RU2772923C1

RU2772923C1 - Simulator for practicing manual skills in laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles

Info

Publication number: RU2772923C1
Application number: RU2021123410A
Authority: RU
Inventors: Константин Викторович Пучков; Дмитрий Витальевич Лосев
Original assignee: Константин Викторович Пучков
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2022-05-27

Abstract

FIELD: medical technology.

SUBSTANCE: invention relates to teaching aids in medicine. The simulator includes a video camera, a training laparoscope and a sheet of transparent monolithic polymethylmethacrylate, which has 5 bends and 5 surfaces. The first surface is located horizontally and has 4 silicone suction cups arranged symmetrically at the corners. In the center of the first surface of the base of the simulator, an oval-shaped foam rubber is fixed, having to simulate the surface of internal organs. The second surface is located vertically, a video camera is fixed on it on a mini-tripod with the possibility of rotating the lens. The third surface is a working surface and is equipped with three holes for trocars. The fourth surface imitates the anterior abdominal wall, is equipped with an oval hole in the center. On the fourth surface, 6 metal studs are mounted, on which an elastic fabric is fixed with the help of holes formed according to the location of the metal studs. On the inner surface of the tissue there is a pattern imitating the edges of the rectus sheaths, and the oval opening imitates the costal arches, the edges of the anterior abdominal wall, the pubic symphysis and the inner surface of the iliac bones. The fifth surface is located vertically and forms corners with the fourth and first surfaces, connecting them.

EFFECT: providing training in the technique of surgical intervention in the correction of diastasis of the rectus abdominis muscles.

1 cl, 3 dwg

Description

Тренажер для отработки мануальных навыков при лапароскопической коррекции диастаза прямых мышц живота относится к образовательному процессу в медицине и позволяет получить и отработать мануальные навыки в лапароскопической хирургии студентами вузов, ординаторами, проходящих стажировку в общих и специализированных хирургических стационарах, а также для практикующих хирургов, желающих освоить хирургическую технику лапароскопической коррекции диастаза прямых мышц живота или повысить имеющийся уровень мануальных навыков.The simulator for practicing manual skills in laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles belongs to the educational process in medicine and allows students of higher educational institutions, residents undergoing training in general and specialized surgical hospitals, as well as for practicing surgeons who wish to master surgical technique for laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles or to improve the existing level of manual skills.

При разработке предлагаемого устройства положена цель - создание тренажера, который позволит обучающимся отрабатывать лапароскопические мануальные навыки, применяемые при хирургической коррекции диастаза прямых мышц живота лапароскопическим внутрибрюшных способом с доступом в зоне бикини (т.е. при расположении троакарных проколов в правой, левой подвздошных областях и в надлобковой области) и обладать высокой экономической рентабельностью и иметь дешевые расходные материалы.When developing the proposed device, the goal is to create a simulator that will allow students to practice laparoscopic manual skills used in the surgical correction of diastasis of the rectus abdominis muscles by the laparoscopic intra-abdominal method with access in the bikini zone (i.e., with the location of trocar punctures in the right, left iliac regions and in the suprapubic region) and have high economic profitability and have cheap consumables.

Решением поставленной цели является устройство, имитирующее брюшную полость и переднюю брюшную стенку, состоящие из листа прозрачного монолитного полиметилметакрилата размером 27*93 см, толщиной 0,5 см, который имеет 5 изгибов и 5 поверхностей, а также видеокамеру и учебный лапароскоп (Фиг. 1 элементы 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10). Первая поверхность, расположенная в горизонтальном положении, размером 27*34 см является основанием симуляционного тренажера. Вторая поверхность расположена в вертикальном положении, размером 27*8 см и предназначена для фиксации видеокамеры, данная поверхность образует угол 90° с поверхностью основанием тренажера. Третья поверхность, размерами 27*9 см является рабочей поверхностью с отверстиями для лапароскопических инструментов, данная поверхность образует угол 140° с четвертой поверхностью для фиксации видеокамеры. Четвертая поверхность, размерами 27*29 см служит для имитации передней брюшной стенки, данная поверхность образует угол 120° с рабочей поверхностью с отверстиями для лапароскопических инструментов. Пятая поверхность, расположена в вертикальном положении, размером 27*9 см служит для соединения поверхностей имитирующей переднюю брюшную стенку и основание тренажера. Данная поверхность образует угол 100° с поверхностью, имитирующей переднюю брюшную стенку, и угол 90° с поверхностью основанием тренажера.The solution to this goal is a device that simulates the abdominal cavity and anterior abdominal wall, consisting of a sheet of transparent monolithic polymethyl methacrylate measuring 27 * 93 cm, 0.5 cm thick, which has 5 bends and 5 surfaces, as well as a video camera and a training laparoscope (Fig. 1 elements 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10). The first surface, located in a horizontal position, 27*34 cm in size is the base of the simulation simulator. The second surface is located in a vertical position, 27 * 8 cm in size and is designed to fix the video camera, this surface forms an angle of 90 ° with the base surface of the simulator. The third surface, 27*9 cm in size, is a working surface with holes for laparoscopic instruments, this surface forms an angle of 140° with the fourth surface for fixing the video camera. The fourth surface, 27*29 cm in size, serves to imitate the anterior abdominal wall; this surface forms an angle of 120° with the working surface with holes for laparoscopic instruments. The fifth surface, located in a vertical position, 27 * 9 cm in size, serves to connect the surfaces imitating the anterior abdominal wall and the base of the simulator. This surface forms an angle of 100° with the surface imitating the anterior abdominal wall, and an angle of 90° with the surface of the base of the simulator.

Оптимальные размеры и оптимальные углы изгибов листа прозрачного монолитного полиметилметакрилата создают наилучшие условия для отработки мануальных навыков, используя лапароскопические инструменты со стандартной рабочей длиной 33 см и имитируя условия и положение тела пациента при оперативном вмешательстве по поводу коррекции диастаза прямых мышц живота.The optimal dimensions and optimal bending angles of a sheet of transparent monolithic polymethyl methacrylate create the best conditions for practicing manual skills using laparoscopic instruments with a standard working length of 33 cm and simulating the conditions and position of the patient's body during surgery to correct diastasis of the rectus abdominis muscles.

Поверхность, служащая основанием тренажера имеет 4 силиконовые присоски диаметром 4 см, расположенные симметрично но углам на расстоянии 2 см от граней данной поверхности. Фиксация тренажера при помощи силиконовых присосок к поверхности стола обеспечивает удобство при отработке навыков за счет неподвижности симуляционного тренажера, так же силиконовые присоски обладают амортизирующим эффектом, что создает комфорт при отработке упражнений. В центре внутренней поверхности основания тренажера неподвижно фиксирован поролон овальной формы размерами 23*18 см, толщиной 1 см, имитирующий поверхность внутренних органов (фиг. 1 элемент 6), которые обнажаются и визуализируются при создании пневмоперетонеума при выполнении лапароскопических вмешательствах в положении пациента на операционном столе лежа на спине. При отработке навыков, обучаемый может воспользоваться поролоном для фиксации и позиционировании атравматической иглы о поролон в лапароскопическом иглодержателе. На вертикальной поверхности предназначенной для фиксации видеокамеры с внутренней стороны неподвижно фиксирована видеокамера на мини штативе с возможностью поворота объектива видеокамеры. Основание видеокамеры фиксировано на расстоянии 6 см от правой грани данной поверхности и 5 см от нижней грани данной поверхности (фиг. 1 элемент 10). Видеокамера направлена в центр поверхности, имитирующей переднюю брюшную стенку и может вручную корректироваться обучаемым в ходе выполнения упражнений, в случае отработки навыков без первого ассистента, выполняющего функции камермена. Во время выполнения упражнений видеокамера через USB-порт подключается к компьютеру для передачи изображения с тренажера на монитор компьютера. На рабочей поверхности сформированы три отверстия имитирующих троакарные отверстия в передней брюшной стенке при выполнении оперативного доступа из зоны бикини (фиг. 2 элемент 12, 13). Таким образом в правой части от обучающегося рабочей поверхности обучающегося расположено отверстие диаметром 12 мм сформированное под углом по направлению к центру поверхности имитирующей переднюю брюшную стенку. Данное отверстие имитирует оптическое троакарное отверстие, для введения лапароскопа камеры в левой подвздошной области (фиг. 2 элемент 12). Данное отверстие сформировано 2 см от правой грани и 3 см от нижней грани рабочей поверхности. Через данное отверстие вводится лапароскоп видеокамеры от медицинской лапароскопической стойки, либо лапароскоп учебной камеры с диаметром лапароскопа не более 10 мм. При использовании данного отверстия отработка мануальных навыков ведется с участием первого ассистента, выполняющего функции камермена. В центре рабочей поверхности расположено отверстие диаметром 8 мм сформированное под углом по направлению к центру поверхности имитирующей переднюю брюшную стенку. Данное отверстие имитирует троакатное отверстие в надлобковой области по средней линии живота для введения лапароскопического иглодержателя. Данное отверстие сформировано по центру рабочей поверхности и 1 см от нижней грани рабочей поверхности. В левой части рабочей поверхности расположено отверстие диаметром 8 мм сформированное под углом по направлению к центру поверхности имитирующей переднюю брюшную стенку. Данное отверстие имитирует троакарное отверстие в правой подвздошной области для введения вспомогательного лапароскопического инструмента, диссектора или иглодержателя. Данное отверстие сформировано 2 см от левой грани и 3 см от нижней грани рабочей поверхности. Оптимальные углы направления сформированных отверстий позволяют избежать закусывания инструмента при введении, извлечении и манипуляции лапароскопическими инструментами, оптимальный диметр сформированных отверстий создает минимальный люфт лапароскопических инструментов в отверстии, что обеспечивает удобство отработки мануальных навыков.The surface that serves as the base of the simulator has 4 silicone suction cups with a diameter of 4 cm, located symmetrically at the corners at a distance of 2 cm from the edges of this surface. Fixing the simulator with silicone suction cups to the table surface provides convenience when practicing skills due to the immobility of the simulation simulator; silicone suction cups also have a shock-absorbing effect, which creates comfort when practicing exercises. In the center of the inner surface of the base of the simulator, an oval-shaped foam rubber with dimensions of 23 * 18 cm, 1 cm thick is fixed, imitating the surface of internal organs (Fig. 1, element 6), which are exposed and visualized when creating pneumoperitoneum during laparoscopic interventions in the patient's position on the operating table lying on your back. When practicing skills, the trainee can use the foam rubber to fix and position the atraumatic needle on the foam rubber in the laparoscopic needle holder. On a vertical surface intended for fixing a video camera, a video camera is fixedly fixed on a mini tripod from the inside with the possibility of rotating the video camera lens. The base of the video camera is fixed at a distance of 6 cm from the right side of this surface and 5 cm from the bottom side of this surface (Fig. 1 element 10). The video camera is directed to the center of the surface imitating the anterior abdominal wall and can be manually adjusted by the trainee during the exercises, in case of practicing skills without the first assistant acting as a chamberman. During the exercises, the video camera is connected to the computer via the USB port to transfer the image from the simulator to the computer monitor. Three holes are formed on the working surface imitating trocar holes in the anterior abdominal wall when performing operational access from the bikini area (Fig. 2 element 12, 13). Thus, in the right part of the student's working surface, there is a hole with a diameter of 12 mm formed at an angle towards the center of the surface imitating the anterior abdominal wall. This hole imitates an optical trocar hole for inserting a laparoscope chamber in the left iliac region (Fig. 2 element 12). This hole is formed 2 cm from the right side and 3 cm from the bottom side of the working surface. Through this hole, a video camera laparoscope is inserted from a medical laparoscopic rack, or a training chamber laparoscope with a laparoscope diameter of not more than 10 mm. When using this hole, manual skills are developed with the participation of the first assistant, who acts as a chamberman. In the center of the working surface there is a hole with a diameter of 8 mm, formed at an angle towards the center of the surface imitating the anterior abdominal wall. This hole simulates a troacate opening in the suprapubic region along the midline of the abdomen for the insertion of a laparoscopic needle holder. This hole is formed in the center of the work surface and 1 cm from the bottom edge of the work surface. In the left part of the working surface there is a hole with a diameter of 8 mm, formed at an angle towards the center of the surface imitating the anterior abdominal wall. This hole simulates a trocar hole in the right iliac region for insertion of an auxiliary laparoscopic instrument, dissector or needle holder. This hole is formed 2 cm from the left side and 3 cm from the bottom side of the work surface. Optimal direction angles of the formed holes allow to avoid biting of the instrument during insertion, extraction and manipulation of laparoscopic instruments, the optimal diameter of the formed holes creates a minimum play of laparoscopic instruments in the hole, which ensures the convenience of practicing manual skills.

В центре поверхности, имитирующей переднюю брюшную стенку, сформировано овальное отверстие размером в длину 23 см и в ширину 19 см. Дальние грани овального отверстия от третьей рабочей поверхности имитируют реберные дуги пациента, в центре дальних граней овального отверстия сформирован овальный выступ размером 1*1,5 см имитирующий мечевидный отросток (фиг. 1 элемент 8), правая и левая грани овального отверстия от третьей рабочей поверхности, имитируют края передней брюшной стенки, ближние дуги овала имитируют внутреннюю поверхность подвздошных костей, ближняя центральная часть овала имитирует лобковый симфиз. На поверхности, имитирующей переднюю брюшную стенку монтированы шесть металлических шпилек диаметром 5 мм и возвышающихся над поверхностью на 1 см (фиг. 2 элемент 11). Все шесть шпилек симметрично расположены на расстоянии 2 см от боковых граней данной поверхности. Дальние 2 шпильки расположены на 3 см от дальней грани поверхности, имитирующей переднюю брюшную стенку, средние 2 шпильки расположены ни 15 см от дальней грани. Ближние 2 шпильки расположены на 25 см от дальней грани поверхности. На выше описанные шпильки фиксируют эластическую ткань через сформированные в ней отверстия, соответственно, расположению металлических шпилек (фиг. 2 элемент 7). Данная ткань на внутренней поверхности имеет графический рисунок, нанесенный маркером, имитирующий края влагалищ прямых мышц живота. Рисунок может быть изменен в зависимости от условий тренировки и имитации степени диастаза прямых мышц живота (фиг. 3 элемент 14). Эластическая ткань при помощи металлических прижимных гаек с внутренней резьбой плотно фиксируется пластиной полиметилметакрилата 0,5 см толщиной, по форме полностью повторяющей поверхность тренажера, имитирующую переднюю брюшную стенку, через сформированные в пей отверстия, диаметром 6 мм соответственно расположению металлических шпилек. Данная эластическая ткань имитирует слои передней брюшной стенки и является расходным материалом. Соответственно ее износу или необходимости создания различной степени диастаза прямых мышц живота, путем нанесения различного графического рисунка на внутреннюю ее поверхность, эластическая ткань может быть заменена. Вертикальная поверхность соединяющая поверхность имитирующую переднюю брюшную стенку с основанием тренажера обеспечивает необходимый объем внутри тренажера для комфортной работы лапароскопических инструментов и создает наиболее реалистичные условия для выполнения упражнений.An oval hole 23 cm long and 19 cm wide is formed in the center of the surface imitating the anterior abdominal wall. 5 cm imitating the xiphoid process (Fig. 1 element 8), the right and left sides of the oval hole from the third working surface imitate the edges of the anterior abdominal wall, the near arcs of the oval imitate the inner surface of the iliac bones, the near central part of the oval imitates the pubic symphysis. On the surface imitating the anterior abdominal wall, six metal pins with a diameter of 5 mm and raised above the surface by 1 cm are mounted (Fig. 2 element 11). All six pins are symmetrically located at a distance of 2 cm from the side faces of this surface. The far 2 hairpins are located 3 cm from the far side of the surface imitating the anterior abdominal wall, the middle 2 hairpins are located 15 cm from the far side. The nearest 2 studs are located 25 cm from the far edge of the surface. The above-described pins fix the elastic tissue through the holes formed in it, respectively, the location of the metal pins (Fig. 2 element 7). This fabric on the inner surface has a graphic pattern applied with a marker, imitating the edges of the sheaths of the rectus abdominis muscles. The drawing can be changed depending on the conditions of training and simulating the degree of diastasis of the rectus abdominis muscles (Fig. 3 element 14). The elastic tissue with the help of metal clamping nuts with an internal thread is tightly fixed with a 0.5 cm thick polymethyl methacrylate plate, the shape of which completely repeats the surface of the simulator, imitating the anterior abdominal wall, through the holes formed in it, 6 mm in diameter, corresponding to the location of the metal pins. This elastic tissue imitates the layers of the anterior abdominal wall and is a consumable material. According to its wear or the need to create a different degree of diastasis of the rectus abdominis muscles, by applying a different graphic pattern to its inner surface, the elastic tissue can be replaced. The vertical surface connecting the surface imitating the anterior abdominal wall with the base of the simulator provides the necessary volume inside the simulator for comfortable operation of laparoscopic instruments and creates the most realistic conditions for performing exercises.

Выполняя упражнения на симуляционном тренажере для отработки мануальных навыков при лапароскопической коррекции диастаза прямых мышц живота возможно использовать различные техники и методики устранения расхождения прямых мышц живота с использованием непрерывного шва монофиламентной нитью или использовать нить с анкерными насечками, либо использовать одиночные швы с различными способами формирования ручных эндоскопических узлов. Также на данном тренажере возможна отработка техники и этапности установки и фиксации сетчатого импланта для профилактики рецидива заболевания с использованием транскутанных швов с использованием игл Берси (Berci) или Эндоклоуз (Endoclose), либо фиксируя сетчатый имплант эндоскопическим герниостеплером.Performing exercises on a simulation simulator for practicing manual skills during laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles, it is possible to use various techniques and methods to eliminate the divergence of the rectus abdominis muscles using a continuous suture with a monofilament thread or use a thread with anchor notches, or use single sutures with various methods of forming manual endoscopic nodes. Also on this simulator, it is possible to practice the technique and stages of installing and fixing a mesh implant to prevent the recurrence of the disease using transcutaneous sutures using Berci or Endoclose needles, or fixing the mesh implant with an endoscopic hernia stapler.

Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков при лапароскопической коррекции диастаза прямых мышц живота имеет следующие преимущества:A simulation simulator for practicing manual skills during laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles has the following advantages:

• удобное устройство фиксации, реализуемое за счет четырех присосок;• convenient fixation device implemented by four suction cups;

• простую конструкцию и технологию изготовления;• simple design and manufacturing technology;

• недорогую экономическую составляющую;• inexpensive economic component;

• простоту применения и эксплуатации;• ease of use and operation;

• низкую стоимость расходных материалов, за счет применения эластической ткани;• low cost of consumables due to the use of elastic fabric;

• высокую вариабельность применения различных техник и методик коррекции диастаза прямых мышц живота;• high variability in the use of various techniques and methods for correcting diastasis of the rectus abdominis muscles;

• оптимальный расположение отверстий для лапароскопических инструментов, что обеспечивает приближение к условиям в операционной;• optimal arrangement of holes for laparoscopic instruments, which provides approximation to the conditions in the operating room;

Симуляционный тренажер для отработки мануальных навыков при лапароскопической коррекции диастаза прямых мышц живота может найти широкое применение среди будущих и практикующих хирургов при освоении и отработки новых техник и отдельных этапов оперативных вмешательств при коррекции диастаза прямых мышц живота.A simulation simulator for practicing manual skills in laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles can be widely used among future and practicing surgeons in mastering and practicing new techniques and individual stages of surgical interventions in the correction of diastasis of the rectus abdominis muscles.

Claims

A simulator for practicing manual skills during laparoscopic correction of diastasis of the rectus abdominis muscles, including a video camera, a training laparoscope and a sheet of transparent monolithic polymethyl methacrylate 27 * 93 cm in size and 0.5 cm thick, which has 5 bends and 5 surfaces;

in this case, the first surface is horizontal, has dimensions of 27*34 cm, is the base of the simulator, has 4 silicone suction cups with a diameter of 4 cm, located symmetrically at the corners at a distance of 2 cm from the edges, in the center of the first surface of the base of the simulator, on the side facing inside the simulator , an oval-shaped foam rubber, having dimensions of 23 * 18 cm and a thickness of 1 cm, is fixedly fixed to simulate the surface of internal organs,

the second surface is located vertically, forming an angle of 90 ° with the first surface, has dimensions of 27 * 8 cm, and on it a video camera is fixed on a mini-tripod with the ability to rotate the lens at a distance of 6 cm and 5 cm from the edges,

the third surface has dimensions of 27 * 9 cm, forms an angle of 140 ° with the second surface, is a working one and is equipped with three holes for trocars,

the fourth surface has dimensions of 27*29 cm, imitates the anterior abdominal wall, is provided with an oval hole in the center 23 cm long and 19 cm wide with an oval ledge 1*1.5 cm in size imitating the xiphoid process, and forms an angle of 120° with the third surface, on the fourth surface, 6 metal pins with a diameter of 5 mm are mounted, rising 1 cm above it, on which, with the help of holes formed according to the location of the metal pins, an elastic tissue is fixed, on the inner surface of which a pattern is applied that imitates the edges of the sheaths of the rectus abdominis muscles, and the oval hole imitates costal arches, edges of the anterior abdominal wall, pubic symphysis and inner surface of the ilium, and

the fifth surface is located vertically, has dimensions of 27*9 cm and forms an angle of 100° with the fourth surface and an angle of 90° with the first surface, connecting them.