Комплект симуляционных тренажеров для обучения методике экстракорпорального и интракорпорального шва
SET OF SIMULATORS FOR TRAINING IN EXTRACORPOREAL AND INTRACORPOREAL SUTURE TECHNIQUE

Изобретение относится к симуляционным медицинским тренажерам и позволяет обучить методике и отработать технику экстракорпорального и интракорпорального шва в лапароскопической хирургии.
Целью данного изобретения является создание простого и экономически рентабельного комплекта симуляционных тренажеров для поэтапного обучения методике формирования лапароскопического шва.
Сущностью изобретения комплект симуляционных тренажеров для обучения методике экстракорпорального и интракорпорального шва в лапароскопической хирургии являются 7 тренажеров, каждый из которых моделирует этап формирования лапароскопического шва или прием его наложения, а также вспомогательные приемы при выполнении лапароскопических операций.
I - тренажер для приобретения мануальных навыков в лапароскопической хирурги (для отработки навыков на поролоновой губке)
Основа тренажера состоит из прозрачной платформы полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой в центре платформы, в 5,5 см от передней и задней граней и 4 см от боковых граней, располагают контентную ленту с мелкими пластиковыми крючками для фиксации материала, размер ленты 8*5 см (фиг. 1-1). Поролоновая губка - это излюбленный материал у хирургов всего мира для отработки общехирургических и лапароскопических навыков. Как правило поролоновую губку фиксируют к универсальному основанию при помощи игл от шприцов, канцелярских булавок, зажимов для бумаг. Наличие посторонних предметов, фиксирующих поролоновую губку, отвлекают внимание и мешают отработке мануальных навыков. Предложенный тренажер позволяет фиксировать поролоновую губку, используемую в бытовых нуждах, к контентной ленте абразивной частью вниз, что обеспечивает надежную ее фиксацию, без дополнительных фиксирующих элементов (фиг. 1-2). Возможность фиксации поролоновой губки без дополнительных устройств, обеспечивает удобство при отработке лапароскопических навыков.
При работе на данном тренажере в зависимости от выполняемого упражнения используют лапароскопический иглодержатель (Needle Holder V type), лапароскопический зажим (Atrau Fenestrated), лапароскопические ножницы Метценбаума и лапароскопический диссектор (Traditional Maryland).
При работе на тренажере обучаемые выполняют ряд заданий. Например, выполняют прикраевой непрерывный или узловой экстракорпоральный и интракорпоральный швы, сшивают предварительно нанесенный разрез, ушивают сформированное отверстие, отрабатывают формирование скользящего узла и позиционирование иглы о ткань.
II - тренажер для приобретения мануальных навыков в лапароскопической хирургии (для формирования различных видов узлов)
Тренажер состоит из прозрачной платформы размером 16*16 см из полиметилметакрилата толщиной 0,5 см, на которой по двум противоположным граням, фиксированы 2 сплошные пластины, согнутые под углом 90°, высотой 3 см и основанием 3,5 см, выполненные из прозрачного материала - полиметилметакрилата. В верхней грани, сформированы прорези глубиной 7 мм и шириной 3 мм, что позволяет фиксировать между противоположными стойками резинки диаметром 4 мм. На каждой пластине сформировано по 4 прорези, на вертикальной части пластины - на грани, плоскость которой параллельна основанию платформы. Первую прорезь выполняют в 4 см от боковой грани, вторую прорезь выполняют в 4 см от другой боковой грани. Третью и четвертую прорезь формируют, отступив от второй расстояние в 1 см в каждую сторону. На второй пластине первую и вторую прорезь формируют, также как на первой пластине на расстоянии 4 см от боковых граней. Однако третью и четвертую прорезь располагают уже относительно первой на расстоянии 1 см (фиг. 2). В зависимости от выполняемого задания при помощи резинок можно формировать различные геометрические фигуры (сплошную линию, равнобедренный треугольник, прямоугольник), при этом можно регулировать степень натяжения резинок. Возможно применение различных резинок с достаточной эластичностью и твердостью, например канцелярские резинки.
При работе на данном тренажере обучаемые выполняют приемы, используемые в лапароскопической хирургии. При выполнении упражнений используют лапароскопический иглодержатель (Needle Holder V type), лапароскоический зажим (Atrau Fenestrated) или диссектор (Traditional Maryland).
На резинке, фиксированной между стойками в симметричных прорезях, предлагают отрабатывать формирование одинарной и двойной петли, что необходимо при отработке навыка формирования полупетли для формирования узла. Вначале необходимо фиксировать нить в центр резинки, сформировав 2 узла, при этом один конец нити должен быть 10 см, а другой конец может быть 2-3 см. Далее необходимо кончиками бранш лапароскопического диссектора, не ведущей рукой, фиксировать длинный конец нити и накрутить ее вокруг неподвижного лапароскопического иглодержателя вправо, затем влево. По мере роста навыка необходимо неподвижным оставить лапароскопический диссектор и накручивать нить путем ротации лапароскопического иглодержателя. И далее в формировании узла необходимо задействовать лапароскопический иглодержатель и лапароскопический диссектор. После отработки данных движений можно поменять манипуляторы, взяв в ведущую руку лапароскопический диссектор. Освоение данного упражнения является залогом успешного формирования лапароскопического узла.
На резинках, фиксированных в виде равнобедренного треугольника, предлагают отрабатывать навык формирования скользящего лапароскопического узла или лапароскопического хирургического узла. Для этого необходимо, не затягивая, сформировать правую и левую полупетлю и сдвинуть узел на резинку, используя инструмент или натягивая одну из нитей. При формировании хирургического узла, необходимо сформировать двойную полупетлю, которую фиксируют в дальнейшем одинарной полупетлей. Для выполнения данного упражнения предпочтительно использовать лапароскопический иглодержатель (Needle Holder V type) и зажим (Atrau Fenestrated) или диссектор (Traditional Maryland).
III - тренажер для приобретения мануальных навыков в лапароскопической хирургии (для позиционирования хирургической иглы в пространстве)
Тренажер состоит из прозрачной платформы размером 16*16 см из полиметилметакрилата толщиной 0,5 см, на которой в 11 см от передней грани платформы, расположена пластина из прозрачного полиметилметакрилата 6 см высотой, шириной 16 см и толщиной 0.4 см, фиксированная под углом 90 градусов относительно горизонтально расположенной платформы. На передней части горизонтальной прозрачной платформы и на 6 см вертикально расположенной пластины, нанесена сложная геометрическая фигура черного цвета в виде непрерывной непересекающейся линии, которая берет свое начало на грани горизонтальной платформы, обращенной к обучаемому, на той же грани линию заканчивают, при этом фигура переходит на вертикально расположенную пластину. На линии фиксировано 16 шуруп-колец на различном удалении друг от друга перпендикулярно линии, 10 колец фиксируют на горизонтальной платформе, 6 колец на вертикально расположенной пластине, кольца изготовлены из металлической проволоки диаметром 1,5 мм. Внутренний диаметр колец 5 мм. Кольца возвышаются над горизонтальной платформой и вертикальной пластиной на 4 мм.
При работе на данном тренажере обучаемые выполняют приемы и навыки, которые используют в лапароскопической хирургии. При выполнении данного задания предлагают использовать 1 лапароскопический диссектор (Traditional Maryland) и 1 лапароскопический иглодержатель (Needle Holder V type).
Обучаемому предлагают провести атравматическую иглу с нитью, следуя по заданной линии, при этом необходимо следить за тем, чтобы игла, проходя через отверстия колец находилась максимально перпендикулярно плоскости кольца, а острие и место фиксации нити располагают кверху т.е. как бы "улыбаясь", а середина иглы книзу относительно плоскости поверхности на которой расположено кольцо, не зависимо от того горизонтальная это поверхность или вертикальная. Иглодержателем с фиксированной в нем иглой при прохождении через отверстие проводят ротационное движение согласно диаметру и радиусу изгиба иглы, имитируют при этом вкол иглы в ткань органа. Для соблюдения этих условий обучаемый позиционирует иглу в иглодержателе. Для выполнения данного задания предпочтительнее использовать атравматический шовный материал с полифиламентной нитью. При отработке мануальных навыков обучаемый приобретает способность позиционировать иглу в иглодержателе в различных плоскостях, под разным углом на вертикальной и горизонтальной поверхностях, что полностью соответствует требованиям, предъявляемым к выполнению интракорпорального и экстракорпорального лапароскопического шва и является составной частью этого трудоемкого процесса.
IV - тренажер для приобретения мануальных навыков в лапароскопической хирургии (для отработки навыка прошивания тканей под различным углом)
Тренажер состоит из прозрачной платформы полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой расположены две панели размером 16*16 см, толщиной 0,4 см с вырезом в центре платформы размером 13*13 см, которые образуют по периметру окантовку шириной 1,5 см. Одну панель неподвижно фиксируют к платформе тренажера, в ней по 4 углам, отступив по 0,7 см от каждой из наружной грани, сформированы отверстия диаметром 4 мм и нанесена резьба для фиксирующего болта. Во второй накладной панели в проекции отверстий первой панели, сформированы сквозные отверстия диаметром 4,2 мм. На первую, фиксированную панель, накладывают эластическую синтетическую ткань белого цвета с нанесенным на ней графическим рисунком. Ткань прижимают второй накладной панелью со сквозными отверстиями и фиксируют с четырех углов четырьмя металлическими болтами длиной 0,8 см и диаметром 4 мм. Рисунок на ткани выполнен в виде 8 лучей длиной 5 см, выходящих из центра платформы, вдоль каждого луча, отступая от центра платформы по 0,12 см, нанесены четыре парные метки в виде точек, отнесенные от линии луча по 0,4 см с каждой стороны. Ткань имеет достаточное натяжение и эластичность, что сопоставимо с тургором тканей и структур организма человека.
При работе на данном тренажере предпочтительнее использовать лапароскопический иглодержатель (Needle Holder V type), лапароскопический зажим (Atrau Fenestrated) или диссектор (Traditional Maryland).
На данном тренажере предлагают выполнить лапароскопический кисетный шов, состоящий из 8 одиночных швов по окружностям различного диаметра. Обучаемый должен прошить 8 лучей. При этом необходимо следить чтобы вкол и выкол иглы производился строго по маркированным точкам. Обучаемые формируют мануальный навык позиционирования иглы и способность прошивать ткани и органы под различным углом и на разном удалении от центра, что обеспечивает различный ракурс обзора и различный угол вкола атравматической иглой.
V - тренажер для приобретения мануальных навыков в лапароскопической хирургии (для отработки техники «веревочной лестницы»)
Тренажер состоит из прозрачной платформы полиметилметакрилата размером 16* 16 см толщиной 0,5 см, на которой в 7,5 см от передней грани платформы расположена пластина 15 см длиной и 7,5 см шириной из монолитного прозрачного полиметилметакрилата, согнутая под углом 115 градусов, формируя стороны 2,5 см и 5 см. Меньшая сторона пластины 2,5 см фиксирована к платформе, а большая 5 см сторона пластины, с наклоном от обучаемого формирует угол с платформой 65 градусов. В данной пластине, отступив от боковых граней по 2,5 см и по центру от верхней и нижней граней платформы, сформированы 2 сквозных отверстия диаметром 2 см. Через отверстия проведена атласная лента шириной 2 см и длинной 170 см, которая фиксирована при помощи металлического зажима за наклонной пластиной, расположенного на расстоянии 2 см от задней грани и симметрично от боковых граней (фиг. 5).
Для работы на данном тренажере предпочтительно использовать 2 лапароскопических зажима (Atrau Fenestrated) или 2 лапароскопических диссектора (Traditional Maryland).
При выполнении задания предлагают на первом этапе вывести атласную ленту из одного отверстия на переднюю часть платформы путем поочередного перехватывания ленты из правого зажима в левый зажим. Выполняя данный этап, имитируют протаскивание свободного конца нити при выполнении интракорпорального шва, протаскивание турунды, или турникета под анатомическими структурами, или извлечение петель кишечника из грыжевого мешка, отрабатывают технику «веревочной лестницы». На втором этапе выполнения задания предлагают инвагинировать атласную ленту в противоположное отверстие, путем поочередной инвагинации и перехватывания атласной ленты, что может имитировать проведение марлевой турунды под мобилизованный пищевод при выполнении операций на абдоминальной части пищевода, или установки трубчатого дренажа в ложе желчного пузыря, или к месту оперативного вмешательства. Работа на данном тренажере позволяет освоить технику перелистывания петель тонкого кишечника при диагностической лапароскопии.
VI - Тренажер для приобретения мануальных навыков в лапароскопической хирургии (для формирования продольных и поперечных швов)
Тренажер состоит из прозрачной платформы полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой расположены 3 линии уплотнителя, состоящих из двух полиуретановых валиков 10 мм шириной каждый и 6 мм высотой. Уплотнители расположены симметрично, два располагают в 2 см от боковой грани и в 1 см от передней и задней граней. Средний уплотнитель располагают посередине платформы в 3 см от боковых уплотнителей и в 1 см от передней и задней граней (фиг. 6). На данном тренажере предлагают выполнять лапароскопический непрерывный шов или узловой шов по всей длине уплотнителя. Качество полиуретана имитирует физиологический тургор тканей и структур организма, полиуретан имеет умеренную плотность и при чрезмерной давлении на него материал повреждается, что помогает обучаемому почувствовать степень травматизации тканей организма при проводимых манипуляциях. Платформу фиксируют относительно обучаемого как перпендикулярно, так и горизонтально, что позволяет отрабатывать технику формирования продольных и поперечных швов.
После износа полиуретанового уплотнителя, его легко демонтируют с платформы, на это место по направляющей линии устанавливают новый участок полиуретанового уплотнителя.
При работе предпочтительнее использовать лапароскопический иглодержатель (Needle Holder V type), лапароскопический зажим (Atrau Fenestrated) или диссектор (Traditional Maryland).
Обучаемому предлагают выполнить интракорпоральный непрерывный или узловой шов, а также эктракорпоральный узловой шов в поперечном или продольном направлении в зависимости от расположения платформы.
VII - тренажер для приобретения мануальных навыков в лапароскопической хирургии (при ушивании полого органа)
Тренажер состоит из прозрачной платформы из полиметилметакрилата размером 16*16 см толщиной 0,5 см, на которой по дальней стороне от обучаемого расположены 2 металлических зажима, под углом 45° размером 8 см развернутых к центру платформы (фиг. 7-1). Данные зажимы предназначены для фиксации кадаверного материала или искусственного имитатора хирургической ситуации.
В качестве кадаверного материала используют участок нефиксированной тонкой кишки, для отработки техники формирования межкишечного анастомоза, купол слепой кишки с аппендикулярным отростком для отработки этапов оперативного вмешательства по поводу удаления воспаленного аппендикулярного отростка, матку с придатками для отработки гинекологических операций.
В качестве искусственного имитатора используют прорезиненную текстильную перчатку, надетую на накаченную воздухом резиновую медицинскую перчатку (фиг. 7-2). При этом в центре на текстильной перчатке формируют разрез размером 2-3 см. В таком состоянии перчатку фиксируют к платформе при помощи металлических зажимов. При выполнении данного упражнения предлагают ушить дефект ткани на прорезиненной текстильной перчатке, при этом не захватывать в шов ткань резиновой перчатки, что будет свидетельствовать о захвате задней стенке полого органа. Данный дефект может быть ушит однорядным непрерывным или одиночным узловым швом, также шов может быть двухрядным.
При выполнении данного задания предпочтительно использовать лапароскопический иглодержатель (Needle Holder V type), лапароскопический зажим (Atrau Fenestrated) или диссектор (Traditional Maryland), лапароскопические ножницы Метценбаума.
На данном тренажере при использовании кадаверного материала можно отработать различные этапы оперативных вмешательств, а при использовании конструкции из резиновой и текстильной перчаток отработать технику ушивания полого органа с помощью интракорпорального лапароскопического шва или при помощи лапароскопической вилочки наложить экстракорпоральный шов.
Данный комплект симуляционных тренажеров для обучения методики экстракорпорального и интракорпорального шва 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», владеющие базовыми навыками лапароскопической хирургии. Во второй группе 10 человек ординаторов хирургического профиля первого года обучения, проходящих практику в общехирургических стационарах. В третьей группе 10 человек врачей-хирургов (хирургов и гинекологов), владеющих приемами открытой хирургии и базовыми навыками лапароскопической хирургии. На первом пробном занятии всеми участниками исследования был показан низкий уровень формирование петель, длительность позиционарования иглы и неумение накладывать швы в различных плоскостях. При работе на тренажерах I-VII, каждому обучающемуся давалось задание на определенном тренажере, время выполнения одного задания составляло более 20 минут во всех трех группах. При этом отмечалось нарушение техники интракорпорального шва, неточность наложения швов, различное расстояние между стяжками, различный уровень вкола и выкола, трудность правильного позиционирования иглы.
Было проведено 10 занятий по 3 академических часа на заданную тему в каждой группе. Каждый обучаемый провел не менее 27 академических часов за отработкой этих навыков. После проведенных занятий в первой группе все сформировали навык интракорпорального и экстракорпорального шва. На итоговом занятии каждый из студентов смог выполнить все задания на планшетах I-VII 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 7 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.
Использование предлагаемого комплекта тренажеров для обучения методики экстракорпорального и интракорпорального шва имеет следующие преимущества:
- позволяет освоить весь спектр приемов и действий необходимых в лапароскопической хирургической технике, такие как формирование различных видов лапароскопических узлов, навык наложения лапароскопического шва, способность позиционировать иглу в лапароскопическом иглодержателе, умение обращаться с шовным материалом в закрытом пространстве, навык работать с лапароскопическими ножницами, навык инвагинирования и выведения турунд и турникетов в анатомических структурах в закрытом пространстве, координация движений, взаимодействие правой и левой рук;
- комплект включает тренажеры, позволяющие развить навыки владения лапароскопическими инструментами на высоком уровне мастерства;
- в процессе обучения на данном комплекте положен принцип постепенного приобретения базовых мануальных навыков от простого к сложному, тренажеры формируют навык наложения лапароскопического шва поэтапно, от правильного положения инструмента и вкола иглы до затягивания узла;
- позволяет в кратчайшие сроки освоить технику инракорпорального и экстракорпорального шва;
- высокая универсальность, так как комплект подойдет при работе на любом симуляционном комплексе;
- комплект имеет высокую экономическую составляющую;
- комплект симуляционных тренажеров прост в изготовлении;
Предлагаемый комплект может найти широкое применение при обучении техники интракорпорального и экстракорпорального шва в лапароскопической хирургии, так как позволяет освоить правильную методику формирования лапароскопического шва за короткий промежуток времени, имеет высокую экономическую рентабельность и соответствует современной системе обучения студентов и молодых специалистов. Положения современной системы обучения показывают, что обучение на ранних этапах должно осуществляться с использованием симуляционных моделей и тренажеров для приобретения базовых мануальных навыков, затем на биологических тканях и лабораторных животных для отработки технике и этапов оперативного вмешательства. Многоэтапность подготовки является главной составляющей при оказании высококвалифицированной помощи пациенту. Это подтверждает актуальность и возможность использования комплекта в индивидуальной и коллективной подготовке на кафедрах повышения квалификации врачей хирургического профиля и симуляционных центрах.