Симулятор для отработки мануальных навыков периапикальной хирургии

Предлагаемая полезная модель относится к медицинской технике, а именно к учебным пособиям для периапикальной хирургии с целью обучения мануальным навыкам цистэктомии, резекции корня и ретроградного пломбирования зуба на фантоме с возможностью осуществления синус-лифтинга.
Технический уровень
При проведенном патентном поиске по классу МПК G09В 23/32 были найдены следующие патенты и заявки на изобретения.
Известен «Симулятор для освоения мануальных навыков в ринохирургии» (патент на полезную модель №182502, МПК G09В 23/28, опубл. 24.08.2018 г.), сущность которого заключается в том, что в симуляторе для освоения мануальных навыков в ринохирургии, содержащем штатив, на котором установлена съемная модель носа с возможностью изменения ее положения в пространстве, причем внутренняя часть модели носа выполнена с возможностью ввода в нее инструмента для ринохирургии, а также содержит внутри нее сменный элемент, имитирующий строение полости носа, модель носа включает в себя модель наружного носа, установленную на модели каркаса носа, внутри которой закреплена сменная модель перегородки носа, содержащая остов, имитирующий хрящ перегородки носа, покрытый с двух сторон слоем полимерного материала, имитирующим мукоперихондрий перегородки носа. Предпочтительно, чтобы модель наружного носа была выполнена из эластичного материала, а модель каркаса носа имела форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием в сторону ввода инструмента для ринохирургии.
Данный симулятор предназначен для воспроизведения анатомического строения носа и отработки хирургических навыков по ринохирургии.
В нашем случае необходимо получить навыки в периапикальной хирургии и синус-лифтинга, поэтому конструкция предлагаемого симулятора включает модели челюстей с элементами периапикальных очагов деструкции.
Известен аналог «Тренажер для обучения и развития навыков пальпации» (полезная модель №115117, МПК G09В 23/28, опубл. 20.04.2012), сущность которого заключается в развитии навыков пальпации при определении индивидуальных особенностей подвижности костей черепа человека с целью дальнейшей диагностики и лечения, в частности, остеопатией. Повышение качества обучения за счет достоверного моделирования реальных процессов подвижности костей черепа человека и возможности эффективного управления и контроля учебного процесса, достигается тем, что в тренажере для обучения и развития навыков пальпации, содержащем симулятор органа человека, на котором имеются предполагаемые подвижные области пальпации, выполненные в виде имитаторов подвижных частей органа человека, связанные с имитаторами подвижности этих областей, систему управления и контроля учебного процесса, симулятор органа человека выполнен в виде симулятора головы человека, на котором предполагаемые области пальпации выполнены в виде имитаторов костей черепа, имитатор подвижности предполагаемых подвижных областей пальпации выполнен в виде пьезодвигателей, соединенных с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации, а система управления и контроля учебного процесса включает в себя датчик фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых подвижных областей пальпации симулятора головы, соединенный с компьютером, который также связан с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации и блоком визуализации информации об управлении и контроле за процессом обучения. Предпочтительно, чтобы блок регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации был выполнен с возможностью регулировки амплитуды и частоты движения пьезодвигателей, а пьезодвигатели были установлены внутри симулятора головы человека.
Недостатки данного аналога заключаются в том, что он не содержит элементы периапикальной деструкции и не позволяет освоить навыки периапикальной хирургии и синус-лифтинга.
Известна заявка на изобретение «Тренажер для обучения и развития навыков пальпации» (заявка №2014100294, МПК G09В 23/28, опубл. 27.08.2015), сущность заявки в следующем.
Для обучения и развития навыков пальпации используется симулятор органа человека, на котором имеются предполагаемые подвижные области пальпации, связанные с имитаторами подвижности этих областей, компьютерную систему, включающую компьютер, связанный с блоком визуализации информации об управлении и контроле за процессом обучения, блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации и средствами фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых подвижных областей пальпации симулятора. На подвижных областях пальпации размещены датчики восприятия тактильного воздействия, связанные с компьютерной системой, которая выполнена с возможностью визуализации сигналов от этих датчиков, соответствующих силе тактильного воздействия в блоке визуализации информации об управлении и контроле за процессом обучения.
При этом
датчики восприятия тактильного воздействия выполнены в виде тонкопленочных пьезорезистивных датчиков силы;
компьютерная система выполнена с возможностью представления визуализированных сигналов от датчиков восприятия тактильного воздействия в виде зависимости амплитуды сигнала от времени, соответствующей максимальной возможной частоте опроса датчиков, и отражающей психофизическое состояние обучаемого;
количество датчиков восприятия тактильного воздействия выбирается таким образом, чтобы каждый датчик соответствовал каждой локальной зоне предполагаемого тактильного воздействия на подвижных областях пальпации;
на подвижных областях пальпации над тонкопленочными пьезорезистивными датчиками закреплены тонкие металлические электроды, выполненные с возможностью измерения электропроводности кожи обучаемого, связанные с компьютерной системой, которая выполнена с возможностью визуализации сигналов от этих электродов, соответствующих электропроводности кожи обучаемого, в блоке визуализации информации об управлении и контроле за процессом обучения.
Недостатки.
В предложенной заявке на изобретение отсутствуют очаги периапикальной деструкции, хирургическое устранение которых необходимо для усвоения мануальных навыков периапикальной хирургии в стоматологии.
Наиболее близким прототипом является полезная модель «Гибридный стоматологический симулятор для обучения и аккредитации по специальности «Стоматология» (полезная модель №181376, МПК G09В 23/28, опубл. 11.07.2017 г.).
Сущность полезной модели в следующем. Стоматологический симулятор для обучения стоматологов представлен в виде торса человека с фантомом головы. В нем расположены магнитные датчики, фотоэлемент для контроля светового потока и имитаторы верхней и нижней челюстей с закодированными метками, выполненными для индивидуализации учебной работы. Фотоэлемент для контроля светового потока размещен в ротовой полости, а магнитные датчики установлены в теменной и затылочной частях и на верхней и нижней челюстях. При этом датчики выполнены с возможностью установления связи со стоматологическими инструментами и с возможностью выведения на монитор данных для трехмерного изображения процесса обработки зубов и для изменения положения датчиков. Полезная модель заключается в усовершенствовании конструкции устройства за счет применения системы визуализации и трекинговой системы с использованием метода магнитного пространственного позиционирования и установки датчиков, позволяющих проводить маршрутизацию и «тайминг» используемого инструмента для повышения скорости и качества формирования мануальных навыков у стоматологов.
Недостатки.
Предложенная полезная модель позволяет установить с помощью датчиков связь между стоматологическими инструментами и визуально наблюдать и проводить маршрутизацию используемого инструмента при обработке лишь зубов. В данном случае создаются условия для наблюдения за процессом на экране компьютера.
В нашем случае отработка навыков периапикальной хирургии производится путем формирования доступа по свищевому ходу до кисты, цистэктомия, резекция корня и ретроградное пломбирование зуба на фантоме с возможностью осуществления синус-лифтинга.
Задачей является приобретение мануальных навыков периапикальной хирургии в различных клинических ситуациях и закрепление в механизмах памяти обучающихся, так называемого «динамического стереотипа» по И.П. Павлову.
Поставленная задача решается следующим путем.
Симулятор для отработки мануальных навыков в периапикальной хирургии, содержащий фантом головы человека со штативом для фиксации на стоматологическом кресле, отличающийся тем, что в нем установлены сменные челюсти, закрепленные в артикуляторах, причем на модели нижней челюсти имеется канал нижнечелюстного нерва, в котором уложена восковая проволока, имитирующая сосудисто-нервный пучок, а на модели верхней челюсти имеется имитация Шнейдеровой мембраны в гайморовой пазухе, изготовленная из корригирующей силиконовой слепочной массы, на верхней и нижней челюстях сформированы свищевые ходы до гранулярной кисты с возможностью проведения операции цистэктомии, резекции верхушки корня, ретроградного пломбирования каналов зубов на фантоме.
Данная полезная модель поясняется фигурами:
Фиг. 1 - общий вид симулятора для отработки мануальных навыков в периапикальной хирургии.
Фиг. 2 - модель нижней челюсти после операции цистэктомии.
Фиг. 3 - модель нижней челюсти для тренировки мануальных навыков цистэктомии и имплантации.
Фиг. 4 - модель верхней челюсти для отработки мануальных навыков синус-лифтинга.
Фиг. 5 - отработка мануального навыка синус-лифтинга на представленном симуляторе.
На Фиг. 1 показано
1 - фантом головы человека;
2 - сменная челюсть;
3 - штатив для фиксации на стоматологическом кресле.
На Фиг. 2 показано
4 - окно в модели нижней челюсти после операции цистэктомии;
5 - зуб, установленный в модель нижней челюсти;
6 - имитация свища на модели нижней челюсти, ведущая к имитации кисты.
На Фиг. 3 показано
7 - канал нижнечелюстного нерва;
8 - восковая полоска, имитирующая сосудисто-нервный пучок.
На Фиг. 4 показано
9 - имитация Шнейдеровой мембраны в гайморовой пазухе.
На Фиг. 5 показано
10 - окно в модели верхней челюсти после проведения операции открытого синус-лифтинга.
Для отработки мануальных навыков операции цистэктомии с помощью предложенного симулятора, фантом головы человека (1) с установленными в него сменными челюстями (3) фиксируется на стоматологическом кресле при помощи штатива (2). Стандартным угловым наконечником с фрезой раскрывается окно на боковой поверхности модели нижней челюсти в области имитации свищевого хода (6) до восковой имитации кисты. Полость кисты (4) выскабливается кюретажной ложечкой и обнажаются корни зуба (5), установленного в модель нижней челюсти. При проведении данных манипуляций необходимо не повредить проходящую в нижнечелюстном канале (7) восковую имитацию сосудисто-нервного пучка (8). При помощи турбинного стоматологического наконечника и бора производится резекция корней зуба, а затем их ретроградное пломбирование.
Для отработки мануальных навыков операции открытого синус-лифтинга с помощью предложенного симулятора фантом головы человека (1) с установленными в него сменными челюстями (3) фиксируется на стоматологическом кресле при помощи штатива (2). Стандартным угловым наконечником с фрезой производится раскрытие окна на боковой поверхности модели верхней челюсти в проекции передне-латеральной стенки верхнечелюстной пазухи (10). Кюретами для синус-лифтинга отслаивается имитация Шнейдеровой мембраны (9), в полученную полость вводится остеопластический материал.
Предложенный симулятор успешно используется на кафедре хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Иркутского государственного медицинского университета с апреля 2018 г. для обучения студентов и клинических ординаторов мануальным навыкам периапикальной хирургии и синус-лифтинга.