Лапароскопический тренажер
LAPAROSCOPIC SIMULATOR

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.
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.
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).
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.
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.
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.
Изобретение исключает данные недостатки за счет конструктивных особенностей предложенного устройства.
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.
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.
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.
Тренажёр представляет собой сборную конструкцию, состоящую из следующих элементов.
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.
На фиг. 1 также представлены: механизм регулировки уровня крепления камеры (элемент 2), рукоятка камеры (элемент 3), крышка-корпус (элемент 4), силиконывые вкладыши (элемент 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Пример
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.