RU2806054C1 - Simulator for practicing manipulations on the vessels of the femoral and patellone region - Google Patents
Simulator for practicing manipulations on the vessels of the femoral and patellone region Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806054C1 RU2806054C1 RU2022133778A RU2022133778A RU2806054C1 RU 2806054 C1 RU2806054 C1 RU 2806054C1 RU 2022133778 A RU2022133778 A RU 2022133778A RU 2022133778 A RU2022133778 A RU 2022133778A RU 2806054 C1 RU2806054 C1 RU 2806054C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- femoral
- simulator
- patella
- arteries
- vessels
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к медицине, к устройствам для обучения врачей по специальностям профессиональных и образовательных стандартов «хирургия», «сердечно-сосудистая хирургия», «анестезиология и реаниматология», «рентгенология и ультразвуковая диагностика». Тренажер предназначен для отработки операций на бедренной и надколенной артериях в типичных для доступа областях.The present invention relates to medicine, to devices for training doctors in the specialties of professional and educational standards: “surgery”, “cardiovascular surgery”, “anesthesiology and resuscitation”, “radiology and ultrasound diagnostics”. The simulator is designed for practicing operations on the femoral and patellar arteries in typical access areas.
На настоящий момент для обучения навыков выполнения доступа к сосудам известно устройство «The VI Box - Pulsatile Wet Lab Вох» (https://lifelikebiotissue.com/shop/cardiac/vi-box) в которое устанавливается операционный блок «Embedded Femoral Groin Model». Тренажер включает синтетические сосуды, реалистично повторяющие ткани артерий и вен. Основу операционного блока составляет материал, позволяющий использовать ультразвуковую навигацию при выполнении манипуляций. Тренажер снабжен механизмом, нагнетающим пульсирующий и постоянный поток жидкости.Currently, for training skills in accessing vessels, the device “The VI Box - Pulsatile Wet Lab Box” (https://lifelikebiotissue.com/shop/cardiac/vi-box) is known, into which the operating block “Embedded Femoral Groin Model” is installed. . The simulator includes synthetic vessels that realistically replicate the tissue of arteries and veins. The basis of the operating unit is a material that allows the use of ultrasound navigation when performing manipulations. The simulator is equipped with a mechanism that pumps a pulsating and constant flow of liquid.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
а) операционный модуль выполнен из гидрофильных материалов, которые имеют ограниченный период эксплуатации и сопровождаются определенными трудностями при уходе и транспортировке сменных блоков;a) the operating module is made of hydrophilic materials, which have a limited period of operation and are accompanied by certain difficulties in maintaining and transporting replaceable units;
б) примитивное выполнение модели не позволяет реалистично визуализировать анатомические области;b) the primitive execution of the model does not allow realistic visualization of anatomical areas;
в) высокая стоимость сменного блока ограничивает массовое использование тренажера в практическом обучении;c) the high cost of a replaceable unit limits the widespread use of the simulator in practical training;
г) ткани, окружающие сосуды, а также имитация кожного покрова довольно скользкие и грубые при тактильном и оперативном воздействии.d) the tissues surrounding the vessels, as well as the imitation of the skin, are quite slippery and rough under tactile and operational influence.
Из отечественных устройств известно изобретение «Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем» (патент RU 2739667C1, МПК № G09B 23/286, 28.12.2020). Тренажер позволяет проводить инвазивные манипуляции под ультразвуковым контролем. Устройство представлено емкостью для жидкости, которая сообщается с роторным насосом, который обеспечивает перистальтическую подачу жидкости. Отмечается наличие возможности изменения скорости вращения ротора. Ультразвуковой блок содержит имитаторы сосудов разного диаметра, которые расположены змеевидным образом.Among domestic devices, the invention “Universal simulator for teaching Doppler measurements, puncture and catheterization of vessels under ultrasound control” is known (patent RU 2739667C1, IPC No. G09B 23/286, 12/28/2020). The simulator allows you to perform invasive manipulations under ultrasound guidance. The device is represented by a container for liquid, which communicates with a rotary pump, which provides peristaltic supply of liquid. It is noted that it is possible to change the rotor rotation speed. The ultrasound unit contains simulators of vessels of different diameters, which are arranged in a serpentine manner.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
а) роторный насос не обеспечивает максимально-реалистичную имитацию сосудистой перистальтики, так как не может обеспечить достаточное давление жидкости в системе трубок;a) a rotary pump does not provide the most realistic simulation of vascular peristalsis, since it cannot provide sufficient fluid pressure in the tubing system;
б) отсутствие программно-технического решения анализа ошибок не позволяет в полной мере судить о правильности выполнения инвазивных манипуляций;b) the lack of a software and hardware solution for error analysis does not allow us to fully judge the correctness of invasive manipulations;
в) непрерывный ход сосуда разного диаметра, расположенный змеевидным образом не соответствует представлениям топографической анатомии человека, что может способствовать закреплению ложных навыков и знаний;c) the continuous course of a vessel of different diameters, located in a serpentine manner, does not correspond to the ideas of topographic human anatomy, which can contribute to the consolidation of false skills and knowledge;
г) отсутствие в ультразвуковом модуле имитаторов вен и нервов ограничивает учебные возможности устройства.d) the absence of vein and nerve simulators in the ultrasound module limits the training capabilities of the device.
Предложенное техническое решение позволяет устранить выявленные недостатки аналогов. В основу изобретения положена задача более точной модели тренажера.The proposed technical solution allows us to eliminate the identified shortcomings of analogues. The invention is based on the task of creating a more accurate model of the simulator.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что тренажер для отработки манипуляций на сосудах бедра и надколенной области, включающий имитаторы сосудов, устройство нагнетания пульсирующего потока жидкости и блок управления с программным обеспечением, представляет собой упругий и эластичный имитатор бедра и паха с костными ориентирами и отверстиями в бедренной и надколенной областях для визуализации сосудов, усеченный сверху горизонтальной плоскостью над пупком, кнаружи сагиттальной за пупком, по задней поверхности - проходящей вдоль него фронтальной плоскостью; в проекциях доступа к бедренной и надколенной артериям в имитаторе бедра и паха выполнены полости для размещения сменных блоков, представляющих собой цельные силиконовые блоки с имитаторами кожи, мышц и бедренной или надколенной артерий, при этом артерии скрыты мышечными пучками, расположенными в виде натянутых створок, костные ориентиры размещены с возможностью обозначения тактильных ориентиров: бедренного, надколенника, лобкового с участком седалищной, подвздошного в области передней верхней ости; блок управления выполнен с возможностью сбора данных о временных интервалах выполнения манипуляций с помощью датчика давления и контроля результатов их выполнения, имитаторы сосудов представляют собой замкнутую систему трубок с устройством нагнетания пульсирующей жидкости; а соотношения внутреннего диаметра и толщины стенки сосудов выбраны в бедренной области: 10-12/1-1,5 мм; в надколенной области 6-8/1 мм.The solution to this problem is ensured by the fact that the simulator for practicing manipulations on the vessels of the thigh and patellar region, including vessel simulators, a device for injecting a pulsating fluid flow and a control unit with software, is an elastic and elastic simulator of the thigh and groin with bone landmarks and holes in the femoral and suprapatella areas for visualization of blood vessels, truncated from above by a horizontal plane above the navel, outwardly by a sagittal plane behind the navel, along the posterior surface by a frontal plane running along it; in the access projections to the femoral and patellar arteries, cavities are made in the femoral and groin simulator to accommodate replaceable blocks, which are solid silicone blocks with simulators of skin, muscles and the femoral or patellar arteries, while the arteries are hidden by muscle bundles located in the form of tensioned flaps, bone landmarks are placed with the ability to designate tactile landmarks: femoral, patella, pubic with the sciatic area, iliac in the area of the anterior superior spine; the control unit is configured to collect data on time intervals for performing manipulations using a pressure sensor and monitoring the results of their implementation; vessel simulators are a closed system of tubes with a device for injecting pulsating liquid; and the ratio of the internal diameter and wall thickness of the vessels is selected in the femoral region: 10-12/1-1.5 mm; in the patella region 6-8/1 mm.
Выполнение тренажера из упругих эластичных материалов обеспечивает более четкое представление о тактильных взаимодействиях с тканями. Наличие блоков также дает возможность более точного ознакомления с участками исследуемых мышц. Наличие блока управления с программным обеспечением обеспечивает возможность контроля выполнения навыков.Making the simulator from elastic elastic materials provides a clearer understanding of tactile interactions with tissues. The presence of blocks also makes it possible to more accurately familiarize yourself with the areas of the muscles being studied. The presence of a control unit with software provides the ability to control the execution of skills.
Изобретение поясняется фиг. 1, на которой представлены общие ориентиры модели, фиг. 2, на которой показаны имеющиеся костные ориентиры, фиг. 3, на которой показано устройство технических полостей, фиг. 4, на которой показаны оперативные доступы. На фиг. 5 представлен блок управления, на фиг. 6 - органы управления устройством.The invention is illustrated in Fig. 1, which shows the general guidelines of the model, FIG. 2, which shows the existing bony landmarks, FIG. 3, which shows the arrangement of technical cavities, FIG. 4, which shows operational approaches. In fig. 5 shows the control unit, Fig. 6 - device controls.
Тренажер выполнен из искусственных безопасных для здоровья человека материалов, максимально напоминающих реальные ткани по визуальным и тактильным характеристикам (в том числе при воздействии, например, разрез, прокол), представлен упругой, эластичной имитацией бедра и паха с костными ориентирами и наличием отверстий в бедренной и надколенной областях для визуализации одноименных сосудов. Анатомическая модель (фиг. 1) имеет границы и усечена плоскостями: сверху - горизонтальной над пупком 1, кнаружи - сагиттальной 2 за пупком, по задней поверхности - фронтальной 3 на четверть вдоль модели.The simulator is made of artificial materials that are safe for human health, closely resembling real tissue in terms of visual and tactile characteristics (including when exposed to, for example, an incision, a puncture), and is represented by an elastic, elastic imitation of the hip and groin with bone landmarks and the presence of holes in the femoral and suprapatella areas for visualization of the vessels of the same name. The anatomical model (Fig. 1) has boundaries and is truncated by planes: from above - horizontal above the navel 1, from the outside - sagittal 2 behind the navel, along the back surface - frontal 3 by a quarter along the model.
Нога располагается в положении, соответствующим типичному положению на операционном столе, а именно с отведением бедра кнаружи и несколько согнутым коленом (фиг. 1). В проекциях доступа (фиг. 2) к бедренной и надколенной артериям выполнены вдавления - полости для сменных блоков 4 различного типа. В области обоих доступов - обозначены препятствием участки мышц, расположенных в виде натянутых створок (портняжная, приводящая, тонкая, двуглавая и др.).The leg is placed in a position corresponding to the typical position on the operating table, namely with the hip abducted outward and the knee slightly bent (Fig. 1). In the access projections (Fig. 2) to the femoral and patellar arteries, impressions are made - cavities for replaceable blocks of 4 different types. In the area of both approaches, areas of muscles located in the form of tense flaps (sartorius, adductor, gracilis, biceps, etc.) are marked as an obstacle.
Тренажер включает участки имитации костей (фиг. 3) для обозначения тактильных (при пальпации) ориентиров: часть подвздошной в области ее передней верхней ости 5, лобковую с участком седалищной 6, бедренную кость 7, надколенник 8.The simulator includes areas of bone imitation (Fig. 3) to indicate tactile (during palpation) landmarks: part of the ilium in the area of its anterior superior spine 5, pubis with the ischium area 6, femur 7, patella 8.
Тренажер содержит замкнутую систему трубок (избражено непрерывнйо и пункцтирной линией на фиг. 4). Тренажер может быть дополнен устройством нагнетания пульсирующей жидкости, программой дистанционного управления (блок управления) (фиг. 5) и органы управления устройством (фиг. 6).The simulator contains a closed system of tubes (shown as a continuous and dotted line in Fig. 4). The simulator can be supplemented with a pulsating fluid injection device, a remote control program (control unit) (Fig. 5) and device controls (Fig. 6).
Вариации сменных блоков:Replacement block variations:
- цельный блок с покровом кожи, мышечными створками и артерией. Цельный силиконовый блок, волокнистый, растяжимый, подразумевающий этапное выделение артерии перед работой. Цельный блок позволяет выполнить отработку ультразвуковых микроинвазивных навыков на сосудисто-нервном пучке (пункция, катетеризация);- a single block with skin cover, muscle valves and artery. One-piece silicone block, fibrous, stretchable, implying step-by-step isolation of the artery before work. The one-piece block allows you to practice ultrasonic microinvasive skills on the neurovascular bundle (puncture, catheterization);
- оперативная область уже содержит разрез. Кожа разведена в стороны. Глубже, на середине, располагаются 2 пучка мышц, выполненных в виде «приоткрытых ворот», в глубине которых располагается артерия. Бедренная или надколенная артерия скрыты мышечными пучками и являются предметом задачи. Тренировка навыка подразумевает использование дополнительного инструмента (ранорасширителя) или ассистента.- the surgical area already contains an incision. The skin is spread to the sides. Deeper, in the middle, there are 2 bundles of muscles, made in the form of “ajar gates”, in the depths of which the artery is located. The femoral or patellar artery is hidden by muscle bundles and is the subject of the task. Training the skill involves the use of an additional tool (retractor) or an assistant.
- со свободнолежащей артерией. Вымощенные стенки, широкое пространство. Артерия находится на дне глубокой раны размерами 15×7 см.- with a free-lying artery. Paved walls, wide space. The artery is located at the bottom of a deep wound measuring 15x7 cm.
Вариации сосудов (внутренний диаметр / толщина стенки, мм):Vessel variations (internal diameter / wall thickness, mm):
- бедренная область: 10-12/1-1,5;- femoral area: 10-12/1-1.5;
- надколенная область: 6-8/1.- patellar region: 6-8/1.
Программное обеспечение предназначено для версии тренажера с пульсирующей помпой и позволяет управлять как одним, так и более (2, 3, 4, 10 и пр.) подключенных тренажеров посредством сети, основанной на Wi-Fi канале передачи данных. В результате работы изделия в блоке управления фиг. 6 осуществляется сбор следующих данных, а именно, регистрируются параметры: имя профиля, скорость выполнения доступа - от старта до времени пережатия сосуда (датчик давления регистрирует отсутствие или изменение тока и отмечает временной период между указанными параметрами, время непосредственного выполнения операции (до снятия держалки), контроль (визуальный, аппаратный) результатов работы.The software is designed for the version of the simulator with a pulsating pump and allows you to control one or more (2, 3, 4, 10, etc.) connected simulators via a network based on a Wi-Fi data transmission channel. As a result of the operation of the product in the control unit of Fig. 6, the following data is collected, namely, the parameters are registered: profile name, access speed - from start to the time of vessel clamping (the pressure sensor registers the absence or change of current and marks the time period between the specified parameters, the time of the actual operation (before removing the holder) , control (visual, hardware) of work results.
Формализованный контроль выполнения навыков осуществляется в том числе с использованием рейтинговых методик оценки.Formal control of the performance of skills is carried out, among other things, using rating assessment methods.
Программное обеспечение выполняет следующие функции:The software performs the following functions:
Включение и выключение тренажера с пульта и непосредственно с предложения.Turning the simulator on and off from the remote control and directly from the offer.
Посредством активации датчика давления описывает временные интервалы выполнения конкретной операции.By activating the pressure sensor, it describes the time intervals for performing a specific operation.
Содержит стандартное приложение оценки навыков (утвержденной аккредитационным советом), а также специально-разработанное сложное 5-бальное алгоритмическое приложение оценки текущих данных с помощью адаптированной многоуровневой системы сложной оценки практических навыков.Contains a standard skills assessment application (approved by the accreditation council), as well as a specially developed complex 5-point algorithmic application for assessing current data using an adapted multi-level system for complex assessment of practical skills.
Настоящее учебное изделие предназначено для отработки оперативных вмешательств на сосудах в указанных областях, а также подразумевает использование модели в целом при демонстрации выполнения хирургических навыков. В предполагаемых к оперативному воздействию областях располагаются блоки с сосудами, с возможностью пульсации и без нее. При включении команды старт на блоке управления в замкнутую систему сосудов подается пульсирующая жидкость. Пульсирующая область поступает в имитации артерий бедренной и надколенной области, а также путем технических изломов системы сосудов в преддверии подколенного блока для достижения потери пульсации в вену надколенной области.This educational product is intended for practicing surgical interventions on blood vessels in the specified areas, and also implies the use of the model as a whole when demonstrating the performance of surgical skills. In the areas intended for surgical intervention, blocks with vessels are located, with and without the possibility of pulsation. When the start command is activated on the control unit, pulsating liquid is supplied to the closed system of vessels. The pulsating area enters the imitation of the arteries of the femoral and patellar region, as well as through technical breaks in the vascular system in the vestibule of the popliteal block to achieve loss of pulsation into the vein of the patellar region.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2806054C1 true RU2806054C1 (en) | 2023-10-25 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN208569972U (en) * | 2018-01-20 | 2019-03-01 | 上海璞临医疗科技有限公司 | A kind of cardiovascular interventional operation training simulator |
RU2739667C1 (en) * | 2020-07-17 | 2020-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Universal simulator for training of dopplerometry, puncture and catheterisation of vessels under ultrasound control |
RU203406U1 (en) * | 2020-11-25 | 2021-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Simulation model of the lower limb of the human torso |
US11263922B2 (en) * | 2019-07-31 | 2022-03-01 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Cannulation simulation |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN208569972U (en) * | 2018-01-20 | 2019-03-01 | 上海璞临医疗科技有限公司 | A kind of cardiovascular interventional operation training simulator |
US11263922B2 (en) * | 2019-07-31 | 2022-03-01 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Cannulation simulation |
RU2739667C1 (en) * | 2020-07-17 | 2020-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Universal simulator for training of dopplerometry, puncture and catheterisation of vessels under ultrasound control |
RU203406U1 (en) * | 2020-11-25 | 2021-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Simulation model of the lower limb of the human torso |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070003917A1 (en) | Medical training system for diagnostic examinations performed by palpation | |
AU755575B2 (en) | Clinical and/or surgical training apparatus | |
JP2007528029A (en) | Medical training and evaluation apparatus and method | |
US11074833B2 (en) | Systems and methods for simulating hemodynamically responsive vasculatures | |
Escoto et al. | Force sensing-based simulator for arthroscopic skills assessment in orthopaedic knee surgery. | |
Song et al. | Current and potential use of fresh frozen cadaver in surgical training and anatomical education | |
Klein et al. | Validation of a novel cost effective easy to produce and durable in vitro model for kidney-puncture and percutaneous nephrolitholapaxy-simulation | |
US20210327305A1 (en) | System for validating and training invasive interventions | |
Escoto et al. | A knee arthroscopy simulator: design and validation | |
RU2806054C1 (en) | Simulator for practicing manipulations on the vessels of the femoral and patellone region | |
JP6655630B2 (en) | Apparatus and method for simulation of surface bleeding | |
Ilgaz et al. | The significance of artificial intelligence platforms in anatomy education: an experience with ChatGPT and google bard | |
Siddiqi et al. | Evaluation of Osteopathic Principles in Cadaveric Specimens Using Radiological Assessment | |
Wucherer et al. | Development and procedural evaluation of immersive medical simulation environments | |
RU2762913C1 (en) | Method for practicing skills of triangulation in arthroscopic knee joint surgery using simulation technology | |
Mazilu et al. | Synthetic torso for training in and evaluation of urologic laparoscopic skills | |
RU213757U1 (en) | Imitation of the patient's head | |
Picard et al. | (vii) Role of Computer Assisted Surgery (CAS) in Training and Outcomes | |
Colombo et al. | Urinary bladder test device to integrate basic ultrasound training for nurses | |
RU155991U1 (en) | MEDICAL SIMULATOR FOR EXERCISING MANUAL SKILLS IN TRAUMATOLOGY AND ORTHOPEDICS IN THE LOWER EXTREMITY | |
RU2739667C1 (en) | Universal simulator for training of dopplerometry, puncture and catheterisation of vessels under ultrasound control | |
RU178270U1 (en) | A training complex for teaching minimally invasive surgical interventions under ultrasound guidance on the abdominal organs | |
RU2715146C1 (en) | Simulator for obtaining practical skills in surgical management of trauma-orthopedic pathologies of mammals and method of obtaining practical skills in surgical management of trauma-orthopedic pathologies of mammals | |
RU2815790C2 (en) | Simulator for mastering technique of laparotomy and surgical operations on intestines and stomach of animals | |
Anderson et al. | Integrated Lower Extremity Trauma |