RU2782873C2 - Laparoscopic simulator - Google Patents
Laparoscopic simulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782873C2 RU2782873C2 RU2020116236A RU2020116236A RU2782873C2 RU 2782873 C2 RU2782873 C2 RU 2782873C2 RU 2020116236 A RU2020116236 A RU 2020116236A RU 2020116236 A RU2020116236 A RU 2020116236A RU 2782873 C2 RU2782873 C2 RU 2782873C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cover
- base
- simulator
- training
- plastic
- Prior art date
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000007688 edging Methods 0.000 claims description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002674 endoscopic surgery Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002357 laparoscopic surgery Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 206010060954 Abdominal Hernia Diseases 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000002192 cholecystectomy Methods 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к медицинским моделям обучения в хирургии, и предназначено для обучения хирургов, хирургических бригад и операционных сестер лапароскопическим операциям в условиях, максимально приближенных к реальным.The invention relates to the field of medicine, namely to medical models of training in surgery, and is intended for training surgeons, surgical teams and operating nurses in laparoscopic operations in conditions as close as possible to real ones.
Известна система обучения видеоэндоскопической хирургии (US 2005/0064378 A1, 24.03.2005), которая включает в себя корпус, определяющий тренировочный объем, в котором расположена моделируемая анатомическая структура. Отверстия в корпусе позволяют хирургическим инструментам, вставленным в тренировочный объем, получить доступ к анатомической структуре. Цифровая видеокамера расположена внутри корпуса для отображения анатомической структуры на дисплее. Положение цифровой видеокамеры может быть зафиксировано внутри корпуса, или цифровая видеокамера может быть размещена внутри корпуса для захвата изображений различных частей тренировочного объема. Корпус предпочтительно включает в себя источник света, выполненный с возможностью освещения анатомической структуры. Один или несколько отражателей могут использоваться для направления изображения анатомической структуры на цифровую видеокамеру.A known training system for video endoscopic surgery (US 2005/0064378 A1, March 24, 2005), which includes a body that determines the training volume, in which the simulated anatomical structure is located. Openings in the body allow surgical instruments inserted into the training volume to access the anatomical structure. A digital video camera is located inside the housing to display the anatomical structure on the display. The position of the digital video camera may be fixed within the housing, or the digital video camera may be placed within the housing to capture images of different portions of the training volume. The housing preferably includes a light source configured to illuminate the anatomical structure. One or more reflectors may be used to guide an image of the anatomical structure to a digital video camera.
Также известно устройство для обучения врачей-хирургов техникам эндовидеохирургических вмешательств, и содержит прозрачный герметичный защитный корпус и крышку корпуса. Крышка снабжена герметичной силиконовой прокладкой, и в ней установлены герметичные съемные порты для размещения эндовидеохирургического оборудования и инструментов. Корпус содержит двойное дно с формированием емкости для раствора и в нем установлены моделируемая физиологическая вкладка с фиксаторами для имплантации анатомических объектов в виде комплекса бальзамированных органов, извлеченных без нарушения целостности ротовой полости, грудной полости, брюшной полости и полости малого таза (RU 2 718 764, 14.04.2020).Also known is a device for training surgeons in the techniques of endovideosurgical interventions, and contains a transparent sealed protective housing and housing cover. The lid has a sealed silicone gasket and sealed removable ports for placement of endovideosurgical equipment and instruments. The case contains a double bottom with the formation of a container for the solution and a simulated physiological insert with clamps for implanting anatomical objects in the form of a complex of embalmed organs, extracted without violating the integrity of the oral cavity, chest cavity, abdominal cavity and pelvic cavity (RU 2 718 764, 04/14/2020).
Известна тренировочная модульная платформа для отработки лапараскопических и мануальных навыков открытой хирургии, состоящая из прямоугольного основания и съемного сборного корпуса, который состоит из стенок и верхней крышки для размещения эндоскопического инструмента и видеокамеры. При этом основание содержит пазы и отверстия для: установки лотков для отработки мануальных навыков открытой хирургии, причем один лоток предназначен для работы с искусственными материалами, а второй лоток для работы с биологическими материалами; установки корпуса для отработки лапароскопических навыков, при этом верхняя крышка имеет отверстия, в которых размещены резиновые вкладыши для работы с эндоскопическим инструментом и видеокамерой, обеспечивающие фиксирование инструмента и камеры за счет силы трения между резиновым вкладышем и трубкой эндоскопического инструмента - RU 164785, 20.09.2016.Known training modular platform for practicing laparoscopic and manual skills of open surgery, consisting of a rectangular base and a removable prefabricated body, which consists of walls and a top cover to accommodate an endoscopic instrument and a video camera. At the same time, the base contains grooves and holes for: installing trays for practicing manual skills of open surgery, one tray is intended for working with artificial materials, and the second tray is for working with biological materials; installation of the body for practicing laparoscopic skills, while the top cover has holes in which rubber inserts are placed for working with an endoscopic instrument and a video camera, which ensure the fixation of the instrument and camera due to the friction force between the rubber insert and the tube of the endoscopic instrument - RU 164785, 20.09.2016 .
Известен тренажер (US 2017/0004738, 05.01.2017), который выбран в качестве прототипа, и включает в себя верхнюю крышку, отстоящую от основания, чтобы сформировать имитируемую полость тела для размещения модельных органов, которые скрыты от поля зрения пользователя. Верхняя крышка содержит видеодисплей, фиксированные порты для вставок и сменные вставки, содержащие имитированные слои ткани. Тренажер имеет открытые стороны для демонстрации и обучений боковых хирургических методов, включая моделируемую или живую ткань толстой кишки. Тренажер содержит эндоскоп с регулируемым фокусным расстоянием для использования с оптическими троакарами. Хирургический тренажер может быть установлен под углом и хорошо подходит для обучения технике лапароскопической хирургии и демонстрации хирургических инструментов.A simulator is known (US 2017/0004738, 01/05/2017), which is selected as a prototype, and includes a top cover spaced from the base to form a simulated body cavity to accommodate model organs that are hidden from the user's field of view. The top cover contains a video display, fixed insert ports, and replaceable inserts containing simulated fabric layers. The simulator has open sides for demonstration and training of lateral surgical techniques, including simulated or live tissue of the colon. The simulator contains an endoscope with an adjustable focal length for use with optical trocars. The surgical simulator can be tilted and is well suited for teaching laparoscopic surgery techniques and demonstrating surgical instruments.
Недостатком аналогов, по сравнению с заявленным техническим решением, является невозможность использования как учебной, так и операционной эндоскопической камеры, сложность конструкции, необходимость использования дополнительного компьютерного оборудования.The disadvantage of analogues, in comparison with the claimed technical solution, is the impossibility of using both educational and operating endoscopic cameras, the complexity of the design, the need to use additional computer equipment.
Изобретение исключает данные недостатки за счет конструктивных особенностей предложенного устройства. The invention eliminates these disadvantages due to the design features of the proposed device.
Заявленная конструкция отличается простой сборкой, компактностью, мобильностью и эстетичностью. Система визуализации не интегрирована в тренажер, что позволяет обучающемуся пользоваться своими средствами выведения изображения. Устройство содержит полозья для перемещения держателя камеры для визуализации различных частей тренажера.The claimed design is characterized by simple assembly, compactness, mobility and aesthetics. The visualization system is not integrated into the simulator, which allows the student to use his own means of displaying the image. The device contains skids for moving the camera holder to visualize different parts of the simulator.
Задачей технического решения является создание лапароскопического тренажера, обеспечивающего: комплексное обучение хирургов работе с лапароскопическим оборудованием и отработку мануальных хирургических навыков от базовых до выполнения стандартных хирургических вмешательств; обучение хирургов в условиях, максимально приближенном к реальным, а также отработки практических навыков хирургов и операционных сестер в режиме реального времени с использованием эндоскопической камеры. The objective of the technical solution is to create a laparoscopic simulator that provides: comprehensive training of surgeons to work with laparoscopic equipment and the development of manual surgical skills from basic to standard surgical interventions; training surgeons in conditions as close to real as possible, as well as practicing the practical skills of surgeons and operating nurses in real time using an endoscopic camera.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение качества обучения лапароскопическим навыкам за счет применения полного набора реальных приборов и инструментов для эндоскопической хирургии; возможности отработки установки троакаров в условиях реалистичной тактильной связи за счет использования элементов обучающего оборудования, такого как, коврики для отработки наложения хирургических швов, анкеры с круглыми отверстиями для проведения нити.The technical result of the claimed technical solution is to improve the quality of training in laparoscopic skills through the use of a complete set of real devices and instruments for endoscopic surgery; the possibility of testing the installation of trocars in conditions of realistic tactile communication through the use of elements of training equipment, such as mats for practicing the application of surgical sutures, anchors with round holes for threading.
Тренажёр представляет собой сборную конструкцию, состоящую из следующих элементов.The simulator is a prefabricated structure consisting of the following elements.
Основание (фиг. 1, элемент 1) представляет собой обтекаемую по краям прямоугольную поверхность с прорезиненной каймой, закрепленной на бортах, для предотвращения скольжения по столу при работе с тренажером. Равномерно распределенные по горизонталям и вертикалям круглые отверстия диаметром 5.9 мм необходимы для крепления элементов обучающего оборудования, такого как, коврики для отработки наложения хирургических швов, анкеры с круглыми отверстиями для проведения нити и другие.The base (Fig. 1, element 1) is a rectangular surface streamlined at the edges with a rubberized border fixed on the sides to prevent slipping on the table when working with the simulator. Round holes with a diameter of 5.9 mm, evenly distributed horizontally and vertically, are necessary for attaching elements of training equipment, such as mats for practicing surgical suture placement, anchors with round holes for threading, and others.
На фиг. 1 также представлены: механизм регулировки уровня крепления камеры (элемент 2), рукоятка камеры (элемент 3), крышка-корпус (элемент 4), силиконывые вкладыши (элемент 5). In FIG. 1 also shows: a mechanism for adjusting the level of the camera mount (element 2), a camera handle (element 3), a cover-body (element 4), silicone liners (element 5).
С небольшим отступом в 20 мм от края зафиксирован механизм регулировки уровня крепления камеры (фиг. 1, фиг.2, элемент 2). Конструкция (элемент 2) представлена в виде черных металлических параллельных друг друга полозьев, по которым происходит изменение положения тисков (элемент 6). Полозья закреплены под углом 60 градусов к основанию.With a small indentation of 20 mm from the edge, a mechanism for adjusting the level of the camera mount is fixed (Fig. 1, Fig. 2, element 2). The design (element 2) is presented in the form of black metal skids parallel to each other, along which the position of the vise changes (element 6). The skids are fixed at an angle of 60 degrees to the base.
Тиски (фиг.2, элемент 6) - два основных элемента, выполненные из черного пластика, имеющие форму параллелепипеда, каждый из которых имеет полусферическую впадину в обращенной к другому элементу грани. Сжатие тисков происходит с помощью верхнего и нижнего удлиненных болтов, имеющих небольшую резьбовую часть, на которую накручиваются звездообразная рукоятка с внутренней резьбой. Нижний сжимающий элемент используется для определения уровня крепления устройства фиксации камеры. Ограничитель сжатия выполнен в виде пластиковой втулки, являющейся частью одного из параллелепипедов. С помощью верхнего болта происходит фиксация сферического элемента, расположенного в образовавшемся отверстии между двумя основными элементами тисков.Vise (figure 2, element 6) - two main elements made of black plastic, having the shape of a parallelepiped, each of which has a hemispherical cavity in the faces facing the other element. The compression of the vise occurs with the help of the upper and lower elongated bolts, which have a small threaded part, on which a star-shaped handle with an internal thread is screwed. The lower compression member is used to determine the mounting level of the camera fixation device. The compression limiter is made in the form of a plastic sleeve, which is part of one of the parallelepipeds. With the help of the upper bolt, the spherical element is fixed, located in the hole formed between the two main elements of the vise.
Сферический элемент (фиг.2, элемент 7) представлен в виде пластикового шара (шар-крепеж рукоятки камеры) с центральной прорезью, являющейся направляющей удлиненной металлической части держателя камеры. Держатель камеры (фиг.3) представляет собой конструкцию из двух основных элементов: полой металлической трубки (элемент 8) и черной пластиковой рукоятки (элемент 3), имеющей форму удлиненной призмы.The spherical element (figure 2, element 7) is presented in the form of a plastic ball (ball-fasteners of the camera handle) with a central slot, which is the guide of the elongated metal part of the camera holder. The camera holder (figure 3) is a structure of two main elements: a hollow metal tube (item 8) and a black plastic handle (item 3), shaped like an elongated prism.
Крышка-корпус тренажера имеет обтекаемую сферическую форму с плоскими параллельными друг другу двумя боковыми стенками. Материалом является серый ABS пластик толщиной 4 мм, борт крышки защищен прорезиненной окантовкой.The cover-body of the simulator has a streamlined spherical shape with two flat side walls parallel to each other. The material is
Крепление выполнено с помощью металлических петель, закрепленных на основании тренажера. Поднятие крышки-корпуса происходит с использованием металлического кронштейна, состоящего металлического стержня, пластиковой втулки, закрепленной на свободном конце стержня, и направляющей. Угол наклона крышки определяется с помощью передвижения пластиковой втулки по направляющей, зафиксированной на внутренней боковой части крышки. Эффект торможения кронштейна позволяет фиксировать открытие тренажера на любом уровне.Fastening is made with the help of metal loops fixed on the base of the simulator. The lid-body is lifted using a metal bracket, consisting of a metal rod, a plastic sleeve fixed to the free end of the rod, and a guide. The angle of inclination of the lid is determined by moving the plastic sleeve along the guide fixed on the inner side of the lid. The arm braking effect allows you to fix the opening of the simulator at any level.
На передней части крышки-корпуса, обращенной к обучающемуся, распределены равномерно по двум дугам и симметрично относительно центра отверстия, которые имеют форму круга радиуса 40 мм. Данные отверстия необходимы для фиксации силиконовых вкладышей. Также на передней части выполнено вертикальное удлиненное отверстие, необходимое для работы камерой. По вертикали относительно механизма регулировки и крепежа камеры угол хода камеры составляет около 180 градусов, по горизонтали - 60 градусов. Прямоугольное отверстие, расположенное на задней части крышке тренажера, необходимо для крепежа тренировочного силиконового коврика, имитирующего слои кожи. Внутренняя отбортовка по периметру шириной 1.3 см служит ограничителем и фиксированием тренировочного материала.On the front part of the cover-case, facing the student, are distributed evenly along two arcs and symmetrically about the center of the holes, which have the shape of a circle with a radius of 40 mm. These holes are necessary for fixing silicone liners. Also on the front is a vertical elongated hole necessary for camera operation. Vertically relative to the mechanism of adjustment and fasteners of the camera, the angle of movement of the camera is about 180 degrees, horizontally - 60 degrees. A rectangular hole located on the back of the lid of the simulator is necessary for attaching a training silicone mat that imitates skin layers. Internal flanging along the perimeter with a width of 1.3 cm serves as a limiter and fixation of the training material.
Вкладыши (фиг.1, элемент 5) выполнены из бежевого силикона подобранного, таким образом, чтобы эластичность и растяжимость максимально приближенно соответствовала параметрам коже человека. Центральное отверстие диаметром 1 см необходимо для проникновения внутрь тренажера лапароскопического инструмента, с помощью которого происходит выполнение хирургических манипуляций. Форма вкладыша имеет уплотнение по краю для плотной фиксации в выделенном под него отверстие. Уплотненный бортик вокруг центрального отверстия предотвращает от разрыва силикона при работе с металлическими инструментами.Inserts (figure 1, element 5) are made of beige silicone selected, so that the elasticity and extensibility as close as possible to the parameters of human skin. The central hole with a diameter of 1 cm is necessary for penetration into the simulator of a laparoscopic instrument, with the help of which surgical procedures are performed. The shape of the insert has a seal along the edge for a tight fit in the hole allocated for it. A sealed collar around the center hole prevents the silicone from tearing when working with metal tools.
ПримерExample
Эксплуатация тренажера производится с помощью системы визуализации, эндоскопических инструментов и расходного материала. Оператор, под контролем эндоскопической камеры, может отрабатывать различные практические навыки лапароскопической хирургии, получая максимальный тактильный отклик от выполняемых манипуляций. Так же, одним из важных моментов, является возможность установки в тренажер различных модулей для отработки практических навыков. Например: модуль базовых навыков, модуль интеркорпорального шва, модуль холецистэктомии, модуль пластики грыж передней брюшной стенки, модуль остановки кровотечения.The simulator is operated using an imaging system, endoscopic instruments and consumables. The operator, under the control of the endoscopic camera, can practice various practical skills of laparoscopic surgery, getting the maximum tactile response from the manipulations performed. Also, one of the important points is the possibility of installing various modules in the simulator for practicing practical skills. For example: basic skills module, intercorporeal suture module, cholecystectomy module, anterior abdominal wall hernia repair module, bleeding control module.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020116236A RU2782873C2 (en) | 2020-05-18 | Laparoscopic simulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020116236A RU2782873C2 (en) | 2020-05-18 | Laparoscopic simulator |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020116236A RU2020116236A (en) | 2021-11-19 |
| RU2020116236A3 RU2020116236A3 (en) | 2021-11-19 |
| RU2782873C2 true RU2782873C2 (en) | 2022-11-07 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820940C1 (en) * | 2023-02-13 | 2024-06-13 | Пётр Алексеевич Климов | Laparoscopic training simulator |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU164785U1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-09-20 | Вячеслав Сергеевич Чугунов | TRAINING PLATFORM FOR EXERCISING LAPAROSCOPIC AND OPEN SURGICAL MANUAL SKILLS |
| RU2718764C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-04-14 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) | Apparatus for training surgeons for techniques of endovideosurgical interventions |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU164785U1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-09-20 | Вячеслав Сергеевич Чугунов | TRAINING PLATFORM FOR EXERCISING LAPAROSCOPIC AND OPEN SURGICAL MANUAL SKILLS |
| RU2718764C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-04-14 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) | Apparatus for training surgeons for techniques of endovideosurgical interventions |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820940C1 (en) * | 2023-02-13 | 2024-06-13 | Пётр Алексеевич Климов | Laparoscopic training simulator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12154454B2 (en) | Portable laparoscopic trainer | |
| US11514819B2 (en) | Surgical training model for laparoscopic procedures | |
| US8460002B2 (en) | Laparoscopic trainer and method of training | |
| AU2013323255B2 (en) | Surgical training model for laparoscopic procedures | |
| US5722836A (en) | Reflected-image videoendoscopic surgical trainer and method of training | |
| US10902745B2 (en) | Neuro-endoscope box trainer | |
| CA2880482C (en) | Surgical training model for laparoscopic procedures | |
| RU2782873C2 (en) | Laparoscopic simulator | |
| WO2000003371A1 (en) | Training device for laparoscopic surgery | |
| NOLAN et al. | An inexpensive model to simulate laparoscopic surgery |