонентов. После смешивания в контейнер добавляли краситель, цвет которого соответствовал изготавливаемому слою: кожа - телесный, подкожно-жировая клетчатка - желтый, мышечный слой - красный. При изготовлении слоев «апоневроз» и «фасция» красители не добавлялись. Полученную смесь замешивали в течение 3-5 минут. После окрашивания и окончательного замешивания силикона в контейнере полученную смесь переливали в форму для отливки тренажера с нарисованными на ней рисками - штрихами, соответствующими высоте изготавливаемых слоев (кожа 5 мм, подкожно-жировая клетчатка 15 мм, апоневроз 3 мм, мышечный слой 25 мм, фасция 2 мм). Время экспозиции составляло 4 часа при температуре 23 градуса. При создании слоев кожи, подкожной жировой клетчатки, мышечного слоя и фасции применялась описанная выше техника, только при создании слоя «апоневроз» использовался силикон с плотностью 1070 г/см³. Для изготовления двух модификаций, содержащих в себе кровеносную систему (фиг. 2 и 3), дополнительно были использованы трубки, изготовленные из поливинилхлорида, имитирующие кровеносное русло. Для изготовления сосудистой сети трубки были соединены между собой при помощи клей-геля. Они располагались между слоем подкожно-жировой клетчатки и слоем кожи. Для этого изготовление слоя подкожно-жировой клетчатки было поделено на два этапа для того, чтобы сосуд был частично погружен и в слой ПЖК, и в слой кожи. Перед заливкой сосуд и сосудистая сеть наглухо заполнялись кровеподобным раствором для предотвращения спадения стенок трубки и проверки герметичности метаскрепления, изготовленным из красителя, использующегося ранее для окрашивания мышечного слоя, и физиологический раствор NaCl 0,9%.

Техника работы на тренажере для освоения техники хирургических навыков заключается в следующем.

Процедура выполнения шва начинается с того, что испытуемый должен определить длину и глубину разреза на многослойной силиконовой подушке. В одну руку испытуемый берет скальпель, а другой создает незначительное натяжение слоя. Затем скальпелем с небольшим нажимом на него производится послойный разрез слоев, равно как и на реальной операции тканей человека, по заданным для обучения параметрам на глубину, меньше толщины силиконовой подушки. Для ушивания сделанного разреза используют хирургические иглы и шовный материал, который может быть различной толщины и сделанный из разных материалов. Обучающийся берет в рабочую руку иглодержатель Гегара. Заряжает иглу нитью (или если это атравматическая игла, то нить уже встроена), затем замыкает две бранши иглодержателя. В другую руку необходимо взять анатомический или хирургический пинцет для выделения необходимой ткани, ее удержания. Дальше следует выполнить наложение шва. Производится вкол иглы на латеральном крае раны на глубину, необходимую для захвата слоев раны на многослойной силиконовой подушке. Часть шовного материала должна остаться с латеральной стороны раны, так как это необходимо для завязывания узла. Игла проходит через дно раны, и ее выкол происходит через медиальный край раны. Обязательно нужно следить за тем, чтобы расстояние от краев раны до мест вкола и выкола было одинаковым. Дальше между краями прошитой нити можно сделать узел для формирования узлового шва, если это необходимо по заданию. При такой технике каждый последующий узел нужно накладывать на одинаковом расстоянии друг от друга, пока не произойдет полное смыкание краев раны. Если требуется выполнить кожный шов по методике Донати, то после выкола с медиального края раны необходимо перезарядить иглу в обратном направлении в иглодержателе и произвести вкол через медиальный край раны, отступив всего 1-2 мм от края раны, и игла должна пройти, захватывая только поверхностные слои кожи, и выкол производится на латеральном крае, на таком же расстоянии (1-2 мм). Затем накладывается хирургический узел. Таким образом получается первый стежок шва. Дальше накладываются такие же стежки на одинаковом расстоянии друг от друга, пока не произойдет полное смыкание краев раны.

Целью внутримышечной инъекции является введение лекарственных средств в мышцу с лечебной целью.

Испытуемый держит шприц с лекарственным средством в правой руке (срез надетой на шприц иглы направлен вниз) под углом 90 градусов к поверхности кожи. Затем, создав небольшое натяжение большим и указательным пальцем левой руки, правой рукой вводит иглу шприца одномоментно через все слои, ощущая сопротивление при прохождении иглы через слой апоневроза, что максимально совпадает с реальными ощущениями, в мышечный слой, глубоко на 2/3 длины иглы. Фиксируя правой рукой шприц, левой рукой обучающийся нажимает на поршень шприца и медленно вводит лекарственное средство. После выполнения манипуляции аккуратно достает иглу шприца также под углом 90 градусов.

Claims (2)

1. Тренажер для приобретения и отработки хирургических навыков, включающий многослойную силиконовую подушку, имитирующую ткани человека, отличающийся тем, что многослойная силиконовая подушка содержит пять слоев, первый из которых имитирует кожу и имеет телесный цвет, второй имитирует подкожно-жировую клетчатку и имеет желтый цвет, третий имитирует апоневроз и выполнен прозрачным, четвертый имитирует мышечный слой и имеет красный цвет, а пятый имитирует фасцию и выполнен прозрачным, при этом третий слой выполнен из двухкомпонентного силикона на платиновой основе с плотностью 1,070 г/см³, а остальные слои выполнены из двухкомпонентного силикона на платиновой основе с плотностью 1,040 г/см³.

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что содержит трубку из поливинилхлорида, имитирующую кровеносное русло и размещенную между слоями, имитирующими кожу и подкожно-жировую клетчатку.