Результат интеллектуальной деятельности: Модель формирования открытого пневмоторакса

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к патологической физиологии, общей хирургии, торакальной хирургии и может быть использовано в качестве показательного симуляционного тренажера, а также в качестве испытания новых адгезивных наклеек для устранения открытого пневмоторакса.

Известны различные способы формирования открытого пневмоторакса, как in vitro, так in vivo представленные ниже.

С использованием техники торакоскопии in vivo. Операцию проводят под общим ингаляционным наркозом. Лабораторное животное лежит на здоровом боку. После предварительной обработки антисептиками, намечается точка разреза в IV-V межреберье, справа, кпереди от средней подмышечной линии. Выполняется разрез кожи, затем устанавливается троакар и накладывается искусственный пневмоторакс.(Аспирантские чтения-2015 ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России, 2015 г., с. 235-236).

Для создания модели открытого пневмоторакса были осуществлены следующие операции и манипуляции. Наносилось проникающее ранение правой половины груди с образованием колото-резаной раны длиной 5-8 см в 5-7-ом межреберье справа. Рана носила зияющий характер. На момент ранения отчетливо определялся сбой в сердечной и дыхательной деятельности. Плевральная полость свободно сообщалась с окружающей средой. (Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, далее (ФГБВОУ ВО ВМА им. С.М. Кирова МО РФ) «Совершенствование методов оказания медицинской помощи военнослужащим с жизнеугрожающими последствиями ранений груди в районе боевых действий» Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Розов А.И. 2016 г., 70-71 с.).

Отечественный манекен (симулятор) для отработки навыков по устранению пневмоторакса типа «МУ0131 - Тренажер пункции плевральной полости при пневмотораксе», изготовленный компанией «МЕД Манекен» г. Санкт-Петербург, Россия. Тренажер представляет анатомическую модель верхней части торса человека. Модель имеет удобную систему ориентиров (ключица, грудино-ключично-сосцевидная мышца, ребра), используемых в клинической практике. На боковой поверхности грудной клетки расположен сменный полый блок (уровень 2-7 ребер), наружная стенка которого по своему рельефу и механическим свойствам максимально соответствует естественным характеристикам. Полость блока сообщается с резиновой помпой, с помощью которой может быть создано давление разной величины. Тренажер предназначен для отработки навыков плевральных пункций при напряженном пневмотораксе.

По наиболее близкой по технической сущности в качестве прототипа нами выбрана модель формирования пневмоторакса in vitro на манекене (симуляторе) для отработки навыков по устранению пневмоторакса типа «МУ0131 - Тренажер пункции плевральной полости при пневмотораксе», изготовленный компанией «МЕД Манекен» г. Санкт-Петербург, Россия (ссылка на сайт: http://med-maneken.ru/shop.php?action=good&id=2213).

Тренажер представляет анатомическую модель верхней части торса человека. Модель имеет удобную систему ориентиров (ключица, грудино-ключично-сосцевидная мышца, ребра), используемых в клинической практике. На боковой поверхности грудной клетки расположен сменный полый блок (уровень 2-7 ребер), наружная стенка которого по своему рельефу и механическим свойствам максимально соответствует естественным характеристикам. Полость блока сообщается с резиновой помпой, с помощью которой может быть создано давление разной величины.

По мнению авторов заявляемого способа, как способы-аналоги, так и способ, выбранный нами в качестве прототипа, обладают следующими недостатками. Разработанный тренажер дает возможность создания напряженного пневмоторакса, с возможностью его подержания при помощи систем подачи газа в имитационную плевральную полость, но не выполняется моделирование открытого пневмоторакса, что в свою очередь не дает адекватной возможности оценки эффективности современных и перспективных отечественных адгезивных наклеек с клапаном и без клапана, созданных для устранения открытого пневмоторакса.

Задачей изобретения является:

- разработка модели для отработки мануальных навыков с целью формирования стандартов купирования неотложных состояний при открытом напряженном и ненапряженным пневмотораксе.

- формирование оптимальной модели открытого ненапряженного и напряженного пневмоторакса.

- испытание опытных образцов медицинских изделий с запредельными нагрузками (набора адгезивных наклеек с клапаном и без клапана для устранения открытого пневмоторакса.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в модели формирования открытого пневмоторакса, включающей корпус и насос, корпус выполнен прямоугольным из полиметилметакрилата толщиной 6 мм, швы которого обработаны силиконовым герметиком, при этом на верхней поверхности корпуса выполнено отверстие для моделирования дефекта длиной 80 мм, шириной 40 мм, которое выполнено с возможностью нанесения медицинской адгезивной наклейки, на передней боковой поверхности выполнено отверстие диаметром 25 мм, и на правой боковой поверхности выполнено два круглых отверстия диаметром 15 мм, при этом круглое отверстие на передней боковой поверхности дополнено резьбой для установки трубки с манометром, на концах которой имеется два раздутых шара из каучукового латекса; на правой боковой поверхности выполнены два круглых отверстия для установки манометра и насоса для закачки воздуха в корпус.

Техническим результатом изобретения является разработанный экспериментальный образец (макет) моделирования открытого пневмоторакса. Технический результат достигается тем, что образец опытного изделия по моделированию открытого пневмоторакса изначально выполнялся при помощи 3D моделирования с использованием программы «КОМПАС 3D». После чего в качестве материала для реализации данного устройства выбран полиметилметакрилат толщиной 6 мм. С помощью клея «Acrifix-117» и термической обработки выполнен прямоугольный опытный образец длиной 500 мм, шириной 350 мм, высотой 200 мм. Для дополнительной герметичности швы обработаны силиконовым герметиком «Silirub-2». Таким образом мы сформировали основу экспериментального устройства. После чего выполнены технические отверстия: прямоугольной формы на верхней поверхности макета длиной 80 мм, шириной 40 мм, круглое на передней боковой поверхности диаметром 25 мм, и на правой боковой поверхности два круглых отверстия диаметром 15 мм. Прямоугольное отверстие на верхней поверхности выполнено для испытания специальной медицинской адгезивной наклейки (отверстие моделирует открытый пневмоторакс). Круглое отверстие на передней боковой поверхности дополненное резьбой для установки трубки с манометром, на концах которой имеется два раздутых шара из каучукового латекса (представляющие собой легкое и окружающею среду в момент покоя). Два круглых отверстия на правой боковой поверхности выполнены для установки манометра и устройства для закачки воздуха в герметичную коробку имитирующая плевральную полость (создание положительного давление (Р мм.вод.ст.) в ней необходимо для оценки адгезивных свойств наклейки на верхней поверхности устройства. После чего нами апробирована герметизирующая наклейка, наклеенная на прямоугольное отверстие на верхней поверхности макета. Специализированная медицинская наклейка показала хорошие адгезивные свойства при наложении на отверстие на верхней поверхности макета. Даже при положительном Р=20,40 мм вод.ст., наклейка хорошо прилипает к поверхности макета, данных за разгерметизацию не получено.

На фиг. 1 представлена схема модели аппарата для моделирования открытого пневмоторакса, на фиг. 2 - продольное сечение стенки схема модели аппарата для моделирования открытого пневмоторакса.

Устройство содержит:

1) корпус (грудная клетка);

2) дефект (модель дефекта грудной стенки);

3-а) наружный шар (внешняя среда), б) внутренний шар (имитирующий легкое);

4) грушевидный насос;

5) манометр отображения давления корпуса;

6) манометр отображения давления в шарах. Устройство работает следующим образом:

На дефект (2), находящийся на корпусе на передней-верхней поверхности (1), накладывается апробируемая герметизирующая наклейка (для оценки адгезивных свойств), после чего при помощи грушевидного насоса с клапаном (4) подается атмосферный воздух в полость корпуса (имитирующий плевральную полость) (1), с последующей оценкой на манометрах отображения давления (Р мм.вод.ст.) корпуса и шаров (1), (3а, 3б), (5), (6).

Разработанная модель дает возможность отработки мануальных навыков с целью формирования стандартов купирования неотложных состояний при открытом напряженном и ненапряженным пневмотораксе; дает возможность обеспечить формирование оптимальной модели открытого ненапряженного и напряженного пневмоторакса; дает возможность провести испытание опытных образцов медицинских изделий с запредельными нагрузками (набора адгезивных наклеек с клапаном и без клапана для устранения открытого пневмоторакса».