Симуляционная модель из биоматериала для обучения аппендэктомии и способ ее изготовления Российский патент 2024 года по МПК A61B17/00 G09B23/30 

Изобретения относятся к области медицины, а именно к медицинским моделям и способам изготовления моделей для обучения в хирургии и могут быть использованы в образовательном процессе в рамках дополнительного симуляционного курса для студентов, интернов, ординаторов, слушателей факультета повышения квалификации и первичной переподготовки врачей по специальности «хирургия».

Для симуляционных моделей важными являются такие характеристики, как мануальная (тактильная) достоверность, визуально-анатомическая достоверность, обеспечение воспроизводимости манипуляций в последующих моделях (других моделях этого же вида), клинического моделирования, этапности операции.

Мануальная (тактильная) достоверность - свойство модели, позволяющее при работе с ней хирургическими инструментами обеспечивать максимально возможное сходство с тактильными ощущениями, возникающими при манипуляциях такими же инструментами на реальных тканях в условиях реальной оперативной аппендэктомии.

Визуально-анатомическая (визуальная) достоверность - свойство модели, позволяющее обеспечить ее сходство в отношении внешнего вида, формы и размеров с реальными органами живого человека.

Воспроизводимость в последующих моделях - свойство модели, обеспечивающее возможность воспроизведения на разных экземплярах модели определенного вида одинаковых по характеру, визуальным и мануальным ощущениям манипуляций, составляющих симуляционную операцию. Данное свойство позволяет сводить работу с любыми экземплярами модели одного и того же вида к четкому, неизменному стандарту, что упрощает процесс обучения.

Клиническое моделирование - обеспечиваемая моделью возможность имитировать различные топографические и морфологические особенности органа, позволяющая тем самым воспроизводить симуляцию операции, отличной от стандартной антеградной аппендэктомии, являющейся классическим вариантом операции данного вида.

Этапность операции - последовательность клинических этапов стандартной операции, соответствующая клиническим рекомендациям и техникам, описанным в учебных пособиях по хирургии и национальных руководствах.

В современном мире обучение специалистов хирургического профиля оперативным навыкам осуществляется при помощи симуляционного оборудования разной степени сложности и реалистичности. Максимальной степенью реалистичности обладают кадавер-курсы и операции на экспериментальных животных в условиях общего обезболивания (наркоза). Однако проведение таких курсов и операций для обучения в Российской Федерации является труднодоступным по причине высокой стоимости, а также неурегулированных аспектов регламента и законодательной базы таких мероприятий. Между тем, симуляционные оперативные манипуляции являются действенным способом формирования и совершенствования профессиональных навыков у врачей и обучающихся медицинских ВУЗов.

Образовательная эффективность операционных симуляторов доказывается как отечественными (Муравьев К.А., Ходжаян А.Б., Рой С.В. Симуляционное обучение в медицинском образовании - переломный момент // Фундаментальные исследования. - 2011. - №10-3. - С. 534-537; Веревкин А.Е. Симуляционное обучение эндохирургов // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2012. №3 (9)), так и зарубежными исследованиями (Bjerrum F. et al. Evaluation of Procedural Simulation as a Training and Assessment Tool in General Surgery - Simulating a Laparoscopic Appendectomy // Journal of Surgical Education. 2016; Adrales G.L. et al. A Valid Method of Laparoscopic Simulation Training and Competence Assessment // Journal of Surgical Education. 2016). Именно поэтому потребность в симуляционных курсах, формирующих навыки рутинных хирургических операций, в частности, аппендэктомии, становится необычайно высокой.

Выбор симуляционного оборудования - серьезный вопрос для организации процесса обучения специалистов практическим навыкам.

Оборудование для симуляционного обучения может значительно отличаться по степени реалистичности ощущения ткани органа при работе с инструментом, возможности воспроизведения всех этапов стандартной аппендэктомии, визуальному сходству симуляционной картины с реальным видом органов, воспроизводимости стандартной операции на последующих моделях данного вида, возможности симуляции вариантных клинических ситуаций, а также экономической доступности и рентабельности симулятора.

Например, часто в образовательной практике для аппендэктомии используется модель аппендикса из обычной резиновой перчатки (Лабузов Д.С., Тарасов А.А., Васильев А.Н., Ильин Я.М. Симуляционное обучение на кафедре детской хирургии // Смоленский медицинский альманах. 2015). Перчатка накачивается воздухом или водой: ее палец имитирует червеобразный отросток, а кисть перчатки - купол слепой кишки. Симуляция предполагает изготовление и наложение петель Редера, пересечение и удаление имитируемого аппендикса. При этом она может быть воспроизведена в рамках как открытой операции (модель располагается на операционном столе, либо помещается в манекен человеческого торса), так и лапароскопической (модель помещается в эндоскопический бокс).

Несомненными достоинствами данного симулятора являются его дешевизна и абсолютная доступность для любой образовательной организации, что обеспечивает возможность его массового и систематического использования, а также стандартность воспроизведения возможных для данной модели манипуляций в последующих ее экземплярах.

В то же время недостатки модели очевидны: отсутствие визуально-анатомического сходства и мануального соответствия реальным тканям, а также ограниченность в воспроизведении всех этапов стандартной операции (моделируется только оперативный прием без гемостаза, перевязки брыжейки) и моделировании разнообразных клинических ситуаций.

Существуют и более сложные симуляционные модели. Активно используются тренировочные органные макеты из синтетических полимеров, которые могут имитировать как отдельную органную структуру (муляж кишки с илеоцекальным переходом и червеобразным отростком), так и комплекс органов, помещенный в манекен человеческого торса. Такие симуляторы производятся как отечественными (Virtumed, Эйдос-Медицина и др.), так и зарубежными компаниями (LaerdalMedical AS (Норвегия), Nasco (США) др.).

Данные симуляторы, в отличие от перчаточной модели, отличаются большим соответствием визуально-анатомической картины и большей мануальной достоверностью при работе инструментом. Технически продвинутые симуляторы такого рода могут имитировать физиологические и патофизиологические процессы (пульсацию сосудов, кровотечения и т.д.) в реальном времени, что позволяет приблизить симуляцию к клиническим условиям (Горшков М.Д., Зарипова З.А., Лопатин З.В., Таривердиев М.Л., Федоров А.В. Клинический симуляционный центр // М.: РОСОМЕД. 2019. С. 145-202).

Однако тактильное сходство с реальными органами у таких симуляторов все еще является недостаточным. Стоимость и экономическая доступность фантомных симуляторов различаются в зависимости от степени сложности и производителя и может достигать несколько десятков и сотен тысяч рублей, что ограничивает массовое и систематическое применение симуляторов данного вида. Клиническое моделирование и воспроизведение нестандартных клинических ситуаций шире, чем у перчаточной модели, но может быть ограничено техническими возможностями используемого фантома. Существенным недостатком данного симулятора является его высокая изнашиваемость в аспекте аппендэктомии: симулятор позволяет выполнить операции на разных входящих в него макетах органов, но аппендэктомию можно выполнять только один раз, так как аппендикс после его отсечения непригоден для дальнейшего использования.

Существуют виртуальные симуляторы для обучения и освоения аппендэктомии. Они представлены достаточно широким спектром моделей различных производителей и различаются степенью программного и технического совершенства. В основном виртуальные модели предназначаются для имитации лапароскопической аппендэктомии (мультимедийные симуляторы Ru-Sim (РФ), ProMIS (Ирландия), SimSurgery (Норвегия), LapVision (США) и т.д.), однако существуют виртуальные манипуляторы для имитации открытых операций, например, 3d манипулятор NovintFalcon (Иванов В.М., Стрелков С.В., Пискун О.Е., Варзин С.А. Тренажеры для обучения лапароскопии и проведения хирургических операций открытого типа // Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. 2014).

Симуляторы такого вида отличаются высокой визуальной, но невысокой тактильной достоверностью (хотя мануальное соответствие реальным тканям несколько возрастает при наличии в симуляторе системы тактильной обратной связи). Аппаратура позволяет проводить многократные повторения обучающимися оперативного навыка (аппендэктомии или другой операции) до формирования желаемого результата. Возможности моделирования клинических ситуаций у виртуальных симуляторов могут быть довольно высокими, однако они часто ограничены заложенным в них программным обеспечением.

Виртуальные симуляторы позволяют в полном объеме воспроизвести все этапы оперативного приема, включая полноценную мобилизацию слепой кишки и аппендикса, гемостаз и т.д.

В отличие от механических фантомов оборудование для виртуальных симуляций имеет большую износостойкость, а, следовательно, лучшую воспроизводимость манипуляций в следующей симуляционной аппендэктомии.

Виртуальные симуляторы позволяют качественно обучать будущих специалистов, их использование благотворно сказывается на профессиональных навыках обучающихся (BjerrumF. Et al. Evaluation of Procedural Simulation as a Training and Assessment Tool in General Surgery - Simulating a Laparoscopic Appendectomy // Journal of Surgical Education. 2016).

Однако массовое и систематическое использование их становится трудноосуществимым из-за их главного недостатка - очень высокой стоимости (от 500000 до 1500000 рублей и выше). Стоит отметить также и то, что отсутствие материального субстрата в подобных симуляторах не позволяет произвести полноценного мануального закрепления операции, поэтому формирование качественного навыка аппендэктомии является затруднительным в случае использования исключительно виртуальных моделей.

Наиболее близкой к реальности и позволяющей наиболее полно отразить этапность и сущность стандартной аппендэктомии является симуляционная операция на экспериментальном животном (например, кролике). Данный симулятор позволяет воспроизвести операцию в полном объеме, включая предоперационную подготовку, обезболивание (наркоз), оперативный доступ, оперативный прием и завершение операции. Кроме того, наблюдение и уход за прооперированным животным может имитировать постоперационный этап. Несмотря на анатомические различия аппендикса человека и животного такой способ обеспечивает полноценную анатомо-физиологическую картину и максимальное мануальное соответствие при работе с тканями.

Стоит отметить, что из-за индивидуальной анатомии каждого отдельного животного стандартная операция аппендэктомии может оказаться невоспроизводимой в том же виде на последующих моделях (на других кроликах), хотя индивидуальные анатомические особенности каждого животного дают некоторый простор в симуляционной разработке нестандартных клинических случаев.

Но и такой качественный симулятор не лишен серьезных недостатков, которые сопряжены, во-первых, с немалой себестоимостью, включающей пред- и постоперационное содержание животного, а, во-вторых, с морально-этическими проблемами оперативных вмешательств на животных. Операция всегда сопряжена с рисками травматизации и гибели живого существа: например, тотальное удаление аппендикса у кролика гарантированно приводит к инвалидизации и, при отсутствии послеоперационного ухода, к гибели животного, т.к. аппендикс является важным компонентом иммунной системы кролика. Поэтому в целях снижения тяжести осложнений на кролике рекомендуется проводить частичную аппендэктомию (Исмаилов И.Я. и соавт. Сравнительная анатомия кишечника человека и кролика с точки зрения экспериментальной хирургии // Вестник научных конференций. 2016).

Данные особенности ограничивают симулятор в применении для массового систематического обучения, поэтому аппендэктомия на животном чаще всего носит экспериментальный характер и служит научным целям (Павлова Н.В., Харитонова Е.А. Шестакова В.Г. Цито- и гистоструктура регенерата кожи в условиях экспериментальной аппендэктомии // Морфология. 2009).

Имеются запатентованные симуляционные модели для обучения хирургическим навыкам, в которых использованы как искусственные муляжные органы, так и кадаверные животные органокомплексы. Чаще всего в обучающих симуляторах используют кадаверный органокомплекс свиньи.

Следует отметить, что червеобразный отросток имеется лишь у некоторых млекопитающих, в частности, у приматов (человека, обезьян) и кроликов, в то же время он отсутствует у свиней, котов и собак).

Изобретение по патенту RU 2713986 C1 «Лапароскопический тренажер» представляет собой модуль, имитирующий торс пациента и представляющий собой выполненный из полимерного материала корпус со съемной крышкой и размещенными внутри моделями органов, включая печень со связочным аппаратом, желчный пузырь, селезенку, поджелудочную железу, желудок, двенадцатиперстную кишку, большой сальник, петли тонкой и толстой кишок, забрюшинное пространство с почками, эндоскопическую стойку и компьютерную систему, причем модели органов представляют собой органокомплекс свиньи или модели из синтетического материала.

Как видно из описания изобретения к патенту RU 2713986, в тренажере отсутствует аппендикс, поэтому он не пригоден для обучения операции аппендэктомии.

Известна полезная модель №151941 «Лапароскопический эндотренер для симуляционного обучения эндоскопическим операциям». Лапароскопический эндотренер содержит корпус со съемной брюшной стенкой, органокомплекс свиной, включающий печень, селезенку, поджелудочную железу, желудок, двенадцатиперстную кишку, петли тонкой и толстой кишок, забрюшинное пространство с почками. На одном органокомплексе возможно выполнение таких операций, как холецистэктомия, резекция желудка, кишечника, формирование различных анастомозов и др. в условиях, близких к реальным.

Использованный в данной полезной модели свиной органокомплекс не содержит аппендикс и поэтому не позволяет использовать его для обучения аппендэктомии.

Известна полезная модель по патенту RU 164785 «Тренировочная платформа для отработки лапароскопических и открытых хирургических мануальных навыков», состоящая из основания и корпуса, который состоит из стенок и верхней крышки для размещения эндоскопического инструмента и видеокамеры. Основание содержит пазы и отверстия для установки лотков, один из которых предназначен для работы с искусственными материалами, а второй лоток - для работы с биологическими материалами.

В описании полезной модели отсутствуют сведения о том, что представляют собой биологические материалы.

Данное устройство, в частности, корпус и крышку, можно многократно использовать. Что касается кадаверного комплекса органов, то его тоже можно многократно использовать, но только для операций на разных входящих в его состав органах. Если в органокомплексе присутствует аппендикс, то на нем можно выполнить симуляционную аппендэктомию только один раз.

Таким образом, создание пригодного для систематических образовательных курсов симулятора, моделирующего открытую и лапароскопическую аппендэктомию, является актуальной задачей.

Симулятор и способ его изготовления должны быть оптимальными в отношении доступности и себестоимости.

Кроме того, симулятор должен:

• обладать максимально возможной реалистичностью ощущения ткани органа при мануальной работе;

• обеспечивать:

- максимальное визуальное сходство симуляционной картины с реальным видом органов;

- воспроизводимость стандартной операции на других экземплярах данной модели;

- возможность симуляции вариантных клинических ситуаций (к примеру, ретроградной аппендэктомии).

Раскрытие сущности изобретений

Определение понятий.

Цифры в нижеприведенном тексте приведены в соответствии с фигурами 1-4.

Линия брыжейки (5) - место соединения на тонкой кишке обвивающих ее листков брюшины и перехода их в собственно брыжейку (3).

Прибрыжеечная полоса тонкой кишки (7) - содержащая линию брыжейки (5) полоса кишки, образованная отсечением противобрыжеечной полосы (12) на части отрезка тонкой кишки. Из прибрыжеечной полосы формируют модель аппендикса.

Свободный конец прибрыжеечной полосы - конец, противоположный другому ее концу, где прибрыжеечная полоса (7) переходит в цельную тонкую кишку (18). Закрытый швом свободный конец прибрыжеечной полосы представляет собой слепой конец (16) модели аппендикса (8).

Способ изготовления симуляционной модели из кадаверного органного биоматериала для обучения и освоения открытой и лапароскопической аппендэктомии у человека состоит в следующем.

На части отрезка (1) тонкой кишки (2) свиньи с сохраненной брыжейкой (3) на расстоянии от линии брыжейки (5), достаточном для формирования из прибрыжеечной полосы (7) трубки модели аппендикса (8) с диаметром, соответствующим диаметру аппендикса человека в воспаленном состоянии, выполняют, начиная от одного из торцов отрезка кишки, продольные, параллельные линии брыжейки разрезы (9) по обе ее стороны длиной, соответствующей длине аппендикса человека.

Продольные разрезы кишки продолжают в поперечном (11), противоположном от линии брыжейки направлении, отсекая противобрыжеечную полосу (12) и получая прибрыжеечную полосу (7) тонкой кишки.

Дугообразными разрезами (14) отсекают углы (13) на свободном конце прибрыжеечной полосы.

Сшивают хирургическим швом дугообразные разрезы (14), моделируя слепой конец (16) модели аппендикса (8); продольные разрезы (9), моделируя трубку модели аппендикса, и поперечные разрезы (11), имитируя купол (17) слепой кишки, модель которой выполняет интактная часть (18) отрезка (1) цельной тонкой кишки свиньи.

Продольные параллельные линии брыжейки разрезы длиной 5-15 см выполняют на расстоянии 1,1-1,2 см от линии брыжейки.

Указанные выше дугообразные, продольные и поперечные разрезы сшивают монофиламентным (нитью «Монофил») либо полифиламентным (нитью ПГА) шовным материалом толщиной 5/0, 4/0 или 3/0, используя хирургический непрерывный сквозной обвивной или серозно-мышечно-подслизистый обвивной шов.

Симуляционная модель для обучения и освоения открытой и лапароскопической аппендэктомии у человека выполнена из содержащего брыжейку с ее сосудистой сетью отрезка тонкой кишки свиньи.

Она представляет собой две переходящие одна в другую (соединенные) трубки меньшего (8) и большего (18) диаметра, как показано на фиг. 4.

Трубка меньшего диаметра со слепым свободным концом (16), сформированная хирургическим швом (15) из выкроенной на одной части отрезка тонкой кишки прибрыжеечной полосы (7) с закругленными на свободном конце краями, представляет собой модель аппендикса человека. Длина и диаметр модели аппендикса соответствуют длине и диаметру аппендикса человека в воспаленном состоянии.

Трубка большего диаметра с закрытым хирургическим швом дефектом в области ее перехода в трубку меньшего диаметра (трубку модели аппендикса), является интактной частью отрезка (1) цельной тонкой кишки и представляет собой модель слепой кишки с куполом.

Отрезок тонкой свиной кишки, из которого формируется предлагаемая модель для симуляционной аппендэктомии, имеет длину 35-45 см, диаметр 2-4 см.

Модель аппендикса имеет длину 5-15 см, диаметр - 0,7-0,8 см. Модель слепой кишки имеет диаметр 2-4 см.

Технические результаты

Предлагаемый способ изготовления модели для симуляционной аппендэктомии:

1. существенно проще способов изготовления моделей из синтетических полимеров, виртуальных симуляторов, моделей по описанным выше патенту на изобретение RU 2713986 C1, патентам на полезные модели РФ №151941, №164785;

2. дает возможность произвести из тонкой кишки свиньи несколько экземпляров для симуляционной аппендэктомии, что существенно увеличивает возможности массового применения модели в рамках обучающих курсов;

3. не сопряжен с риском нанесения вреда живому существу, поэтому он в большей степени отвечает современным морально-этическим представлениям.

Предлагаемая модель для симуляционной аппендэктомии:

1. позволяет осуществить симуляцию открытой или лапароскопической аппендэктомии;

2. обеспечивает визуально-анатомическое сходство симуляционной картины с реальным видом аппендикса, брыжейки, слепой кишки и ее купола;

3. благодаря ее изготовлению из кадаверного биоматериала, а именно, тонкой кишки свиньи, обеспечивает тактильное сходство с тканями и органами (слепой кишкой, брыжейкой с сосудами, аппендиксом), с которыми имеет дело хирург на реальных клинических операциях на человеке, следовательно, позволяет сформировать не только общее представление об операции, но и качественный мануальный навык у обучаемого;

4. имеет диаметр модели аппендикса, соответствующий диаметру аппендикса в воспаленном состоянии, и его длину, наиболее часто встречающуюся у человека;

5. обладает воспроизводимостью, т.е. разные экземпляры предлагаемой модели с одними и теми же размерами и назначением (см. п. 7) имеют одинаковый вид;

6. дает возможность симуляции всех этапов стандартной аппендэктомии, а именно:

- выделения аппендикса, мобилизации и пересечения брыжейки аппендикса, в том числе этапа гемостаза с перевязкой брыжейки, так как сама брыжейка и ее сосудистый аппарат сохранены;

- лигирования брыжейки, которое можно осуществить прошиванием нитью либо электролигированием;

- перевязки основания аппендикса,

- отсечения аппендикса;

- при лапароскопической аппендэктомии - обработки слизистой основания модели аппендикса электрокоагуляцией, а при открытой операции - погружения культи модели аппендикса в ближайшую к ней часть модели слепой кишки при помощи второго ряда серозно-серозных швов;

7. обеспечивает возможность симуляции вариантов клинических ситуаций, а именно, возможность:

- формировать аппендикс, различный по размеру и форме, что имеет место в клинической практике и обусловливает большее или меньшее количество швов на брыжейку;

- манипулировать аппендиксом большой длины в ограниченном лапароскопическом визуальном поле;

- подшивая аппендикс к стенке модели слепой кишки или брыжейке, моделировать различные топографические положения аппендикса и спаечный процесс. Например, подшив червеобразный отросток к задней стенке модели слепой кишки или брыжейки, можно имитировать ретроцекальное положение аппендикса, благодаря чему можно произвести симуляционную ретроградную аппендэктомию, требующую дополнительной мобилизации аппендикса. Изменение стандарта классической антеградной аппендэктомии способствует расширению оперативных навыков у обучаемого и способствует развитию его клинического мышления;

8. позволяет использовать электроинструмент для рассечения и коагуляции тканей и обеспечения гемостаза. На силиконовой модели невозможно использовать электроинструмент, т.к. силикон не проводит ток;

9. имеет довольно низкую себестоимость (стоимость виртуальных симуляторов варьирует в пределах 500000-1500000 рублей и выше, в то время как изготовление предлагаемого симулятора в среднем укладывается в 200-500 рублей, включая стоимость затрачиваемого шовного материала;

10. характеризуется доступностью. Из тонкой кишки одной свиньи можно сделать 20 и более симуляционных моделей для аппендэктомии.

Перечень фигур иллюстративного материала

На фигурах 1-4 сокращена длина модели слепой кишки относительно длины модели аппендикса.

Фиг. 1. Отсечение продольными и поперечными разрезами на части отрезка тонкой кишки противобрыжеечной полосы с получением прибрыжеечной полосы кишки, из которой формируют модель аппендикса. Отсечение дугообразными разрезами углов на свободном конце прибрыжеечной полосы.

Фиг. 2. Наложение сквозного непрерывного обвивного шва по дугообразным, продольным и поперечным разрезам для формирования из прибрыжеечной полосы модели аппендикса со слепым концом и купола слепой кишки, модель которой выполняет интактная часть отрезка цельной тонкой кишки свиньи.

Фиг. 3. Наложение полукисетного шва для закрытия сквозного непрерывого обвивного шва в области купола модели слепой кишки для придания куполу более анатомически правильной формы.

Фиг. 4. Конечный вид предлагаемой симуляционной модели, содержащей модели слепой кишки с куполом и аппендикса.

На представленных фигурах 1-4 иллюстративного материала отображены элементы предлагаемой модели, имеющие следующие обозначения:

1 - отрезок тонкой кишки с брыжейкой,

2 - трубка тонкой кишки,

3 - брыжейка кишки,

4 - сосуды брыжейки,

5 - линия брыжейки,

6 - противобрыжеечный край кишки,

7 - прибрыжеечная полоса, выкраиваемая на части отрезка тонкой кишки. Прибрыжеечная полоса образуется после отсечения противобрыжеечной полосы 12. Линия брыжейки проходит по середине прибрыжеечной полосы,

8 - трубка меньшего диаметра с еще не сомкнутыми швом продольными и дугообразными краями. Формируется из прибрыжеечной полосы. После смыкания краев она представляет собой модель аппендикса со слепым концом,

9 - продольные параллельные линии брыжейки и оси кишки разрезы,

10 - зона (область, место) перехода прибрыжеечной полосы в интактную цельную тонкую кишку (перехода модели аппендикса в модель слепой кишки человека),

11 - поперечный разрез - поперечная линия отсечения противобрыжеечной полосы кишки,

12 - отсеченная на части отрезка тонкой кишки противобрыжеечная полоса,

13 - отсеченные по дугообразным разрезам углы прибрыжеечной полосы,

14 - дугообразные разрезы, закругляющие углы на свободном конце прибрыжеечной полосы,

15 - непрерывный обвивной шов (сквозной или серозно-мышечно-подслизистый),

16 - свободный конец модели аппендикса - в отличие от противоположного, переходящего в модель слепой кишки. Свободный конец модели аппендикса становится слепым после наложения шва,

17 - купол модели слепой кишки,

18 - трубка большего диаметра - интактная часть отрезка тонкой кишки свиньи; моделирует слепую кишку человека,

19 - полукисетный шов (может быть также непрерывным или узловым по форме), накладываемый для закрытия сквозного непрерывого обвивного шва в области купола слепой кишки для придания куполу анатомически более правильной формы,

20 - брыжеечка аппендикса - часть брыжейки, приходящаяся на модель аппендикса.

Длина аппендикса человека составляет 0,5-23 см и даже 33 см, но чаще всего 5-15 см. Диаметр аппендикса человека в норме составляет 4-6 мм, воспаленного - 7 мм и более. В данном изобретении указаны размеры для создания моделей с наиболее часто встречающейся длиной аппендикса 5-15 см, хотя предлагаемым способом можно изготовить модель аппендикса с меньшей и большей длиной.

Модель аппендикса в предлагаемом изобретении выполняется диаметром 7-8 мм. Модель слепой кишки в предлагаемом изобретении представлена цельной тонкой кишкой свиньи, диаметр которой составляет 2-4 см. Отметим, что диаметр тонкой кишки свиньи несколько меньше диаметра слепой кишки человека. Однако отсутствие гаустр на тонкой кишке свиньи, большая толщина стенки (по сравнению с толстой кишкой свиньи) и тактильное сходство ее ткани с тканями аппендикса человека делают тонкую кишку свиньи предпочтительным материалом для изготовления предлагаемой модели.

Осуществление изобретения

Осуществление предлагаемого способа

Кадаверный биоматериал животного, представленный тонкой кишкой свиньи с сохраненной брыжейкой и ее сосудистой сетью, промывают и очищают от кишечного содержимого. Отрезки очищенной кишки могут храниться замороженными при минус 25°С и размораживаются перед использованием.

Для изготовления заявляемой модели (фиг. 4) берут отрезок (1) тонкой свиной кишки (2) длиной 35-45 см с брыжейкой (3) с сохраненной сосудистой сетью (4). Такая длина отрезка обеспечивает хорошую фиксацию модели на хирургическом столе на пластине пенопласта или пеноплекса и в лапароскопическом боксе, а также увеличивает площадь соприкосновения тканей предлагаемой модели с пассивным электродом при лапараскопической симуляции, что предотвращает сбои при работе с монополярным коагулятором.

Отрезок (1) тонкой кишки разглаживают на пластине, идентифицируют линию брыжейки (5) и противобрыжеечный край (6). От одного из концов отрезка кишки скальпелем либо хирургическими ножницами на расстоянии от линии брыжейки (5), достаточном для формирования из прибрыжеечной полосы (7) трубки модели аппендикса (8) (например, на расстоянии 1,1-1,2 см), выполняют продольные, параллельные линии брыжейки (и оси кишки) разрезы (9) по обе стороны от линии брыжейки (5). Длина продольных разрезов (9) соответствует длине аппендикса человека и составляет 5-15 см.

В конце продольных разрезов кишки ножницы или скальпель поворачивают перпендикулярно к продольным разрезам (9), т.е. по направлению к противобрыжеечному краю кишки (6) и поперечным разрезом (11) отсекают противобрыжеечную полосу (12), получая прибрыжеечную полосу (7) на части отрезка (1) тонкой кишки (2).

На том конце прибрыжеечной полосы (7), от которого начинали продольные разрезы (9), дугообразными разрезами (14) отсекают лоскут (13) (закругляют углы прибрыжеечной полосы).

Края прибрыжеечной полосы соединяют встык швом (15) по дугообразным разрезам (14), моделируя слепой конец (16) модели аппендикса (8), затем по продольным разрезам (9), моделируя трубку модели аппендикса. Сшивая поперечные разрезы (11), формируют купол (17) слепой кишки, модель которой выполняет интактная часть (18) отрезка (1) тонкой кишки свиньи. Разрезы сшивают сквозным или серозно-мышечно-подслизистым непрерывным обвивным швом (15), используя монофиламентный (нить «Монофил») либо полифиламентный (нить ПГА) шовный материал толщиной 5/0, 4/0 или 3/0.

Брыжейку (3) кишки оставляют интактной. Участок брыжейки, идущий вдоль модели аппендикса (8), будет имитировать брыжеечку (20) аппендикса.

Осуществление предлагаемой модели

Описанным выше способом из единого отрезка (1) кадаверной тонкой кишки свиньи (2), содержащей брыжейку (3) с ее сосудистой сетью (4) изготавливают симуляционную модель для обучения и освоения открытой и лапароскопической аппендэктомии.

Указанная модель показана на фиг. 4. Она имеет длину 35-45 см и представляет собой две переходящие одна в другую (соединенные одна с другой) трубки меньшего (8) и большего (18) диаметра.

Трубка меньшего диаметра образована соединением хирургическим швом продольных и закругленных на свободном конце (16) краев выкроенной на одной части отрезка тонкой кишки прибрыжеечной полосы (7). Трубка моделирует слепой со свободного конца аппендикс (8) человека в воспаленном состоянии и имеет длину 5-15 см, диаметр 0,7-0,8 мм.

Трубка большего диаметра (18) (2-4 см) представляет собой интактную цельную часть отрезка (1) тонкой кишки. Она моделирует слепую кишку с куполом, который имитируется областью закрытого хирургическим швом дефекта по поперечным разрезам (11), примыкающего к области перехода трубки модели слепой кишки (18) в трубку модели аппендикса (8).

Пример 1. Способ изготовления симуляционной биологической модели для освоения открытой и лапароскопической аппендэктомии осуществляют, как описано выше. На отрезке тонкой кишки свиньи длиной 35 см и диаметром 2 см проводят описанные выше разрезы по обе стороны от линии брыжейки: два продольных разреза длиной 5 см на расстоянии 1,1 см от линии брыжейки, поперечные и дугообразные разрезы. Разрезы сшивают монофиламентным (нитью «Монофил») шовным материалом толщиной 5/0 непрерывным сквозным обвивным швом. В зоне поперечных разрезов указанный шов закрывают сверху полукисетным швом, приближая купол модели слепой кишки к более анатомически правильной форме. Брыжейку кишки оставляют интактной.

Получают заявляемую модель длиной 35 см с длиной и диаметром модели аппендикса 5 см и 0,7 см соответственно, диаметром модели слепой кишки - 2 см.

Пример 2. Аналогичен примеру 1 за исключением следующего. Берут отрезок тонкой кишки свиньи длиной 45 см, диаметром 4 см, продольные разрезы выполняют длиной 15 см на расстоянии 1,2 см от линии брыжейки. Дугообразные, продольные и поперечные разрезы сшивают полифиламентным (нитью ПГА) шовным материалом толщиной 3/0 серозно-мышечно-подслизистым обвивным швом. В зоне поперечных разрезов указанный шов закрывают сверху полукисетным швом. Брыжейку кишки оставляют интактной.

Получают заявляемую модель длиной 45 см с длиной и диаметром модели аппендикса 15 см и 0,8 см соответственно, диаметром модели слепой кишки - 4 см.

Симуляционная аппендэктомии с применением предлагаемой модели

Предлагаемая модель позволяет воспроизвести симуляционную аппендэктомию открытого или лапароскопического типа (при наличии оборудования для лапароскопических манипуляций: бокса для лапароскопии, эндовидеохирургической стойки, соответствующих инструментов и т.д.).

Для моделирования открытой операции антеградной аппендэктомии изготовленная модель закрепляется, например, на пенопласте и помещается на операционный стол, либо, при его наличии, в манекен с имитацией брюшной полости. В этом случае моделируется подготовка операционного поля и оперативный доступ.

Затем производятся ревизия и мобилизация слепой кишки и аппендикса предлагаемой модели.

Далее для удобства изложения вместо словосочетаний «модель аппендикса» и «модель слепой кишки» будут использоваться слова «аппендикс» и «слепая кишка».

У слепого конца аппендикса на аппендикулярную брыжеечку накладывают зажим. У основания аппендикса (в месте его перехода в слепую кишку) брыжейка прокалывается с помощью зажима. Через образовавшееся отверстие брыжеечка перевязывается капроновой нитью (параллельно линии брыжейки) и пересекается, т.е. удаляется перед тем, как будет удален сам аппендикс.

На слепую кишку по ее окружности примерно на 1 см выше места ее перехода в аппендикс накладывают поверхностный кисетный шов, в который будет погружаться будущая культя аппендикса. На основание аппендикса накладывают две лигатуры (проксимальная и дистальная), либо проксимально - лигатура и дистально - зажим). Аппендикс между ними пересекается и удаляется, а культя аппендикса, закрытая проксимальной лигатурой, погружается внутрь ранее сформированного на слепой кишке кисетного шва. Кисетный шов затягивается. По окончании оперативного приема и условной ревизии восстанавливаются условные слои передней брюшной стенки.

При моделировании клинических операций, отличных от стандартной антеградной аппендэктомии, при подготовке симуляции аппендикс предварительно локализуют и фиксируют в соответствии с желаемой для воспроизведения клинической ситуацией (ретроцекальное, восходящее, нисходящее и другие топографические положения аппендикса).

Например, для осуществления ретроградной аппендэктомии при ретроцекальном положении аппендикса он фиксируется одним или несколькими узловыми швами к задней стенке кишки, либо к задней поверхности брыжейки. Условные этапы оперативной подготовки и доступа осуществляются так же, как в случае антеградной аппендэктомии.

После мобилизации аппендикса и слепой кишки зажимом у основания аппендикса перфорируется брыжейка, через полученное отверстие проводятся лигатуры, которыми перевязывается аппендикс (либо используется проксимально - лигатура, дистально - зажим). Между лигатурами аппендикс пересекается, на слепую кишку по ее окружности примерно на 1 см выше места ее перехода в аппендикс накладывается поверхностный кисетный шов,

в который погружается полученная культя отростка.

На брыжеечку аппендикса параллельно линии ее прикрепления к кишечной трубке накладывается зажим, по которому брыжеечка постепенно отсекается, освобождая резецированный отросток для его удаления. Этапы ревизии и завершения операции, следующие за оперативным приемом, аналогичны таковым при стандартной аппендэктомии.

Для симуляции открытой или лапароскопической аппендэктомии изготовленная модель помещается в лапароскопический бокс либо в манекен человеческого торса, предназначенный для симуляций абдоминальных операций.

Заявляемая модель укладывается на пассивный электрод электрокоагуляционного аппарата. Производится оперативный доступ (зависит от используемого дополнительного оборудования в виде макетов для лапароскопии или эндоскопических стоек), ревизия брюшной полости, мобилизация слепой кишки и аппендикса. Осуществляется перевязка (или коагуляция) и пересечение брыжейки. Затем аппендикс перевязывается интра- или экстракорпоральными лигатурами (петля Редера), либо клиппируется, либо прошивается сшивающим аппаратом, после чего отсекается и удаляется. Культя обрабатывается электрогоагуляционным инструментом. По окончании оперативного приема осуществляется ревизия и завершение операции.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к медицинским моделям, хирургии. Симуляционную модель изготавливают из отрезка тонкой кишки свиньи с сохраненной брыжейкой. От одного из концов отрезка кишки на расстоянии от линии брыжейки по обе ее стороны выполняют продольные разрезы параллельно линии брыжейки. В конце продольных разрезов кишки выполняют поперечный разрез по направлению к противобрыжеечному краю кишки и отсекают противобрыжеечную полосу, получая прибрыжеечную полосу на части отрезка тонкой кишки. На конце прибрыжеечной полосы дугообразными разрезами отсекают лоскут, закругляя углы прибрыжеечной полосы. Края прибрыжеечной полосы соединяют швом по дугообразным разрезам, моделируя слепой конец модели аппендикса, затем по продольным разрезам, моделируя трубку модели аппендикса. Сшивая поперечные разрезы, формируют купол слепой кишки, модель которой выполняет интактная часть отрезка тонкой кишки свиньи. Поперечные швы закрывают полукисетным швом в области купола модели. Симуляционная модель выполнена из содержащего брыжейку отрезка тонкой кишки свиньи. На части отрезка кишки на расстоянии от линии брыжейки сформирована трубка модели аппендикса с закругленным слепым свободным концом. Оставшаяся интактная часть отрезка тонкой кишки свиньи с закрытым хирургическим швом дефектом в области перехода в трубку модели аппендикса представляет собой модель слепой кишки с куполом. Способ прост и дает возможность произвести из тонкой кишки свиньи несколько экземпляров моделей. Модель обеспечивает визуально-анатомическое и тактильное сходство с тканями и органами человека; обладает воспроизводимостью; дает возможность симуляции всех этапов аппендэктомии, а также вариантов клинических ситуаций; позволяет использовать электроинструмент для рассечения и коагуляции тканей и обеспечения гемостаза; характеризуется доступностью. 6 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

1. Способ изготовления симуляционной модели из биоматериала для обучения аппендэктомии, отличающийся тем, что симуляционную модель изготавливают из отрезка тонкой кишки свиньи с сохраненной брыжейкой, при этом от одного из концов отрезка кишки на расстоянии от линии брыжейки, достаточном для формирования из прибрыжеечной полосы трубки модели аппендикса с диаметром, соответствующим диаметру аппендикса человека в воспаленном состоянии, по обе ее стороны выполняют продольные разрезы параллельно линии брыжейки длиной, соответствующей длине аппендикса человека; в конце продольных разрезов кишки выполняют поперечный разрез по направлению к противобрыжеечному краю кишки и отсекают противобрыжеечную полосу, получая прибрыжеечную полосу на части отрезка тонкой кишки; на конце прибрыжеечной полосы, от которого начинали продольные разрезы, дугообразными разрезами отсекают лоскут, закругляя углы прибрыжеечной полосы; края прибрыжеечной полосы соединяют швом по дугообразным разрезам, моделируя слепой конец модели аппендикса, затем по продольным разрезам, моделируя трубку модели аппендикса; сшивая поперечные разрезы, формируют купол слепой кишки, модель которой выполняет интактная часть отрезка тонкой кишки свиньи; поперечные швы закрывают полукисетным швом в области купола модели.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продольные разрезы выполняют на расстоянии 1,1-1,2 см от линии брыжейки длиной 5-15 см.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дугообразные, продольные и поперечные разрезы сшивают нитью «Монофил» либо нитью ПГА толщиной 5/0, 4/0 или 3/0, используя хирургический непрерывный сквозной обвивной или серозно-мышечно-подслизистый обвивной шов.

4. Симуляционная модель из биоматериала для обучения аппендэктомии, отличающаяся тем, что модель выполнена из содержащего брыжейку отрезка тонкой кишки свиньи, на части отрезка кишки на расстоянии от линии брыжейки сформирована трубка модели аппендикса с длиной и диаметром, соответствующим длине и диаметру аппендикса человека в воспаленном состоянии, с закругленным слепым свободным концом, оставшаяся интактная часть отрезка тонкой кишки свиньи с закрытым хирургическим швом дефектом в области перехода в трубку модели аппендикса представляет собой модель слепой кишки с куполом.

5. Симуляционная модель по п. 4, отличающаяся тем, что отрезок тонкой свиной кишки, из которого формируют модель, имеет длину 35-45 см, диаметр 2-4 см.

6. Симуляционная модель по п. 4, отличающаяся тем, что модель аппендикса имеет длину 5-15 см, диаметр - 0,7-0,8 см.

7. Симуляционная модель по п. 4, отличающаяся тем, что модель слепой кишки имеет диаметр 2-4 см.