Комплект симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии
SET OF SIMULATORS FOR DEVELOPING BASIC MANUAL SKILLS IN LAPAROSCOPIC SURGERY

Комплект симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии относится к мануальным симуляционным медицинским тренажерам и позволяют развить базовые навыки в лапароскопической хирургии.
Целью данного изобретения является создание простого и экономически рентабельного комплекта симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии.
Сущностью изобретения комплект симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии - 6 тренажеров, каждый из которых моделирует базовый навык или комплекс навыков.
Первый тренажер для формирования мануальных навыков в лапароскопической хирургии
Основа тренажера состоит из прозрачной прямоугольной платформы из полиметилметакрилата размером 16*16 см, толщиной 0,5 см. На платформу установлено пробковое покрытие 16*16 см и толщиной 1 см (фиг. 1.1, 1.2). Пробковое покрытие является оптимальной поверхностью для лапароскопических манипуляций. Оно имеет достаточную твердость, что позволяет выполнять упражнения-оригами, например двумя лапароскопическими диссекторами сложить бумажную фигуру журавля. Мягкость материала дает возможность фиксации иглами разнообразного кадаверного материала, например фиксированная петля тонкой кишки для формирования анастомоза. Полифункциональность данной платформы позволяет развивать и оттачивать базовые приемы лапароскопической хирургической технике.
Второй тренажер для отработки ротации кисти лапароскопической хирургии(фиг. 2-1)
Основу тренажера составляет прозрачная прямоугольная платформа из полиметилметакрилата размером 16*16 см и толщиной 0,5 см. На одной стороне платформы, установлена проволочная конструкция с диаметром стальной вязальной проволоки 2 мм. Имеются два отверстия для установки конструкции, одно отверстие расположено на 3 см вглубь от передней грани и 1.5 см вглубь от боковой грани. С другой стороны, отверстие выполнено на 3 см вглубь от передней грани и 1.5 см вглубь от боковой грани. Проволочная конструкция представлена 5-ю полукружиями, 3 из которых направлены кверху, и 2 полукружия книзу (фиг. 2.1). Общая высота конструкции составляет 5 см. Высота 3-х верхних полукружий от платформы до вершины, составляет 5 см, ширина каждого полукружия составляет 2,5 см, а глубина перехода от вершины верхнего полукружия до вершины нижнего полукружия составляет 3,5 см, следовательно высота двух нижних полукружий 1,5 см от платформы. На проволоке расположены два резиновых кольца: малое - внешним диаметром 12 мм, внутренним диаметром 8 мм и большое кольцо - внутренним диаметром 18 мм, внешним диаметром 22 мм. Твердость двух резиновых колец составляет 50 А по шкале Шора, что является оптимальным для манипуляций лапароскопическим инструментом.
Работа на данном тренажере позволяет обучаемому выполнять приемы и движения используемые в оперативной лапароскопической хирургической технике. Задания предполагают использование одного лапароскопического диссектора (Traditional Maryland) или атравматического лапароскопического зажима (Atrau Fenestrated). Предлагают захватить и последовательно провести резиновые кольца от начала конструкции на его конец, начинают при этом с кольца большего диаметра. Данное задание выполняют одной рукой т.е. правую и левую руки тренируют поочередно. При этом начинают с ведущей руки. Необходимо захватить кольцо большего диаметра и не касаться проволоки, двигаться вдоль нее при этом необходимо удерживать кольцо перпендикулярно проволоки, вращая при этом кисть и запястье. Таким же способом необходимо провести кольцо меньшего диаметра.
На противоположенной стороне платформы тренажера, расположены проволочная конструкция из стальной вязальной проволоки диаметром 2 мм, имеющая 11 взаиноперпендикулярных сторон, 6 вертикальных - 2 стороны несущие их длина составляет 5,5 см и 4 внутренние стороны длинной по 4 см, и 5 горизонтальных сторон длиной 3,5 см, образующих между собой 10 углов по 90°, сформированных в разных направлениях для усложнения выполняемого движения (фиг. 2.2). Высота конструкции составляет 5,5 см. Зафиксирована данная конструкция в два отверстия. Первое отверстие расположено в 1 см от противоположной грани платформы и 1 см от боковой грани, второе - в глубине платформы на 4.5 см и от боковой грани на 1 см. На проволоке расположены два резиновых кольца: малое - внешним диаметром 12 мм, внутренним диаметром 8 мм и большое кольцо - внутренним диаметром 18 мм, внешним диаметром 22 мм. Твердость двух резиновых колец составляет 50 А по шкале Шора, что является оптимальным для манипуляций лапароскопическим инструментом.
На этом тренажере обучаемому предлагают использовать два лапароскопических диссектора (Traditional Maryland) или два атравматических лапароскопических зажима (Atrau Fenestrated) без кремальеры. Предлагают последовательно провести резиновые кольца от начала проволочной конструкции до ее конца, начинают при этом с кольца большего диаметра. Упражнение необходимо выполнять 2-мя руками. При выполнении данного задания необходимо одной рукой захватить кольцо большего диаметра и провести его не касаясь проволоки, при этом пройти необходимо не более 2-х граней проволоки (1 вертикальная и 1 горизонтальная) и далее передать кольцо в бранши другого диссектора, так необходимо пройти до конца проволоки. Таким же способом необходимо провести кольцо меньшего диаметра.
Третий тренажер для свободной манипуляции в закрытом пространстве в лапароскопической хирургии
Тренажер состоит из прозрачной прямоугольной платформы из полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой расположены 10 шуруп-колец, выполненных из металлической проволоки диаметром 2,5 мм с внутренними отверстия диаметром 8 мм и внешним диаметром 13 мм, кольца возвышаются над платформой на 2,7 см. На прозрачной платформе нанесена черным цветом геометрическая фигура в виде непрерывной непересекающейся линии, которая берет свое начало на одной из граней прозрачной платформы, на той же грани линия заканчивается. 10 колец расположены по ходу линии на равном удалении друг от друга перпендикулярно линии (фиг. 3.1). К тренажеру прилагают эластичную капроновую веревку длиной 25 см и диаметром 3 мм (фиг. 3.2).
При работе на данном тренажере обучаемые выполняют действия и движение, используемые в лапароскопической хирургии. При выполнении данного задания предлагают использовать 2 лапароскопических диссектора (Traditional Maryland) или 2 атравматических лапароскопических зажима (Atrau Fenestrated) без кремальеры.
Предлагают провести капроновую веревку через 10 металлических колец, соблюдая при этом очередность их расположения на линии. При помощи лапароскопического диссектора необходимо захватить кончик веревки, провести его в кольцо, другим свободным диссектором принять конец веревки и несколько протянуть ее в отверстие кольца, далее необходимо провести веревку через 9 оставшихся отверстий колец. Учитывая, что линия повторяет сложную геометрическую фигуру с несколькими полукружиями различного диаметра, обучаемый для проведения веревки через кольца должен ротировать кисть руки с манипулятором и/или пользоваться вращателем на манипуляторе. Для усложнения задания предлагают переворачивать платформу тренажера в различных направлениях, начинают при этом с положения платформы тренажера, когда грань, на которой расположены начало и конец линии обращена к обучаемому.
Четвертый тренажер для отработки взаимодействия ведущей и второстепенной рук в лапароскопической хирургии
Данный тренажер состоит из прямоугольной платформы полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой расположены 12 металлических столбцов из нержавеющей стали 3 см высотой и 0,2 см в диаметре, установленные в платформу (фиг. 4). Столбцы расположены симметрично двумя группами по 6 столбцов. Группа расположена в 4 см от передней грани платформы и в 2 см от боковой грани, в две колонны по три столбца в каждой. Расстояние между колоннами составляет 3 см, дистанция между столбцами 3 см. Расстояния между первой и второй группами составляет 4,5 см. Расположение второй группы относительно граней платформы, такое же как и первой, и составляет 4 см от передней грани и 2 см от боковой грани основы планшета. На одной из групп находятся 6 силиконовых прозрачных трубочек внешним диаметром 1 см, внутренним - 0,6 см и 3 см высотой. Твердость силиконовых трубочек составляет 60 А по шкале Шора. На каждый столбец. На одной из групп находятся 6 силиконовых прозрачных трубочек. Твердость силиконового кольца составляет 50 А по шкале Шора. Твердость силиконовых трубочек и колец подобрана для оптимального манипулирование лапароскопическим инструментом.
При работе на данном тренажере обучаемые выполняют приемы используемые в лапароскопической хирургии. При выполнении данного задания предлагают использовать 2 лапароскопических диссектора (Traditional Maryland). Если силиконовые трубочки и силиконовые кольца расположены на правой группе металлических столбцов, то необходимо лапароскопическим диссектором расположенным справа, захватить силиконовую трубочку, снять ее с металлического столбца, затем поднести силиконовую трубочку в центр тренажера и захватить ее лапароскопическим диссектором расположенном справа и переложить ее на симметрично расположенный столбец левой группы, также следует переложить силиконовое кольцо при этом поменяв захват элемента в браншах лапароскопического диссектора с горизонтального на вертикальный. Необходимо переместить на противоположную сторону все 6 трубочек и 6 колец.
Данное задание выполняют, начиная с ведущей руки. При этом после серии тренировок необходимо достичь мастерства автономной работы правой и левой рук. После передачи трубочки или кольца в центральной части тренажера и далее, опускании трубочки или кольца на столбик одной из рук, другая рука в этот момент должна уже захватывать другую трубочку или кольцо на своей стороне, т.е. момент, опускания одного элемента, должен быть моментом, захватывания другого элемента.
Пятый тренажер для тренировки прецизионности и внимания в лапароскопической хирургии
Тренажер состоит из прямоугольной платформы полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой расположены бокс, разделенный на три отсека 3 см длиной, 2 см шириной и 1.5 см глубиной каждый и установленный на 3 см вглубь от передней грани и 4,7 см от боковой грани платформы. Отсеки имеют индивидуальную крышку. В каждом отсеке находится по 20 бусин 3-х разных цветов диаметром по 7 мм. Напротив бокса, на расстоянии 3,5 см, сформированы 45 углублений диаметром 5 мм и глубиной 2 мм, формируя 3 группы углублений, расположенных напротив каждого из 3 секторов по 15 углублений 3 по ширине и 5 по длине, расстояние между углублениями составляет 5 мм (фиг. 5.1). Тренажер устанавливают боксом к обучаемому для наилучшего обзора при выполнении заданий. Учитывая сложность захватывания последней бусины в секторе, при выполнении сплошного рисунка, в каждом сектор расположено по 20 бусин вместо 15.
При работе на данном тренажере обучаемые выполняют приемы и движения используемые в лапароскопической хирургии. При выполнении данного упражнения предпочтительно использовать 2 лапароскопических атравматических окончатых зажима без кремальер (Atrau Fenestrated).
На данном тренажере возможно выполнять несколько заданий.
Задание "цифры" предполагает выкладывание из бусин 3-х различных цифр разных цветов напротив каждого сектора. При этом разработана система цифр от 0 до 9 состоящих из 9 бусин каждая. В итоге напротив бокса должно получиться одно трехзначное число. Таким образом, в каждом секторе остается свободным по 6 углублений (фиг. 5.2, 5.3).
Задание "рисунок" предполагает выкладывание из бусин трехцветного рисунка с заполнением всех 45 углублений. Рисунком может быть, например флаг государства. Упражнение необходимо выполнять двумя руками, поочередно захватывая бусины и устанавливая их в углубления правой и левой руками. После сбора рисунка предлагается выполнить техническое задание по раскладыванию бусин обратно в сектора соответственно своим цветам, при этом также меняя очередность рук.
Шестой тренажер выполнен для работы с лапароскопическими ножницами в лапароскопической хирургии
Тренажер состоит из прозрачной прямоугольной платформы из полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой по углам расположены 4 металлических пружинных мини-зажима длиной 2 см. Пружинные мини-зажимы закреплены в основу планшета под углом 45° относительно граней платформы (фиг. 6.1). Между зажимами фиксируют лоскут нетканой синтетической ткани спанбонд размером 13*13 см. На лоскуте ткани нанесен двухконтурный графический рисунок с расстоянием между внутренним и внешним рисунком 0.5 см. В качестве графического рисунка может быть использована любая задуманная фигура. Предполагается использовать графический рисунок в виде десятиугольного креста (фиг. 6.2) и круга (фиг. 6.3).
При работе на данном тренажере обучаемые выполняют и отрабатывают навык умения правильного и безопасного использования лапароскопических ножниц в лапароскопической хирургии. При выполнении данного упражнения возможно применение любых лапароскопических ножниц, однако предпочтительно использовать лапароскопические ножницы Метценбаума и лапароскопический диссектор (Traditional Maryland).
Предлагают при помощи лапароскопических ножниц и лапароскопического диссектора вырезать нанесенную на ткань фигуру при этом, соблюдая линии разреза, не нарушая внутренний и внешний контуры.
Конфигурации рисунка необходимо усложнять по мере роста мастерства обучаемого. Начиная отработку упражнений, предпочтительней держать лапароскопические ножницы в преобладающей руке, по мере роста мастерства руки можно поменять.
Данный тренажер позволяет отработать навык работы с лапароскопическими ножницами и повысить уровень взаимодействия правой и левой рук.
Комплект симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии апробирован в 2019-2020 учебном году на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии ФГБОУ ВО СГМУ МЗ РФ, г. Смоленск и с 2020 г по 2021 г на базе Швейцарской Университетской Клиники, являющейся клинической базой ФГБОУ ДПО РМАНПО МЗ РФ. Исследование выполнено в трех группах. В первой группе 10 человек студентов старших курсов, обучающихся по программе «Лечебное дело», не владеющих навыками лапароскопической хирургии. Во второй группе 10 человек ординаторов хирургического профиля первого года обучения, проходящих практику в общехирургических стационарах. В третьей группе 5 человек врачей-хирургов (хирургов и гинекологов), владеющих только приемами открытой хирургии. Первоначально, обучаемые всех трех групп не имели навыков в лапароскопической хирургии. На первом пробном занятии всеми участниками исследования был показан низкий уровень владения лапароскопическими инструментами и базовыми навыками в лапароскопической технике. При работе на тренажерах с первого по шестой каждому обучающемуся давалось задание на определенном тренажере, время выполнения одного задания составляло более 15 минут во всех трех группах. При этом отмечалось нарушения взаимодействия двух рук, невнимательность и ошибки в порядке выполнения задания, скованность и неточность движения рук, трудность ротации кисти.
Было проведено 10 занятий по 3 академических часа на заданную тему в каждой группе. Каждый обучаемый провел не менее 25 академических часов за отработкой этих навыков. После проведенных занятий в первой группе все овладели базовыми навыками. На итоговом занятии каждый из студентов смог выполнить все задания на планшетах и сделать минимальное количество ошибок. После проведенных занятий во второй группе отмечалось значительное повышение уровня мастерства, все задания выполнялись с незначительными ошибками. К концу занятий среднее время выполнения заданий в первой и второй группах составило 5 минут. В третьей группе обучаемых освоение базовых приемов лапароскопической хирургии проходило быстрее, чем в двух предыдущих группах, к 6 занятию отмечалось быстрота и точность выполнения задания с незначительными ошибками. 10 контрольное занятие показало в группе врачей минимальное время выполнения задания с максимальной точностью или незначительными помарками. Быстрота освоения базовых лапароскопических навыков в третьей группе связывается с наличием мануальных навыков и приемов открытой хирургии, что способствовало ускоренному освоению лапароскопической хирургической технике.
Использование предлагаемого комплекта симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии имеет следующие преимущества:
• позволяет освоить весь базовый спектр приемов и действий необходимых в лапароскопической хирургической технике, такие как навык ротации кисти, точность выполнения движений, прецизионности, сосредоточенности и амбидекстрии;
• комплект включает базовые тренажеры, позволяющие развить навыки владения лапароскопическими инструментами на высоком уровне мастерства с нуля;
• в процессе обучения на данном комплекте положен принцип постепенного приобретения базовых мануальных навыков от простого к сложному;
• позволяет в кратчайшие сроки освоить базовые лапароскопические навыки;
• комплект подойдет для работы на любой лапароскопической коробке;
• комплект имеет высокую экономическую состовляющую (может быть изготовлен из материалов, которые есть в каждом строительном магазине),
• комплект симуляционных тренажеров прост в изготовлении;
• низкая стоимость составляющих деталей и частей тренажеров делает его экономически выгодным для образовательных учреждений и для личного использования.
Комплект симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии является полифункциональным по возможности выполнения заданий и использования в образовательном процессе. Комплект симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии может найти широкое применение в обучении приемам и навыкам лапароскопической хирургии, так как комплект симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии универсален - за короткий срок возможно освоить весь спектр базовых мануальных навыков, имеет высокую экономическую рентабельность. Согласно современной системе обучения студентов и молодых специалистов, на ранних этапах обучение должно осуществляться с использованием симуляционных моделей и тренажеров для приобретения базовой моторики, затем - биологических тканей и лабораторных животных. Специалист, прошедший многоэтапную подготовку, сможет оказать высококвалифицированную помощь пациенту. Это доказывает актуальность и высокую вероятность использования комплекта симуляционных тренажеров для развития базовых мануальных навыков в лапароскопической хирургии в индивидуальной и коллективной подготовке на кафедрах повышения квалификации врачей хирургического профиля и симуляционных центрах.