RU205282U1

RU205282U1 - Simulation training platform for practicing arthroscopic skills, resection, restoration of pathologically altered menisci of the knee joint, reusable

Info

Publication number: RU205282U1
Application number: RU2020113550U
Authority: RU
Inventors: Андрей Алексеевич Прохоров; Вадим Эрикович Дубров; Данил Романович Андреев
Original assignee: Андрей Алексеевич Прохоров
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2021-07-07

Abstract

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии, ортопедии, спортивной и балетной травме, и может быть применена для обучающих и демонстрационных целей в качестве устройства для имитации артроскопической хирургии коленного сустава и служит для отработки базовых артроскопических навыков, а также для резекции или восстановления патологически измененных менисков. Задачами полезной модели являются создание устройства, позволяющего закрепить и расширить функциональные возможности отработки базовых артроскопических манипуляций в имитирующих внутрисуставные условия моделях коленного сустава путем устранения недостатков, имеющихся в известных устройствах и ограничивающих их использование для тестирования и отработки артроскопической хирургической техники; совершенствование техники артроскопической резекции менисков, различных видов швов поврежденных менисков, удаления свободных ходромных тел. Технический результат полезной модели заключается в увеличении уровня владения артроскопическими навыками оперирующих хирургов, применяющих данное устройство. Это достигается тем, что в полезной модели, в отличие от прототипов, реализована функция смены менисков, имитаций большеберцовой кости, а мениски выполнены с возможностью предварительного нанесения повреждения, создания предварительной оптимальной траектории резекции или точек прошивания и последующего анализа результатов произведенной резекции или восстановления целостности менисков.The utility model relates to the field of medicine, namely to traumatology, orthopedics, sports and ballet trauma, and can be used for educational and demonstration purposes as a device for simulating arthroscopic knee surgery and serves to develop basic arthroscopic skills, as well as for resection or restoration of pathologically altered menisci. The objectives of the utility model are to create a device that allows to consolidate and expand the functionality of practicing basic arthroscopic manipulations in models of the knee joint simulating intra-articular conditions by eliminating the drawbacks existing in known devices and limiting their use for testing and practicing arthroscopic surgical techniques; improvement of the technique of arthroscopic resection of menisci, various types of sutures of damaged menisci, removal of free limb bodies. The technical result of the utility model is to increase the level of mastery of arthroscopic skills of operating surgeons using this device. This is achieved by the fact that in the utility model, in contrast to prototypes, the function of changing the meniscus, imitating the tibia is implemented, and the menisci are made with the possibility of pre-inflicting damage, creating a preliminary optimal resection trajectory or suturing points and then analyzing the results of the resection performed or restoring the integrity of the menisci ...

Description

Полезная модель относится к области медицины и к сфере образования, а именно к обучающим средствам в клинической медицине, в частности в травматологии, ортопедии, спортивной и балетной травме, и может быть применена для обучающих и демонстрационных целей в качестве устройства для имитации артроскопической хирургии коленного сустава и служит для отработки базовых артроскопических навыков, а также для резекции или восстановления патологически измененных менисков, удаления аналогов свободных хондромных тел, в том числе для процесса самостоятельного обучения.The utility model relates to the field of medicine and the field of education, namely, teaching aids in clinical medicine, in particular in traumatology, orthopedics, sports and ballet trauma, and can be used for teaching and demonstration purposes as a device for simulating arthroscopic knee surgery and serves to practice basic arthroscopic skills, as well as for resection or restoration of pathologically altered menisci, removal of analogs of free chondromic bodies, including for the process of self-study.

Артроскопические хирургические вмешательства применяются к различным крупным суставам, например, к коленному суставу человека, который довольно часто подвержен различным повреждениям и патологическим изменениям. Обучение артроскопической хирургии осуществляется с помощью различных методик. Во-первых, традиционное освоение хирургических навыков в операционной, непосредственно на живом пациенте через стадийный процесс преемственности техник и методик от более опытных коллег. Во-вторых, процесс обучения может основываться на симуляционном тренинге, который может проходить вне операционной и без задействования живого пациента. Среди подобных симуляционных тренажеров можно выделить несколько типов:Arthroscopic surgical interventions are applied to various large joints, for example, to the human knee joint, which is quite often prone to various injuries and pathological changes. Arthroscopic surgery is taught using a variety of techniques. First, the traditional mastering of surgical skills in the operating room, directly on a living patient through a staged process of succession of techniques and techniques from more experienced colleagues. Secondly, the learning process can be based on simulation training, which can take place outside the operating room and without the involvement of a living patient. Among such simulation simulators, several types can be distinguished:

- биологические или кадаверные (трупные) модели;- biological or cadaver (cadaveric) models;

- механические платформы, синтетические модели;- mechanical platforms, synthetic models;

- виртуальные симуляционные тренажеры.- virtual simulators.

Известны способы обучения на трупном фиксированном материале. Патент US4433961A. Способ создания модели человеческого колена, подходящей для обучения оперативной артроскопии, включает в себя этапы модификации бычьего колена, чтобы сделать его внешний вид более похожим на сустав человека и облегчить доступ к внутренней части коленного сустава, и заключить в оболочку модифицированный коленный сустав синтетическим непроницаемым для жидкости покрытием, чтобы соблюсти непрерывное орошение коленного сустава. Поражения создаются в менисках коленного сустава, и свободные тела добавляются в коленный сустав для имитации различных травм. Чтобы облегчить удобную замену естественной части модели колена, бычий коленный сустав может быть отделен от бедренной кости голени и большеберцовой кости, тесно прилегающих к коленному суставу, и, таким образом, отрубленный коленный сустав затем может быть раздельно прикреплен к нижнему и верхнему концам синтетических костей бедра и голени, соответственно. Синтетическая коленная чашечка включает синтетическую связку надколенника, прикрепленную к синтетической большеберцовой кости, а также включает синтетическое сухожилие четырехглавой мышцы, скользяще прикрепленное к синтетической бедренной кости для обеспечения возможности сгибания коленного сустава.Known methods of teaching on fixed cadaveric material. Patent US4433961A. The method of creating a human knee model suitable for teaching surgical arthroscopy includes the steps of modifying the bovine knee to make it look more like a human joint and to facilitate access to the inside of the knee joint, and to encapsulate the modified knee joint with a synthetic liquid impermeable coating to maintain continuous irrigation of the knee joint. Lesions are created in the menisci of the knee joint and free bodies are added to the knee joint to mimic various injuries. To facilitate convenient replacement of the natural part of the knee model, the bovine knee joint can be separated from the tibia femur and tibia closely adjacent to the knee joint, and thus the severed knee joint can then be separately attached to the lower and upper ends of the synthetic hip bones. and shins, respectively. The synthetic patella includes a synthetic patellar ligament attached to the synthetic tibia and also includes a synthetic quadriceps tendon glidingly attached to the synthetic femur to allow knee flexion.

Однако подобный способ имеет ряд недостатков:However, this method has several disadvantages:

- Сложность получения и хранения биоматериала.- The complexity of obtaining and storing biomaterial.

- Нормативно-правовые акты, регулирующие подобные образовательные циклы.- Normative legal acts regulating such educational cycles.

- Однократность применения для конкретного оперативного пособия.- One-time application for a specific operational manual.

- Изменение физических свойств тканей под воздействием фиксирующего или консервирующего раствора.- Changes in the physical properties of tissues under the influence of a fixing or preserving solution.

- Необходимость утилизации биоматериала.- The need for disposal of biomaterial.

- Обеспечение безопасности персонала и обучающихся, контактирующих с биоматериалом.- Ensuring the safety of personnel and students in contact with biomaterial.

Альтернативный способ продемонстрирован в отечественном патенте SU 1529278 A1. Принцип действия модели заключается в том, что костно-связочная модель коленного сустава человека, включающая имитаторы бедренной и берцовых костей и имитаторы связок, отличающаяся тем, что, с целью повышения наглядности при изучении биомеханики перемещения, имитаторы бедренной и большеберцовой кости выполнены полыми с отверстиями в мыщелках в местах естественного прикрепления связок, связки выполнены в виде пучков нитей, один конец которых закреплен в отверстии одного мыщелка, а другой пропущен через отверстие в противоположном мыщелке и связан с расположенным в его полости и выполненным в виде резьбовой пары механизмом натяжения, передняя крестообразная и наружная боковая связки имеют один пучок нитей, а задняя крестообразная и внутренняя боковая - не менее трех пучков, при этом крайние пучки соединены со средними с возможностью изменения длины посредством фиксаторов.An alternative method is demonstrated in the domestic patent SU 1529278 A1. The principle of operation of the model is that the osteo-ligamentous model of the human knee joint, including simulators of the femur and tibia and simulators of ligaments, is characterized in that, in order to increase the clarity in the study of biomechanics of movement, simulators of the femur and tibia are made hollow with holes in condyles in the places of natural attachment of the ligaments, the ligaments are made in the form of bundles of threads, one end of which is fixed in the hole of one condyle, and the other is passed through the hole in the opposite condyle and is connected with a tension mechanism located in its cavity and made in the form of a threaded pair, the anterior cruciate and the outer lateral ligaments have one bundle of filaments, and the posterior cruciform and inner lateral ligaments have at least three bundles, while the extreme bundles are connected to the middle ones with the possibility of changing the length by means of clamps.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- модель носит сугубо демонстративный характер работы биомеханики коленного сустава;- the model has a purely demonstrative nature of the work of the knee joint biomechanics;

- модель не предназначена для проведения артроскопических хирургических вмешательств;- the model is not intended for performing arthroscopic surgical interventions;

- все элементы сустава выполнены несъемными;- all elements of the joint are non-removable;

- отсутствие менисков;- lack of menisci;

- отсутствие возможности моделировать повреждения менисков.- inability to simulate damage to the menisci.

Иной известный способ для отработки артроскопических тренировочных пособий представлен в виде медицинских симуляторы виртуальной реальности (VR) часто требуют специального тактильного оборудования, такого как, например, два тактильных устройства, оборудованных мобильным элементом в симуляторе VR артроскопии, описанном в заявке на патент US 2010/0086905 A1. Эти симуляторы VR могут потребовать специальной настройки и калибровки перед началом работы; они могут иметь ряд механических ограничений, таких как трение, и максимальное количество отображаемых сил и крутящих моментов может быть недостаточным для реалистичного моделирования. Степень возможного перемещения инструментов из-за механической конфигурации устройства может быть ограничена. Кроме того, программное обеспечение может быть нестабильным во время использования, поэтому требуется регулярное техническое обслуживание и обновление, чтобы избежать ошибок обучения.Another known method for practicing arthroscopic training aids is in the form of medical virtual reality (VR) simulators that often require special tactile equipment, such as, for example, two tactile devices equipped with a mobile element in the arthroscopy VR simulator described in US patent application 2010/0086905. A1. These VR simulators may require special setup and calibration prior to operation; they may have a number of mechanical constraints such as friction, and the maximum number of forces and torques displayed may not be sufficient for realistic simulations. The extent to which the instruments can move due to the mechanical configuration of the device may be limited. In addition, the software can be unstable during use, so regular maintenance and updates are required to avoid learning errors.

Задачами полезной модели являются создание устройства, позволяющего закрепить и расширить функциональные возможности отработки базовых артроскопических манипуляций в имитирующих внутрисуставные условия моделях коленного сустава путем устранения недостатков, имеющихся в известных устройствах и ограничивающих их использование для тестирования и отработки артроскопической хирургической техники; совершенствовать технику артроскопической резекции менисков, различных видов швов поврежденных менисков, удаления свободных ходромных тел.The objectives of the utility model are to create a device that allows to consolidate and expand the functionality of practicing basic arthroscopic manipulations in models of the knee joint simulating intra-articular conditions by eliminating the disadvantages existing in known devices and limiting their use for testing and practicing arthroscopic surgical techniques; to improve the technique of arthroscopic resection of menisci, various types of sutures of damaged menisci, removal of free limb bodies.

Технический результат полезной модели заключается в увеличении уровня владения артроскопическими навыками оперирующих хирургов, применяющих данное устройство.The technical result of the utility model is to increase the level of mastery of arthroscopic skills of operating surgeons using this device.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, в которой устройство для отработки артроскопических навыков и методов резекции, восстановления патологически измененных менисков коленного сустава, состоящее из большеберцового компонента с вставочными модулями, бедренного, надколенникового компонентов, имитации бугристости большеберцовой кости, имитации голени и стопы, а также мягкотканных компонентов и внешней оболочки отличается от ближайшего аналога тем, что большеберцовый компонент содержит 2 вставочных модуля с внутренним и наружным менисками целыми или с изменениями для артроскопических миниинвазивных манипуляций; мениски выполнены с возможностью предварительного нанесения повреждения, создания предварительной оптимальной траектории резекции или точек прошивания, в том числе анкерной фиксации к модулям; проведении последующего визуального анализа результатов резекции или восстановления целостности менисков.The essence of the invention is expressed in a set of essential features, in which a device for practicing arthroscopic skills and methods of resection, restoration of pathologically altered menisci of the knee joint, consisting of a tibial component with insertion modules, femur, patellar components, imitation of tibial tuberosity, imitation of the leg and foot, and also the soft tissue components and the outer shell differs from the closest analogue in that the tibial component contains 2 insertion modules with the inner and outer menisci intact or modified for arthroscopic minimally invasive manipulations; menisci are made with the possibility of preliminary damage, creating a preliminary optimal trajectory of resection or suturing points, including anchoring to the modules; conducting a subsequent visual analysis of the results of resection or restoration of the integrity of the menisci.

Приведенная совокупность существенных признаков достаточна для достижения технического результата изобретения во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.The above set of essential features is sufficient to achieve the technical result of the invention in all cases covered by the requested scope of legal protection.

Причинно-следственная связь перечисленных признаков с техническим результатом изобретения проявляется в том, что используя различные артроскопические или аналоговые инструменты, вводимые в полость коленного сустава модели, имитирующей различные клинические задачи с патологически измененными менисками, при этом создавая предварительно необходимые патологические состояния менисков, ориентируясь на изображение, выводимое на экран артроскопической стойки через оптическое устройство артроскопа или с помощью аналогового видеооборудования, и гаптическое восприятие сопротивления и расположения имитаторов тканей, с учетом работы в условиях преимущественно жидкостного наполнения полости сустава и тактильным взаимодействием с полноразмерной биомеханически идентичной моделью нижней конечности человека, возможно улучшить хирургическую артроскопическую технику проведения операций самостоятельно, а также осуществлять проверку хирургов травматологов-ортопедов, основываясь на визуальном параметрическом и геометрическом анализе по завершении артроскопического пособия, причем анализ проводится как в собранном виде всей платформы посредством обозревания полости сустава через оптическое устройство артроскопа, так и в разобранном виде всей платформы посредством обозревания человеческим глазом.The causal relationship of the listed features with the technical result of the invention is manifested in the fact that using various arthroscopic or analog instruments introduced into the cavity of the knee joint of a model that simulates various clinical tasks with pathologically altered menisci, while creating preliminary necessary pathological conditions of the menisci, focusing on the image displayed on the screen of the arthroscopic stand through the optical device of the arthroscope or using analog video equipment, and haptic perception of resistance and location of tissue simulators, taking into account work in conditions of predominantly fluid filling of the joint cavity and tactile interaction with a full-size biomechanically identical model of the human lower limb, it is possible to improve the surgical arthroscopic technique of carrying out operations independently, as well as to check the surgeons of traumatologists-orthopedists, based on the visual parametric and geometric analysis upon completion of the arthroscopic aid, the analysis being carried out both in the assembled view of the entire platform by viewing the joint cavity through the optical device of the arthroscope, and in a disassembled view of the entire platform by viewing the human eye.

Сущность полезной модели поясняется Фиг. 1, 2, на которых изображен общий вид заявляемой полезной модели, где:The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1, 2, which shows a general view of the claimed utility model, where:

1) большеберцового компонента1) tibial component

2) вставочных модулей2) plug-in modules

3) бедренного компонента3) femoral component

4) надколенникового компонента4) patellar component

5) имитации бугристости большеберцовой кости5) imitation of the tuberosity of the tibia

6) имитации голени и стопы6) imitation of the lower leg and foot

7) передней крестообразной связки7) anterior cruciate ligament

8) задней крестообразной связки8) the posterior cruciate ligament

9) медиальной коллатеральной связки9) medial collateral ligament

10) латеральной коллатеральной связки10) lateral collateral ligament

11) внутреннего мениска11) inner meniscus

12) наружного мениска12) the outer meniscus

13) передней межменисковой связки13) anterior intermeniscal ligament

14) дугообразной подколенной связки14) arcuate popliteal ligament

15) собственная связка надколенника15) the patella's own ligament

16) сухожилие четырехглавой мышцы бедра16) tendon of the quadriceps femoris

17) синовиальной оболочки17) synovium

18) внешней оболочки18) outer shell

19) крепления платформы.19) platform fastening.

1. Симуляционная тренировочная платформа представляет собой полноразмерную физическую модель нижней конечности человека, состоящую из большеберцового компонента (1) с вставочными модулями (2), бедренного (3), надколенникового компонентов (4), имитации бугристости большеберцовой кости (5), имитации голени и стопы (6), а также мягкотканных компонентов таких, как передней (7) и задней крестообразной связок (8), медиальной (9) и латеральной коллатеральных связок (10), внутреннего (11) и наружного менисков (12), передней межменисковой связки (13), аналогов дугообразной подколенной связки (14), синовиальной оболочки (15), имитирующей верхний заворот коленного сустава, собственной связки надколенника (16) и сухожилия четырехглавой мышцы бедра (17), внешней оболочки (18), имитирующей кожные покровы, крепления платформы (19), обеспечивающую воспроизведение движения в модели коленного сустава в объеме сгибания до 130°, разгибания до 10°, отведения до 35-45° от точки крепления платформы, приведения до 25° от точки крепления платформы (19), наружной ротации до 40-45° от точки крепления платформы (19), внутренней ротации до 35-40° от точки крепления платформы (19), а также с возможностью работы в условиях жидкостного или газового наполнения полости коленного сустава, отличающуюся тем, что большеберцовый компонент (1) содержит вставочные модули (2) с внутренним (11) и наружным менисками (12) целыми или с изменениями для артроскопических миниинвазивных манипуляций, а мениски выполнены с возможностью предварительного нанесения повреждения, создания предварительной оптимальной траектории резекции или точек прошивания и последующего анализа результатов произведенной резекции или восстановления целостности менисков.1. The simulation training platform is a full-size physical model of a human lower limb, consisting of a tibial component (1) with insertion modules (2), femoral (3), patellar components (4), imitation of the tibial tuberosity (5), imitation of the tibia and foot (6), as well as soft tissue components such as anterior (7) and posterior cruciate ligaments (8), medial (9) and lateral collateral ligaments (10), internal (11) and external menisci (12), anterior intermeniscus ligament (13), analogs of the arcuate popliteal ligament (14), synovial membrane (15) imitating the superior volvulus of the knee joint, own patellar ligament (16) and tendon of the quadriceps femoris muscle (17), outer sheath (18) imitating the skin, attachments platform (19), which provides reproduction of movement in the knee joint model in the amount of flexion up to 130 °, extension up to 10 °, abduction up to 35-45 ° from the point of attachment of the platform, is given up to 25 ° from the platform attachment point (19), external rotation up to 40-45 ° from the platform attachment point (19), internal rotation up to 35-40 ° from the platform attachment point (19), as well as with the ability to work in liquid or gas filling of the knee joint cavity, characterized in that the tibial component (1) contains insertion modules (2) with internal (11) and external menisci (12) intact or modified for arthroscopic minimally invasive manipulations, and the menisci are made with the possibility of preliminary damage , creation of a preliminary optimal trajectory of resection or suture points and subsequent analysis of the results of the performed resection or restoration of the integrity of the menisci.

2. Симуляционная тренировочная платформа по п. 1 характеризуется тем, что имитация синовиальной (15) оболочки имеет постоянное прикрепление к бедренному компоненту (3), к надколенниковому компоненту (4), а внешняя оболочка (18), имитирующая кожные покровы, имеет съемный механизм крепления на бедренном (3) и большеберцовом компонентах (4) за счет, например, зажатия, наживления, пристегивания, приклеивания, навинчивания или углубления.2. The simulation training platform according to claim 1 is characterized by the fact that the imitation of the synovial (15) membrane is permanently attached to the femoral component (3), to the patellar component (4), and the outer shell (18), imitating the skin, has a removable mechanism attachment to the femoral (3) and tibial components (4) by, for example, clamping, baiting, clipping, gluing, screwing on or recessed.

3. Симуляционная тренировочная платформа по пп. 1 и 2 характеризуется тем, что в собранном виде и за счет внешней оболочки (18) обеспечивается герметичность полости модели коленного сустава, позволяющая работать в условиях жидкостного или газового наполнения, причем жидкостное наполнение целесообразно осуществлять в пределах до 100-120 см вод.ст.3. Simulation training platform according to PP. 1 and 2 is characterized by the fact that in the assembled form and due to the outer shell (18), the cavity of the knee joint model is sealed, allowing it to work under conditions of liquid or gas filling, and it is advisable to carry out liquid filling in the range of up to 100-120 cm of water column.

4. Симуляционная тренировочная платформа по п. 1 характеризуется тем, что движения в модели коленного сустава состоят из сгибания до 130°, разгибания до 10°, отведения до 35-45° от точки крепления платформы (19), приведения до 25° от точки крепления платформы (19), наружной ротации до 40-45° от точки крепления платформы (19), внутренней ротации до 35-40° от точки крепления платформы (19) и обеспечиваются за счет подвижного механизма фиксации всей платформы, натяжения всех внутрисуставных и внесуставных структур, отвечающих за стабильность модели сустава.4. The simulation training platform according to claim 1 is characterized by the fact that the movements in the knee joint model consist of flexion up to 130 °, extension up to 10 °, abduction up to 35-45 ° from the point of attachment of the platform (19), adduction up to 25 ° from the point fastening of the platform (19), external rotation up to 40-45 ° from the point of fastening of the platform (19), internal rotation up to 35-40 ° from the point of fastening of the platform (19) and are provided by a movable mechanism for fixing the entire platform, tension of all intra-articular and extra-articular structures responsible for the stability of the joint model.

5. Симуляционная тренировочная платформа по п. 1 характеризуется тем, что большеберцовый компонент (1) имеет 2 вставочных суставных модуля (2), причем к последним осуществляется присоединение внутреннего (11) и наружного менисков (12) за счет фиксации ответвлений модели мениска в углублениях на нижней поверхности вставочного модуля (2), а сам вставочный модуль (2) фиксируется к пазу большеберцового компонента (1) с возможностью блокировки в полностью собранном виде.5. The simulation training platform according to claim 1 is characterized by the fact that the tibial component (1) has 2 insertable articular modules (2), and the latter is connected to the internal (11) and external menisci (12) by fixing the branches of the meniscus model in the recesses on the lower surface of the insert module (2), and the insert module (2) itself is fixed to the groove of the tibial component (1) with the possibility of locking when fully assembled.

6. Симуляционная тренировочная платформа по п. 5 характеризуется тем, что вставочный модуль (2) большеберцового компонента (1) блокируется за счет съемной имитации бугристости большеберцовой кости (5), при этом структура устанавливается в паз и фиксируется в нем в верхней трети большеберцового компонента (1).6. The simulation training platform according to claim 5 is characterized in that the insert module (2) of the tibial component (1) is blocked due to the removable imitation of the tibial tuberosity (5), while the structure is installed in the groove and fixed in it in the upper third of the tibial component (one).

7. Симуляционная тренировочная платформа по пп. 1 и 5 характеризуется тем, что модели менисков (11, 12) могут быть выполнены из полимерных материалов идентичных плотности человеческого мениска, таких как силикон, пластик, пенополиуретан с твердостью до 35-40 ед. Шора А или любой иной полимер с идентичной твердостью и соответствующей пластичностью, с возможностью создания типового повреждения мениска посредством разрезания, разрывания, расщепления, или прожигания, а также нанесение предварительной траектории резекции, точек прошивания при шве разрыва мениска, с предусмотренной возможностью визуального анализа итогов резекции или восстановления мениска по завершении артроскопического пособия.7. Simulation training platform according to PP. 1 and 5 is characterized by the fact that meniscus models (11, 12) can be made of polymeric materials identical to the density of a human meniscus, such as silicone, plastic, polyurethane foam with a hardness of up to 35-40 units. Shore A or any other polymer with identical hardness and corresponding plasticity, with the possibility of creating a typical damage to the meniscus by cutting, tearing, splitting, or burning, as well as drawing a preliminary resection trajectory, stitching points at the meniscus rupture suture, with the provided possibility of visual analysis of the resection results or restoration of the meniscus upon completion of the arthroscopic procedure.

8. Симуляционная тренировочная платформа по пп. 5 и 7 характеризуется тем, что визуальный параметрический и геометрический анализ моделей менисков (11, 12) и вставочных модулей (2) по завершении артроскопического пособия осуществляется человеком, причем анализ проводится как в собранном виде всей платформы посредством обозревания полости сустава через оптическое устройство артроскопа, так и в разобранном виде всей платформы посредством обозревания человеческим глазом.8. Simulation training platform according to PP. 5 and 7 is characterized by the fact that the visual parametric and geometric analysis of the meniscus models (11, 12) and insertion modules (2) after the completion of the arthroscopic aid is carried out by a person, and the analysis is carried out as in the assembled form of the entire platform by observing the joint cavity through the optical device of the arthroscope, and in a disassembled view of the entire platform through observation with the human eye.

9. Симуляционная тренировочная платформа по п. 1 характеризуется тем, что большеберцовый компонент (1) устанавливается в монолитную часть, имитирующую голень и стопу (6), и может быть зафиксирован различными способами, такими как прижатие, пристегивание, блокирование, зажатие, завинчивание.9. The simulation training platform according to claim 1 is characterized in that the tibial component (1) is installed in a monolithic part that simulates the lower leg and foot (6), and can be fixed in various ways, such as pressing, fastening, blocking, clamping, screwing.

10. Симуляционная тренировочная платформа по пп. 1, 7 и 8 характеризуется тем, что модели менисков (11, 12) имеют от 3 и более точек фиксации к каждому вставочному модулю (2), а также мениски (11, 12) соединены между собой передней межменисковой связкой (13).10. Simulation training platform according to PP. 1, 7 and 8 is characterized by the fact that meniscus models (11, 12) have from 3 or more fixation points to each insert module (2), and also menisci (11, 12) are interconnected by an anterior intermeniscus ligament (13).

11. Симуляционная тренировочная платформа по пп. 1 и 7 характеризуется тем, что воздействие на модели менисков (11, 12) возможно оказывать различными физическими, механическими, химическими методами такими, как измельчение, отсечение, выкусывание, радиочастотная коаблация, вапоризация, прошивание, анкерная фиксация к вставочному модулю (2).11. Simulation training platform according to PP. 1 and 7 is characterized by the fact that the impact on the meniscus model (11, 12) can be exerted by various physical, mechanical, chemical methods such as grinding, cutting off, gouging, radio frequency coablation, vaporization, piercing, anchoring to the insert module (2).

12. Симуляционная тренировочная платформа по пп. 1 и 2 характеризуется тем, что надколенниковый компонент (4) имеет две или более точки фиксации, одна или несколько из которых располагаются на бедренном компоненте (3), другая точка располагается на большеберцовом компоненте (1), причем надколенниковый компонент (4) вместе с крепежными элементами в виде имитации собственной связки надколенника(15) и сухожилия четырехглавой мышцы бедра (16) может быть выполнен съемным за счет пристегивания, завинчивания, приклеивания, зажатия, углубления, наживления на соответствующие точки фиксации бедренного(3) и большеберцового компонентов (1).12. Simulation training platform according to PP. 1 and 2 is characterized by the fact that the patellar component (4) has two or more fixation points, one or more of which are located on the femoral component (3), the other point is located on the tibial component (1), and the patellar component (4) together with fasteners in the form of imitation of the patella's own ligament (15) and the tendon of the quadriceps muscle of the thigh (16) can be made removable by fastening, screwing, gluing, clamping, deepening, baiting onto the corresponding fixation points of the femoral (3) and tibial components (1) ...

Предлагаемая полезная модель может быть использована следующим образом.The proposed utility model can be used as follows.

Симуляционная тренировочная платформа фиксируется зажимным устройством с возможностью свободного свисания частей, имитирующих голень и стопу. Далее осуществляются стандартные артроскопические передний нижний латеральный и передний нижний медиальный доступы в полость коленного сустава посредством разрезания внешней оболочки. После чего с помощью артроскопического или аналогового инструментария с жидкостным или газовым наполнением полости коленного сустава визуализируются внутрисуставные структуры в соответствии с основными этапами и техниками проведения артроскопии. В процессе обследования менисков и мыщелков бедра возможно выполнение сгибание коленного сустава до 130°, разгибание до 10°, отведение всей нижней конечности до 35-45°, приведение нижней конечности до 25°, наружной ротации относительно точки крепления всей платформы до 40-45°, внутренней ротации до 35-40°, а так же пальпаторное исследование суставной щели снаружи, использование крючковидного артроскопического зонда в полости сустава с целью создания гаптического восприятия пространственной анатомии сустава. После выявления повреждения мениска осуществляется либо резекция поврежденной части мениска с помощью различного инструментария и разных хирургических техник с приданием мениску конгруэнтной формы, либо производится восстановление целостности мениска путем его прошивания, пришивания к капсуле сустава, анкерной фиксации к вставочным модулям, имитирующим плато большеберцовой кости, расположенное непосредственно под самими менисками.The simulation training platform is fixed with a clamping device with the possibility of free hanging of the parts that simulate the shin and foot. Next, standard arthroscopic anterior lower lateral and anterior lower medial approaches to the knee joint cavity are performed by cutting the outer shell. After that, using arthroscopic or analog instruments with liquid or gas filling of the knee cavity, intra-articular structures are visualized in accordance with the main stages and techniques of arthroscopy. In the process of examining the menisci and condyles of the thigh, it is possible to perform flexion of the knee joint up to 130 °, extension up to 10 °, abduction of the entire lower limb to 35-45 °, adduction of the lower limb to 25 °, external rotation relative to the attachment point of the entire platform up to 40-45 ° , internal rotation up to 35-40 °, as well as palpation of the joint space from the outside, the use of a hook-shaped arthroscopic probe in the joint cavity in order to create a haptic perception of the spatial anatomy of the joint. After identifying the damage to the meniscus, either resection of the damaged part of the meniscus is carried out using various instruments and different surgical techniques to give the meniscus a congruent shape, or the integrity of the meniscus is restored by stitching it, suturing it to the joint capsule, anchor fixation to the insertion modules imitating the plateau of the tibia located directly under the menisci themselves.

После завершения этапов резекции или восстановления менисков опционально проведение поиска имитаторов свободных хондромных тел, которые могут быть предварительно размещены в полости сустава перед началом тренировочного цикла. Удаление аналогов хондромных тел осуществляется по стандартной артроскопической методике с применением необходимого инструментария. В дальнейшем производится оценка движений сустава и визуальный анализ резецированного или восстановленного мениска через оптику артроскопа или аналоговое оборудование. На заключающей стадии полость модели сустава осушается, а хирургические доступы могут быть ушиты. Также визуальный параметрический и геометрический анализ по завершении артроскопического пособия осуществляется в разобранном виде тренажера с целью всесторонней и биомеханической оценки достигнутого результата.After completing the stages of resection or restoration of the menisci, it is optional to conduct a search for simulators of free chondromic bodies, which can be preliminarily placed in the joint cavity before the start of the training cycle. Removal of analogs of chondromic bodies is carried out according to the standard arthroscopic technique using the necessary instrumentation. Subsequently, joint movements are assessed and visual analysis of the resected or repaired meniscus is performed through the optics of the arthroscope or analog equipment. At the final stage, the cavity of the joint model is drained, and the surgical approaches can be sutured. Also, the visual parametric and geometric analysis after the completion of the arthroscopic manual is carried out in a disassembled form of the simulator for the purpose of a comprehensive and biomechanical assessment of the achieved result.

После полного завершения тренировочного цикла осуществляется замена использованных менисков и вставочных модулей, опционально размещение аналогов свободных хондромных тел, а также замена внешнего кожуха для возврата исходной целостности и герметичности полости коленного сустава тренажера.After the complete completion of the training cycle, the used menisci and insertion modules are replaced, the analogs of free chondromic bodies are optionally placed, as well as the outer casing is replaced to restore the original integrity and tightness of the knee joint cavity of the simulator.

Claims

1. A simulator for practicing manipulations on the knee joint, representing a full-size model of a human lower extremity and including a tibial component with insertion modules, a femur, patellar component, a simulator of tibial tuberosity, imitators of the tibia and foot, soft tissue components, including simulators of the anterior and posterior cruciate ligaments , simulators of the medial and lateral collateral ligaments, simulators of the internal and external menisci, simulator of the anterior intermeniscus ligament, simulator of the arcuate popliteal ligament, simulator of the synovial membrane, simulators of the patellar ligament and quadriceps tendons of the thigh, simulator of the skin of the crepe, simulator of the knee platform, simulator made with the possibility of reproducing movement in the knee joint model in the amount of flexion up to 130 °, extension up to 10 °, abduction up to 45 °, adduction up to 25 ° from the platform attachment point, external rotation up to 40 ° from the platform attachment point rma, internal rotation up to 40 ° from the platform attachment point, while the knee joint model has a fillable cavity, characterized in that the insertion modules of the tibial component include an internal and external meniscus made with the possibility of pre-inflicting damage, creating a preliminary resection trajectory and stitching points for subsequent analysis of the manipulation results.

2. The simulator of claim. 1, characterized in that the simulator of the synovium is attached to the femoral component, to the patellar component, and the simulator of the skin has a removable attachment mechanism on the femoral and tibial components.

3. The simulator according to claim 1 or 2, characterized in that the cavity of the knee joint model is made sealed with the possibility of filling with liquid up to 120 cm of water column.

4. The simulator according to claim 1, characterized in that the tibial component includes 2 articular insertion modules, to which imitators of the internal and external menisci are attached due to fixation in the recesses on the lower surface of the articular insertion modules fixed in the groove of the tibial component with the possibility of blocking.

5. The simulator of claim. 4, characterized in that the articular insert module of the tibial component is blocked using a removable tibial tuberosity simulator.

6. The simulator according to claim 1 or 4, characterized in that the meniscus simulators are made of polymer material with a hardness of up to 40 units. Shora A.

7. The exercise machine according to claim 1, characterized in that the tibial component is installed and fixed in a monolithic part, which includes a shin simulator and a foot simulator.

8. The simulator according to claim 1, characterized in that the meniscus simulators have 3 fixation points to each articular plug-in module and are interconnected by the anterior intermeniscus ligament simulator.

9. The simulator according to claim 1 or 2, characterized in that the patellar component has two fixation points, one of which is located on the femoral component, the other on the tibial component, and the patellar component together with fasteners in the form of imitation of its own ligament of the patella and tendon the quadriceps femoris is removable.