RU2758082C1

RU2758082C1 - Nasal septum model and its production method

Info

Publication number: RU2758082C1
Application number: RU2020134362A
Authority: RU
Inventors: Ирина Ивановна Козлова; Степан Евгеньевич Кудряшов; Кирилл Сергеевич Громов; Максим Николаевич Мысливец; Денис Павлович Роганков; Лев Александрович Андреев; Ольга Викторовна Наймушина
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПЕРЕНОС"
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2021-10-26

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: group of inventions relates to medicine, namely to a system of imitation of the nasal septum and a method for its production. The method for the production of the system of imitation of the nasal septum, consisting of a fixation device, a lock of a removable nasal septum model with an elastic outer nose, and a removable nasal septum model, includes: obtaining initial data by tomography of the nasal septum and paranasal sinuses of an object and processing it to obtain a facet model of the removable nasal septum model, processing the facet model to obtain a solid-state nasal septum model, manufacturing the removable nasal septum model based on the solid-state model, fixing the lock of the removable nasal septum model with the elastic outer nose and the removable nasal septum model on the fixation device. The system of imitation of the nasal septum, manufactured by the above-mentioned method, consists of the fixation device with the lock of the removable nasal septum model with the elastic outer nose, and the removable nasal septum model.

EFFECT: increase in the accuracy of modeling the nasal septum is achieved, followed by the creation of a reliable material model of the nasal septum corresponding to the real human nasal septum.

13 cl, 7 dwg

Description

Область техникиTechnology area

[0001] Изобретение относится к технологиям моделирования в медицине, в частности к моделированию носовой перегородки для обучения методике выполнения септопластики и освоения хирургических навыков, необходимых для проведения оперативного вмешательства в носовую перегородку.[0001] The invention relates to modeling technologies in medicine, in particular to modeling the nasal septum for teaching the technique of performing septoplasty and mastering the surgical skills required for surgical intervention in the nasal septum.

Уровень техникиState of the art

[0002] В настоящее время основной медицинской проблемой, связанной с моделированием оперативного вмешательства на носовой перегородке как во врачебных, так и в образовательных целях, является невозможность подготовки к предстоящему оперативному вмешательству вследствие отсутствия оборудования (устройств), имеющих возможность моделировать носовую перегородку конкретного пациента. Отсутствие возможности отработки предстоящего оперативного вмешательства резко повышает риск необратимой хирургической ошибки.[0002] Currently, the main medical problem associated with modeling surgery on the nasal septum for both medical and educational purposes is the inability to prepare for the upcoming surgery due to the lack of equipment (devices) capable of simulating the nasal septum of a particular patient. The inability to practice the forthcoming surgical intervention dramatically increases the risk of irreversible surgical error.

[0003] Каждая из деформаций носовой перегородки является индивидуальной, требующей собственного подхода и тактики проведения оперативного вмешательства. На данный момент отсутствует методика и оборудование, позволяющие отработать предстоящее оперативное вмешательство на симуляционной модели.[0003] Each of the deformities of the nasal septum is individual, requiring its own approach and tactics of surgical intervention. At the moment, there is no methodology and equipment to work out the forthcoming surgical intervention on a simulation model.

[0004] Из уровня техники известно техническое решение по патенту №RU2637037 на изобретение «Способ электропротезирования носа» (заявка: 2016121801, дата публикации: 29.11.2017 г., МПК: A61F 2/50), раскрывающему способ эктопротезирования носа, который заключается в получении оптического изображения головы пациента путем сопоставления графических файлов лицевого сканирования и компьютерной томографии в цифровом модуле CAD/САМ системы, моделировании на полученном оптическом изображении головы носа по параметрам, учитывающим принципы гармонии и симметрии, изображение модели носа согласовывают с пациентом, после чего фрезеруют из воска, далее восковую конструкцию примеряют и согласовывают с пациентом эстетические аспекты, проведении операции по установке скуловых имплантатов в костную ткань скуловой кости, проходящих симметрично с двух сторон, у основания грушевидного отверстия в толще альвеолярного отростка верхней челюсти через верхнечелюстные синусы с окончательной фиксацией в теле скуловой кости, с одномоментной фиксацией формирователей десны, обращенных в полость носа, дальнейшей винтовой фиксации абатментов и фиксации в абатменты, через семь дней после операции, армирующего элемента, обеспечивающего дальнейшую фиксацию протеза носа, представленного в виде проволоки из титанового сплава, соединяющей абатменты и имеющей изгиб, параллельный средней горизонтальной линии лица, проходящий посередине грушевидного отверстия, на котором посредством лазерной пайки фиксирован магнитный элемент, получении функционального оттиска индивидуальной ложкой, предварительно изготовленной из полимера методом компьютерного фрезерования цифрового прототипа, моделированного на оптическом изображении головы, с условием прикрытия границ дефекта носа на 3 мм по периметру, уточнении границ ранее изготовленной модели носа на гипсовой модели, полученной по указанному функциональному оттиску с фиксацией ответного разнополюсного магнитного элемента, в проекции, установленного на ретенционном элементе, фиксированном на скуловых имплантатах, дублировании воскового прототипа носа с магнитным элементом силиконовой массой, замещении воска на силоксановый каучук, предварительно подобранный по цвету и прозрачности, индивидуализации красителями, фиксации готового протеза пациенту.[0004] From the prior art, a technical solution is known according to patent No. RU2637037 for the invention "Method of electro-prosthetics of the nose" (application: 2016121801, publication date: 11/29/2017, IPC: A61F 2/50), disclosing a method of ectoprosthetics of the nose, which consists in obtaining an optical image of the patient's head by comparing the graphic files of facial scanning and computed tomography in the digital module of the CAD / CAM system, modeling the resulting optical image of the nose head according to parameters that take into account the principles of harmony and symmetry, the image of the nose model is coordinated with the patient, and then milled from wax , then the wax construction is tried on and agreed with the patient aesthetic aspects, an operation to install zygomatic implants into the bone tissue of the zygomatic bone, passing symmetrically on both sides, at the base of the pear-shaped opening in the thickness of the alveolar process of the upper jaw through the maxillary sinuses with final fixation in the body of the zygomatic bone bone, with simultaneous fixation of the gingiva formers facing the nasal cavity, further screw fixation of the abutments and fixation into the abutments, seven days after the operation, a reinforcing element that provides further fixation of the nasal prosthesis, presented in the form of a titanium alloy wire connecting the abutments and having a bend parallel to the horizontal midline of the face, passing in the middle of the pear-shaped hole, on which the magnetic element is fixed by means of laser soldering, obtaining a functional impression with an individual spoon, pre-made from polymer by computer milling of a digital prototype modeled on an optical image of the head, with the condition of covering the boundaries of the nose defect by 3 mm along the perimeter, clarifying the boundaries of a previously made model of the nose on a plaster model obtained from the specified functional impression with fixing a reciprocal opposite-pole magnetic element, in the projection installed on the retention element denture, fixed on zygomatic implants, duplication of the wax prototype of the nose with a magnetic element with silicone mass, replacement of wax with silicone rubber, pre-selected in color and transparency, individualization with dyes, fixation of the finished prosthesis to the patient.

[0005] Данное техническое решение не обеспечивает заявляемый результат. Модель формируется за счет сопоставления графических файлов лицевого сканирования и компьютерной томографии. При моделировании на полученном оптическом изображении головы носа осуществляется по параметрам, учитывающим принципы гармонии и симметрии, изображение модели носа согласовывают с пациентом. Данное решение не позволяет создать копию модели носовой перегородки объекта.[0005] This technical solution does not provide the claimed result. The model is formed by comparing facial scans and computed tomography graphic files. When modeling on the obtained optical image of the head, the nose is carried out according to parameters that take into account the principles of harmony and symmetry, the image of the model of the nose is coordinated with the patient. This solution does not allow you to create a copy of the object's nasal septum model.

[0006] Из уровня техники известен источник литературы А.И.Морозов, проф. В.С.Козлов «Применение трехмерных компьютерных моделей полости носа в ринологии» («Вестник оториноларингологии №2, 2010 г.), который описывает формирование трехмерной виртуальной модели полости носа, позволяющей строить любые виды деформации перегородки носа, а также варианты анатомических изменений структуры носовых раковин. Имеется возможность отображать этапы хирургического вмешательства посредством рисования компьютерной мышью.[0006] From the prior art known source of literature A. I. Morozov, prof. V.S.Kozlov "Application of three-dimensional computer models of the nasal cavity in rhinology" ("Bulletin of Otorhinolaryngology No. 2, 2010), which describes the formation of a three-dimensional virtual model of the nasal cavity, which allows you to build any types of deformation of the nasal septum, as well as options for anatomical structural changes nasal concha. It is possible to display the stages of a surgical intervention by drawing with a computer mouse.

[0007] Однако, в представленном аналоге деформация перегородки носа задается искусственно, что не позволяет считать ее точной копией фактически моделируемой носовой перегородки конкретно взятого человека, а также в последствие отработать порядок действий при оперативном вмешательстве. Также данный аналог не раскрывает способ создания виртуальной модели на основе данных, полученных по результату томографии.[0007] However, in the presented analogue, the deformation of the nasal septum is set artificially, which does not allow us to consider it an exact copy of the actually modeled nasal septum of a particular person, and also subsequently to work out the procedure for surgical intervention. Also, this analogue does not disclose a method for creating a virtual model based on the data obtained from the result of tomography.

[0008] Из уровня техники известно техническое решение по патенту №RU2484537 на изобретение «Способ подготовки к пластическому закрытию перфорации перегородки носа с применением плоскостного шаблона» (заявка: 2012112294, дата публикации: 10.06.2013 г., МПК: G09B 23/28, A61B 17/24), который раскрывает способ моделирования операции по пластическому закрытию перфорации перегородки носа, отличающийся тем, что на плоскостной шаблон, содержащий векторные линии с характеристиками длины, полученными в результате математической обработки массива компьютерных томограмм, по результатам измерений, проводимых в трех плоскостях, а именно вектор, проведенный вдоль основания перегородки носа от внутреннего конца твердого неба до края носовой ости, и отходящие от него под прямым углом линии из точки на уровне переднего конца нижней носовой раковины, точки на уровне границы передней и средней трети нижней носовой раковины, точки на уровне границы средней и задней трети нижней носовой раковины и точки края твердого неба экстраполируют размеры и расположение перфорации, после чего определяют этапность операции и объем необходимой ткани, расположения мукоперихондрия и мукопериоста, которые используют в формировании педикулярных лоскутов для закрытия перфорации.[0008] From the prior art, a technical solution is known according to patent No. RU2484537 for the invention "Method of preparation for plastic closure of nasal septum perforation using a planar template" (application: 2012112294, publication date: 06/10/2013, IPC: G09B 23/28, A61B 17/24), which discloses a method for simulating an operation for plastic closure of a nasal septum, characterized in that a planar template containing vector lines with length characteristics obtained as a result of mathematical processing of an array of computed tomograms, based on measurements taken in three planes , namely, a vector drawn along the base of the nasal septum from the inner end of the hard palate to the edge of the nasal spine, and lines extending from it at right angles from a point at the level of the anterior end of the inferior turbinate, a point at the level of the border of the anterior and middle third of the inferior turbinate, points at the level of the border of the middle and posterior third of the inferior turbinate and point of the edge In the hard palate, the size and location of the perforation are extrapolated, after which the stages of the operation and the volume of the required tissue, the location of the mucoperichondria and mucoperiosta, which are used in the formation of pedicular flaps to close the perforation, are determined.

[0009] Недостатком данного технического решения является формирование модели за счет векторных линий в плоскостном шаблоне, из-за этого полученная модель не применима для моделирования носовой перегородки с последующим ее изготовлением и отображает только наружные послеоперационные изменения или текущее расположение носа.[0009] The disadvantage of this technical solution is the formation of the model due to vector lines in a planar pattern, because of this, the resulting model is not applicable for modeling the nasal septum with its subsequent manufacture and displays only external postoperative changes or the current location of the nose.

[0010] Из уровня техники известен тренажер для ринохирургии «S.I.M.O.N.T.» (https://germesrf.com/catalog/simulyatsionnye-tekhnologii/Chelyustno-licevaya-hirurgiya/273), который содержит опору, устройство фиксации, сменную модель головы человека, перегородку носа, при этом, лицевая часть тренажера является сменной. Данный тренажер создан для обучения эндоскопическим навыкам выполнения хирургических вмешательств на околоносовых пазухах.[0010] A simulator for rhinosurgery "S.I.M.O.N.T." is known from the prior art. (https://germesrf.com/catalog/simulyatsionnye-tekhnologii/Chelyustno-licevaya-hirurgiya/273), which contains a support, fixation device, replaceable human head model, nasal septum, while the front part of the simulator is replaceable. This simulator is designed to teach endoscopic skills in performing surgical interventions on the paranasal sinuses.

[0011] Недостатком данного аналога является не соответствие анатомическому строению перегородки носа человека; перегородка носа не повторяет различные типы деформации, которые могут встречаться у человека; себестоимость данного тренажера является крайне высокой.[0011] The disadvantage of this analogue is that it does not correspond to the anatomical structure of the septum of the human nose; the septum of the nose does not repeat the various types of deformities that can occur in humans; the prime cost of this simulator is extremely high.

[0012] Ближайшим аналогом является техническое решение по патенту №RU2691517 на изобретение «Модель перегородки носа симулятора для освоения мануальных навыков в ринохирургии» (заявка: 2018118942, дата публикации: 14.06.2019 г., МПК: G09B 23/28), которое раскрывает модель перегородки носа симулятора для освоения мануальных навыков в ринохирургии, выполненную с возможностью закрепления по периферии в модели каркаса носа симулятора, содержащая остов, имитирующий костно-хрящевой скелет перегородки носа с деформацией перегородки, выполненный из упругопластичного полимерного материала, и покрытый с двух сторон имитирующим мукоперихондрий перегородки носа слоем полимерного материала, при этом остов выполнен перфорированным, а полости перфораций остова заполнены материалом слоя, имитирующего мукоперихондрий перегородки носа, и формируют перемычки, соединяющие противоположные его слои.[0012] The closest analogue is a technical solution according to patent No. RU2691517 for the invention "Model of the septum of the nasal simulator for mastering manual skills in rhinosurgery" (application: 2018118942, publication date: 06/14/2019, IPC: G09B 23/28), which discloses model of the nasal septum of the simulator for mastering manual skills in rhinosurgery, made with the possibility of fixing along the periphery in the model of the nasal frame of the simulator, containing a skeleton imitating the osteochondral skeleton of the nasal septum with septal deformation, made of an elastoplastic polymer material, and covered on both sides with imitating mucoperichondria the nasal septum with a layer of polymeric material, the skeleton being made perforated, and the perforation cavities of the skeleton are filled with the material of the layer imitating the mucoperichondrium of the nasal septum, and bridges are formed connecting its opposite layers.

[0013] Недостатком данного технического решения является использования ограниченного количества типовых 7 возможных вариантов деформации носовой перегородки, предложенной Ranko Mladina (Mladina R. The role of maxillary morphology in the development of pathological septal deformities // Rhinology. - 1987. - Vol. 25. - P. 199-205.). Данное ограничение не позволяет также провести подготовку к ринохирургической операции, отработав порядок действий с особенностями строения носовой перегородки конкретно взятого объекта. Отсутствие элемента имитации наружного носа не способствует достижению заявляемого технического результата, заключающегося в повышении эффективности моделирования носовой перегородки.[0013] The disadvantage of this technical solution is the use of a limited number of typical 7 possible options for deformation of the nasal septum proposed by Ranko Mladina (Mladina R. The role of maxillary morphology in the development of pathological septal deformities // Rhinology. - 1987. - Vol. 25. - P. 199-205.). This limitation also does not allow preparation for a rhinosurgical operation, having worked out the procedure for dealing with the structural features of the nasal septum of a particular object. The absence of an element of imitation of the external nose does not contribute to the achievement of the claimed technical result, which consists in increasing the efficiency of modeling the nasal septum.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0014] Задачей настоящего изобретения является создание симуляционной модели для обучения методике выполнения септопластики и освоения хирургических навыков, необходимых для проведения оперативного вмешательства в носовую перегородку.[0014] The object of the present invention is to create a simulation model for teaching the technique of performing septoplasty and mastering the surgical skills necessary for performing surgery on the nasal septum.

[0015] Технический результат заключается в повышении точности моделирования носовой перегородки, в том числе внутренней полости носовой перегородки, с последующим созданием достоверной материальной модели носовой перегородки, соответствующей реальной носовой перегородке человека.[0015] The technical result consists in increasing the accuracy of modeling the nasal septum, including the inner cavity of the nasal septum, with the subsequent creation of a reliable material model of the nasal septum corresponding to a real human nasal septum.

[0016] Технический результат достигается системой имитации носовой перегородки, состоящей из устройства фиксации, на котором установлен фиксатор перегородки носа с эластичным наружным носом и сменной модели носовой перегородки, при этом способом производства системы имитации носовой перегородки заключается в получении исходных данных с помощью проведения томографии носовой перегородки и придаточных пазух объекта, обработке исходных данных томографии для получения фасетной модели сменной модели носовой перегородки, обработке фасетной модели сменной модели носовой перегородки для получения твердотельной модели носовой перегородки, изготовлении сменной модели носовой перегородки на основании полученной твердотельной модели носовой перегородки, закреплении фиксатора перегородки носа с эластичным наружным носом и сменной модели носовой перегородкой на устройстве фиксации.[0016] The technical result is achieved by a system for imitating a nasal septum, consisting of a fixation device, on which a nasal septum retainer with an elastic external nose and a replaceable model of a nasal septum is installed, while the method of manufacturing a nasal septum imitation system consists in obtaining initial data using nasal tomography the septum and paranasal sinuses of the object, processing the initial tomography data to obtain a facet model of a replaceable nasal septum model, processing a facet model of a replaceable nasal septum model to obtain a solid nasal septum model, making a replaceable nasal septum model based on the obtained solid-state nasal septum model, fixing the nasal septum fixator with elastic outer nose and replaceable model of the nasal septum on the fixation device.

[0017] Сменная модель носовая перегородка может быть выполнена из полимерного материала, при этом перегородка может иметь отверстия для фиксации.[0017] A replaceable model of the nasal septum can be made of a polymeric material, while the septum can have holes for fixation.

[0018] На внутренней поверхности эластичного наружного носа может быть выполнена по крайней мере одна борозда, а фиксатор сменной модели носовой перегородки может быть выполнен в форме прямого усеченного конуса, состоящего из двух полуконусов. На задней части по крайней мере одного полуконуса фиксатора сменной модели носовой перегородки может быть выполнено отверстие для соединения фиксатора сменной модели носовой перегородки с устройством фиксации. На боковых поверхностях полуконусов фиксатора сменной модели носовой перегородки выполнены выступы.[0018] On the inner surface of the elastic outer nose can be made at least one groove, and the lock of the replaceable model of the nasal septum can be made in the form of a straight truncated cone, consisting of two half-cones. On the rear part of at least one half-cone of the lock of the replaceable nasal septum model, an opening can be made for connecting the lock of the replaceable nasal septum model to the fixation device. On the lateral surfaces of the half-cones of the retainer of the replaceable model of the nasal septum, projections are made.

[0019] Обработка фасетной модели может осуществляется за счет представления геометрии изделия в нейтральных форматах.[0019] The processing of the facet model can be accomplished by representing the geometry of the product in neutral formats.

[0020] Исходные данные могут быть представлены в формате DICOM.[0020] The original data can be presented in DICOM format.

[0021] Проектирование сменной модели носовой перегородки могут осуществлять с помощью систем автоматизированного проектирования.[0021] The design of the removable model of the nasal septum can be carried out using computer-aided design systems.

[0022] Фасетная модель сменной модели носовой перегородки может быть выполнена в формате .stl.[0022] The faceted model of the replaceable nasal septum model can be made in the .stl format.

[0023] Изготовление сменной модели носовой перегородки на основании полученной модели фасетной модели может осуществляться методом вулканизации силиконовой смеси.[0023] The production of a replaceable model of the nasal septum based on the obtained model of the facet model can be carried out by vulcanizing a silicone mixture.

Описание чертежейDescription of drawings

[0024] Объект притязаний по настоящей заявке описан по пунктам и чётко заявлен в формуле изобретения. Упомянутые выше задачи, признаки и преимущества изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания, в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано:[0024] The subject matter of the present application is described in the paragraphs and clearly stated in the claims. The above objects, features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description, in conjunction with the accompanying drawings, in which:

[0025] На фигуре 1 представлена модель эластичного наружного носа;[0025] Figure 1 shows a model of an elastic outer nose;

[0026] На фигуре 2 представлена сменная модель носовая перегородки;[0026] Figure 2 is a replacement nasal septum model;

[0027] На фигуре 3 представлено изображение фасетной модели носовой перегородки;[0027] Figure 3 is an illustration of a facet model of a nasal septum;

[0028] На фигуре 4 представлено фиксатор сменной модели носовой перегородки;[0028] Figure 4 illustrates a removable model nasal septum retainer;

[0029] На фигуре 5 представлено устройство фиксации;[0029] Figure 5 shows a locking device;

[0030] На фигуре 6 изображено заявляемое изобретение в натуре;[0030] Figure 6 depicts the claimed invention in nature;

[0031] На фиг.7 изображены в виде блок-схем этапы изготовления модели носовой перегородки.[0031] Figure 7 shows, in block diagram form, the steps for making a nasal septum model.

[0032] Указанные фигуры поясняются следующими позициями: 1 - эластичный наружный нос, 2 - лобная зона эластичного наружного носа, 3 - сменная модель носовой перегородки, 4 - центральная часть сменной модели носовой перегородки, 5 - отверстия сменной модели носовой перегородки для крепления к фиксатору сменной носовой перегородки, 6 - фасетная модель, 7 - фиксатор сменной модели носовой перегородки, 8 - выступы фиксатора сменной модели носовой перегородки, 9 - отверстия фиксатора сменной модели носовой перегородки, 10 - устройства соединениями полуконусов фиксатора сменной модели носовой перегородки, 11 - отверстие для соединения фиксатора сменной модели носовой перегородки с устройством фиксации, 12 - колонка фиксатора сменной модели носовой перегородки, 13 - устройство фиксации, 14 - подвижный элемент устройства фиксации для наклона эластичного наружного носа, 15 - подвижный элемент устройства фиксации для вращения эластичного наружного носа, 16 - основание устройства фиксации, позиции 17 – 21 представлены далее по тексту описания.[0032] These figures are illustrated by the following positions: 1 - elastic external nose, 2 - frontal zone of elastic external nose, 3 - replaceable model of the nasal septum, 4 - the central part of the replaceable model of the nasal septum, 5 - holes of the replaceable model of the nasal septum for attachment to the fixator replaceable nasal septum, 6 - facet model, 7 - retainer of replaceable nasal septum model, 8 - protrusions of the retainer of the replaceable nasal septum model, 9 - openings of the retainer of the replaceable nasal septum model, 10 - half-cone joints of the retainer of the replaceable nasal septum model, 11 - hole for connections of the lock of the replaceable model of the nasal septum with the fixation device, 12 - the column of the lock of the replaceable model of the nasal septum, 13 - the fixation device, 14 - the movable element of the fixation device for tilting the elastic external nose, 15 - the movable element of the fixation device for rotating the elastic external nose, 16 - fixing device base, position and 17 to 21 are provided later in the description.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

[0033] В приведенном ниже подробном описании изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них.[0033] In the following detailed description of the invention, numerous implementation details are set forth to provide a thorough understanding of the present invention. However, it is obvious to those skilled in the art how the present invention can be used, with or without these implementation details.

[0034] На регистрацию заявляется изобретение, заключающееся в изготовлении системы имитации носовой перегородки, состоящей из устройства фиксации, фиксатора перегородки носа с эластичным наружным носом, сменной модели носовой перегородкой, включающем следующие этапы: получение исходных данных с помощью проведения томографии носовой перегородки и придаточных пазух объекта, обработка исходных данных томографии для получения фасетной модели сменной модели носовой перегородки, обработка фасетной модели сменной модели носовой перегородки для получения твердотельной модели носовой перегородки, изготовление сменной модели носовой перегородки на основании полученной твердотельной модели носовой перегородки, закрепление фиксатора перегородки носа с эластичным наружным носом и сменной моделью носовой перегородкой на устройстве фиксации.[0034] The invention is claimed for registration, which consists in the manufacture of a system for simulating a nasal septum, consisting of a fixation device, a nasal septum fixator with an elastic external nose, a replaceable model of a nasal septum, including the following steps: obtaining initial data using tomography of the nasal septum and paranasal sinuses object, processing of the initial tomography data to obtain a facet model of a replaceable nasal septum model, processing a facet model of a replaceable nasal septum model to obtain a solid nasal septum model, making a replaceable nasal septum model based on the obtained solid-state nasal septum model, fixing a nasal septum fixator with an elastic external nose and a replaceable model of the nasal septum on the fixation device.

[0035] Эластичный наружный нос[0035] Elastic outer nose

[0036] Эластичный наружный нос (1) представляет собой модель лобной доли (2) и носа человека, с выполнением на внутренней поверхности эластичного наружного носа борозд, которые необходимы в первую очередь для позиционирования эластичного наружного носа, а также могут обеспечивать плотную фиксацию в фиксаторе сменной модели носовой перегородки. Борозды могут быть выполнены в любой форме, например, могут иметь клинообразную форму, форму эллипса и так далее.[0036] The elastic outer nose (1) is a model of the frontal lobe (2) and the nose of a person, with grooves on the inner surface of the elastic outer nose, which are necessary primarily for positioning the elastic outer nose, and can also provide a tight fixation in the retainer replaceable model of the nasal septum. The grooves can be made in any shape, for example, they can be wedge-shaped, elliptical, and so on.

[0037] Эластичный наружный нос (1) необходим для достижения правильного позиционирования и прочной фиксации сменной модели носовой перегородки и фиксатора сменной модели носовой перегородки. Конфигурация эластичного наружного носа (1) выполняет не только функцию имитации части поверхности лица человека, но и фиксирует внешнюю часть модели носовой перегородки.[0037] The elastic external nose (1) is necessary to achieve correct positioning and firm fixation of the replaceable septum model and the retainer of the replaceable nasal septum model. The configuration of the elastic external nose (1) performs not only the function of imitating a part of the surface of the human face, but also fixes the external part of the nasal septum model.

[0038] Для имитации поверхности лица человека используются те зоны, которые задействуются хирургом при проведении оперативного вмешательства, а именно носовая и лобная зоны.[0038] To simulate the surface of a person's face, those zones are used that are used by the surgeon during surgery, namely the nasal and frontal zones.

[0039] Конфигурация носа, в случае очевидной патологии наружного носа или носовой перегородки, которая проявляется внешне, может определяется с учетом данных томографии головы человека. Так как при проведении обучения человек использует скальпель, или иные колющие и режущие инструменты, необходимо создать безопасные условия, в которых исключен риск нанесение травмы как непосредственно использующему инструмент, так и окружающим. Поэтому конфигурация лобной зоны (2) определяется исходя из необходимой для упора руки хирурга площади и высоты.[0039] The configuration of the nose, in the case of obvious pathology of the external nose or nasal septum, which manifests itself externally, can be determined based on the tomography data of the human head. Since during training a person uses a scalpel, or other piercing and cutting instruments, it is necessary to create safe conditions in which the risk of injury to both the person directly using the instrument and others is excluded. Therefore, the configuration of the frontal zone (2) is determined on the basis of the area and height required to rest the surgeon's hand.

[0040] Эластичный наружный нос (1) выполнен из полимерного материала. Формообразование наружного носа (1) осуществляется в пресс-форме. Для придания твердости эластичному наружному носу (1) при подготовке силиконовой смеси может быть добавлен наполнитель, например, в виде сажи. Более того, благодаря наполнителю удается достигнуть равномерного и более схожего с цветом кожи человека окрашивания. Таким образом, эластичный наружный нос (1) со сменной моделью носовой перегородкой представляет достаточно точную модель носа, что способствует повышению качества обучения методике выполнения септопластики и освоения хирургических навыков. Конфигурация естественной лобной зоны (2) заменена на более удобную модель, что позволяет изготавливать устройство в более компактном виде, при условии, что особенности лобной зоны человека не оказывают существенного влияния на характер и порядок выполнения действия при хирургическом вмешательстве на нос.[0040] The elastic outer nose (1) is made of polymeric material. The external nose (1) is shaped in a mold. In order to harden the elastic outer nose (1), a filler, such as carbon black, can be added when preparing the silicone mixture. Moreover, thanks to the filler, it is possible to achieve a uniform and more similar to the color of human skin. Thus, an elastic external nose (1) with a replaceable model of a nasal septum represents a sufficiently accurate model of the nose, which contributes to an increase in the quality of teaching in the technique of performing septoplasty and mastering surgical skills. The configuration of the natural frontal zone (2) has been replaced with a more convenient model, which makes it possible to manufacture the device in a more compact form, provided that the features of the human frontal zone do not significantly affect the nature and order of performing the action during surgical intervention on the nose.

[0041] Исходя из анатомических особенностей человека, в фиксации модели носовой перегородки участвуют не только ткани, относящиеся непосредственно к черепу, но и мягкие ткани наружного носа человека.[0041] Based on the anatomical features of a person, not only tissues directly related to the skull, but also the soft tissues of the external nose of a person are involved in fixing the model of the nasal septum.

[0042] Внутри эластичного наружного носа (1) выполнен специальный паз между ноздрей, в который при установке эластичного наружного носа (1) на фиксатор сменной модели носовой перегородки будет заглубляться сменная модель носовой перегородки (3).[0042] Inside the elastic external nose (1), a special groove is made between the nostrils, into which, when the elastic external nose (1) is installed on the retainer of the replaceable nasal septum model, the replaceable nasal septum model (3) will be buried.

[0043] Сменная модели носовая перегородка[0043] Replaceable model nasal septum

[0044] Сменная модель носовой перегородки (3) имеет центральную часть (4), имитирующую хрящевой остов носа, который выполнен, например, из полимера. Второй слой сменной модели носовой перегородки выполнен из герметика. Полимер и герметик схожи по структуре с хрящом носовой перегородки человека. Вся площадь центральной части (4) покрыта полимерным материалом, который имитирует надхрящницу носовой перегородки человека и имеет меньшую твердость по сравнению с полимерным материалом, из которого выполняется сменная модель носовой перегородки (3) и представляет собой третий слой сменной модели носовой перегородки. Для имитации строения носовой перегородки (3) центральная часть (4) может быть окрашена в разные цвета или изготовлена из материала, например, полимерного, разной жесткости, что позволит выделить участки центральной части (4), соответствующие четырехугольному хрящу, перпендикулярной пластинке решетчатой кости и сошнику.[0044] The replaceable model of the nasal septum (3) has a central part (4) imitating the cartilaginous framework of the nose, which is made, for example, of a polymer. The second layer of the replaceable model of the nasal septum is made of sealant. The polymer and sealant are structurally similar to the cartilage of the human nasal septum. The entire area of the central part (4) is covered with a polymer material that imitates the perichondrium of the human nasal septum and has a lower hardness compared to the polymer material from which the replaceable model of the nasal septum (3) is made and is the third layer of the replaceable model of the nasal septum. To simulate the structure of the nasal septum (3), the central part (4) can be painted in different colors or made of a material, for example, polymer, of different rigidity, which will make it possible to highlight the areas of the central part (4) corresponding to the quadrangular cartilage perpendicular to the ethmoid plate and opener.

[0045] Для более плотной фиксации в модели носовой перегородки предусмотрены отверстия для крепления к фиксатору сменной модели носовой перегородки (5). Сменная модель носовой перегородки (3) закреплена внутри фиксатора сменной модели носовой перегородки.[0045] For a more tight fixation in the model of the nasal septum, holes are provided for attaching the removable model of the nasal septum (5) to the fixture. The replaceable nasal septum model (3) is fixed inside the retainer of the replaceable nasal septum model.

[0046] Проектирование сменной модели носовой перегородки (3) проводится с помощью систем автоматизированного проектирования, например, cad инструментов. Основной задачей проектирования сменной модели носовой перегородки (3) является доработка её конфигурации таким образом, чтобы обеспечить технологичность изделия. Для обеспечения технологичности сменной модели носовой перегородки (3) необходимо убрать элементы, не относящиеся к исследуемому объекту (носу), и выделить отдельно элементы, изготавливаемые из твердого и мягкого материала, которые имитируют четырехугольный хрящ, перпендикулярную пластинку решетчатой кости и сошник, а также переходные области носа между указанных частей. Для обеспечения удобства в её эксплуатации при проектировании сменной модели носовой перегородки определяются места крепления ее к фиксатору сменной модели носовой перегородки, а также габаритные размеры, позволяющие моделировать ведение операционного вмешательства.[0046] The design of the replaceable model of the nasal septum (3) is carried out using computer-aided design systems, for example, cad instruments. The main task of designing a replaceable model of the nasal septum (3) is to refine its configuration in such a way as to ensure the manufacturability of the product. To ensure the manufacturability of the interchangeable model of the nasal septum (3), it is necessary to remove elements that are not related to the object under study (nose), and separate elements made of hard and soft material that simulate quadrangular cartilage, perpendicular plate of the ethmoid bone and vomer, as well as transitional the area of the nose between the specified parts. To ensure the convenience of its operation, when designing a replaceable model of the nasal septum, the places of its attachment to the retainer of the replaceable model of the nasal septum are determined, as well as overall dimensions that allow simulating the conduct of surgical intervention.

[0047] Потенциал решения проблемы формообразования и разработки конструкции сложной геометрии ограничен технологиями производства, проектирования и метрологии. Для решения задачи производства изделий антропоморфной формы его качество в метрологическом аспекте сводится к близости разрабатываемого изделия по геометрии к некоторому элементу человеческого тела.[0047] The potential for solving the problem of shaping and designing complex geometry is limited by manufacturing, design and metrology technologies. To solve the problem of manufacturing products of an anthropomorphic shape, its quality in the metrological aspect is reduced to the closeness of the developed product in geometry to a certain element of the human body.

[0048] При разработке модели носовой перегородки (3) пациента в качестве исходных данных при проектировании служат результаты томографии носовой перегородки и придаточных пазух конкретно взятого пациента (17). Выбор метода лучевой диагностики обусловлен исключительно возможностью отображения ткани носовой перегородки. Например, могут применяться методы рентгенодиагностика, компьютерной томография, магнитно-резонансной томографии, рентгеновской компьютерная томография и т.д.[0048] When developing a model of the nasal septum (3) of a patient, the results of tomography of the nasal septum and paranasal sinuses of a particular patient (17) are used as the initial design data. The choice of the method of radiation diagnostics is solely due to the ability to display the tissue of the nasal septum. For example, methods of X-ray diagnostics, computed tomography, magnetic resonance imaging, X-ray computed tomography, etc. can be used.

[0049] Исходные данных могут быть представлены, например, в формате DICOM. Обработанные результаты, представленные в одном из возможных форматов для обработки и отображения воксельных моделей, представляет собой воксельную картину, каждой точке которой сопоставлена в однозначное соответствие плотность соответствующей ткани.[0049] The original data can be represented, for example, in DICOM format. The processed results, presented in one of the possible formats for processing and displaying voxel models, is a voxel picture, each point of which is matched in a one-to-one correspondence with the density of the corresponding tissue.

[0050] Первым этапом в проектировании сменной модели носовой перегородки (3) является сегментация изображения томографии носовой перегородки и придаточных пазух, то есть разделение на множество непересекающихся областей или наборов вокселов, имеющих одинаковую признаковую характеристику. В случае сегментации изображения компьютерной томографии носовой перегородки и придаточных пазух основной признаковой характеристикой является плотность ткани. Сопоставление значения плотности тканей с портовыми значениями позволяет определить сегментацию как процедуру выделения подобласти вокселов с близкими к заданной значениями плотностей тканей. Результатом сегментации является поверхность, которая служит границей к выделенной группе вокселов. Данная поверхность задается в формате фасетной модели (6), т.е. объединения геометрических примитивов, например, двумерных симплексов (18).[0050] The first step in the design of the replaceable nasal septum model (3) is the segmentation of the tomography image of the nasal septum and paranasal sinuses, that is, the division into multiple disjoint regions or sets of voxels having the same characteristic characteristic. In the case of image segmentation of computed tomography of the nasal septum and paranasal sinuses, the main characteristic characteristic is tissue density. Comparison of the tissue density value with the port values makes it possible to define segmentation as a procedure for identifying a subregion of voxels with tissue densities close to the specified values. The result of the segmentation is a surface that serves as the boundary to the selected group of voxels. This surface is specified in the facet model format (6), i.e. unions of geometric primitives, for example, two-dimensional simplices (18).

[0051] Фасетная модель (6) может быть представлено в любом пригодном для его отображения формате. Одним из наиболее приоритетных форматов данных фасетных тел является stl. файл в текстовой либо бинарной формах. Пример фасетной модели (6) носовой перегородки пациента представлен на фигуре 3.[0051] The faceted model (6) can be represented in any format suitable for displaying it. One of the highest priority faceted body data formats is stl. file in text or binary form. An example of a facet model (6) of a patient's nasal septum is shown in figure 3.

[0052] Вторым этапом проектирования сменной модели носовой перегородки для последующего трехмерного моделирования сменной модели носовой перегородки является обработка фасетной модели (6) носовой перегородки для получения твердотельной модели носовой перегородки (19). Для дальнейшей обработки фасетной модели (6) необходимо конвертировать фасетный формат данных в твердотельный. Формально фасетный и твердотельный форматы относятся к одному типу boundary representation представления геометрии: модель описывается своей границей, но, в отличие от твердотельного, фасетный формат не гарантирует замкнутости и согласованности нормалей ориентации и является простым объединением набора симплексов.[0052] The second step in designing a removable nasal septum model for subsequent three-dimensional modeling of a removable nasal septum model is processing the facet nasal septum model (6) to obtain a solid nasal septum model (19). For further processing of the facet model (6), it is necessary to convert the faceted data format to a solid one. Formally, the faceted and solid-state formats belong to the same type of boundary representation of geometry representation: the model is described by its boundary, but, unlike the solid-state, the faceted format does not guarantee the closedness and consistency of the orientation normals and is a simple union of a set of simplexes.

[0053] Для существенной доработки изделия, в частности при проектировании пресс-формы, необходимо представить геометрию изделия в нейтральных форматах, как правило, parasolid, step, *X_T, *IGS, *SAT, *prt, ipt*. Элементы конвертации также содержат cad пакеты общего назначения, в частности SolidWorks.[0053] For substantial rework of the product, in particular when designing a mold, it is necessary to present the geometry of the product in neutral formats, as a rule, parasolid, step, * X_T, * IGS, * SAT, * prt, ipt *. Conversion elements also contain general purpose cad packages, in particular SolidWorks.

[0054] Твердотельная модель носовой перегородки, полученная путем обработки фасеточной модели, например, в формате STL.[0054] A solid model of the nasal septum obtained by processing the facet model, for example, in STL format.

[0055] Для изготовления сменной модели носовой перегородки (3) на образцах материала, могут быть использованы полимерные материалы, например, два возможных вида силиконовой резиновой смеси: силиконовая резиновая смесь твердостью 40 ед. Шор А (прочность 8 МПа), так как данная твердость резины позволяет доработать данную силиконовую резиновую смесь с целью получения требуемой твердости материала для изготовления слоя, имитирующего хрящ; силиконовая резиновая смесь твердостью 59 ед. Шор А (прочность 4,5 МПа), так как данная прочность удовлетворяет требованиям к материалу для изготовления слоя, имитирующего надхрящницу.[0055] For the manufacture of a replaceable model of the nasal septum (3) on samples of material, polymeric materials can be used, for example, two possible types of silicone rubber mixture: silicone rubber mixture with a hardness of 40 units. Shore A (strength 8 MPa), since this rubber hardness makes it possible to modify this silicone rubber compound in order to obtain the required hardness of the material for the manufacture of a layer that imitates cartilage; silicone rubber compound with a hardness of 59 units. Shore A (strength 4.5 MPa), since this strength meets the requirements for the material for the manufacture of a layer imitating the perichondrium.

[0056] Сменная модель носовой перегородки (3) изготавливается методом вулканизации полимерных материалов, имитирующих хрящ и входящих в состав модели носовой перегородки. Благодаря методу вулканизации возможно воспроизвести полимерный материал с требуемыми прочностными характеристиками.[0056] The replaceable model of the nasal septum (3) is made by vulcanization of polymeric materials that simulate cartilage and are part of the model of the nasal septum. Thanks to the vulcanization method, it is possible to reproduce a polymer material with the required strength characteristics.

[0057] Процесс вулканизации смесей, имитирующих хрящ и надхрящницу, включает в себя следующие этапы (20): жидкую полимерную основу силиконовой резиновой смеси смешивают с платиновым катализатором; наполняют полученную силиконовую резиновую смесь наполнителем и стабилизатором в рассчитанных пропорциях для получения требуемой твердости полимерного материала, имитирующего хрящевую ткань; вводят пигмент телесного цвета; обрабатывают формообразующие поверхности верхней и нижней плит пресс-формы для сменной модели носовой перегородки антиадгезивом на основе силикона; заливают полученную силиконовую резиновую смесь в формообразующую поверхность нижней плиты пресс-формы для сменной модели носовой перегородки, имеющей глубину 3 мм; устанавливают на нижнюю плиту пресс-формы верхнюю плиту до полного смыкания плит; закрывают собранную конструкцию металлическими пластинами, и сжимают под давлением; выдерживают под давлением не менее 12 ч до полного отверждения силикона; снимают давление и убирают металлические пластины, извлекают образцы, имитирующие хрящ. Затем обрезают облой в местах сопряжения элементов формообразующих поверхностей. После чего на поверхности первого слоя сменной модели носовой перегородки формируют второй слой, используя герметик. При этом герметик способствует уменьшению адгезии между внутренним и внешним полимерными слоями сменной модели носовой перегородки. Это обеспечивает возможность выполнения действий по имитации хирургического вмешательства за счет возможности отслоения каждого внешнего и внутреннего слов по отдельности. Герметик имитирует мягкие ткани, расположенные между надхрящницей и хрящом. Внешний слой, имитирующий надхрящницу, и выполненный из полимерного материала меньшей твердости в сравнении с материалом, из которой выполнен хрящ. В центре находится полимерный материал, имитирующий сам хрящ носовой перегородки.[0057] The process of vulcanizing mixtures simulating cartilage and perichondrium includes the following steps (20): a liquid polymer base of a silicone rubber compound is mixed with a platinum catalyst; the obtained silicone rubber mixture is filled with a filler and a stabilizer in calculated proportions to obtain the required hardness of a polymeric material that mimics cartilage tissue; flesh-colored pigment is injected; treating the shaping surfaces of the upper and lower mold plates for the replaceable model of the nasal septum with a silicone-based release agent; pour the obtained silicone rubber mixture into the shaping surface of the lower mold plate for a replaceable model of the nasal septum having a depth of 3 mm; install the upper plate on the lower plate of the mold until the plates are completely closed; close the assembled structure with metal plates, and compress under pressure; hold under pressure for at least 12 hours until the silicone is completely cured; relieve pressure and remove metal plates, remove samples that simulate cartilage. Then the flash is cut off at the junctions of the elements of the shaping surfaces. After that, on the surface of the first layer of the replaceable model of the nasal septum, a second layer is formed using a sealant. At the same time, the sealant helps to reduce the adhesion between the inner and outer polymer layers of the replaceable nasal septum model. This provides the ability to perform steps to simulate a surgical intervention due to the ability to detach each outer and inner words separately. The sealant mimics the soft tissue between the perichondrium and cartilage. The outer layer, imitating the perichondrium, and made of a polymer material of lower hardness in comparison with the material of which the cartilage is made. In the center is a polymer material that mimics the cartilage of the nasal septum itself.

[0058] Проведены замеры твердости по Шор А полимерного материала, имитирующего хрящевую ткань, которая находилась в пределах 78-80 ед. по Шор А. Данный показатель близок к показателям твердости хрящевой ткани носовой перегородки человека с сохранением свойства хрупкости ткани хряща.[0058] Measurements of the Shore A hardness of a polymeric material imitating cartilage tissue were carried out, which was in the range of 78-80 units. by Shore A. This indicator is close to the indicators of the hardness of the cartilaginous tissue of the human nasal septum while maintaining the fragility of the cartilage tissue.

[0059] Для крепления слоев сменной модели носовой перегородки при комнатной температуре использовался клей на основе силиконового герметика.[0059] A silicone based adhesive was used to secure the layers of the removable nasal septum model at room temperature.

[0060] Фиксатор сменной модели носовой перегородки[0060] Clamp of the replaceable model of the nasal septum

[0061] На наружной поверхности фиксатора сменной модели носовой перегородки (7) симметрично бороздам на внутренней поверхности эластичного наружного носа (1) выполнены выступы (8) для плотной фиксации фиксатора сменной модели носовой перегородки (7) в эластичном наружном носу (1). Фиксатор сменной модели носовой перегородки (7) является несущей конструкцией и предназначен для закрепления на нем эластичного наружного носа (1), а также закрепления внутри фиксатора сменной модели носовой перегородки (7).[0061] On the outer surface of the lock of the replaceable nasal septum model (7) symmetrically to the grooves on the inner surface of the elastic external nose (1), there are protrusions (8) for tight fixation of the lock of the replaceable nasal septum model (7) in the elastic external nose (1). The retainer of the replaceable model of the nasal septum (7) is a supporting structure and is designed to fix the elastic external nose (1) on it, as well as to fix the replaceable model of the nasal septum (7) inside the retainer.

[0062] Фиксатор сменной модели носовой перегородки (7) должен обладать габаритами, при которых симметрично борозды на внутренней поверхности эластичного наружного носа (1) совпадают с выступами фиксатора сменной модели носовой перегородки (8) в эластичном наружном носу (1), а отверстия для крепления сменной модели носовой перегородки (5) совпадали с отверстиями фиксатора сменной модели носовой перегородки (9). При этом фиксатор сменной модели носовой перегородки (7) может иметь форму прямого усеченного конуса с круглым основанием. Фиксатор сменной модели носовой перегородки (7) разделен на два полуконуса, которые соединяются между собой двумя болтовыми соединениями или эксцентриками (10), обеспечивающими быстрый зажим сменной модели носовой перегородки (3) без применения специального инструмента. Полуконусы и технологические отверстия (9) в них и борозды могут быть выполнены за счет фрезерной обработки, лазерной обработки или любым другим способом, обеспечивающим возможность выполнения данного изделия.[0062] The retainer of the removable nasal septum model (7) must have dimensions in which the grooves on the inner surface of the elastic external nose (1) are symmetrically aligned with the protrusions of the retainer of the replaceable nasal septum model (8) in the elastic external nose (1), and the attachments of the replaceable nasal septum model (5) coincided with the holes of the fixator of the replaceable nasal septum model (9). In this case, the retainer of the replaceable model of the nasal septum (7) can have the form of a straight truncated cone with a round base. The latch of the replaceable model of the nasal septum (7) is divided into two half-cones, which are interconnected by two bolted joints or eccentrics (10), which provide a quick clamping of the replaceable model of the nasal septum (3) without the use of a special tool. The half-cones and technological holes (9) in them and the grooves can be made by milling, laser processing or in any other way that makes it possible to make this product.

[0063] На задней части одного из полуконусов фиксатора сменной модели носовой перегородки выполнено отверстие (11) для соединения фиксатора сменной модели носовой перегородки с устройством фиксации (13) всего устройства для симуляционного моделирования оперативного вмешательства на перегородке носа человека.[0063] On the back of one of the half-cones of the lock of the replaceable nasal septum model, an opening (11) is made for connecting the lock of the replaceable nasal septum model with the fixation device (13) of the entire device for simulating surgery on the septum of a person's nasal septum.

[0064] На боковых поверхностях каждого из полуконусов фиксатора сменной модели носовой перегородки выполнены выступы (8), которые предназначены для предотвращения проворачивания эластичного наружного носа (1) по оси фиксатора сменной модели носовой перегородки (3).[0064] On the side surfaces of each of the half-cones of the lock of the replaceable nasal septum model, projections (8) are made, which are designed to prevent the elastic outer nose (1) from rotating along the axis of the lock of the replaceable nasal septum model (3).

[0065] На поверхности контакта двух полуконусов расположены две колонки (12) диаметром не более 5 мм, необходимые для точного позиционирования сменной модели носовой перегородки (3) внутри фиксатора сменной носовой перегородки (7).[0065] On the contact surface of the two half-cones, there are two columns (12) with a diameter of not more than 5 mm, which are necessary for precise positioning of the replaceable nasal septum model (3) inside the removable nasal septum retainer (7).

[0066] Для удобства поворота фиксатора сменной модели носовой перегородки (7), отверстие для его соединения (11) с опорной платформой должно находится по центру основания конуса. Для обеспечения такого позиционирования отверстия основание конуса (11) может быть выполнено зацело с одним из полуконусов.[0066] For the convenience of turning the lock of the replaceable model of the nasal septum (7), the hole for its connection (11) with the support platform should be located in the center of the base of the cone. To ensure such positioning of the hole, the base of the cone (11) can be made integrally with one of the half-cones.

[0067] Устройство фиксации[0067] Fixing device

[0068] Устройство фиксации (13) обеспечивает крепление на ней остальных частей модели носовой перегородки и дает возможность изменения пространственного положения модели носовой перегородки во время обучения. Для проведения симуляционного моделирования оперативного вмешательства на перегородку носа пациента, необходимо чтобы эластичный наружный нос (1) имел положение в пространстве, аналогичное положению носа пациента на операционном столе. Для того, чтобы обучающийся мог настроить устройство под свои антропометрические данные, фиксатор модели носовой перегородки относительно поверхности стола должен иметь необходимую степень свободы и ограничители, позволяющие изменять пространственное положение модели носовой перегородки для симуляционного моделирования оперативного вмешательства на носовой перегородке человека.[0068] The fixation device (13) secures the remaining parts of the nasal septum model thereon and allows the spatial position of the nasal septum model to be changed during training. To carry out simulation modeling of surgery on the patient's nasal septum, it is necessary that the elastic external nose (1) has a position in space similar to the position of the patient's nose on the operating table. In order for the student to be able to adjust the device to his anthropometric data, the fixator of the nasal septum model relative to the table surface must have the necessary degree of freedom and restraints that allow changing the spatial position of the nasal septum model for simulating surgery on the human nasal septum.

[0069] Для обеспечения необходимой степени свободы устройство фиксации (13) должно иметь по крайней мере два подвижных элемента (14, 15). Один подвижный элемент должен обеспечивать возможность наклона (14) эластичного наружного носа (1) на заданный угол относительно поверхности стола. Другой подвижный элемент должен обеспечивать вращение эластичного наружного носа (15). При этом каждый из подвижных элементов (14, 15) должен иметь зажимной винт для возможности закрепления устройства в удобном положении и шарнир, представляющий собой подвижное соединение двух тел, при котором их относительное движение есть вращение вокруг оси.[0069] To ensure the required degree of freedom, the locking device (13) must have at least two movable elements (14, 15). One movable element should provide the ability to tilt (14) the elastic outer nose (1) at a predetermined angle relative to the table surface. Another movable element should provide rotation of the elastic outer nose (15). In this case, each of the movable elements (14, 15) must have a clamping screw to be able to fix the device in a convenient position and a hinge, which is a movable connection of two bodies, in which their relative motion is rotation about an axis.

[0070] Для обеспечения опоры и возможности поворота модели носовой перегородки может быть использована панорамная платформа или иное основание (16).[0070] A panoramic platform or other base (16) may be used to provide support and pivot for the nasal septum model.

[0071] Исходя из того, что длина предплечья взрослого человека варьируется от 170 до 350 мм, высота устройства может находиться в диапазоне от 100 мм до 210 мм в зависимости от угла наклона фиксатора модели носовой перегородки.[0071] Assuming that the length of the adult forearm varies from 170 to 350 mm, the height of the device can range from 100 mm to 210 mm, depending on the angle of inclination of the nasal septum fixator.

[0072] Основание фиксатора (16) модели носовой перегородки для симуляционного моделирования оперативного вмешательства на перегородке носа человека выполняет следующие функции: служит для фиксации на ней сменной модели носовой перегородки при помощи болтового соединения; обеспечивает устойчивость сменной модели носовой перегородки на поверхности стола при проведении симуляционного оперативного вмешательства на перегородке носа пациента; служит для расположения на ней медицинских инструментов, необходимых для выполнения хирургических вмешательств на перегородке носа. При этом для удобства в эксплуатации, обеспечения правильного положения рук, обучающихся как для освоения мануальных навыков работы с медицинскими инструментами, так и при моделировании оперативного вмешательства на носовой перегородке, а также хранении медицинских инструментов, основание (16) может иметь габаритные размеры 300х300 мм и бортики.[0072] The base of the fixator (16) of the model of the nasal septum for simulation modeling of surgery on the septum of the human nose performs the following functions: serves to fix the removable model of the nasal septum on it by means of a bolted connection; ensures the stability of the removable model of the nasal septum on the table surface during simulation surgery on the septum of the patient's nose; serves to locate on it medical instruments necessary for performing surgical interventions on the nasal septum. At the same time, for ease of operation, ensuring the correct position of the hands, trained both for mastering manual skills of working with medical instruments, and for modeling surgical intervention on the nasal septum, as well as storing medical instruments, the base (16) can have overall dimensions of 300x300 mm and sides.

[0073] Все острые кромки платформы могут быть притуплены фаской во избежание получения травм (порезов, заноз и т.д.).[0073] All sharp edges of the platform can be chamfered to avoid injury (cuts, splinters, etc.).

[0074] Сборка и эксплуатация модели носовой перегородки[0074] Assembling and operating the nasal septum model

[0075] Система имитации носовой перегородки в натуре для симуляционного моделирования оперативного вмешательства на перегородке носа пациента изображена на фигуре 6.[0075] A system for simulating a nasal septum in nature for simulating surgery on the septum of a patient's nasal septum is shown in Figure 6.

[0076] Алгоритм работы на системе имитации носовой перегородки для симуляционного моделирования оперативного вмешательства на носовой перегородке пациента включает в себя следующие этапы (21): устройство устанавливается на ровную поверхность, например, на стол; разъединяют фиксатор сменной модели носовой перегородки (7) и эластичный наружный нос (1); разъединяют полуконусы фиксатора сменной модели носовой перегородки; устанавливают сменную модель носовой перегородки в пазы фиксатора сменной модели носовой перегородки; фиксируют полуконусы фиксатора сменной модели носовой перегородки с помощью болтового соединения (эксцентриков) (10); соединяют фиксатор сменной модели носовой перегородки (7) и эластичный наружный нос (1); устанавливают модель носовой перегородки в положение, удобное для обучающегося, и приступают к проведению симуляции оперативного вмешательства.[0076] the Algorithm of work on the system of simulating the nasal septum for simulation modeling of surgery on the patient's nasal septum includes the following steps (21): the device is installed on a flat surface, for example, on a table; disconnect the retainer of the replaceable model of the nasal septum (7) and the elastic external nose (1); separate the half-cones of the retainer of the replaceable model of the nasal septum; install the replaceable model of the nasal septum into the grooves of the retainer of the replaceable model of the nasal septum; fix the half-cones of the retainer of the replaceable model of the nasal septum using a bolted connection (eccentrics) (10); connect the retainer of the replaceable model of the nasal septum (7) and the elastic external nose (1); set the model of the nasal septum in a position convenient for the student, and begin to simulate the surgical intervention.

[0077] Симуляция оперативного вмешательства может осуществляться в соответствии со следующими этапами: идентифицируют передний край сменной модели носовой перегородки; скальпелем выполняют полупроникающий разрез слоя, имитирующего надхрящницу; выполнение разреза слева или справа зависит от конкретного типа деформации носовой перегородки. Этот этап соответствует выполнению разреза слизистой оболочки и надхрящницы по переднему краю носовой перегородки для обнажения четырехугольного хряща. При помощи распатора отслаивают слой, имитирующий надхрящницу, от остова модели носовой перегородки. Основное требование к обучающемуся - сохранение целостности слоя, имитирующего надхрящницу. Отслойку начинают на стороне, которая вогнута, продолжая ее до заднего края модели носовой перегородки. Затем приступают к отслойке слоя, имитирующего надхрящницу, на противоположной стороне. Отслойку слоя, имитирующего надхрящницу, проводят до начала деформированного участка остова. Затем при помощи скальпеля выполняют вертикальные и/или горизонтальные разрезы остова. В результате деформированные участки остова становятся мобильными. Их смещают к средней линии и продолжают отслойку слоя, имитирующего надхрящницу, до заднего края модели носовой перегородки. Затем выполняются разрезы сверху и снизу от деформированных участков при помощи носовых ножниц, деформированные фрагменты удаляют; листки надхрящницы приводят к средней линии и оценивают результат проведенной операции; на разрез накладывают узелковые швы с помощью нити на режущей игле; на модель носовой перегородки с обеих сторон устанавливают силиконовые сплинты, которые фиксируют посредством наложения матрацного шва с помощью нити на режущей игле. В случае повреждения надхрящницы на разрыв накладывают узелковые швы с помощью нити на колющей игле. На этом этап имитации хирургического вмешательства завершают. Затем разъединяют фиксатор сменной модели носовой перегородки (7) и эластичный наружный нос (1). Разъединяют полуконусы фиксатора сменной модели носовой перегородки и извлекают использованную сменную модель носовой перегородки и вместо нее устанавливают новую. После чего можно приступают к проведению новой операции. Дополнительно может быть реализована имитация кровотечения при осуществлении хирургического вмешательства. Реализовано может быть следующими способами: при изготовлении надхрящницы закладывается в материал проволока, которая формирует сосуд. После затвердевания полимерного материала, проволока извлекается, в сформированную полость заливается жидкость, имитирующая кровь, после чего входные отверстия изолируются. Также возможно добавить между полимерными материалами, имитирующими хрящ и надхрящницу, прослойку пористого материала, в который возможно заливать жидкость, имитирующую кровь.[0077] The simulation of surgery can be performed in accordance with the following steps: identify the leading edge of the removable model of the nasal septum; a semi-penetrating incision of the layer imitating the perichondrium is performed with a scalpel; making an incision to the left or right depends on the specific type of deformity of the nasal septum. This step corresponds to an incision of the mucosa and perichondrium along the anterior edge of the nasal septum to expose the quadrangular cartilage. Using a raspator, a layer imitating the perichondrium is peeled off from the skeleton of the nasal septum model. The main requirement for the student is to maintain the integrity of the layer that imitates the perichondrium. Detachment begins on the side that is concave, continuing to the posterior edge of the nasal septum model. Then proceed to the detachment of the layer imitating the perichondrium on the opposite side. The detachment of the layer imitating the perichondrium is carried out before the beginning of the deformed section of the skeleton. Then, using a scalpel, vertical and / or horizontal cuts of the skeleton are made. As a result, the deformed sections of the skeleton become mobile. They are displaced to the midline and the detachment of the layer imitating the perichondrium is continued to the posterior edge of the nasal septum model. Then cuts are made from above and below from the deformed areas using nasal scissors, the deformed fragments are removed; the leaves of the perichondrium lead to the midline and evaluate the result of the operation performed; nodular sutures are applied to the incision using a thread on a cutting needle; Silicone splints are placed on the model of the nasal septum on both sides, which are fixed by means of a mattress suture with a thread on a cutting needle. In case of damage to the perichondrium, nodular sutures are applied to the gap using a thread on a piercing needle. At this stage, the simulation of surgical intervention is completed. Then the lock of the replaceable model of the nasal septum (7) and the elastic external nose (1) are disconnected. Disconnect the half-cones of the fixator of the replaceable nasal septum model and remove the used replaceable nasal septum model and replace it with a new one. Then you can start a new operation. Additionally, bleeding can be imitated during surgery. It can be implemented in the following ways: in the manufacture of the perichondrium, a wire is inserted into the material, which forms the vessel. After the polymer material has solidified, the wire is removed, a liquid imitating blood is poured into the formed cavity, after which the inlets are isolated. It is also possible to add between polymeric materials imitating cartilage and perichondrium, an interlayer of porous material, into which it is possible to pour liquid imitating blood.

[0078] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.[0078] In the present application materials, a preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution is presented, which should not be used as limiting other, particular embodiments of its implementation, which do not go beyond the scope of the claimed scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.

Claims

1. A method of manufacturing a system for simulating a nasal septum, consisting of a fixation device, a retainer of a replaceable model of a nasal septum with an elastic external nose, a replaceable model of a nasal septum, including the following steps:

- obtaining initial data using tomography of the nasal septum and paranasal sinuses of the object,

- processing of the initial tomography data to obtain a facet model of a replaceable model of the nasal septum,

- processing of the facet model of the replaceable nasal septum model to obtain a solid model of the nasal septum,

- production of a replaceable model of the nasal septum based on the obtained solid model of the nasal septum,

- fixing the retainer of the replaceable model of the nasal septum with an elastic external nose and the replaceable model of the nasal septum on the fixation device.

2. The production method according to claim 1, characterized in that the processing of the facet model is carried out by presenting the geometry of the product in neutral formats.

3. A production method according to claim 1, characterized in that the original data is presented in DICOM format.

4. The production method according to claim 1, characterized in that the design of the replaceable model of the nasal septum is carried out using computer-aided design systems.

5. The production method according to claim 1, characterized in that the facet model of the replaceable model of the nasal septum is made in the .stl format.

6. The production method according to claim 1, characterized in that the production of a replaceable model of the nasal septum on the basis of the obtained model of the facet body is carried out by the method of vulcanization of the silicone mixture.

7. A system for simulating a nasal septum, made by the method of claim 1, consisting of a fixation device on which a fixer of a replaceable model of a nasal septum with an elastic external nose and a replaceable model of a nasal septum is installed.

8. The imitation system according to claim 7, characterized in that the replaceable nasal septum is made of polymeric material.

9. The imitation system according to claim 7, characterized in that the replaceable nasal septum has holes for fixation.

10. The imitation system according to claim 7, characterized in that at least one groove is made on the inner surface of the elastic outer nose.

11. The imitation system according to claim 7, characterized in that the lock of the replaceable model of the nasal septum is made in the form of a straight truncated cone, consisting of two half-cones.

12. The imitation system according to claim 7, characterized in that on the rear part of at least one half-cone of the lock of the replaceable nasal septum model, an opening is made for connecting the lock of the replaceable nasal septum with the fixation device.

13. The imitation system according to claim 7, characterized in that protrusions are made on the lateral surfaces of the half-cones of the lock of the replaceable model of the nasal septum.