[go: up one dir, main page]

RU2780289C2 - Simulator for working out manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space, using image on simulator of laparoscopic stand monitor - Google Patents

Simulator for working out manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space, using image on simulator of laparoscopic stand monitor Download PDF

Info

Publication number
RU2780289C2
RU2780289C2 RU2021106390A RU2021106390A RU2780289C2 RU 2780289 C2 RU2780289 C2 RU 2780289C2 RU 2021106390 A RU2021106390 A RU 2021106390A RU 2021106390 A RU2021106390 A RU 2021106390A RU 2780289 C2 RU2780289 C2 RU 2780289C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
simulator
laparoscopic
face
working
dimensional space
Prior art date
Application number
RU2021106390A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021106390A (en
Inventor
Константин Викторович Пучков
Дмитрий Витальевич Лосев
Илья Александрович Галынский
Original Assignee
Константин Викторович Пучков
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Викторович Пучков filed Critical Константин Викторович Пучков
Publication of RU2021106390A publication Critical patent/RU2021106390A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2780289C2 publication Critical patent/RU2780289C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to the field of medicine, namely to medical training models for acquisition and working out of manual skills in laparoscopic surgery by students of medical universities, residents, and surgeons. A simulator for working out manual skills in laparoscopic surgery in a three-dimensional space, using an image on a simulator of a laparoscopic stand monitor, is made of monolithic transparent material – polymethylmethacrylate. The simulator has face and working surfaces. The face surface is the extension of a simulator base and is represented by a vertical face and a face, which forms an angle of 130° with the vertical face. On the face surface, there are laparoscopic port simulators, brackets for fixation of a phone or a tablet, and a viewing hole for a camera. On the working surface, a means for fixation of a working table and mini-simulators is installed, the base also has 4 silicone suckers for fixation of the simulator to the surface. Exercises are worked out in two stages. First, in the three-dimensional space, without the mobile phone or the tablet, which is provide by transparency of polymethylmethacrylate, of which the simulator is made. After acquisition of base skills, the student gets to the second stage of working out surgical skills in a two-dimensional space.
EFFECT: provision of working out manual skills in laparoscopic surgery due to gradual transition from a three-dimensional space to a two-dimensional image on a monitor.
1 cl, 2 dwg

Description

Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки относится к образовательному процессу в медицине для приобретения и отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии студентами вузов, ординаторами, проходящих стажировку в общих и специализированных хирургических стационарах, а также для практикующих хирургов желающих освоить лапароскопическую хирургию, повысить уровень мануальных навыков и отработать отдельные этапы и технику операций.A simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space using an image on a laparoscopic rack monitor simulator refers to the educational process in medicine for acquiring and practicing manual skills in laparoscopic surgery by university students, residents undergoing training in general and specialized surgical hospitals, and also for practicing surgeons who want to master laparoscopic surgery, improve the level of manual skills and work out individual stages and techniques of operations.

Прототипом данного устройства является тренажер «Тренажер LT Lap Tab с боковыми портами и пакетом» производства 3bscientiflc для отработки лапароскопических навыков (URL: https://www.3bscientific.ru/тренажер-1t-1ар-tab-c-боковыми-портами-и-пакетом-1018113-w44903-3-dmed-lts-р,р_1456_26061.html). Данная модель представлена белыми панелями, складывающихся в виде треугольной призмы. Лицевая поверхность представлена панелью с двумя отверстиями, имитирующие лапароскопические порты, а в верху сформировано смотровое отверстие для камеры и установлен держатель для фиксации средства выведения изображения, например планшет или мобильный телефон. Противоположенная сторона представлена панелью с квадратным отверстием, через которое устанавливают мини-тренажеры для отработки лапароскопических навыков.The prototype of this device is the simulator "LT Lap Tab simulator with side ports and a package" manufactured by 3bscientiflc for practicing laparoscopic skills (URL: https://www.3bscientific.ru/simulator-1t-1ap-tab-c-side-ports-i -package-1018113-w44903-3-dmed-lts-p,p_1456_26061.html). This model is represented by white panels, folding in the form of a triangular prism. The front surface is represented by a panel with two holes imitating laparoscopic ports, and a viewing hole for the camera is formed at the top and a holder is installed for fixing an image display device, such as a tablet or mobile phone. The opposite side is represented by a panel with a square hole, through which mini-simulators are installed for practicing laparoscopic skills.

Описанный Тренажер LT Lap Tab с боковыми портами и пакетом, однако имеет ряд недостатков:The described Trainer LT Lap Tab with side ports and a package, however, has a number of disadvantages:

1. панели для тренажера выполнены из непрозрачного материала, что не позволяет отрабатывать упражнение в трехмерном пространстве с последующим переходом в двухмерное пространство, что облегчает приобретение лапароскопических навыков;1. panels for the simulator are made of opaque material, which does not allow practicing the exercise in three-dimensional space with the subsequent transition to two-dimensional space, which facilitates the acquisition of laparoscopic skills;

2. тренажер не имеет средств фиксации к столу, что усложняет работу за счет его подвижности во время отработки навыков;2. the simulator does not have means of fixing to the table, which complicates the work due to its mobility during the development of skills;

3. сложенная конструкция имеет относительно большие размеры;3. the folded structure is relatively large;

4. отсутствует устройство крепления и установки различных мини-планшетов для отработки необходимых кейсов;4. there is no device for fastening and installing various mini-tablets for working out the necessary cases;

5. предлагаемый тренажер имеет высокую стоимость, несмотря на технологическую простату выполнения данного тренажера.5. The proposed simulator has a high cost, despite the technological simplicity of this simulator.

При разработке предлагаемого устройства положена цель - создание симуляциоиного тренажера для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии, которое позволит обучающимся отрабатывать лапароскопические навыки, согласно принципу «от простого к сложному», что реализуется при помощи постепенного перехода от трехмерного пространства к двухмерному изображению на мониторе, иметь многофункциональную платформу для размещения мини тренажеров и кадаверного материала и обладать высокой экономической рентабельностью.When developing the proposed device, the goal was set - to create a simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic surgery, which will allow students to practice laparoscopic skills, according to the principle "from simple to complex", which is realized through a gradual transition from three-dimensional space to a two-dimensional image on the monitor, to have a multifunctional platform for placing mini simulators and cadaver material and have a high economic profitability.

Решением поставленной цели является симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки, состоящий из листа прозрачного монолитного полиметилметакрилата размером 67*27 см, который имеет 2 изгиба (Фиг. 1). Первый изгиб составляет 90°, разделяя тренажер на основание и лицевую рабочую поверхность, основание имеет прямоугольную форму с длинной 36 см и шириной 27 см. На данное основание тренажера устанавливают по дальнему краю от лицевой поверхности квадратную пластину из полиметилметакрилата размером 27*27 см и толщиной 0,5 см с сформированным квадратным отверстием 16,2*16,2 см для фиксации столика с пробковым покрытием и установки мини-тренажеров. Лицевая поверхность является продолжением основания тренажера и представлена вертикальной гранью 12 см высотой и гранью длиной 17 см, которая образует с вертикальной гранью угол 130°. В центр рабочей поверхности устанавливают рабочий столик размером 16*16 см, состоящий из платформы полиметилметакрилата и фиксированным на ней пробковым покрытием, толщиной 1 см. К данному покрытию фиксируют: кадаверный материал, поролоновые губки, резинки, лен ты и др. Рабочая поверхность имеет 4 силиконовые присоски диаметром 4 см. расположенные симметрично по углам на расстоянии 2 см от каждой грани платформы. Фиксация при помощи данных силиконовых присосок к поверхности стола обеспечивает неподвижность тренажера и удобство при отработке навыков, так же силиконовые присоски обладают амортизирующим эффектом, что создает комфорт при отработке упражнений. На лицевой поверхности обращенной к обучаемому сформированы отверстия, имитирующие лапароскопические порты для введения лапароскопических инструментов с длиной 33 см. Расстояние между центрами отверстий для манипуляций составляет 18 см. Расстояние между отверстиями для инструментов и центром рабочей поверхности с пробковым покрытием составляет 24 см, что при использовании лапароскопических инструментов с длиной 33 см обеспечивает доступ по всей площади рабочей поверхности. Диаметр рабочих отверстий 8 мм, они сформированы на расстоянии 4,1 см от боковых граней лицевой поверхности до центра отверстий и на расстоянии 5,5 см от линии верхнего изгиба, формирующий угол 130°, до центра рабочих отверстий. Рабочие отверстия для манипуляций сформированы под углом по направлению к центру рабочей поверхности. Это позволяет избежать закусывания инструмента в рабочем отверстии при введении и извлечении лапароскопических манипуляторов и создать минимальный люфт инструмента в рабочем отверстии, что также обеспечивает удобство отработки мануальных навыков. Также на лицевой поверхности сформировано смотровое отверстие 1,6 см диаметром на расстоянии от центра смотрового отверстия до линии верхнего изгиба, формирующий угол 130° и по центру между боковых граней лицевой поверхности (Фиг. 2).The solution to this goal is a simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space using an image on a laparoscopic rack monitor simulator, consisting of a sheet of transparent monolithic polymethyl methacrylate 67 * 27 cm in size, which has 2 bends (Fig. 1). The first bend is 90°, dividing the simulator into a base and a front work surface, the base has a rectangular shape with a length of 36 cm and a width of 27 cm. 0.5 cm with a formed square hole 16.2 * 16.2 cm for fixing the cork table and installing mini-trainers. The front surface is a continuation of the base of the simulator and is represented by a vertical edge 12 cm high and a edge 17 cm long, which forms an angle of 130° with the vertical edge. In the center of the working surface, a working table with a size of 16 * 16 cm is installed, consisting of a platform of polymethyl methacrylate and a cork coating fixed on it, 1 cm thick. silicone suction cups with a diameter of 4 cm. located symmetrically at the corners at a distance of 2 cm from each side of the platform. Fixing with the help of these silicone suction cups to the table surface ensures the immobility of the simulator and convenience when practicing skills, also silicone suction cups have a shock-absorbing effect, which creates comfort when practicing exercises. Holes imitating laparoscopic ports for inserting laparoscopic instruments with a length of 33 cm are formed on the front surface facing the trainee. The distance between the centers of the manipulation holes is 18 cm. laparoscopic instruments with a length of 33 cm provides access over the entire area of the working surface. The diameter of the working holes is 8 mm; they are formed at a distance of 4.1 cm from the side faces of the front surface to the center of the holes and at a distance of 5.5 cm from the line of the upper bend, forming an angle of 130°, to the center of the working holes. Working openings for manipulations are formed at an angle towards the center of the working surface. This avoids jamming of the instrument in the working hole during the insertion and removal of laparoscopic manipulators and creates a minimum backlash of the instrument in the working hole, which also ensures the convenience of practicing manual skills. Also on the front surface, a viewing hole 1.6 cm in diameter is formed at a distance from the center of the viewing hole to the line of the upper bend, forming an angle of 130° and in the center between the side faces of the front surface (Fig. 2).

На лицевой поверхности неподвижно фиксированы два металлических кронштейна, выполненных из стальной проволки диаметром 3 мм, имеющим изгиб 90°. Первый кронштейн установлен на 2 см от боковой грани, второй расположен от левой боковой грани на 11 см, оба кронштейна расположены от линии верхнего изгиба, формирующий угол 130°, на 8 см вверх.On the front surface, two metal brackets are fixed, made of steel wire with a diameter of 3 mm, having a bend of 90°. The first bracket is installed 2 cm from the side face, the second is located 11 cm from the left side face, both brackets are located 8 cm upwards from the line of the upper bend, forming an angle of 130°.

Угол наклона лицевой поверхности, уровень монтажа кронштейнов для фиксации мобильного устройства, диаметр и место расположение смотрового отверстия, диаметр рабочих отверстий, создают условия для манипуляций на рабочей поверхности, используя лапароскопические инструменты с рабочей длиной 33 см и 0,5 см в диаметре и ракурс обзора, при установке мобильного телефона или планшета, так как объектив камеры фиксирует центр и захватывает всю площадь рабочей поверхности.The angle of inclination of the front surface, the level of mounting brackets for fixing the mobile device, the diameter and location of the viewing hole, the diameter of the working holes, create conditions for manipulations on the working surface using laparoscopic instruments with a working length of 33 cm and 0.5 cm in diameter and a viewing angle , when installing a mobile phone or tablet, as the camera lens fixes the center and captures the entire area of the work surface.

Отрабатывать упражнения на симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки в два этапа с учетом принципа «от простого к сложному». В начале упражнения отрабатывают в трехмерном пространстве, то есть без мобильного телефона или планшета, это обеспечено прозрачность полиметилметакрилата, из которого изготовлен тренажер. После приобретения базовых навыков, обучающийся может переходить ко второму этапу отработки хирургических навыков в двухмерном пространстве. Для это 10 устанавливают мобильный телефон или планшет на лицевую поверхность и включают видеорежим камеры устройства выводя изображение на экран, что имитирует монитор лапароскопической стойки.To practice exercises on a simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space using the image on the monitor simulator of the laparoscopic rack in two stages, taking into account the principle "from simple to complex". At the beginning, the exercises are worked out in three-dimensional space, that is, without a mobile phone or tablet, this is ensured by the transparency of the polymethyl methacrylate from which the simulator is made. After acquiring basic skills, the student can move on to the second stage of practicing surgical skills in two-dimensional space. To do this, 10 install a mobile phone or tablet on the front surface and turn on the video mode of the device's camera, displaying an image on the screen, which imitates the monitor of a laparoscopic rack.

Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки имеет:A simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space using an image on a laparoscopic stand monitor simulator has:

- двухэтапный подход к отработке лапароскопических навыков, реализуемый прозрачность материала и переходом от трехмерного пространства к двухмерному пространству;- a two-stage approach to the development of laparoscopic skills, implemented by the transparency of the material and the transition from three-dimensional space to two-dimensional space;

- рабочий столик для фиксации мини-тренажеров и выполнения необходимых кейсов;- a working table for fixing mini-simulators and performing the necessary cases;

- удобное устройство фиксации тренажера к поверхности стола, реализуемое за счет четырех силиконовых присосок;- a convenient device for fixing the simulator to the table surface, implemented by means of four silicone suction cups;

- высокую вариабельность хирургических манипуляций;- high variability of surgical procedures;

- мультидисциплинарный подход, так как позволяет работать хирургам сосудистого, абдоминального, торакального и травматологического профилей;- multidisciplinary approach, as it allows surgeons of vascular, abdominal, thoracic and trauma profiles to work;

- простую конструкцию и технологию изготовления;- simple design and manufacturing technology;

- недорогую экономическую составляющую;- inexpensive economic component;

- простоту применения и эксплуатации.- ease of use and operation.

Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки может найти широкое применение среди будущих и практикующих хирургов при отработки новых операций и отдельных этапов хирургических вмешательств и прецизионных манипуляций за счет возможности установки различных кадаверных материалов и других специальных мини-тренажеров.A simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space using an image on a laparoscopic stand monitor simulator can be widely used among future and practicing surgeons when practicing new operations and individual stages of surgical interventions and precision manipulations due to the possibility of installing various cadaveric materials and others. special mini-trainers.

Claims (4)

Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки, включающий лист прозрачного монолитного полиметилметакрилата размером 67*27 см, который имеет 2 изгиба; первый изгиб составляет 90°, разделяя тренажер на основание и лицевую рабочую поверхность, основание имеет прямоугольную форму с длинной 36 см и шириной 27 см; на основании па дальнем крае от лицевой рабочей поверхности установлена пластина из полиметилметакрилата размером 27*27 см и толщиной 0,5 см с сформированным квадратным отверстием 16,2*16,2 см для фиксации столика и установки мини-тренажеров;A simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space using an image on a laparoscopic stand monitor simulator, including a sheet of transparent monolithic polymethyl methacrylate 67 * 27 cm in size, which has 2 bends; the first bend is 90°, dividing the machine into a base and a front work surface, the base is rectangular with a length of 36 cm and a width of 27 cm; on the basis of the far edge from the front working surface, a plate of polymethyl methacrylate with a size of 27 * 27 cm and a thickness of 0.5 cm with a formed square hole of 16.2 * 16.2 cm is installed for fixing the table and installing mini-simulators; лицевая поверхность является продолжением основания тренажера и состоит из двух граней - вертикальной 12 см высотой и грани длиной 17 см, образующей с вертикальной гранью угол 130°; в центр рабочей поверхности устанавлен рабочий столик размером 16*16 см, представляющий собой платформу из полиметилметакрилата с фиксированным на ней пробковым покрытием толщиной 1 см;the front surface is a continuation of the base of the simulator and consists of two faces - a vertical 12 cm high and a face 17 cm long, forming an angle of 130 ° with the vertical face; in the center of the working surface, a working table measuring 16 * 16 cm is installed, which is a platform made of polymethyl methacrylate with a cork coating 1 cm thick fixed on it; рабочая поверхность имеет 4 силиконовые присоски диаметром 4 см, расположенные симметрично по углам на расстоянии 2 см от каждой грани платформы; на лицевой поверхности сформированы отверстия, имитирующие лапароскопические порты, расстояние между центрами отверстий составляет 18 см, сформировано смотровое отверстие 1,6 см диаметром и фиксированы два металлических кронштейна для установки имитатора монитора лапароскопической стойки в виде телефона или планшета, выполненные из стальной проволоки диаметром 3 мм и имеющие изгиб 90°;the working surface has 4 silicone suction cups with a diameter of 4 cm, located symmetrically at the corners at a distance of 2 cm from each side of the platform; Holes imitating laparoscopic ports are formed on the front surface, the distance between the centers of the holes is 18 cm, a viewing hole 1.6 cm in diameter is formed and two metal brackets are fixed for installing a laparoscopic rack monitor imitator in the form of a phone or tablet, made of steel wire with a diameter of 3 mm and having a 90° bend; при этом первый кронштейн установлен в 2 см от боковой грани, второй расположен в 11 см от левой боковой грани и оба расположены в 8 см вверх от линии изгиба лицевой поверхности на грани, формирующей угол 130° с вертикальной гранью.in this case, the first bracket is installed 2 cm from the side face, the second one is located 11 cm from the left side face, and both are located 8 cm up from the bend line of the front surface on the face forming an angle of 130° with the vertical face.
RU2021106390A 2021-03-12 Simulator for working out manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space, using image on simulator of laparoscopic stand monitor RU2780289C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021106390A RU2021106390A (en) 2022-09-12
RU2780289C2 true RU2780289C2 (en) 2022-09-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU60768U1 (en) * 2006-08-30 2007-01-27 Константин Валерьевич Бражников LAPAROSCOPIC SIMULATOR
RU164785U1 (en) * 2015-06-11 2016-09-20 Вячеслав Сергеевич Чугунов TRAINING PLATFORM FOR EXERCISING LAPAROSCOPIC AND OPEN SURGICAL MANUAL SKILLS
JP6315712B2 (en) * 2012-09-28 2018-04-25 アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション Surgical training model for transluminal laparoscopic procedures
RU2713986C1 (en) * 2019-08-19 2020-02-11 Нина Анатольевна Волченко Laparoscopic simulator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU60768U1 (en) * 2006-08-30 2007-01-27 Константин Валерьевич Бражников LAPAROSCOPIC SIMULATOR
JP6315712B2 (en) * 2012-09-28 2018-04-25 アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション Surgical training model for transluminal laparoscopic procedures
RU164785U1 (en) * 2015-06-11 2016-09-20 Вячеслав Сергеевич Чугунов TRAINING PLATFORM FOR EXERCISING LAPAROSCOPIC AND OPEN SURGICAL MANUAL SKILLS
RU2713986C1 (en) * 2019-08-19 2020-02-11 Нина Анатольевна Волченко Laparoscopic simulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10902745B2 (en) Neuro-endoscope box trainer
US4371345A (en) Multi-dimensional display equipment
US4078319A (en) Apparatus and method for teaching reading
RU2780289C2 (en) Simulator for working out manual skills in laparoscopic surgery in three-dimensional space, using image on simulator of laparoscopic stand monitor
US20240355229A1 (en) Camera navigation training system
Parente et al. Training minimally invasive surgery’s basic skills: is expensive always better?
CN210691676U (en) Laparoscope simulation training operation rack
RU2769295C1 (en) Set of simulators for developing basic manual skills in laparoscopic surgery
RU176722U1 (en) The simulator device for group exercises to restore spatial memory in patients of a neurological clinic by storing the relative position of the figures
Jayaraman et al. Novel hands-free pointer improves instruction efficiency in laparoscopic surgery
ALTUN et al. The Effectiveness ofVirtual Reality-Based Teaching Material on Geometry Related Problem Solving in Students with Learning Disabilities.
Cosson et al. Comparison of student radiographers’ performance in a real x-ray room after training with a screen based computer simulator
RU2772923C1 (en) Simulator for practicing manual skills in laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles
CN117334113A (en) Intestinal disease demonstration teaching model
CN110364065B (en) Soft endoscope interventional training device and interventional training method
CN108376495A (en) Auxiliary language instructional device
RU2801345C1 (en) Microsurgical simulator
RU2798062C1 (en) Medical simulator for training the technique of forming laparoscopic suture
RU221520U1 (en) Laparoscopic simulator
RU2768590C1 (en) Portable laparoscopic surgery manual skills training simulator
RU2768594C1 (en) Set of simulators for training in extracorporeal and intracorporeal suture technique
WO2021188078A2 (en) Training set consists of smart interactive mockups and application program
CN110415576A (en) Laparoscopic simulation training operating device
RU197644U1 (en) DEVICE FOR TRAINING DOCTORS IN THE TECHNIQUE FOR FORMING VASCULAR ANASTOMOSES
JP2001175158A (en) Visual simulation experience method and device