RU2765110C1

RU2765110C1 - Simulator for puncture of the stomach and anterior abdominal wall when applying a percutaneous endoscopic gastrostomy

Info

Publication number: RU2765110C1
Application number: RU2021112658A
Authority: RU
Inventors: Олег Валентинович Лисовский; Александр Вадимович Гостимский; Максим Владимирович Гавщук; Игорь Владимирович Карпатский; Иван Александрович Лисица; Евгения Олеговна Лисовская
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2022-01-25

Abstract

FIELD: medical technology.

SUBSTANCE: invention relates to medical technology and is intended for training in performing a puncture of the stomach and anterior abdominal wall when applying a percutaneous endoscopic gastrostomy. The simulator imitates the head and upper torso, including simulators of the mouth, pharynx, esophagus, stomach and abdominal wall. The simulator of the abdominal wall is made multi-layered, consisting of simulators of the peritoneum, muscle layer, skin, including layers of dermis and epidermis, between which artificial vessels are located. The stomach simulator is made in the form of a hollow organ, it will also contain artificial vessels located in the zones of small and large curvature of the stomach, and is made with the possibility of screening the stomach wall with an endoscope light guide inserted through the mouth and esophagus simulators to determine a section of the stomach wall that is safe for puncture.

EFFECT: providing training for safe puncture of the stomach and anterior abdominal wall when applying a percutaneous endoscopic gastrostomy.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности, к хирургии, онкологии, эндоскопии и педагогике (симуляционное обучение).The invention relates to medicine, in particular to surgery, oncology, endoscopy and pedagogy (simulation training).

Известен симулятор для обучения наложению чрескожной эндоскопической гастростомы путем изучения теоретических основ, видеоматериалов, имитации методики на симуляторе из пенопласта, демонстрации методики на больном человеке с последующим выполнением данной методики обучающимся на больном человеке под контролем обучающего.A simulator is known for teaching the imposition of a percutaneous endoscopic gastrostomy by studying the theoretical foundations, videos, simulating the technique on a foam simulator, demonstrating the technique on a sick person, followed by performing this technique on a sick person under the supervision of a teacher.

Mayank K. Mittal; Keith A. Kreitz; Andrew S. Resnick; Jon В. Morris; Noel N. Williams; Kristoffel R. Dumon; A Novel Approach for Augmenting Percutaneous Endoscopic Gastrostomy Tube Placement Training. Simulation in Healthcare: The Journal of the Society for Simulation in Healthcare. 5(6):346-349. DECEMBER 2010, DOI: 10.1097/SIH.0b013e3181f8eafa, PMID: 21330820, Issn Print: 1559-2332, Publication Date: December 2010.Mayank K. Mittal; Keith A. Kreitz; Andrew S. Resnick; Jon B. Morris; Noel N. Williams; Kristoffel R. Dumon; A Novel Approach for Augmenting Percutaneous Endoscopic Gastrostomy Tube Placement Training. Simulation in Healthcare: The Journal of the Society for Simulation in Healthcare. 5(6):346-349. DECEMBER 2010, DOI: 10.1097/SIH.0b013e3181f8eafa, PMID: 21330820, Issn Print: 1559-2332, Publication Date: December 2010.

Недостатками данного симулятора являются: отсутствие реалистичного манекена (применялись пенопластовые ткани без соответствия анатомических структур слоям передней брюшной стенки и желудка, позволяющие обучить слушателей только последовательности выполнения ЧЭГ), не передающего тактильные ощущения при выполнении хирургической манипуляции и пункции стенки желудка и передней брюшной стенки, включая высокую стоимость каждой учебной манипуляции, определяющейся необходимостью использования оригинальных инструментов и дорогостоящих гастростомических трубок однократного применения. Таким образом, отсутствие реалистичных тканей на симуляторе для учебной манипуляции не позволяет уверенно отработать этап пункции желудка и передней брюшной стенки при выполнении чрескожной эндоскопической гастростомии необходимое количество раз. Практический этап подготовки проводился на реальных пациентах, что повышало риск возникновения ятрогенных осложнений у ослабленных больных.The disadvantages of this simulator are: the lack of a realistic mannequin (foam plastic tissues were used without matching the anatomical structures to the layers of the anterior abdominal wall and stomach, allowing trainees to learn only the sequence of performing PEG), which does not transmit tactile sensations during surgical manipulation and puncture of the stomach wall and anterior abdominal wall, including the high cost of each training manipulation, determined by the need to use original instruments and expensive single-use gastrostomy tubes. Thus, the lack of realistic tissues on the simulator for educational manipulation does not allow you to confidently work out the stage of puncture of the stomach and anterior abdominal wall when performing percutaneous endoscopic gastrostomy the required number of times. The practical stage of preparation was carried out on real patients, which increased the risk of iatrogenic complications in debilitated patients.

Ближайшим к заявляемому является симулятор, имитирующий верхние отделы желудочно-кишечного тракта, имеющий ротоглотку, пищевод, имитацию желудка и кожи живота (Нее Kyong Na, Ji Yong Aim, Gin Hyug Lee, Jeong Hoon Lee, Do Hoon Kim, Kee Wook Jung, Kee Don Choi, Ho June Song, Hwoon-Yong Jung The efficacy of a novel percutaneous endoscopic gastrostomy simulator using three dimensional printing technologies Journal of Gastroenterology and Hepatology. 2019 Mar; 34(3): 561-566. DOI: 10.1111/jgh.14527. Epub 2018 Nov 18).Closest to the claimed is a simulator that simulates the upper gastrointestinal tract, having the oropharynx, esophagus, simulation of the stomach and abdominal skin (Ne Kyong Na, Ji Yong Aim, Gin Hyug Lee, Jeong Hoon Lee, Do Hoon Kim, Kee Wook Jung, Kee Don Choi, Ho June Song, Hwoon-Yong Jung The efficacy of a novel percutaneous endoscopic gastrostomy simulator using three dimensional printing technologies Journal of Gastroenterology and Hepatology 2019 Mar 34(3): 561-566 DOI: 10.1111/jgh.14527 Epub 2018 Nov 18).

Недостатком устройства, выбранного в качестве прототипа, является отсутствие реалистичности строения передней брюшной стенки и желудка. Силиконовая модель, выполненная на 3-D принтере, имеет единый листок без слоев и сосудов и не учитывает разницу плотности тканей, а соответственно, и тактильные ощущения, что исключает возможность имитации передней брюшной стенки в ходе обучения. Отсутствие сосудов в слоях желудка и передней брюшной стенки на представленном прототипе не позволяет обучить слушателей выбирать предпочтительный и безопасный участок для пункции и, как следствие, данный навык осваивается на реальном пациенте.The disadvantage of the device selected as a prototype is the lack of realistic structure of the anterior abdominal wall and stomach. The silicone model, made on a 3-D printer, has a single sheet without layers and vessels and does not take into account the difference in tissue density, and, accordingly, tactile sensations, which excludes the possibility of simulating the anterior abdominal wall during training. The absence of blood vessels in the layers of the stomach and anterior abdominal wall on the presented prototype does not allow trainees to choose the preferred and safe site for puncture and, as a result, this skill is mastered on a real patient.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение обучению безопасной пункции желудка и передней брюшной стенки при наложении чрескожной эндоскопической гастростомы.The objective of the present invention is to provide training for safe puncture of the stomach and anterior abdominal wall when applying a percutaneous endoscopic gastrostomy.

Технический результат поставленной задачи достигается тем, что в симуляторе для обучения выполнению пункции желудка и передней брюшной стенки при наложении чрескожной эндоскопической гастростомы, представляющем собой имитатор головы и верхней части туловища, включающий имитаторы рта, глотки, пищевода, желудка и брюшной стенки, имитатор брюшной стенки выполнен многослойным, состоящим из имитаторов брюшины, мышечного слоя, кожи, включающей слои дермы и эпидермиса, между которыми расположены искусственные сосуды, а имитатор желудка сформирован в виде полого органа, также сдержит искусственные сосуды, расположенные в зонах малой и большой кривизны желудка, и выполнен с возможностью просвечивания стенки желудка световодом эндоскопа, вводимого через имитаторы рта и пищевода, для определения безопасного для пункции участка стенки желудка.The technical result of the task is achieved by the fact that in the simulator for learning to perform a puncture of the stomach and anterior abdominal wall when applying a percutaneous endoscopic gastrostomy, which is a simulator of the head and upper body, including simulators of the mouth, pharynx, esophagus, stomach and abdominal wall, simulator of the abdominal wall is made multilayer, consisting of peritoneal simulators, muscle layer, skin, including layers of the dermis and epidermis, between which artificial vessels are located, and the stomach simulator is formed in the form of a hollow organ, also contains artificial vessels located in the zones of the lesser and greater curvature of the stomach, and is made with the possibility of transillumination of the stomach wall with the light guide of the endoscope inserted through the simulators of the mouth and esophagus, to determine the area of the stomach wall that is safe for puncture.

Наличие сосудов желудка позволяет при просвечивании световодом эндоскопа определить бессосудистый участок для прокола желудка, что обеспечивает безопасность пункции, предупреждая повреждение сосудов во время манипуляции, а использование многослойной реалистичной передней брюшной стенки позволяет передать тактильные ощущения прокола и определять безопасный, свободный от сосудов участок для пункции и снизить риск ятрогенных осложнений операции у реального пациента. Это способствует обучению слушателей выявлять сосуды в стенке желудка и передней брюшной стенке во время просвечивания световодом эндоскопа и безопасно воспроизводить пункцию и, как следствие, гастростомию необходимое количество раз.The presence of gastric vessels allows, when transilluminated by the light guide of the endoscope, to determine the avascular site for gastric puncture, which ensures the safety of puncture, preventing damage to blood vessels during manipulation, and the use of a multilayer realistic anterior abdominal wall allows you to convey the tactile sensations of a puncture and determine a safe, vascular-free area for puncture and reduce the risk of iatrogenic complications of surgery in a real patient. This contributes to teaching trainees to identify vessels in the wall of the stomach and the anterior abdominal wall during the transillumination of the endoscope light guide and to safely reproduce the puncture and, as a result, gastrostomy, the required number of times.

Общий вид заявляемого устройства показан на Фиг. 1. Симулятор состоит из головы 1, включающей рот 2, через который эндоскоп проходит в глотку, пищевод и желудок и верхней части туловища 3, покрытой многослойной брюшной стенкой 4, которая содержит сосуды 5.The general view of the proposed device is shown in Fig. 1. The simulator consists of a head 1, including a mouth 2, through which the endoscope passes into the pharynx, esophagus and stomach, and the upper body 3, covered with a multi-layered abdominal wall 4, which contains vessels 5.

Вид сосудов передней брюшной стенки на срезе показан на Фиг. 2. Передняя брюшная стенка состоит из брюшины 6, мышечного слоя 7 и кожи, включающей слои дермы 8 и эпидермиса 9, между которыми расположены искусственные сосуды 10.Sectional view of the vessels of the anterior abdominal wall is shown in Fig. 2. The anterior abdominal wall consists of peritoneum 6, muscle layer 7 and skin, including layers of dermis 8 and epidermis 9, between which artificial vessels 10 are located.

Имитация сосудов желудка показана на Фиг. 3. Желудок 11 сформирован в виде полого органа от пищевода 12 до двенадцатиперстной кишки 13, содержит сосуды 14 в зоне малой кривизны желудка и сосуды 15 в зоне большой кривизны.A simulation of the gastric vessels is shown in Fig. 3. The stomach 11 is formed in the form of a hollow organ from the esophagus 12 to the duodenum 13, contains vessels 14 in the area of the lesser curvature of the stomach and vessels 15 in the area of the greater curvature.

Устройство применяется следующим образом. Для выполнения чрескожной эндоскопической гастростомы проводится фиброгастродуоденоскопия. Эндоскоп вводится через рот 2 и пищевод 12 в желудок 11. Проводится просвечивание стенки желудка 11 световодом эндоскопа, и определяется участок стенки желудка 11, безопасный для пункции, в котором расположены сосуды 14, преимущественно в зоне малой кривизны и сосуды 15 в зоне большой кривизны желудка, в соответствии с нормальной анатомией человека.The device is used as follows. To perform percutaneous endoscopic gastrostomy, fibrogastroduodenoscopy is performed. The endoscope is inserted through the mouth 2 and the esophagus 12 into the stomach 11. The wall of the stomach 11 is scanned with the light guide of the endoscope, and a section of the stomach wall 11 is determined that is safe for puncture, in which the vessels 14 are located, mainly in the area of the lesser curvature and the vessels 15 in the area of the greater curvature of the stomach , consistent with normal human anatomy.

При просвечивании световодом эндоскопа визуализируются сосуды 10 передней брюшной стенки 4 со стороны брюшины 6, игла пройдет наружу через мышечный слой 7, дерму 8 и эпидермис 9, между которыми расположены сосуды 10.When the light guide of the endoscope is translucent, the vessels 10 of the anterior abdominal wall 4 are visualized from the side of the peritoneum 6, the needle will pass out through the muscle layer 7, the dermis 8 and the epidermis 9, between which the vessels 10 are located.

Через просвет иглы вводится проводник (леска), который захватывается эндоскопом (эндоскопической петлей или зажимом) и выводится обратно через желудок, пищевод и ротовое отверстие. Гастростомическая трубка фиксируется к проводнику и вытягивается обратно через рот, пищевод, отверстие в желудке и передней брюшной стенке на переднюю брюшную стенку. Создается натяжение гастростомической трубки и выполняется фиксация прижимной пластинкой к передней брюшной стенке. Повторяется эндоскопическое исследование для контроля локализации гастростомической трубки.A conductor (line) is inserted through the lumen of the needle, which is captured by the endoscope (endoscopic loop or clamp) and withdrawn back through the stomach, esophagus and mouth opening. The gastrostomy tube is fixed to the conductor and pulled back through the mouth, esophagus, opening in the stomach and anterior abdominal wall to the anterior abdominal wall. The tension of the gastrostomy tube is created and fixation is performed with a pressure plate to the anterior abdominal wall. The endoscopic examination is repeated to control the localization of the gastrostomy tube.

Заявляемое устройство позволяет обеспечить:The claimed device allows to provide:

1. Снижение риска повреждения сосудов желудка и передней брюшной стенки и, как следствие, уменьшение ятрогенных осложнений;1. Reducing the risk of damage to the vessels of the stomach and anterior abdominal wall and, as a result, reducing iatrogenic complications;

2. Реалистичность в обучении;2. Realism in training;

3. Низкую себестоимость манипуляции.3. Low cost of manipulation.

Заявляемый способ позволяет эффективно отработать мануальные навыки наложения чрескожной эндоскопической гастростомы необходимое количество раз с безопасной пункцией стенки желудка и передней брюшной стенки без риска для пациента. Способ отличается низкой себестоимостью, доступен для учреждений, занимающихся обучением врачей.The proposed method allows you to effectively work out the manual skills of applying a percutaneous endoscopic gastrostomy as many times as necessary with safe puncture of the stomach wall and anterior abdominal wall without risk to the patient. The method has a low cost, is available for institutions involved in the training of doctors.

Разработанный манекен с реалистичным желудком и многослойной передней брюшной стенкой, содержащими сосуды, позволяет эффективно отработать мануальные навыки наложению ЧЭГ и снизить риск ятрогенных осложнений во время операции на больном человеке.The developed mannequin with a realistic stomach and a multilayered anterior abdominal wall containing vessels makes it possible to effectively practice manual skills in applying PEG and reduce the risk of iatrogenic complications during surgery on a sick person.

Claims

A simulator for training in performing a puncture of the stomach and anterior abdominal wall when applying a percutaneous endoscopic gastrostomy, which is a simulator of the head and upper body, including simulators of the mouth, pharynx, esophagus, stomach and abdominal wall, characterized in that the simulator of the abdominal wall is made of multilayer, consisting of simulators of the peritoneum, muscle layer, skin, including layers of the dermis and epidermis, between which artificial vessels are located, and the simulator of the stomach is formed in the form of a hollow organ, also contains artificial vessels located in the zones of the lesser and greater curvature of the stomach, and is made with the possibility of transillumination of the stomach wall the light guide of the endoscope inserted through the simulators of the mouth and esophagus, to determine the area of the stomach wall that is safe for puncture.