Универсальное устройство для фиксации кадаверного глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы Российский патент 2024 года по МПК A61F9/07 G09B23/28 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, предназначено для фиксации кадаверного (трупного) глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы с целью отработки практических навыков в лазерной офтальмохирургии.

Процесс обучения в медицине является многоступенчатым и длительным, в том числе вследствие существования этических вопросов взаимодействия молодого врача или студента с пациентом, особенно в хирургических специальностях. Преодолеть этот барьер позволяют симуляционные технологии, которые в свою очередь можно подразделить на виртуальные и приближенные к реальности модели, последние изготавливаются из искусственных материалов, либо являются биологической тканью или органом. В офтальмологии часто применяются кадаверные (трупные) глаза. В практике Иркутского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России используются свиные глаза, т.к. их морфологические параметры во многом схожи с человеческими. Однако вопрос фиксации модельного органа в положении, максимально удобном для работы лазерного офтальмохирурга в настоящий момент не полностью решен.

Известно устройство для фиксации кадаверного глаза животного в офтальмохирургическом тренажере (патент RU 146981 U1). Устройство обеспечивает надежную фиксацию кадаверного глаза животного с возможностью контроля уровня офтальмотонуса, сохранения внутриглазных анатомических соотношений и создания красного рефлекса с глазного дна в ходе обучения офтальмохирургическим манипуляциям. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности крепления офтальмохирургического тренажера к рамке головного упора щелевой лампы.

Известно также устройство для фиксации кадаверного глаза в офтальмохирургическом тренажере (патент RU 189170 Ш). Преимуществом данного устройства является то, что оно обеспечивает оптимальную упругость модельного глаза. Однако недостатком устройства является то, что данный тренажер предназначен для симуляции именно хирургической техники, в частности факоэмульсификации катаракты, но не симуляции работы лазерного о фтальмохирурга.

Также известно устройство для закрепления зажим-фиксатора донорского материала глазного яблока на щелевой лампе (патент RU 214690 U1). Преимуществом данной модели является возможность закрепления зажима-фиксатора с донорским материалом на щелевой лампе с последующей отработкой хирургических манипуляций, в том числе с применением лазера. Недостатком данной конструкции является громоздкое основание в форме прямоугольного параллелепипеда длиной 120 мм шириной 75 мм и глубиной 20 мм, выполненное из твердого деревянного материала, что затрудняет его санитарную обработку. Другим недостатком является необходимость частичного разбора щелевой лампы для установки конструкции, поскольку она фиксируется через отверстия винтов для закрепления подбородника на щелевой лампе при помощи особых винтов длиной 125 мм. Также расстояния между опорными винтами должно составлять 90 мм, что ограничивает универсальность устройства в отношении различных моделей щелевых ламп и головных упоров.

Кроме того, ранее был предложен другой метод фиксации глазного яблока. Тренажер для обучения операциям на изолированном глазном яблоке (патент SU 1503801 А1). Он предназначен для моделирования оперативных доступов одновременно ко всем отделам глазного яблока что является как преимуществом, так и недостатком. С одной стороны, офтальмохирург имеет возможность работать на поверхности глазного яблока с большей площадью, с другой стороны, глаз недостаточно надежно фиксирован с точки зрения лазерного хирурга. Последний в своей работе активно использует контактны линзы для достижения достаточной фокусировки лазерного луча. Еще одним недостатком данной модели является предусмотренный способ крепления конструкции - настольный, что неприемлемо для лазерной хирургии.

Существуют и другие способы симуляции оперативного вмешательства на глазах с применением лазера. Так, сотрудники Гарвардского университета предлагают имитировать лазерную коагуляцию сетчатки при помощи глазного имитатора, собранного из простых подручных материалов, однако метод фиксации такого манекена не совершенен: авторы предлагают фиксировать устройство на подголовнике кресла при помощи скотча [Kylstra J A, Diaz JD. А simple eye model for practicing indirect ophthalmoscopy and retinal laser photocoagulation. Digit J Ophthalmol. 2019 Feb 19;25(1):l-4. doi: 10.5693/djo.01.2018.11.001. PMID: 31080369; PMCID: РМС6488265]. Также данная искусственная модель подходит для имитации глаза в меньшей степени, чем трупный глаз животного.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства, предназначенного для фиксации кадаверного (трупного) глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы с целью отработки практических навыков в лазерной офтальмохирургии.

Техническим результатом является обеспечение надежной фиксации кадаверного (трупного) глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы.

Технический результат достигается за счет использования универсального устройства для фиксации кадаверного глаза.

Сущность изобретения

Устройство представляет собой систему из двух деталей, соединяемых между собой посредством двух болтов М5 длиной 50 или 60 мм и соответствующих гаек. Деталь 1 имеет углубление в виде полусферы с диаметром 24 мм и радиусом 12, что соответствует параметрам нормального глаза, в данное углубление помещается глазное яблоко со стороны заднего полюса до уровня его экватора, при этом Деталь 2 фиксирует передний полюс глаза. Область роговицы и лимба остаются свободными и доступными осмотру. Благодаря наличию болтов, внутри системы могут быть размещены глаза нестандартного размера, как более крупные (длинные), так и более мелкие, в последнем случае дефицит объема компенсируется при помощи бинтования, что является стандартной практикой в подобных тренажерах. В случае гипотонии глазного яблока возможно повысить его офтальмотонус, затянув упомянутые болты сильнее. Деталь 1 также соединяется с Деталью 3 посредством двух болтов М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек, что позволяет регулировать положение зажимного устройства по высоте, комплекс Деталь 1 - Деталь 3 перемещается вдоль рельса (Деталь 4), аналогичным образом регулируется положение комплекса Деталь 5 - Деталь 6. Деталь 5 представляет собой полусферу в виде чаши и выполняет функцию сбора биологических жидкостей (влага передней камеры, стекловидное тело и раствор, орошающий роговицу в процессе тренинга). Деталь 6 крепится к Детали 5 посредством двух болтов М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек, что позволяет регулировать положение чаши по высоте, при этом чаша всегда располагается под зажимным устройством. Деталь 4 соединяется с фиксационными рамками (Деталь 7.1-7.3) посредством специальных проушин на ее торцевых сторонах, а также болтов М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек. Детали 7.1-7.3 отличаются между собой только длиной и количеством отверстий, отверстия необходимы для регулировки положения Детали 4 (рельс) по горизонтальной оси. Детали 7.1-7.3 с торцевых сторон имеют соединительную проушину которой соответствует паз Деталей 8.1-8.3. Детали 7.1-7.3 имеют малой толщиной, что обеспечивает их гибкость и возможность закрепить фиксационную рамку на разных по размеру упорах щелевой лампы. Детали 8.1-8.3 помимо упомянутого паза имеют незамкнутое кольцо, благодаря которому крепятся к трубке упора щелевой лампы. Ввиду того, что трубки упора могут быть разного диаметра предусмотрено 3 варианта диаметра незамкнутых колец, так Деталь 8.1 содержит кольцо с внутренним диаметром 12 мм, Деталь 8.2 содержит кольцо с внутренним диаметром 15 мм, Деталь 8.3 содержит кольцо с внутренним диаметром 20 мм. Немаловажным является возможность подобрать Деталь 7 необходимого размера к изогнутому упору, часто такую конфигурацию имеют упоры щелевых ламп компании ZEISS, для этого Деталь 7, закрепляемая в верхней части должна быть длиннее Детали 7, закрепляемой снизу, что обеспечит оптимальное положение Детали 4 (по вертикальной оси) за счет изгиба верхней Детали 7. Масса расходуемого пластика PLA составляет 112 граммов и варьирует в зависимости от выбранного размера Деталей 7.1-7.3 и 8.1-8.3, время печати всех деталей на 3D-принтере - 11 часов.

Существенными признаками, характеризующими предлагаемое устройство, являются: малогабаритность, простота санитарной обработки, простота изготовления, способ крепления универсален для любого упора щелевой лампы, наличие чаши для сбора биологических жидкостей уменьшает степень контаминации щелевой лампы, зажимное устройство можно перемещать по двум осям, обеспечивая оптимальное положение кадаверного глаза, быстрота и надежность фиксации кадаверного глазного яблока в зажимном устройстве позволяет работать с контактной линзой, обеспечивая фокусировку лазерного луча на структурах угла передней камеры, радужки и сетчатки, поверхность зажимного устройства не имеет острых углов, что предотвращает износ контактной линзы за счет царапин, зажимное устройство позволяет регулировать офтальмотонус и фиксировать глаза нестандартного размера.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что его можно применять для фиксации кадаверного(трупного) глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы с целью отработки практических навыков в лазерной офтальмохирургии. Кроме того, другим вариантом применения устройства может быть отработка практических навыков амбулаторного приема врача-офтальмолога, например, симуляция удаления инородного тела роговицы под контролем щелевой лампы, симуляция аппланационной тонометрии по Гольдману, симуляция постановки контактных линз для офтальмоскопии, гониоскопии, симуляция контактной тонометрии при помощи портативного тонометра iCare, симуляции постановки субконъюнктивальных инъекций. Также устройство можно адаптировать для фиксации модельного глаза перед диагностическими приборами, применяемыми в офтальмологии, например, перед оптическим когерентным томографом. При необходимости зажимное устройство можно использовать для имитации оперативного вмешательства по поводу катаракты, глаукомы, а также витреоретинальной патологии, в этом случае устройство необходимо расположить на столе горизонтально. Кроме того, устройство можно использовать совместно с фотощелевой лампой или адаптером для смартфона, транслируя изображение на дисплей смартфона, монитор компьютера или экран телевизора в образовательных или исследовательских целях.

Предлагаемое техническое решение поясняется следующими иллюстрациями:

Фиг. 1 - Деталь 1 (Зажимное устройство). Данная деталь имеет усеченный цилиндр высотой 20 мм и диаметром 26 мм с углублением в виде полусферы с внутренним диаметром 24 мм и радиусом 12, что соответствует параметрам нормального глаза, в данное углубление помещается глазное яблоко со стороны заднего полюса приблизительно до уровня экватора. С обратной стороны Деталь 1 имеет 4 отверстия диаметром 6 мм, являющихся каналом для болтов марки М5, посредством которых Деталь 1 соединяется с Деталью 2 и Деталью 3.

Фиг. 2 - Деталь 2 (Зажимное устройство). Деталь 2 представляет собой полый цилиндр с наружным диаметром 32 и внутренним 28, что позволяет Детали 2 перемещаться относительно цилиндра Детали 1. В проксимальной части цилиндр имеет 2 округлых выступа со сквозными отверстиями диаметром 6 мм, которые являются каналами для болтов марки М5 длиной 40-60 мм, благодаря которым регулируется расстояние между Деталью 1 и Деталью 2, а также степень компрессии кадаверного глаза, фиксируемого между упомянутыми деталями. В проксимальной части цилиндр имеет плавное сужение с внутренним диаметром 20,8 мм, что позволяет фиксировать глазное яблоко, вертикальный диаметр которого составляет 23-24,5. Таким образом, область роговицы и лимба при этом остаются свободными и доступными осмотру, в том числе осмотру с контактной линзой. Существенным является наличие плавных переходов между плоскостями детали, что уменьшает степень износа контактных линз вследствие царапин. Благодаря наличию болтов, внутри системы могут быть размещены глаза нестандартного размера, как более крупные (длинные), так и более мелкие, в последнем случае дефицит объема компенсируется при помощи бинтования, что является стандартной практикой в подобных системах. В случае гипотонии глазного яблока возможно повысить его офтальмотонус, затянув упомянутые болты сильнее.

Фиг. 3 - Деталь 3 (Зажимное устройство). Данная деталь необходима для фиксации комплекса Деталей 1 и 2 относительно Детали 4. Деталь 1 соединяется с Деталью 3 посредством двух болтов марки М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек, что позволяет регулировать положение зажимного устройства по высоте относительно Детали 4 (рельс). Деталь 3 имеет проушину размером 6×12×22 мм, поверхность которой контактирует с Деталью 4, симметрично в боковых частях детали располагаются сквозные отверстия диаметром 6 мм - каналы для упомянутых ранее болтов.

Фиг. 4 - Деталь 4 (Рельс). Данная деталь позволяет регулировать положение зажимного устройства с кадаверным глазом и чаши для сбора биологических жидкостей (Деталь 5) по вертикальной оси. С торцевых сторон имеет проушину размерами 21×3×11 мм, с двумя отверстиями 6 мм, что позволяет скреплять Деталь 4 с Деталями 7.1-7.3 посредством болтов М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек. Положение Детали 4 относительно Деталей 7А, 7Б, 7В также можно регулировать, что позволяет перемещать зажимное устройство не только по вертикальной, но и по горизонтальной оси.

Фиг. 5 - Деталь 5 (Чаша для сбора биологических жидкостей). Данная деталь служит для сбора биологических жидкостей. Основная часть представляет собой полусферу с внутренним диаметром 38 мм и наружным диаметром 42 мм. Деталь 5 прикрепляется к Детали 6 при помощи болтов марки М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек, болты проходят внутри отверстий Детали 5 диаметром 6 мм. Комплекс Детали 5 и Детали 6 фиксируется на Детали 4 (рельс) аналогично способу фиксации зажимного устройства на Детали 4.

Фиг. 6 - Деталь 6. Данная деталь необходима для фиксации Детали 5 на Детали 4 (рельс) при помощи двух болтов марки М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек. Болты проходят внутри соответствующих сквозных отверстий Детали 6 диаметром 6 мм. Корпус Детали 6 имеет проушину размером 12×10×14 мм поверхность которой контактирует с Деталью 4.

Фиг. 7 - Деталь 7 (Фиксационная рамка). Данная деталь необходима для крепления Детали 4 в необходимом положении посредством специальных проушин на ее торцах, а также болтов М5 длиной 30 мм и соответствующих гаек. Детали 7А, 7Б, 7 В отличаются между собой только длиной (185, 208 и 193 мм соответственно), а также количеством отверстий (диаметром 6 мм), отверстия необходимы для регулировки положения Детали 4 (рельс) по горизонтальной оси. Детали 7А, 7Б, 7В с торцевых сторон имеют проушину которой соответствует паз Деталей 8А, 8Б, 8В. Детали 7А, 7Б, 7В имеют толщину 2 мм, что обеспечивает их гибкость, а и возможность закрепить фиксационную рамку на разных по размеру упорах щелевой лампы. Немаловажным является возможность подобрать Деталь 7 нужного размера к изогнутому упору, часто такую конфигурацию имеют упоры щелевых ламп компании ZEISS, для этого Деталь 7, закрепляемая в верхней части должна быть длиннее Детали 7, закрепляемой снизу, что обеспечит оптимальное положение Детали 4 (по вертикальной оси) за счет изгиба верхней Детали 7.

Фиг. 8 - Детали 8А, 8Б, 8В (Фиксационные кольца). Детали 8А, 8Б, 8В помимо упомянутого паза, при помощи которого соединяются с Деталями 7А, 7Б, 7В в различных комбинациях, имеют незамкнутое кольцо, благодаря которому крепятся к трубке упора щелевой лампы. Ввиду того, что трубки упора могут быть разного диаметра предусмотрено 3 варианта диаметра незамкнутых колец, так Деталь 8А содержит кольцо с внутренним диаметром 12 мм, Деталь 8Б содержит кольцо с внутренним диаметром 15 мм, Деталь 8 В содержит кольцо с внутренним диаметром 20 мм.

Фиг. 9 - Общий вид деталей изделия, подготовленных для 3d-печати. Масса расходуемого пластика составляет 112 граммов, время печати - 11 часов.

Фиг. 10 - Общий вид устройства

Фиг. 11 - Фиксация кадаверного свиного глаза

Фиг. 12 - Фото переднего сегмента кадаверного свиного глаза во время симуляции дисцизии капсулы хрусталика. Визуализируется роговица, радужка, передняя капсула хрусталика, на которой сфокусирован лазерный луч, а также сформированное дисцизионное отверстие трапециевидной формы.

Фиг. 13 - На кадаверный свиной глаз установлена контактная линза для проведения иридэктомии.

Изобретение относится к средствам обучения в медицине. Устройство для фиксации кадаверного глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы включает средство для фиксации глазного яблока, рельс, чашу для сбора биологической жидкости, фиксатор чаши на рельсе, фиксирующую рамку и фиксационное кольцо. Средство для фиксации глазного яблока содержит три детали, первая из которых имеет углубление в виде полусферы для размещения глазного яблока, вторая, соединенная болтами с первой, выполнена цилиндрической с возможностью фиксации за счет плавного сужения и возможностью регулировки компрессии глазного яблока, а третья для регулировки положения по высоте соединена с первой деталью болтами и имеет возможность перемещения по рельсу. Чаша для сбора биологической жидкости соединена посредством болтов со средством для фиксации на рельсе, фиксирующая рамка соединена с рельсом и выполнена с возможностью крепления на щелевой лампе, а фиксационное кольцо выполнено сменным и имеет возможность крепления к трубке упора щелевой лампы. Технический результат состоит в обеспечении фиксации кадаверного глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы для отработки практических навыков в лазерной офтальмохирургии. 13 ил.

Устройство для фиксации кадаверного глаза животного на рамке головного упора щелевой лампы, включающее средство для фиксации глазного яблока, отличающееся тем, что дополнительно содержит рельс, чашу для сбора биологической жидкости, фиксатор чаши на рельсе, фиксирующую рамку и фиксационное кольцо,

при этом средство для фиксации глазного яблока содержит три детали, первая из которых имеет углубление в виде полусферы для размещения глазного яблока, вторая, соединенная болтами с первой, выполнена цилиндрической с возможностью фиксации за счет плавного сужения и возможностью регулировки компрессии глазного яблока, а третья для регулировки положения по высоте соединена с первой деталью болтами и имеет возможность перемещения по рельсу,

чаша для сбора биологической жидкости соединена посредством болтов со средством для фиксации на рельсе, фиксирующая рамка соединена с рельсом и выполнена с возможностью крепления на щелевой лампе, а фиксационное кольцо выполнено сменным и имеет возможность крепления к трубке упора щелевой лампы.