МИКРОХИРУРГИЧЕСКИЙ ТРЕНАЖЁР
MICROSURGICAL SIMULATOR

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к медицине, а именно к микрохирургическим тренажерам, и может быть использовано для оценки и развития психомоторных навыков, необходимых для работы в глубоком и узком операционном поле, в таких областях, как нейрохирургия, оториноларингология, хирургия головы и шеи и т.д.
Уровень техники
Микрохирургия представляет собой особую технику оперативного лечения, включающую сложные психомоторные навыки, основанные на мелкой моторике кистевых мышц. В этом заключается ее сходство с актами письма и рисования, в адаптации которых для нужд микрохирургии и состоит цель данного изобретения.
В области изучения мелкой моторики известен тренажер под названием спиральный лабиринт Гибсона, который представляет собой бумажный лист с нанесенной на него сигнальной разметкой, включающей спираль Архимеда и маленькие кружки, сужающие ее просвет. Задача испытуемого в том, чтобы как можно быстрее провести спиральную линию при помощи письменного инструмента от начала до конца спирали, не касаясь ни ее границ, ни границ кружков. За их касания начисляются штрафные баллы [1].
Известен похожий тренажер «Зигзаг», отличающийся устройством сигнальной разметки: она включает зигзагообразно извивающуюся кривую полосу и маленькие кружки, выступающие в качестве условных препятствий. Суть упражнения та же - как можно быстрее провести линию от начала до конца паттерна, не касаясь его границ и границ кружков [2].
Оба описанных устройства позволяют легко и быстро оценить зрительно-моторную координацию испытуемого. Однако у них есть несколько существенных недостатков.
Бумажный лист - это поверхностное и широкое двухмерное пространство, которое практически не ограничивает манипуляции оператора. При проведении черты письменным инструментом у испытуемого нет нужды менять положение кисти или рабочую руку.
Для контраста, в микрохирургии вообще и микронейрохирургии, в частности, требуется умение работать длинными изогнутыми инструментами в трехмерном, ограниченном пространстве глубокого и узкого операционного поля, в зависимости от устройства которого хирург вынужден использовать обе руки и часто менять их положение [3].
Таким образом, общая проблема вышеуказанных тренажеров заключается в их низкой реалистичности, которая основана на несоответствии нюансам строения глубокого и узкого операционного поля.
Раскрытие изобретения
Технический результат предполагаемого изобретения заключается в создании реалистичного тренажера, который позволяет тренировать микрохирургическую технику на основе актов письма и рисования, а также учитывает особенности работы в глубоком и узком операционном поле.
Для достижения указанного технического результата разработан тренажер, содержащий корпус с по меньшей мере одним отверстием и находящуюся внутри корпуса письменную поверхность, отличающийся тем, что корпус содержит основание, включающее письменную поверхность, и съемный купол, включающий по меньшей мере одно отверстие, при этом письменная поверхность имеет форму геликоида или конуса и выполнена с возможностью фиксации к ней конгруэнтной выкройки из материала для нанесения фигур при помощи письменного инструмента сквозь по меньшей мере одно отверстие в корпусе.
Корпус может включать источник света, выполненный с возможностью освещения письменной поверхности.
Корпус может быть выполнен из прозрачного или полупрозрачного материала.
Письменная поверхность или фиксируемый к ней материал для письма может содержать сигнальную разметку.
Рельеф письменной поверхности может содержит ровные, а также выпуклые и/или вогнутые элементы.
Помещение письменной поверхности внутрь корпуса и выполнение в нем отверстия позволяет ограничить операционное поле, сделав его узким и глубоким.
Выполнение письменной поверхности в виде трехмерной фигуры, например геликоида или конуса, вынуждает оператора менять положение кисти по ходу упражнения, а также менять рабочую руку, либо использовать два письменных инструмента одновременно, что имитирует бимануальную технику.
В совокупности это повышает сложность и реалистичность симуляции, позволяя испытуемому адаптироваться к особенностям глубокого и узкого операционного поля.
Описание чертежей
На фиг. 1 - 6 представлен частный случай исполнения предлагаемого тренажера.
На фиг. 1 изображено основание корпуса.
На фиг. 2 изображен купол корпуса.
На фиг. 3 изображен собранный корпус, вид сверху.
На фиг. 4 изображен собранный корпус, вид сверху и сбоку.
На фиг. 5 изображена бумажная выкройка с сигнальной разметкой.
На фиг. 6 показан полностью собранный тренажер.
На фиг. 1-6 цифрами и буквами обозначены:
1 - Основание
2 - Письменная поверхность
3 - Купол
4 - Отверстие
5 - Бумажная выкройка.
Осуществление изобретения
В частном случае корпус предлагаемого микрохирургического тренажера содержит цилиндрическое основание (1), включающее письменную поверхность (2) и съемный полусферический купол (3), выполненный с возможностью фиксации к основанию при помощи резьбы. Письменная поверхность имеет форму геликоида или конуса и выполнена с возможностью фиксации конгруэнтной ей бумажной выкройки (5). В центре купола содержится круглое отверстие (4). На бумажную выкройку нанесена сигнальная разметка - в частном случае, россыпь цветных черточек и кружки с буквами S и F (старт и финиш).
Предлагаемый тренажер в указанном варианте используется следующим образом.
Оператор распечатывает бумажную выкройку, вырезает ее и устанавливает на письменную поверхность основания, после чего закрывает его куполом. Этап вырезания может быть выполнен автоматически при помощи режущего плоттера, штанцформы и т.п.
Задача оператора в том, чтобы провести линию от начала до конца спирали сквозь отверстие в куполе, не задевая черточки, под контролем увеличительного устройства. Для проведения линии лучше использовать ранее предложенный инструмент для микрохирургического тренинга, приспособленный для работы в глубоком и узком поле (патент RU 2705188 С2 от 08.07.2019). В качестве увеличительного устройства можно использовать налобную бинокулярную лупу с осветителем, хирургический микроскоп, эндоскоп или экзоскоп.
Во время упражнения тренажер должен оставаться неподвижным. Оператору необходимо активно менять позу, подстраивая ее под внутренний рельеф устройства. В противном случае выполнить задание невозможно, т.к. детали корпуса ограничивают обзор области контакта пишущего узла с бумагой.
После прохождения задания с тренажера снимают купол, удаляют выкройку и приступают к оценке результата. Для этого можно использовать подсчет штрафных баллов (каждое пересечение линией черточек = 1 балл). Кроме того, возможно выполнение упражнения на время.
За счет изменения диаметра и формы отверстия, глубины корпуса, устройства сигнальной разметки и правил подсчета баллов возможно большое количество модификаций описанного упражнения. Также его разнообразие может быть достигнуто за счет использования альтернативных техник удерживания и передвижения письменного инструмента, работы двумя инструментами (бимануальная техника), применения инструментов с разной длиной рабочей части и т.п.
Список использованной литературы
1. Gibson НВ. The spiral maze: A psychomotor test with implications for the study of delinquency. Br J Psychol. 1964 May; 55:219-25.
2. Tiplady B, Barton C, Dudman A, Drummond G, Wright P. Zig-zag tracking: A test of psychomotor speed and accuracy designed for repeated administration. J Psychopharmacol. 2004 Jan; 18(Suppl):A48.
3. Rhoton AL Jr. General principles of microsurgery. In: Sekhar LN, Fessler RG, eds. Atlas of neurosurgical techniques: Brain. New York - Stuttgart -Delhi - Rio de Janeiro: Thieme; 2016:18-54.