RU193069U1

RU193069U1 - INDIVIDUAL CUP AND KIDNEY SYSTEM OF THE KIDNEY

Info

Publication number: RU193069U1
Application number: RU2019119585U
Authority: RU
Inventors: Бахман Гидаят оглы Гулиев; Борис Кириллович Комяков; Али Эльманович Талышинский; Евгений Олегович Стецик
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2019-10-11

Abstract

Полезная модель относится к области медицины, а именно урологии и может использоваться интраоперационно для навигации при выполнении перкутанной нефролитотрипсии, а также в качестве учебного пособия для выработки тактики выполнения перкутанной нефролитотрипсии. Технический результат - возможность визуализации полости чашечно-лоханочной системы почки, что минимизирует риск неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии, а также увеличивает ее значимость в качестве учебного пособия. Это достигается тем, что полезная модель напечатана на 3D принтере, выполнена из пластика сборно-разборной, состоит из 3 частей, соответствующих трем группам чашечек ЧЛС почки. Каждая часть выполнена цветной и цвет каждой из них отличается друг от друга. Каждая из 3-х частей состоит из двух сборно-разборных компонентов. Все 6 частей индивидуальной модели ЧЛС почки выполнены полыми. Наружная и внутренняя поверхности полезной модели являются копией наружной и внутренней поверхностей ЧЛС почки.The utility model relates to the field of medicine, namely urology and can be used intraoperatively for navigation when performing percutaneous nephrolithotripsy, and also as a training tool for developing tactics for performing percutaneous nephrolithotripsy. The technical result - the ability to visualize the cavity of the pyelocaliceal system of the kidney, which minimizes the risk of improper choice of access with percutaneous nephrolithotripsy, and also increases its significance as a training tool. This is achieved by the fact that the utility model is printed on a 3D printer, made of collapsible plastic, consists of 3 parts, corresponding to three groups of cups of the kidney line. Each part is made in color and the color of each of them is different from each other. Each of the 3 parts consists of two collapsible components. All 6 parts of the individual kidney model are hollow. The outer and inner surfaces of the utility model are a copy of the outer and inner surfaces of the kidney line.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно урологии и может использоваться интраоперационно для навигации при выполнении перкутанной нефролитотрипсии, а также в качестве учебного пособия для выработки тактики выполнения перкутанной нефролитотрипсии молодыми специалистами и студентами.The utility model relates to the field of medicine, namely urology and can be used intraoperatively for navigation when performing percutaneous nephrolithotripsy, as well as as a training tool for developing tactics for performing percutaneous nephrolithotripsy by young specialists and students.

Известен тренажер урологический, предназначенный для практики урологов всех уровней с целью проведения процесса обучения чрескожной пункции чашечно-лоханочной системы почки и других урологических мероприятий [RU 180052, 2018]. Полезная модель выполнена в виде литого сегмента, повторяющего форму части поясничного отдела человеческого тела, и максимально приближенного к нему по визуальным и тактильным ощущениям. Внутри сегмента сформированы полости в форме лоханочной системы почки и мочеточника, имеющего выход на торцевую поверхность тренажера. Для обеспечения возможности введения эндоскопа или зонда, при этом сегмент изготовлен из полимерного материала с диапазоном твердости от 15 ед. Шор 00 до 20 ед. Шор А.A well-known urological simulator is intended for the practice of urologists of all levels with the aim of conducting the process of teaching percutaneous puncture of the pyelocaliceal system of the kidney and other urological measures [RU 180052, 2018]. The utility model is made in the form of a molded segment, repeating the shape of part of the lumbar of the human body, and as close to it in visual and tactile sensations. Inside the segment, cavities are formed in the form of the pelvis system of the kidney and ureter, with access to the end surface of the simulator. To enable the introduction of an endoscope or probe, the segment is made of a polymer material with a hardness range of 15 units. Shore 00 to 20 units. Shore A.

Полезная модель предназначена только для обучения чрескожной пункции чашечно-лоханочной системы почки и других урологических мероприятий, но не для интраоперационной навигации при выполнении перкутанной нефролитотрипсии. Авторами полезной модели также не ставилась задача индивидуального использования полезной модели.The utility model is intended only for teaching percutaneous puncture of the pyelocaliceal system of the kidney and other urological measures, but not for intraoperative navigation when performing percutaneous nephrolithotripsy. The authors of the utility model also did not set the task of using the utility model individually.

В качестве прототипа по наиболее близкой технической сущности нами выбрана индивидуальная литая монотонная модель чашечно-лоханочной системы (ЧЛС), выполненная из пластика ABS (акрилонетрилбутадиенстирол) и напечатанная на 3D принтере. Наружная поверхность модели является копией наружной поверхности ЧЛС почки (Atalay, Н.А.,

V., Alkan, I., Canat, Н.L.,

& Altunrende, F. (2016). Impact of Three-Dimensional Printed Pericaliceal System Models on Residents' Understanding of Pericaliceal System Anatomy Before Percutaneous Nephrolithotripsy Surgery: A Pilot Study. Journal of Endourology, 30(10), 1132-1137.)As a prototype for the closest technical essence, we have chosen an individual cast monotonous model of a cup-and-pelvis system (CLS) made of ABS plastic (acrylonetrile butadiene styrene) and printed on a 3D printer. The outer surface of the model is a copy of the outer surface of the kidney line (Atalay, N.A.,

V., Alkan, I., Canat, N. L.,

& Altunrende, F. (2016). Impact of Three-Dimensional Printed Pericaliceal System Models on Residents' Understanding of Pericaliceal System Anatomy Before Percutaneous Nephrolithotripsy Surgery: A Pilot Study. Journal of Endourology, 30 (10), 1132-1137.)

К недостаткам прототипа следует отнести литое строение, то есть нет внутренней полости, что обуславливает отсутствие возможности визуализации внутреннего строения чашечно-лоханочной системы почки, тем самым повышая риск неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии, а также гомогенный внешний вид, что затрудняет определение уровня границы между группами чашечек. Оба недостатка обуславливают недостаточную эффективность модели при использовании ее в качестве учебного пособия для выработки тактики выполнения перкутанной нефролитотрипсии молодыми специалистами и студентами, повышая риск неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии.The disadvantages of the prototype include the cast structure, that is, there is no internal cavity, which leads to the inability to visualize the internal structure of the pyelocaliceal system of the kidney, thereby increasing the risk of improper access choice with percutaneous nephrolithotripsy, as well as a homogeneous appearance, which makes it difficult to determine the level of the boundary between groups of cups. Both shortcomings lead to the lack of effectiveness of the model when using it as a training tool for developing tactics for percutaneous nephrolithotripsy by young specialists and students, increasing the risk of incorrect access choices for percutaneous nephrolithotripsy.

Задачей полезной модели является минимизация риска неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии, а также повышение эффективности выработки тактики выполнения перкутанной нефролитотрипсии при использовании полезной модели молодыми специалистами и студентами в качестве учебного пособия.The objective of the utility model is to minimize the risk of incorrect access choices in percutaneous nephrolithotripsy, as well as to increase the efficiency of developing tactics for percutaneous nephrolithotripsy when using the utility model by young specialists and students as a training tool.

Техническим результатом, достигаемым с помощью полезной модели, является возможность визуализации полости чашечно-лоханочной системы почки, что минимизирует риск неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии, а также увеличивает ее значимость в качестве учебного пособия.The technical result achieved using the utility model is the ability to visualize the cavity of the pyelocaliceal system of the kidney, which minimizes the risk of improper choice of access for percutaneous nephrolithotripsy, and also increases its significance as a training tool.

Технический результат достигается тем, что индивидуальная модель ЧЛС почки выполнена из пластика и напечатана на 3D принтере. Полезная модель выполнена сборно-разборной и состоит из 3 частей, соответствующих трем группам чашечек ЧЛС почки - верхней, средней и нижней. Каждая часть выполнена цветной и цвет каждой из них отличается друг от друга. Каждая из 3-х частей, в свою очередь, состоит из двух сборно-разборных компонентов. Все 6 частей индивидуальной модели ЧЛС почки выполнены полыми. Наружная и внутренняя поверхности полезной модели являются копией наружной и внутренней поверхностей ЧЛС почки.The technical result is achieved by the fact that the individual model of the kidney line is made of plastic and printed on a 3D printer. The utility model is made collapsible and consists of 3 parts corresponding to three groups of cups of the kidneys CLS - upper, middle and lower. Each part is made in color and the color of each of them is different from each other. Each of the 3 parts, in turn, consists of two collapsible components. All 6 parts of the individual kidney model are hollow. The outer and inner surfaces of the utility model are a copy of the outer and inner surfaces of the kidney line.

На Фиг. 1 представлено фото полезной модели, где:In FIG. 1 presents a photo of a utility model, where:

1. - часть модели, соответствующая верхней группе чашечек чашечно-лоханочной системы;1. - part of the model corresponding to the upper group of calyx-pelvis cups;

2. - часть модели, соответствующая средней группе чашечек чашечно-лоханочной системы;2. - part of the model corresponding to the middle group of calyx-pelvis cups;

3. - часть модели, соответствующая нижней группе чашечек чашечно-лоханочной системы;3. - part of the model corresponding to the lower group of calyx-pyelocaliceal cups;

На Фиг. 2 представлено фото заявляемой полезной модели в разобранном виде, где:In FIG. 2 presents a photo of the claimed utility model in disassembled form, where:

4. 5 - два сборно-разборных компонента части модели, соответствующей верхней группе чашечек чашечно-лоханочной системы;4. 5 - two collapsible components of the model part corresponding to the upper group of calyx-pelvis cups;

6, 7 - два сборно-разборных компонента части модели, соответствующей средней группе чашечек чашечно-лоханочной системы;6, 7 — two collapsible components of the model part corresponding to the middle group of calyx-pelvis cups;

8, 9. - два сборно-разборных компонента части модели, соответствующей нижней группе чашечек чашечно-лоханочной системы.8, 9. - two collapsible components of the model part corresponding to the lower group of cups of the pyelocaliceal system.

Заявляемая полезная модель работает следующим образом:The inventive utility model works as follows:

Врач берет сборную модель ЧЛС почки для изучения внешнего строения. Далее отдельно изучает часть модели, соответствующую верхней группе чашечек чашечно-лоханочной системы (1), часть модели, соответствующую средней группе чашечек чашечно-лоханочной системы (2) и часть модели, соответствующей нижней группе чашечек чашечно-лоханочной системы (3) для выявления возможных особенностей строения при переходе из одной группы в другую. Далее происходит внутриполостное изучение отдельных чашечек путем разделения компонентов каждой части модели, что позволяет наглядно оценивать особенности строения той или иной чашечки. Поэтапно происходит детальное изучение верхней части путем разъединения ее компонентов (4, 5), далее изучают среднюю часть при разъединении ее компонентов (6, 7) и верхнюю часть после разборки ее также на отдельные компоненты (8, 9). Исходя из особенностей строения как отдельно взятых чашечек, так и всей чашечно-лоханочной системы почки, врач-уролог определяет наиболее оптимальную хирургическую тактику проведения перкутанной нефролитотрипсии.The doctor takes a prefabricated model of the kidney line to study the external structure. Next, separately studies the part of the model corresponding to the upper group of calyx-pelvis system cups (1), the part of the model corresponding to the middle group of calyx-pelvis system cups (2) and the part of the model corresponding to the lower group of calyx-pelvis system cups (3) to identify possible structural features during the transition from one group to another. Then there is an intracavitary study of individual cups by separation of the components of each part of the model, which allows you to visually assess the structural features of a particular cup. A detailed study of the upper part by separation of its components (4, 5) takes place step by step, then the middle part is studied when its components are disconnected (6, 7) and the upper part, after disassembling it, also into individual components (8, 9). Based on the structural features of both individual cups and the entire pyelocaliceal system of the kidney, the urologist determines the most optimal surgical tactics for percutaneous nephrolithotripsy.

Существенные отличительные признаки заявляемой полезной модели и причинно-следственная связь между ними и достигаемым техническим результатом:The salient features of the claimed utility model and the causal relationship between them and the achieved technical result:

- Модель выполнена сборно-разборной и состоит из 3 частей, соответствующих трем группам чашечек чашечно-лоханочной системы почки - верхней, средней и нижней. Каждая из 3-х частей, в свою очередь, состоит из двух сборно-разборных компонентов;- The model is made of collapsible and consists of 3 parts corresponding to three groups of cups of the pyelocaliceal system of the kidney - upper, middle and lower. Each of the 3 parts, in turn, consists of two collapsible components;

- Все 6 частей индивидуальной 3D печатной модели чашечно-лоханочной системы выполнены полыми.- All 6 parts of an individual 3D printed model of the pyelocaliceal system are hollow.

Выполнение модели сборно-разборной, а также полой обеспечивает визуализацию строения полости чашечно-лоханочной системы почки, что минимизирует риск неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии, а также повышает эффективность выработки тактики выполнения перкутанной нефролитотрипсии при использовании полезной модели молодыми специалистами и студентами в качестве учебного пособия.The implementation of the collapsible and hollow models provides a visualization of the structure of the cavity of the pyelocaliceal system of the kidney, which minimizes the risk of improper access choice for percutaneous nephrolithotripsy, and also increases the efficiency of developing tactics for percutaneous nephrolithotripsy when using a useful model by young specialists and students as a training tool .

- Каждая из 3-х частей полезной модели выполнена цветной и цвет каждой из них отличается друг от друга, что облегчает идентификацию каждой из 3-х ее частей, как при перкутанной нефролитотрипсии, так и при использовании полезной модели молодыми специалистами и студентами в качестве учебного пособия.- Each of the 3 parts of the utility model is made in color and the color of each of them is different from each other, which facilitates the identification of each of its 3 parts, both when percutaneous nephrolithotripsy and when using the utility model by young specialists and students as a training benefits.

Совокупность существенных отличительных признаков является новой и позволила разработать индивидуальную модель чашечно-лоханочной системы почки, обеспечивающую возможность визуализации полости чашечно-лоханочной системы почки, что, в отличие от прототипа, минимизирует риск неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии, а также повышает эффективность выработки тактики выполнения перкутанной нефролитотрипсии при использовании полезной модели молодыми специалистами и студентами в качестве учебного пособия.The set of essential distinguishing features is new and has allowed the development of an individual model of the pyelocaliceal system of the kidney, which provides the ability to visualize the cavity of the calyal-pelvis system of the kidney, which, unlike the prototype, minimizes the risk of incorrect choice of access during percutaneous nephrolithotripsy, and also increases the efficiency of developing tactics percutaneous nephrolithotripsy when using a utility model by young specialists and students as a teaching tool.

Индивидуальную модель чашечно-лоханочной системы почки изготавливают методом послойного наплавления, что заключается в формировании трехмерных объектов с помощью послойного нанесения материала, используемого для печати. Данная модель выполнена из пластика ABS (акрилонитрилбутудиенстирол). Каждый компонент печатается отдельно с помощью ABS-пластика строго определенного цвета, соответствующего группе чашечек. Для фиксации модели и обеспечения целостности при сборке нами использован метод магнитного крепления, который позволяет изолировать отдельно выбранную деталь без потери конфигурации всей остальной модели ЧЛС почки. В каждой субъединице были установлены магниты размером 4 мм × 1 мм круглой формы с усилием разрыва 320 гр., что при весе всей модели в 150 гр. обеспечивает более прочное крепление.An individual model of the pyelocaliceal system of the kidney is made by the method of layer-by-layer deposition, which consists in the formation of three-dimensional objects using layer-by-layer deposition of the material used for printing. This model is made of plastic ABS (acrylonitrile butadiene styrene). Each component is printed separately using ABS plastic of a strictly defined color corresponding to a group of cups. To fix the model and ensure integrity during assembly, we used the magnetic fastening method, which allows you to isolate a separately selected part without losing the configuration of the rest of the kidney model. In each subunit, magnets of 4 mm × 1 mm round shape with a breaking force of 320 g. Were installed, which weighs 150 g. provides stronger fixing.

Необходимо отметить, что наружная и внутренняя поверхности чашечно-лоханочной системы почки соответствует полученному результату 3D моделирования, основанному на данных компьютерной томографии.It should be noted that the outer and inner surfaces of the pyelocaliceal system of the kidney corresponds to the obtained 3D modeling result based on computed tomography data.

Формирование печатной сборно-разборной модели ЧЛС почки было успешно апробировано при проведении 3 операций ПНЛ, тактика проведения операции выбрана правильно. Также были проанализированы результаты изучения данной модели 12 ординаторами, что выявило значимое улучшение в понимании строения ЧЛС почки в сравнении с изучением КТ-данных соответствующих пациентов.The formation of a printed collapsible model of the kidney FEM was successfully tested during 3 PNL operations, the tactics of the operation was chosen correctly. The results of the study of this model by 12 residents were also analyzed, which revealed a significant improvement in understanding the structure of the kidneys in comparison with the study of CT data of the respective patients.

Таким образом, разработанная индивидуальная модель чашечно-лоханочной системы почки, в отличие от прототипа, обеспечивает возможность визуализации полости ЧЛС почки, что минимизирует риск неправильного выбора доступа при перкутанной нефролитотрипсии, а также повышает эффективность выработки тактики выполнения перкутанной нефролитотрипсии при использовании полезной модели молодыми специалистами и студентами в качестве учебного пособия.Thus, the developed individual model of the pyelocaliceal system of the kidney, in contrast to the prototype, provides the ability to visualize the cavity of the kidneys, which minimizes the risk of incorrect choice of access during percutaneous nephrolithotripsy, and also increases the efficiency of developing tactics for percutaneous nephrolithotripsy when using a useful model by young specialists and students as a teaching tool.

Claims

An individual model of the pyelocaliceal system (HLS) of the kidney, made of ABS plastic (acrylonetrile butadiene styrene) and printed on a 3D printer, the outer surface of which is a copy of the outer surface of the kidney HLS, characterized in that the utility model is collapsible and consists of 3 parts, the kidneys corresponding to the three groups of cups of CLS of the kidney - upper, middle and lower, all 3 parts are colored and the color of each of the parts is different from each other, and each of them, in turn, consists of two collapsible composites nents, all 6 components of individual models of kidney CHLS are hollow and the inner surface is a replica of the inner surface of the kidney CHLS.