Тренажер для моделирования и демонстрации переломов

Функциональный тренажер-скелет относится к ветеринарии, а точнее ортопедии и предназначен для моделирования и демонстрации различных видов переломов, а также для приобретения практических навыков лечения переломов методами остеосинтеза. Устройство состоит из 21 отдельной модели скелета животного, соединенных магнитами, которые обеспечивают подвижность в суставах и позвоночнике. Благодаря магнитам врач может моделировать кинематику движений животного. На костях скелета выполнены наиболее характерные переломы. Чтобы обеспечить фиксацию костей в местах перелома, а также их свободное движение при моделировании действий при лечении перелома, использованы два шарнира карданного типа, установленных на сломанной кости до и после перелома. Использование тренажера поможет врачам наработать богатый практический опыт лечения различных переломов и травм еще во время учебы и снизить риск травматизма на операционном столе.

ТРЕНАЖЕР

ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ДЕМОНСТРАЦИИ ПЕРЕЛОМОВ

Полезная модель относится к ветеринарии, а точнее ортопедии и предназначена для моделирования и демонстрации различных видов переломов, а также для приобретения практических навыков лечения переломов методами остеосинтеза.

Использование современных методов остеосинтеза в ортопедии требуют от ветеринара высокой квалификации и большого практического опыта, получаемого за долгие годы практики на животных, либо за короткое время на тренажерах-имитаторах. Для ветеринара-ортопеда это, как правило, скелет реального животного, на котором врач может моделировать различные переломы, конструкцию фиксирующего аппарата, и действия, которые необходимо выполнить при проведении реальной операции. В настоящее время не существует полных копий легко разборных, подвижных скелетов животных, предназначенных для моделирования операций и приобретения практических навыков.

На сегодняшний день существует множество технологий изготовления искусственных костей сегментов осевого и периферического скелета, а также способов соединения сегментов между собой. Различные варианты изготовления связаны с применением 3D печати, что является дорогостоящим мероприятием, и требует специальной подготовки, ручной сборки моделей. Полученные части скелета соединяют при помощи сварочных соединений, либо проволочного серкляжа, либо соединяют при помощи клея и искусственных связок. Эти конструкции получаются неразборными и не позволяют работать с каждым сегментом отдельно. Необходимость изготовления разборных макетов обусловлена 2

задачей демонстрации методик наружного и внутреннего остеосинтеза, а также изучения анатомии кости на доступных материалах, в точности копирующих скелет млекопитающего.

Известна Демонстрационная модель человека (см. пат. РФ 2129306, МПК G09B 23/28), в которой соединение частей скелета выполняют с помощью суставных шарниров. Недостатком является то, что это модель человека, а не животного.

Известна анатомическая модель для моделирования переломов (см. заявка US 2013122478), позволяющая моделировать переломы, включающая суставы, на которых установлены магниты, и кости, с выполненными переломами. Недостатком является выполнение модели в виде скелета животного.

Перед полезной моделью ставится задача создания анатомически и функционально точного, легкоразборного скелета животного, позволяющего ветеринару-ортопеду моделировать различные переломы и способы их лечения методами внеочагового остеосинтеза.

Поставленная задача решается тем, что тренажер для моделирования и демонстрации переломов, включающий сегменты скелета, соединенные магнитами, встроенными в анатомические соединения моделей костей и суставов, при этом на моделях выполнены переломы, включает 21 анатомически точный сегмент скелета животного, выполненные из полимерного материала, для левой и правой части скелета использованы магниты с полюсами, встроенными в суставы разными полюсами, исключающими неправильное соединение частей скелета, а модели переломов костей соединены в единый блок двумя шарнирами карданного типа, установленными на модели сломанной кости до и после места перелома.

Магниты встраивают в суставы животных с разными полюсами для левой и правой части скелета, что делает невозможным соединение, например, сустава левого бедра к правому тазу и т.д. Благодаря магнитам врач может моделировать кинематику движений животного. На костях скелета выполняются переломы различной локализации: переломы конечностей и переломы костей туловища (костей черепа и позвоночника). Чтобы обеспечить фиксацию костей в местах перелома, а также их свободное движение при моделировании действий при лечении перелома, используются два шарнира карданного типа, прикрепленных к 3

сломанной кости до и после перелома, соединяющих две сломанные части кости в единый блок, но, при этом, дающих возможность моделировать действия врача при лечении перелома.

Для пояснения полезной модели приводятся иллюстрации:

Фиг. 1 - Правая плечевая кость (полимерная модель);

Фиг. 2 - Отдельные полимерные модели костей скелета;

Фиг. 3 - Соединения суставов магнитами (3а - вид снизу и 3б - вид сбоку): 1 -

височно-челюстной сустав; 2 - атланто-акципитальный сустав.

Фиг. 4 - Монтаж скелета из отдельных полимерных моделей.

Фиг. 5 - Скелет животного из полученных моделей для изучения наружного остеосинтеза, собранный на магнитах, (на передней и задней конечности собран аппарат наружной фиксации).

Фиг. 6 - Плечевая кость с аппаратом внешней фиксации.

Фиг. 7 - Шарнирный узел карданного типа, соединяющий отломки перелома.

Фиг. 8: Фиг 8а - смещенные костные отломки с установленными аппаратами наружной фиксации; Фиг. 8б - смоделированное осевое перемещение отломков с установкой их в правильное положение.

Для изготовления анатомически точной к копии с соединением сегментов скелета и отдельных костей при помощи магнитов, обеспечивающих эквивалентные механические свойства, поступают следующим образом. Из трупа животного, после полного препарирования и обработки кости, получают отдельные кости оригинального скелета. Полученную отдельную кость заливают в специальную силиконовую массу для получения оттиска кости. В получившуюся матрицу заливают пластическую массу на основе полиуретана и, после застывания, получают точную копию кости (Фиг. 1). Аналогично получают все необходимые кости и фрагменты скелета (Фиг. 2). В анатомических точках соединения костей и суставов прикрепляют магниты и соединяют отдельные кости (Фиг. 3.). На макетах костей конечностей выполняют характерные переломы. Чтобы обеспечить фиксацию костей в местах перелома, а также их свободное движение при моделировании действий при лечении перелома, используются два шарнира карданного типа, прикрепленных к сломанной кости до и после перелома, соединяющих две сломанные части кости. Для формирования целого скелета 4

соединяют все кости (Фиг. 5). Для изучения многоплоскостного положения перелома конечности используется многоосевой (шарнирный) фиксатор имитированных отломков костей (Фиг. 8). При этом кость может находиться как отдельно, так и соединяться с помощью магнитов.

При работе на предлагаемом тренажере-скелете врач может моделировать все виды переломов и их лечение всеми видами остеосинтеза, а особенно внеочаговым. Именно внеочаговый остеосинтез, самый перспективный из всех видов остеосинтеза, требует высокой квалификации ветеринара и предполагает другую систему обучения - практику на тренажерах-имитаторах.

Так, например, используя ветеринарную ортопедическую систему «Vosys-Optima» и анатомически точную копию животного в виде предлагаемого тренажера, ветеринар-ортопед имеет возможность промоделировать ход операции, выбрать оптимальное соединение опорных конструкций (Фиг. 6). Он получает возможность изучить, как будет двигаться животное с аппаратом системы «Vosys-Optima» и, при необходимости, изменить расположение конструкций для лучшей фиксации и обеспечения свободного движения конечностей животного (Фиг. 8). Использование тренажера поможет врачам наработать богатый практический опыт лечения различных переломов и травм еще во время учебы и снизить риск травматизма на операционном столе.

1. Тренажер для моделирования и демонстрации переломов, включающий сегменты скелета, соединенные магнитами, встроенными в анатомические соединения моделей костей и суставов, при этом на моделях костей выполнены переломы, отличающийся тем, что тренажер включает 21 анатомически точный сегмент скелета животного, при этом все сегменты выполнены из полимерного материала, для левой и правой части скелета использованы магниты с полюсами, встроенными в суставы разными полюсами, исключающими неправильное соединение частей скелета, а модели переломов костей соединены в единый блок двумя шарнирами карданного типа, установленными на модели сломанной кости до и после места перелома.

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что полимерный материал представляет собой пластическую массу на основе полиуретана.