Тренажер для освоения техники рассечения тканей и наложения хирургических швов у животных

Полезная модель относится к ветеринарной медицине, в частности, к хирургии и может быть использована в качестве тренажера для освоения хирургических навыков студентами ветеринарных вузов и факультетов.
При проведении курса ветеринарной хирургии не всегда удается обеспечить лабораторно-практические занятия выбракованными животными для выполнения и отработки навыков хирургического вмешательства. Поэтому применение различных фантомов и тренажеров в учебном процессе является актуальным.
Известен хирургический тренажер для наложения кишечных швов и анастомозов, содержащий основание и расположенные на нем устройства фиксации. При этом основание выполнено в виде столика-планшета, на котором расположены два мягких кишечных зажима, один из которых закреплен неподвижно, а другой - с возможностью перемещаться по рельсам, между которыми по бокам столика-планшета расположены несколько зажимов-держалок, а сбоку от подвижного кишечного зажима, перпендикулярно ему расположен цилиндр для надевания кишки, который соединен с манометром через трубку с расположенным на ней нагнетателем воздуха (Патент РФ на полезную модель №6192. авт. Сандаков П.Я. и др., 1998 г.). Недостатком данного тренажера является отсутствие имитации послойного строения стенки живота, что не позволяет проводить хирургический доступ к оперируемому органу, а также не позволяет осуществлять закрытие операционной раны.
Известен тренажер-имитатор топографо-анатомической среды для освоения хирургических навыков в области живота, который имеет сменный картридж, состоящий из шести слоев разных по толщине и консистенции полимерных латексных материалов, имитирующих послойное строение брюшной стенки. Тренажер также включает станину с подвижной частью, регулирующую высоту расположения картриджа над рабочим органом и двух уровней фиксирующего аппарата: верхнего, имеющего два неподвижных кронштейна для фиксации сменного картриджа и нижнего, имеющего четыре подвижных зажима на эластичной фиксации для крепления рабочего органа (Патент РФ на полезную модель №99646, авт. Воробьев А.А. и др., 2009 г.). Недостатком указанного тренажера является сложность конструкции, что затрудняет его использование в учебном процессе.
Известен тренажер для освоения техники сухожильного шва, который состоит из опорной платформы, выполненной из деревоплиты, и включает два полных пластиковых цилиндра, фиксированных к опорной платформе. На поверхности цилиндров выполнено эллипсовидное отверстие для имитации операционной раны. Во внутрь цилиндра вставлен поролоновый брусок с пересеченной в центре полоской резины для имитации поврежденного сухожилия. Полоска резины закреплена на одной из поверхностей бруска с возможностью выворачивания для контроля прохождения нити, с целью оценки адаптации краев резины и для оценки прочности путем растяжения (Патент РФ на изобретение №2370221, авт. Зорин И.В. и др., 2009 г.). Недостатком указанного тренажера является то, что он рассчитан только для имитации наложения сухожильного шва.
Известен тренажер для освоения техники наложения швов на ткани, находящиеся под натяжением, в котором используется в качестве элемента натяжения ленточный резиновый жгут толщиной 2-8 мм, замкнутый в кольцо и закрепленный так, что его плоскость перпендикулярна поверхности опорной платформы, а его проекция на поверхность опорной платформы представляет собой многоугольник, в каждой вершине которого установлен фиксатор. При этом периметр многоугольника превышает длину нерастянутого ленточного резинового жгута не менее чем на 10%, а фиксаторы выполнены в виде стоек, высота которых над поверхностью опорной платформы превышает ширину ленточного резинового жгута (Патент РФ на полезную модель №138633, авт. Колесников Я.Г., 2014 г.).
Недостатком данного тренажера является сложность конструкции, а также расчет устройства натяжения на кожу человека, что ограничивает его использовании в ветеринарии.
Известен тренажер для освоения техники базовых хирургических навыков, который содержит опорную платформу, состоящую из трех частей, одна из которых содержит закрепленный на опорной платформе резервуар с силиконовой подушкой, состоящей из трех слоев, имитирующих кожный покров, подкожную жировую клетчатку и слой мышечных волокон, и две грани треугольной формы из оргстекла, имитирующих края операционной раны, между которыми натянуты силиконовые прутья, зафиксированные на зажимах, жестко прикрепленных к опорной платформе. Другая часть платформы содержит резервуар с силиконом, который имитирует мышечный слой. Третья часть, имитирующая артерию и вену, выполнена из двух силиконовых трубок, натянутых над опорной платформой и зафиксированных с двух сторон на блоках, жестко закрепленных на платформе. При этом слой силикона, имитирующий кожный покров, подкожную клетчатку и мышечные волокна, а также мышечный слой с сухожилиями и нервными волокнами, имеет окраску, соответствующую реальной (патент РФ на полезную модель №169921, авт. Тигай Ж.Г. и др., 2017 г.). Недостатком данного тренажера является сложность конструкции и его использование только в медицинской практике.
Известен медицинский тренажер для обучения технике ушивания лапаротомной раны, который представляет собой жесткую рамку размером 36×40 см. Рама содержит 2 зажима для фиксации съемного материала, имитирующего ткани человека (брюшину, апоневроз, подкожную жировую клетчатку, кожу). Для имитации брюшины используется полиэтиленовая пленка различной толщины, для имитации апоневроза искусственная кожа различной плотности и толщины, подкожно-жирового слоя - поролон, кожи - натуральная кожа различной выделки. При этом степень натяжения указанного материала регулируется винтом, расположенным в отверстии толщи стационарной планки (Патент РФ на полезную модель №181388., авт. Инютин А.С. и др., 2018 г.). Недостатком данного тренажера является то, что его использование не предусматривает подготовку тканей к предстоящему рассечению и само рассечение тканей.
Известно устройство для отработки навыков наложения хирургических швов на кожу и отработка техники вязания хирургических узлов, которое включает каркас, одна сторона которого обтянута обтягивающим материалом. При этом в каркас встроен мягкий упругий материал, имитирующий хирургическую рану, по обе стороны разреза вдоль него выполнены отверстия, а мягкий упругий материал имеет возможность давления на обтягивающий материал для раскрытия разреза, имитирующего хирургическую рану изнутри (Патент РФ на полезную модель №183425. авт. Жандаров К.А. и др., 2018 г.). Однако указанное устройство предусматривает только наложение швов на рану, при этом имитация разреза кожи не осуществляется.
Известен тренажер по освоению мануальных навыков при формировании хирургических узлов, которое включает общую платформу с фиксированными на ней рабочими двенадцатью блоками для выполнения различных хирургических узлов. Все блоки изготовлены из различного материала (Патент на изобретение РФ №2717071, авт. Шаматкова С.В. и др., 2020 г.). Недостатком данного тренажера является сложность конструкции и его использование только в медицинской практике.
В настоящее время многие фирмы, находящиеся в России (НТЦ «Решение», АО «Валта Пет Продактс», ГЭОТАР-мед, ООО ПО «Зарница», SurvMed, 3BScientific, Медтехника СПб, ЮРТЭКС, ОТ ProductionKZn др.) поставляют различные модели тренажеров для отработки хирургических навыков (выполнение рассечения тканей, наложения различных хирургических швов), которые предусмотрены в медицинской практике. Данные препараты не учитывают особенности строения кожных покровов и тканей животных, что делает нецелесообразным использование указанных тренажеров в практике ветеринарной хирургии.
Наиболее близким по техническим характеристикам к предлагаемой полезной модели и взятым за прототип является тренажер «Отработка ветеринарно-хирургических навыков» (поставщики - Производственное объединение «Зарница» и научно-технический центр «Решение». URL: https://ntcreshenie.ru/shop/veterinariva/trenazhemvi-modul-otrabotka-hirurgicheskih-navykov-v-veterinarii/). Данный тренажер представляет собой эргономическую платформу с установленными на ней фиксаторами и приспособлениями. Он включает сменные материалы, выполненные из силикона, имитирующего ткани животного. Тренажер-прототип предназначен для отработки техники разреза тканей, завязывания узлов и наложения швов во время хирургических операций у животных.
Недостатком тренажера-прототипа является то, что материал, имитирующий кожные покровы, не отвечает естественному состоянию кожи животного, так как не имеет волосяного покрова, который обучающийся должен уметь удалять в процессе подготовки операционного поля. Материал, имитирующий кожу в тренажере-прототипе, не позволяет проводить инфильтрационную анестезию по месту разреза кожи. Тренажер-прототип не предусматривает имитацию кровотечения, которое всегда присутствует при оперативных вмешательствах и требует умения проведения его остановки. При использовании тренажера-прототипа можно выполнять только один разрез, что увеличивает расход исходного материала и ограничивает использование тренажера в учебном процессе.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание тренажера простой конструкции, имитирующего клинические условия, приближенные к реальным, и расширяющего арсенал доступных устройств для обучения техники рассечения тканей и наложения хирургических швов у животных.
Решение технической задачи достигается путем использования в тренажере натуральной кожи животных, которая закрепляется на специальной основе, а также подведение к раневой поверхности капиллярной системы с целью имитации кровотечения при проведении хирургической операции.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется рисунками, на которых изображено: на фиг. 1 - общий вид тренажера для освоения техники рассечения и наложения хирургических швов у животных; на фиг. 2 - схема тренажера (общий вид); на фиг. 3 - схема тренажера (боковая проекция).
Отличительной особенностью предлагаемой конструкции тренажера для обучения рассечению тканей и наложению хирургических швов у животных является наличие основы 1, выполненной из фанеры (деревоплиты), которая вставляется в рамку 2, выполненную из металлического уголка, и закрепляется крепежными болтами 3. На основе 1 закрепляется сменный материал различной структуры, который имитирует послойное упрощенное строение тканей, подлежащих рассечению: кожа 4, подкожная клетчатка 5, мышечный слой 6, брюшина 7. При этом кожа в тренажере представлена натуральной кожей животных, которую получают в условиях мясокомбината или боенских площадок. Для имитации подкожной клетчатки используют поролоновую прослойку, толщина которой подбирается с учетом вида оперируемого животного. Для имитации мышечного слоя применяют синтетический материал тепофол (НЭП) из плотной ткани. Брюшину имитируют с использованием целлофана. Между поролоновым и тепофоловым слоями располагают тефлоновые катетеры 8, соединенные с инфузионной системой 9 с жидкостью красного цвета, имитирующей кровь. Поступление «крови» в «рану», в ходе хирургической операции регулируется роликовым зажимом 10. Наличие подставки 11, которая шарнирно прикреплена к рамке тренажера, позволяет изменять угол его наклона, что имитирует хирургическую операцию на лежащем или стоящем животном. Натяжение кожи 4 и подкожных слоев 5, 6, 7 на основе 1 тренажера с использованием крепежных болтов 3 имитирует натуральное состояние тканей животного, которые после рассечения «расходятся», образуя раневую поверхность. При этом использование натуральной кожи животного с волосяным покровом и имитация кровотечения приближает работу на тренажере к естественным условиям.
Пример использования тренажера заявляемой конструкции. Перед использованием тренажера получают кожу животного в условиях мясокомбината или боенской площадки. Вырезают участок кожи по размерам основы 1 тренажера. Проводят механическую очистку кожи, моют моющими средствами и дезинфицируют путем аэрозольной обработки 75°-ным спиртом (с обеих сторон). Затем на основу 1 тренажера последовательно укладывают материал, имитирующий брюшную стенку животного. При этом кожу 4 и все подкожные слои 5, 6, 7 располагают на основе 1 тренажера с натяжением и закрепляют болтами 3, которые вставляют в соответствующие отверстия в металлической рамке 2, коже 4 и подкожных слоях 5, 6, 7 и в основе 1 тренажера.
После монтажа тренажера приступают к выполнению хирургической операции с соблюдением всех правил оперативного вмешательства. Удаляют волосяной покров путем выстригания и выбривания, проводят механическую очистку, обезжиривание, дезинфекцию поверхности с дублением. Затем приступают к местному обезболиванию. При этом обучающийся использует (по заданию преподавателя) любой способ инфильтрационной анестезии: линейную, циркулярную, поперечного разреза.
Следующий этап - это рассечение тканей. В этом случае обучающийся формирует разрез и его направление, рассекая все слои тканей. При рассечении тканей в рану подается «кровь» с использованием инфузионной системы 9. Это имитирует кровотечение, с которым обучающийся должен бороться путем тампонады или наложения лигатуры на «поврежденные сосуды» (тефлоновые катетеры 8). Поступление «крови» в рану регулируется роликовым зажимом 10. После остановки кровотечения обучающийся приступает к отработке наложения швов на рану. Из множества хирургических швов выбирается один (по заданию преподавателя).
Разработанный тренажер позволяет усложнять ход хирургической операции, создавать различные ситуационные задачи, приближенные к производственным условиям. Например, обучающемуся дается задание провести разрез брюшной стенки, когда рассекаются все имитационные слои. Затем обучающийся проводит послойное наложение швов на структуры брюшной стенки, закрывая раневую поверхность. При этом с использованием подставки 11 можно изменять угол наклона тренажера, что имитирует хирургическую операцию на лежащем или стоящем животном.
Заявляемый тренажер используется для отработки и демонстрации практических навыков по оперативной хирургии, а также совершенствования хирургической техники при самостоятельной работе студентов.