Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки Российский патент 2022 года по МПК G09B23/28 A61B17/94 

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.

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.

Описанный Тренажер LT Lap Tab с боковыми портами и пакетом, однако имеет ряд недостатков:

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;

2. тренажер не имеет средств фиксации к столу, что усложняет работу за счет его подвижности во время отработки навыков;

3. сложенная конструкция имеет относительно большие размеры;

4. отсутствует устройство крепления и установки различных мини-планшетов для отработки необходимых кейсов;

5. предлагаемый тренажер имеет высокую стоимость, несмотря на технологическую простату выполнения данного тренажера.

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.

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).

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.

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.

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.

Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки имеет:

- двухэтапный подход к отработке лапароскопических навыков, реализуемый прозрачность материала и переходом от трехмерного пространства к двухмерному пространству;

- рабочий столик для фиксации мини-тренажеров и выполнения необходимых кейсов;

- удобное устройство фиксации тренажера к поверхности стола, реализуемое за счет четырех силиконовых присосок;

- высокую вариабельность хирургических манипуляций;

- мультидисциплинарный подход, так как позволяет работать хирургам сосудистого, абдоминального, торакального и травматологического профилей;

- простую конструкцию и технологию изготовления;

- недорогую экономическую составляющую;

- простоту применения и эксплуатации.

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.

Изобретение относится к области медицины, а именно - к медицинским моделям обучения для приобретения и отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии студентами медицинских вузов, ординаторами и хирургами. Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии в трехмерном пространстве с использованием изображения на имитаторе монитора лапароскопической стойки выполнен из монолитного прозрачного материала - полиметилметакрилата. Тренажер имеет лицевую и рабочую поверхности. Лицевая поверхность является продолжением основания тренажера и представлена вертикальной гранью и гранью, которая образует с вертикальной гранью угол 130°. На лицевой поверхности расположены имитаторы лапароскопических портов, кронштейны для фиксации телефона или планшета и смотровое отверстие для камеры. На рабочей поверхности установлено средство фиксации рабочего столика и мини-тренажеров, также основание имеет 4 силиконовые присоски для фиксации тренажера к поверхности. Упражнения отрабатывают в два этапа. Вначале - в трехмерном пространстве, без мобильного телефона или планшета, что обеспечивается прозрачностью полиметилметакрилата, из которого изготовлен тренажер. После приобретения базовых навыков обучающийся переходит ко второму этапу отработки хирургических навыков в двумерном пространстве. Технический результат состоит в обеспечении отработки мануальных навыков в лапароскопической хирургии за счет постепенного перехода от трехмерного пространства к двумерному изображению на мониторе. 2 ил.

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;

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;

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°;

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.