Тренажер по освоению мануальных навыков при формировании хирургических узлов

Изобретение относится к учебным симуляционным устройствам, тренажерам практических навыков, используемых в обучающем процессе в высших медицинских учреждениях, на разных этапах обучения студентов, и молодых специалистов с целью демонстрации и обучения технике вязания хирургических узлов или повышения уровня мастерства мануальных навыков.

Известен хирургический тренажер Dock 2.0* по общей хирургии для студентов и молодых специалистов, на котором возможно отработать завязывание узлов и наложение швов, производитель ООО «Центр инновационных методов медицинского образования». Данный тренажер используется для подготовки и демонстрации практических навыков по оперативной хирургии, а также совершенствования хирургической техники в домашних условиях. Позволяет овладеть и довести до необходимого уровня мануальный навык. Комплектация: противоскользящая платформа, набор элементов для фиксации, блок фиксации рабочих платформ, включающий тренажер для отработки узлов под натяжением, тренажер для отработки узлов на глубине, тренажер контроля силы натяжения нити базовый, тренажер контроля силы натяжения нити продвинутый, тренажер для отработки интрадермального (косметического) шва. Отрабатываемые навыки: формирование хирургических узлов при ушивании поверхностных ран и ран на глубине, отработка силы натяжения нити при формировании узла, отработка силы сведения краев при ушивании раны, формирование хирургических узловых и непрерывных швов, формирование интрадермального (косметического) шва, снятие кожных узловых и непрерывных швов, снятие интрадермального (косметического) шва. Правила эксплуатации тренажера Dock 2.0*: создан для освоения и отработки базовых навыков хирурга, а также совершенствования хирургической техники в домашних условиях, размещая его на ровной поверхности в помещении с хорошим освещением; не пытайтесь самостоятельно производить ремонт или изменение изделия; не пытайтесь самостоятельно изменить конструкцию тренажера или использовать детали, купленные не у официального производителя (www.wetlab.spb.ru / Хирургические тренажеры для студентов медиков от центра WETLAB-WETLAB).

Недостатками данного тренажера являются: противоскользящая платформа не устойчива на одном месте при выполнении натяжения нитей в процессе отработки навыков из-за своего размера; набор элементов для фиксации и блок фиксации рабочих платформ состоят из клейких материалов, которые при смене тренажеров различного целевого назначения, имеющиеся в комплекте и регулярной эксплуатации (менее месяца) приходят в негодность, а их замена и приобретение нового набора элементов для фиксации влечет за собой увеличение расходов на обучение. Тренажер для отработки узлов на глубине, оснащен стационарными условиями, которые не позволяют варьировать сложность и вариабельность клинических ситуаций. Металлический крючок внутри резервуара плотно фиксирован к панели, без элемента имитации тургора анатомической структуры, что существенно усложняет формирование клинических навыков формирования хирургических узлов в глубине раны, отработки степени натяжения нити при формировании узла. Тренажеры контроля силы натяжения нити базовый и тренажер контроля силы натяжения нити продвинутый находятся на разных блоках, что требует регулярной смены их на платформе, так как это один из начальных уровней освоения хирургических навыков. Наряду с вышесказанным, следует отметить необходимость регулярно переставлять рабочие блоки на противоскользящей платформе с учетом отрабатываемого навыка. Это способствует дополнительной амортизации и изнашиванию фиксирующих элементов. В тренажере для отработки интрадермального (косметического) шва также подлежит замене дорогостоящий материал, имитирующий кожу, и фиксирующие элементы, что ведет к удорожанию процесса обучения. Иными словами регулярное использование тренажера Dock 2.0* с учебной целью в условиях образовательного учреждения не рентабельно, а использование деталей, купленных у неофициального производителя, может сопровождаться повреждением устройства и невозможностью эксплуатации в полном объеме. Следует говорить об ограничении вариантов использования данной модели.

Технический результат предлагаемого тренажера - технически простой, удобный в применении тренажер, обеспечивающий надежность и взаимозаменяемость рабочих блоков, укомплектованный большим набором рабочих блоков, с целью вариативности по сложности клинических ситуаций и отработки базовых хирургических навыков с учетом эластичности анатомических структур.

Сущность изобретения тренажера по освоению мануальных навыков при формировании хирургических узлов - блоки для выполнения наиболее часто используемых 12-ти хирургических узлов, каждый из которых моделирует ту или иную хирургическую ситуацию, и единой платформы для всех этих блоков простой и удобной в применении, обеспечивающей надежность и взаимозаменяемость рабочих деталей.

На фиг. 1 представлена общая схема тренажера по освоению мануальных навыков при формировании хирургических узлов. Тренажер, который состоит из платформы, выполненной из ламинированного ДСП, прямоугольной формы размерами 800*400*20 мм, на которой размещены 12 фиксированных объектов. Объекты №1-3 изготовлены из резиновой трубки наружным диаметром 5 мм, с толщиной стенок 2 мм, внутренним диаметром 3 мм, твердость 45 Шор А (фиг. 2). Объекты №1, №2, №3 расположены вдоль зафиксированной между тремя металлическими крючками резиновой трубки. Металлические крючки фиксированы на платформе таким образом, что натянутая между ними резинка отстоит от платформы на 4 см и формирует равнобедренный треугольник с длиной сторон 50 см и основанием 15 см. На длинных участках трубки на расстоянии 11 см от «вершины» треугольника и 10 см друг от друга нанесены отметки длиной 2 см. Таким образом, расстояние между отметками на объекте №1 составляет 4,5 см, на объекте №2 - 7,5 см, на объекте №3 - 8,5 см. На объектах №1 - №3 моделируют сопоставление краев апоневроза при ушивании лапаротомной раны после общей лапаротомии.

Объекты №4 -10 изготовлены из сантехнической канализационной пластиковой трубы диаметром 110 мм, 75 мм, 50 мм соответственно (фиг. 3-4), длиной 130 мм (для объектов №4-6) и 200 мм (для объектов №7-8), которая фиксирована на платформе сантехнической пластиковой канализационной заглушкой соответствующего диаметра и резиновой трубки наружным диаметром 5 мм, с толщиной стенок 2 мм, внутренним диаметром 3 мм, твердость 45 Шор А, длинной 180 мм. На высоте 6 см от дна трубы сформированы 2 отверстия диаметром 6 мм, через которые проведена резиновая трубка, фиксированная в натяжении с лицевой стороны пластиковой трубы с помощью зажима для пакетов. На объектах №4, 5, 6, 7 предлагают сопоставить края натянутых резинок путем наложения узла в сложных условиях. На объекте №4 моделируют перевязку зональных ветвей селезеночной артерии при спленэктомии в глубине лапаротомной раны средне-срединным доступом. На объекте №5 моделируют сопоставление ножек диафрагмы в глубине лапаротомной раны при оперативном вмешательстве по поводу грыжи пищеводного отверстия диафрагмы. На объекте №6 моделируют перевязку верхней щитовидной артерии при тиреоидэктомии или сопоставление краев брюшины в мини-лапаротомной ране при аппендэктомии.

Объекты №7-8 изготовлены из трубы диаметром 50 мм, высотой 200 мм, с дополнительным отверстием для удобства визуальной оценки качества наложения узла, а также для удобства извлечения использованной лигатуры (фиг. 5-6). На объекте №7 моделируют перевязку пузырного протока при холецистэктомии из мини-лапаротомного доступа с использованием кольцевого ранорасширителя с набором фиксируемых шарнирных ретракторов.

Объект №8 имеет лишь одну точку фиксации резиновой трубки на высоте 50 мм от дна трубы, противоположный ее конец свободно свисает внутри просвета пластиковой трубы (фиг. 7). На объекте №8 моделируют перевязку пузырной артерии при холецистэктомии из мини-лапаротомного доступа с использованием кольцевого ранорасширителя с набором фиксируемых шарнирных ретракторов.

Объекты №9 и 12 изготовлены из металлического крючка высотой 5 см, диаметром изгиба 3 см, фиксированного на платформе. На объекте №9 поверх металлического крючка фиксирована резиновая трубка наружным диаметром 5 мм, с толщиной стенок 2 мм, внутренним диаметром 3 мм, твердостью 45 Шор А по всей его длине (фиг. 8). На объекте №9 моделируют экономию шовного материала, при создании межкишечного анастомоза. На объекте №12 моделируют удавливание основания аппендикулярного отростка при выполнении лапароскопической аппендэктомии.

Объекты №10, №11 изготовлены из поролоновой трубки, используемой в строительстве при изоляции полипропиленовой трубы. Наружный диаметр поролоновой трубки - 8 см, внутренний диаметр 6 см, длинной 12 см (фиг. 9). Объекты №10-11 расположены вдоль зафиксированной между зажимами для пакетов поролоновой трубки. Зажимы для пакетов фиксированы к платформе. Трубка рассечена продольным разрезом, который направлен кверху. На противоположных краях вдоль разреза на расстоянии 5 см друг от друга и 1,5 см от края разреза нанесены метки в виде окружности диаметром 1 см соответственно объектам №10 и №11. На объектах №10 и №11 моделируют наложение кожных швов на лапаротомную рану после срединной лапаротомии.

На тренажере обучаемому предлагают сформировать 12 наиболее часто используемых хирургических узлов, каждый из которых моделирует ту или иную хирургическую ситуацию. На платформе 12 предлагаемых объектов пронумерованы, задания расположены по мере возрастания уровня их сложности.

Отрабатываемые навыки: формирование хирургических узлов при ушивании поверхностных ран, ран на глубине, ран в стесненных условиях, то есть в физиологических колодцах, в том числе наложение лигатуры с короткими концами нитей, используя кровоостанавливающие зажимы с целью экономии шовного материала, отработка силы натяжения нити при формировании узла, отработка степени силы сведения краев при ушивании раны, навык контроля наложения и фиксации узла в желаемом месте, то есть на одной из сторон раневой поверхности, формирование хирургических узловых и непрерывных швов, формирование интрадермального (косметического) шва, снятие кожных узловых и непрерывных швов, снятие интрадермального (косметического) шва.

При выполнении заданий рекомендовано использование хирургического инструментария. Набор инструментов для выполнения заданий на объектах №7-8: диссектор (200 мм) два кровоостанавливающих зажима (200 мм) с целью проведения лигатуры под воображаемыми структурами, вилочка Виноградова (узлопереместитель) для фиксации узла на дне колодца. Набор инструментов для выполнения заданий на объекте №9: два кровоостанавливающих зажима (200 мм). Набор инструментов для выполнения заданий на объектах №10-11: иглодержатель (200 мм), травматическую режущую хирургическую иглу 60 мм в диаметре, хирургический пинцет (200 мм).

На фиг. 10 представлен набор инструментов для выполнения заданий на тренажере.

На каждом из объектов необходимо наложить лигатуру и качественно зафиксировать узел с соблюдением норм и требований, предъявляемых к хирургическому узлу. Сложность его формирования и фиксации заключается в выработке навыка не распускать первую наложенную полупетлю при формировании второй полупетли, что позволяет надежно зафиксировать и сопоставить сближаемые ткани и анатомические структуры.

При выполнении заданий на объектах №1-12 обращают внимание на правильную технику формирования узлов, на одинаковую длину концов нитей после окончания формирования узла (допускается разница в длине нитей до 3 см), на чередование «правого» и «левого» узлов в процессе формирования, на отсутствие диастаза между сопоставляемыми краями резиновых трубок, на достаточную фиксацию последней полупетли, на время выполнения всех 12-ти заданий.

Пример выполнения задания на объектах №1-3.

Ушивание поверхностно расположенной анатомической структуры. Обучаемый формирует узлы вдоль резиновой трубки в пределах отмеченных границ, с целью сопоставления краев резиновой трубки. От узла №1 к узлу №3 степень натяжения увеличивается, так как расстояние от сопоставляемых краев также увеличивается.

Пример выполнения задания на объектах №4-7.

Перевязка анатомической структуры в физиологическом колодце. Обучаемый фиксирует лигатуру в концах браншей кровоостанавливающего зажима для удобства ее подачи в воображаемый физиологический колодец. Фиксируя в руке диссектор, заводит его под резиновые трубки и раскрывает бранши. Одновременно с этим другой рукой опускает кровоостанавливающий зажим в колодец, подавая лигатуру в раскрытые бранши диссектора и фиксирует ее. После чего раскрывает бранши кровоостанавливающего зажима, отпустив лигатуру, и извлекает его из колодца. Далее формирует первую полупетлю вне полости колодца и при помощи вилочки Виноградова опускает ее на дно колодца, сопоставляя края резиновых трубок. Удерживая оба конца лигатуры в натяжении, формирует вторую полупетлю, поменяв неправление узла, и погружает ее на первую полупетлю вилочкой Виноградова, тем самым зафиксировав узел. Поменяв направление узла, формирует третью полупетлю, затягивая узел с помощью вилочки Виноградова.

Пример выполнения задания на объекте №8.

Перевязка анатомической структуры в физиологическом колодце. До погружения лигатуры в колодец обучаемый фиксирует конец резиновой трубки внутри колодца браншами диссектора. Далее фиксирует лигатуру в концах браншей кровоостанавливающего зажима для удобства ее подачи в воображаемый физиологический колодец. После чего опускает кровоостанавливающий зажим с лигатурой в колодец одной рукой и проводит его под браншами диссектора, чтобы лигатура плотно обхватила резиновую трубку. Извлекает из колодца кровоостанавливающий зажим, после чего раскрывает бранши, освобождая конец лигатуры. Далее из двух концов лигатуры вне полости колодца формирует первую полупетлю и при помощи вилочки Виноградова опускает ее на дно колодца. Удерживая оба конца лигатуры в натяжении, раскрывает бранши диссектора, извлекает его из физиологического колодца, после чего формирует вторую полупетлю, поменяв направление узла, и погружает ее на первую полупетлю, тем самым фиксируя узел. Поменяв направление узла, формирует третью полупетлю.

Пример выполнения задания на объекте №9.

Формирование узла на лигатуре длиной 10 см с использованием двух кровоостанавливающих зажимов. Обучаемый фиксирует концы лигатуры между концами браншей двух кровоостанавливающих зажимов. При формировании узла перехватывает конец лигатуры кровоостанавливающим зажимом.

Пример выполнения задания на объектах №10-11.

Ушивание поверхностно расположенной анатомической структуры. Обучаемый заряжает лигатуру в иглу, фиксированную в иглодержателе, и прошивает поролоновую трубку с использованием хирургического пинцета. Выполняя вкол и выкол иглы в центре круглой метки, сближает края поролоновой трубки. Формирует узел на стороне, которая ближе к обучаемому, не выходя за границы нанесенной метки на объекте №10. На объекте №11 формирует узел на противоположной к обучаемому стороне, не выходя за границы нанесенной метки.

Пример выполнения задания на объекте №12.

Обучаемый формирует узел Редера. Данная петля должна быть достаточного диаметра для удобного проведения через нее анатомической структуры, а также должна сдвигаться в одном направлении - в сторону сужения (удавливания) петли.

Данный тренажер апробирован в 2018-2019 учебном году на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии ФГБОУ ВО СГМУ МЗ РФ, г. Смоленск. Исследование выполнено в двух группах. В первой группе 15 человек студентов 4 курса, обучающихся по программе «Лечебное дело», не владеющих навыками формирования узлов. Во второй группе 15 человек ординаторов хирургического профиля первого года обучения, проходящих практику в общехирургических стационарах. Ординаторы первоначально имели низкий уровень формирования узлов (недостаточно фиксировали узел, после формирования узла отмечалась разная длина концов лигатуры, был диастаз между сопоставляемыми структурами, задания выполнялись достаточно медленно, порядка 20 минут).

Было проведено 15 занятий по 1,5 академических часа на заданную тему в каждой группе. Каждый обучаемый провел не менее 7 академических часов за отработкой этих навыков. После проведенных занятий в первой группе все овладели базовыми навыками формирования узла. На итоговом занятии каждый из студентов смог сформировать все 12 узлов и сделать минимальное количество ошибок. После проведенных занятий во второй группе отмечалось значительное повышение уровня мастерства, все 12 заданий выполнялись с незначительными ошибками. К концу занятий среднее время выполнения заданий составило 4 минуты.

Использование предлагаемого тренажера по освоению мануальных навыков при формировании хирургических узлов обеспечивает следующие преимущества:

- на одной панели выполнена имитация комплекса из 12 узлов, наиболее часто используемых при выполнении хирургических вмешательств;

- задания подобраны и расположены на панели планшета по мере усложнения условий выполнения, что позволяет формировать навык и отрабатывать мастерство техники вязания хирургических узлов;

- позволяет освоить технику формирования узлов при ушивании лапаротомной и торакальной ран, перевязку сосудов, перевязку структур в глубоких ранах (более 15 см), технику формирования эндоскопических узлов;

- позволяет в кратчайшие сроки освоить базовые навыки формирования хирургических узлов и усовершенствовать их работая индивидуально и в команде при ассистировании;

- тренажер высоко мобилен, общий вес изделия - 3500 г, не требует специальных условий для эксплуатации, может быть размещен в учебной аудитории на ученическом столе, позволяет заниматься на нем в любом удобном месте;

- тренажер экономичен (может быть собран из материалов, которые есть в каждом строительном магазине), прост в изготовлении;

- стоимость комплектующих частей тренажера делает его экономически рентабельным для образовательных учреждений и для личного использования.

Предлагаемый тренажер является универсальным и простым в работе. Он может найти широкое применение в хирургии, в частности использоваться в учебном процессе на разных этапах обучения студентов и молодых специалистов. Возможно его использование в индивидуальной и коллективной работе на кафедрах повышения квалификации, в симуляционных центрах.