Устройство для тренировки тактильных ощущений механического усилия завязывания хирургического шва на паренхиматозных органах

Область применения: Полезная модель относится к медицине и сфере образования, в частности, к оборудованию для обучения студентов, врачей интернов, ординаторов, молодых специалистов практическим навыкам хирургии паренхиматозных органах. Техническая задача: Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является формирование мануальных тактильных ощущений для тренировки адекватного механического усилия при завязывании хирургического узла, из полигликолидной синтетической нити различного диаметра без угрозы прорезывания ткани паренхиматозных органов. Сущность: Устройство для тренировки тактильных ощущений механического усилия завязывания хирургического шва на паренхиматозных органах состоящее из основания, которое включает две опоры, расположенные на основании, одна опора для листовой пружины, другая для рычагов, при чем листовая пружина с возможностью вертикального перемещения закреплена на опоре с помощью крышки, а на опоре рычагов расположены рычаги с роликами для хирургической нити, ролик нажимной и индикаторную головку с циферблатом, при этом один рычаг выполнен неподвижным, а другой - подвижный. Для достижения жесткости листовой пружины на основании закреплен клин с фиксированными точками в виде зубцов и подвижной упор.

Полезная модель относится к медицине и сфере образования, в частности, к оборудованию для обучения студентов, врачей интернов, ординаторов, молодых специалистов практическим навыкам хирургии на паренхиматозных органах.

В группе механических способов местного гемостаза хирургии паренхиматозных органов (печень, поджелудочная железа, щитовидная железа, почка) кардинальным вопросом является не только вид шва, используемый шовный материал, но и прорезывание самой ушиваемой ткани, что препятствует надежному, окончательному гемостазу и предупреждает послеоперационные осложнения [1]. В ходе неотложных вмешательств до 85% операционного времени операторы затрачивают на остановку кровотечения, наиболее сложную при нарушении целостности именно паренхимы органа [2]. Так, например, процедуре накладывания хирургических швов почка, как один из указанных паренхиматозных органов, подвергается в случаях повреждений, наличия уролитиаза и в онкологической практике. Суммарный кровоток почек составляет 20% ударного объема сердца, а интенсивность кровоснабжения в ткани почки из расчета на 100 г ее массы в 4 раза больше, чем в печени, и в 8 раз больше чем в мышце сердца [3]. Эта обильная наполняемость ткани почки кровью с густой сетью анастомозов артериальных и венозных сосудов объясняет длительное кровотечение из ран почки, что требует тщательности в наложении хирургических швов с гемостатической целью.

Другая проблема при накладывании хирургических швов на паренхиматозные органы связана с механическими свойствами самой ткани. Биологическая ткань это композиционный материал, образованный объемным сочетанием разнородных элементов. Матрикс биологических тканей составляют коллаген, эластин и связующее вещество. Механические воздействие на биологические ткани вызывают в них деформации и напряжения, появляется механическое движение, распространяются волны. Паренхиматозные органы по плотности и типу пространственной структуры относится к мягким биологическим тканям человека [4].

Среди механических свойств мягких биологических тканей: упругости, жесткости, пластичности, хрупкости, наибольший клинический интерес вызывает прочность - способность тел противодействовать разрушению под действием внешних сил. Накладываемые на паренхиматозные органы швы должны быть механически прочными, обеспечивать гемостаз по линии их наложения, биологическую и физическую герметичность органов, с полным сопоставлением слоев раны без натяжения, при завязывании узла нити шва не должны прорезать паренхиму органа, т.к. желание оператора всегда направлено на максимальное сближение разъеденных тканей и чаще имеется приложение неоправданно увеличенных усилий по затягиванию хирургического узла [5, 6].

В связи с этим выполнено определение прочностных характеристик одного из паренхиматозных органов - почки из трупного материала. Установленные показатели усилия затягивания шва из полигликолидной синтетической хирургической нити «Dexon II» при ушивании паренхимы почки при условии отсутствия прорезывания ткани органа отражены в таблице 1.

Примечание: 1н =100 г.

Как представлено в таблице, с увеличением диаметра нити шовного материала необходимо прилагать большую нагрузку при завязывании хирургического шва с отсутствием угрозы прорезывания паренхиматозного органа.

Степень затягивания нити необходимо соразмерять с прочностью перевязываемой ткани, так и прорезывание ее при чрезмерно затянутом узле. Затягивание каждого витка узла должно производиться с равным дозированным усилием [7]. Технически акт завязывания хирургического узла можно представить себе как мануальную манипуляцию под контролем зрения, при этом зрительно усилие завязывания узла оценивается по появлению участков прорезывания ткани органа, после чего процедура должна быть прекращена.

Давление или внешняя нагрузка - ключевой параметр при фиксации тактильного ощущения, поскольку это процесс динамический, а существующие методы измерения ощущения, заключаются только в описательной модальности, а не объективных характеристиках экстероцептивных ощущений. Каждое ощущение должно обладать определенной степенью интенсивности, или силы. Характер зависимости между ощущениями и воздействующими раздражителями обусловлен осведомленностью человека о процессах ощущения. Один из основных путей, по мнению Э.Л. Торндайка (1898), в достижении максимального параллелизма и повышения степени осведомленности человека - выполнение, что достигается соблюдением:

- закона упражнения - при прочих равных условиях повторение акта способствует научению и облегчает последующее выполнение акта;

- закона использования - акты или ассоциации, которые используются и повторяются, тем самым усиливаются и укрепляются по сравнению с теми, которые не используются.

Известен медицинский тренажер для освоения техники сухожильного шва (8), состоящий из опорной платформы, выполненной из деревоплиты, включающий два полых пластиковых цилиндра, фиксированных к опорной платформе, причем на поверхности цилиндров выполнено эллипсовидное отверстие для имитации операционной раны, а внутрь цилиндров вставлен поролоновый брусок с пересеченной в центре полоской резины для имитации поврежденного сухожилия. Недостатком данного тренажера является ограничение объема отрабатываемых практических навыков лишь выполнением сухожильного шва, затруднение объективного контроля механического усилия затягивание петли, как основного этапа формирования хирургического узла. Данное устройство взято за прототип.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является формирование мануальных тактильных ощущений для тренировки адекватного механического усилия при завязывании хирургического узла, из полигликолидной синтетической нити различного диаметра без угрозы прорезывания ткани паренхиматозных органов.

Эта цель достигается тем, что предлагается устройство для тренировки тактильных ощущений механического усилия завязывания хирургического шва на паренхиматозных органах состоящее из основания, которое включает две опоры, расположенные на основании, одна опора для листовой пружины, другая для рычагов, при чем листовая пружина с возможностью вертикального перемещения закреплена на опоре с помощью крышки, а на опоре рычагов расположены рычаги с роликами для хирургической нити, ролик нажимной и индикаторная головка с циферблатом, при этом один рычаг выполнен неподвижным, а другой - подвижный. Для достижения жесткости листовой пружины на основании закреплен клин с фиксированными точками в виде зубцов и подвижной упор.

Фиг. 1 - устройство, вид сверху; фиг. 2 - вид спереди; фиг. 3 - вид Б-Б; фиг. 4 - вид сбоку; фиг. 5 - вид А-А.

Устройство изготовленное из стали Ст3, включает основание 1 (размеры 250×120 мм), опору пружины 2, на которой жестко при помощи крышки опоры пружины 3 крепится листовая пружина 4, жесткость ее регулируется перемещением, создающих щель для пружины, подвижного упора 5 с крышкой подвижного упора 6, по фиксированным точкам на клине 7, тем самым уменьшается рабочая длина пружины, что позволяет настраивать устройство на разный диаметр нити, опора рычага 8, на которой жестко установлен подвижный рычаг 9 с креплением на нем ролика для хирургической нити 10 и нажимного ролика 11; а также маятника 12 с индикаторной головкой 13. На опоре рычага 8 кроме этого жестко установлен неподвижный рычаг 14 с роликом для хирургической нити 15.

Решение использовать роликовые узлы 10 и 15 продиктовано желанием максимально снизить трение хирургической нити о части конструкции. Использование одного подвижного рычага 9, а другого неподвижного рычага 11 объясняется тем, что в технике формирования и затягивания хирургических узлов существует принцип максимально неподвижного удержания одной из нитей (правого или левого конца) для надежного затягивания узла [5].

Устройство используется следующим образом.

Обучающийся находится со стороны индикаторной головки 13. Хирургическая нить с одной стороны пропускается под ролик 10 подвижного рычага 9 и ролик 15 неподвижного рычага 14, оба свободных конца подхватываются правой и левой рукой и нити, обхватывая ролики на ½ окружности, переводятся в положение сверху роликов, перпендикулярное оси роликов и параллельное оси устройства. Обучающийся формирует хирургический узел и затягивает петлю, при этом подвижный рычаг 9 своим коротким плечом, через нажимной ролик 11 давит на конец пружины 4, которая перемещаясь в вертикальной плоскости, нажимает на маятник 12, передающий усилие по оси на шток индикаторной головки 13, а на циферблате индикаторной головки указывается усилие затягивания узла. Обучающийся визуально определяет и тактильно ощущает натяжение нити при формировании хирургического узла.

Тарировка устройства производится с использованием контрольных грузов и установленной в рабочее состояние хирургической нити. Вращением циферблата индикаторной головки выставляется положение сектора усилия разрешенного для выбранного диаметра нити.

Использованные источники информации

1. Литвин А.А. Местный гемостаз в хирургии повреждений печени и селезенки / А.А. Литвин, Г.Н. Цыбуляк // Хирургия - 2000. - 4. - С. 74-76.

2. Переверзев А.С. Острая травма в урологии / А.С. Переверзев // Материалы межрегиональной научно-практической конференции урологов «Травма мочеполовых органов», Харьков, 16-17 сентября 1993 г. / Харьковский институт усовершенствования врачей. - Харьков, 1993. - С. 3-19.

3. Суслов В.В. Интенсивная терапия и обезболивание в урологии / В.В. Суслов. - Киев: Здоров'я, 1981. - С. 4.

4. Александер Р. Биомеханика / Р. Александер. - М.: Мир, 1970. - 341 с.

5. Слепцов И.В. Узлы в хирургии / И.В. Слепцов, Р.А. Черников. - СПб.: Салит-Медкнига, 2000. - 176 с.

6. Siemer S., Russ F., Mutschhler W. Injuries of urinary system and management in multiple trauma cases / S. Siemer, F. Russ, W. Mutschler // Urology. - 1997. - Vol. 36, N 6. - P. 513-522.

7. Хай Г.А. Ассистирование при хирургических операциях / Г.А. Хай. - СПб.: Гиппократ, 1998. - 382 с.

8. А.с. 2370221. Мкл. A61B 17/00, пр. 28.01.2008.

1. Устройство для тренировки тактильных ощущений механического усилия завязывания хирургического шва на паренхиматозных органах, состоящее из основания, отличающееся тем, что оно включает две опоры, расположенные на основании, одна опора для листовой пружины, другая для рычагов, причем листовая пружина с возможностью вертикального перемещения закреплена на опоре с помощью крышки, а на опоре рычагов расположены рычаги с роликами для хирургической нити, ролик нажимной и индикаторную головку с циферблатом, при этом один рычаг выполнен неподвижным, а другой - подвижный.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для достижения жесткости листовой пружины на основании закреплен клин с фиксированными точками в виде зубцов и подвижной упор.