В настоящее время в Российской Федерации наблюдается тенденция к росту заболеваемости мочекаменной болезнью, а Удмуртская Республика является регионом эндемичным по данному заболеванию. Что же такое мочекаменная болезнь? Глыбочко дает ей такое определение: «Мочекаменная болезнь - полиэтиологическое заболевание, характеризующееся наличием камня или нескольких камней в почках и/или в мочевых путях». Это одно из самых распространенных урологических заболеваний, встречается не менее чем у 1-3% населения, причем наиболее часто в возрасте 20-50 лет. Больные составляют 30-40% всего контингента урологических стационаров. Камни чаще локализуются в правой почке. Двусторонние камни наблюдаются у взрослых в 15-30% случаев, а у детей - в 2,2-20,2% [4]. К примеру, на долю МКБ в структуре первичной заболеваемости по РФ приходится 0,16%, а в ПФО – 0,17%, на долю МКБ в структуре общей заболеваемости в РФ приходится 0,33%, а в ПФО – 0,29%. Первичная заболеваемость населения МКБ выросла как в РФ и ПФО: в 2016 г. первичная заболеваемость МКБ в РФ составляет 150,0 на 100 тыс. человек (на 4,4 % больше к уровню 2012 года), в ПФО – 162,4 (рост на 6,8 %) [5]. Кроме того, наблюдается и рост частоты встречаемости коралловидных камней, представляющих собой камень повторяющий форму лоханки и заполняющий её, являющихся одной из тяжелых форм мочекаменной болезни с достаточно высоким уровнем летальности. И в данном случае чрескожная нефролитолапексия, техника выполнения которой описана ниже, является «золотым» стандартом в лечении пациентов с коралловидными камнями.
Техника выполнения чрескожной нефролитолапексии заключается в том, что в положении лежа на животе пациенту под рентгенологическим, ультразвуковым или смешанным контролем с помощью иглы с канюлей выполняют пункцию чашечки по задне-аксиллярной линии, под XII ребром. Далее по просвету канюли вводят металическую струну-проводник с гибким наконечником, и проводник сворачивается в лоханке. С помощью телескопических бужей и баллон-катетеров высокого давления выполняют дилатацию нефростомического тракта. По последнему бужу в чашечно-лоханочной системе устанавливают специальный кожух Амплац, который создает прочный «тоннель» от кожи до чашечно-лоханочной системы, что предупреждает травматизацию почки и создает условия для постоянного оттока ирригационной жидкости. По созданному каналу вводят манипулятор, которым выполняют контактную литотрипсию (электрогидравлическую, ультразвуковую, пневматическую, лазерную) с литоэкстракцией или литолапаксию. После удаления всех возможных конкрементов почку дренируют нефростомой [3].
В настоящее время отсутствует возможность обучения будущих медицинских специалистов выполнению различных инвазивных вмешательств на почке, к которым относится чрескожная нефролитолапексия, кроме как непосредственно во время выполнения операции на почке и тренажерах, которые не отражают анатомо-топографические особенности почки и окружающих ее тканей и органов. Именно для решения этой проблемы и будет создан данный тренажер, также с помощью тренажера возможно выполнение и других пункционных вмешательств на почке.
Для решения данной проблемы нами был разработан 3D-тренажер для выполнения пункционных вмешательств на почке. Наш тренажер будет выполнен в виде участка тела, соответствующего расстоянию от X грудного позвонка до копчика, что соответствует 33-35 см. В тренажере будут располагаться в соответствии с их топографо-анатомическим расположением модели органов созданные на основе наиболее часто встречающихся вариантов анатомии почки, мочеточника, мочевого пузыря. Данные модели будут получены на основе обработки данных множества МРТ и СКТ снимков, с последующим созданием усредненных 3D-моделей для печати и последующим использованием технологии 3D-печати, при этом точность печати будет до 0,3 мм, параметры линейной и объемной усадки материала до 2-3%, по физическим свойствам планируется добиться идентичности естественным органам. Свободное пространство, в котором располагаются органы, будет заполнено специальным раствором, имеющим ультразвуковые характеристики идентичные естественным, скорость звука в материале будет составлять 1500 м/с. Все это будет покрыто материалом толщиной около 5 мм, имитирующим кожные покровы и проницаемым для ультразвуковых волн.
Для создания тренажера предполагается использование следующих размеров тренажера – длина 35 см, ширина 25 см, средние размеры почки – средняя длина 11,29±0,13 см, средняя ширина 4,99±0,7 см, средняя толщина 4-5 см, средний объем почки 76,16±2,7 см3. Расстояние между нижними полюсами почки по горизонтали, как правило, составляет 11 см, а между верхними - 7 см. Верхними полюсами почки наклонены друг к другу так, что длинные оси их образуют острый 20-24° угол, открытый вниз. Средняя длина мочеточника – 28,2±0,4 см, наружный диаметр – 6,3 мм, толщина стенки – 0,24±0,02 мм, диаметр просвета – 5,8±0,19 мм. Мочеточники в средней части мочевого пузыря впадают в него сзади под углом. Средний объем мочевого пузыря у 300 – 400 мл. Длина позвоночного столба выбранной области составляет 33-35 см.
При создании тренажера будут использоваться следующие анатомо-топографические параметры и особенности расположения почек, мочеточников и мочевого пузыря, обуславливающие конструкционные особенности тренажера: почки располагаются забрюшинно, верхний конец левой почки находится на уровне середины XI грудного позвонка, а верхний конец правой почки соответствует нижнему краю этого позвонка, относительно позвонков левая почка располагается на протяжении XII грудного и двух верхних поясничных позвонков, правая - на протяжении I, II и III поясничных позвонков, наружный край почек отстоит от срединной линии примерно на 10 см, величина угла схождения продольной оси обеих почек у их верхних полюсов в среднем 40°. Нижний конец левой почки располагается по линии, соединяющей нижние точки X ребер, правой – на 1,5 – 2 см ниже. В почечные ворота проникают почечная артерия и нервы, выходят почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточник. Ворота левой почки лежат на уровне ХII ребра, правой – ниже XII ребра. Ворота почки проецируются на уровне тела I поясничного позвонка (или хряща между I и II поясничными позвонками). Ворота левой почки прилегают к аорте, а правой – к нижней полой вене [2]. Если принять за точку отсчета верхний край XI грудного позвонка, то верхний полюс правой почки находится на расстоянии 3-4 см от него, верхний полюс левой почки на 1,5-2 см ниже точки отсчета. Нижний полюс правой почки на 12,4-13 см ниже верхнего края XI грудного позвонка, нижний полюс левой почки на 10,5-11 см ниже верхнего края XI грудного позвонка. Расстояние от кожных покровов до почки: Верхний полюс почки - по срединно-ключичной линии справа 11,68±1,5 см, слева 11,8±1,6 см, по средне-подмышечной справа 7,87±1,0 см, слева 6,28±0,6 см, по лопаточной линии справа 3,98±0,4 см, слева 2,93±0,1 см. На уровне ворот почки - по срединно-ключичной линии справа 9,01±0,8 см, слева 9,71±0,9 см, по средне-подмышечной справа 5,48±0,7 см, слева 4,55±0,4 см, по лопаточной линии справа 3,0±0,3 см, слева 2,61±0,2 см. Нижний полюс почки - по срединно-ключичной линии справа 8,27±0,6 см, слева 8,91±0,7 см, по средне-подмышечной справа 5,2±0,6 см, слева 5,38±0,6 см, по лопаточной линии справа 3,98±0,4 см, слева 4,01±0,3 см [1].
Сам мочеточник в воротах почки располагается позади почечных сосудов, проходит он забрюшинно и в средней части мочевого пузыря впадают в него сзади под углом. Расстояние от кожи до мочеточников на уровне LII - по срединно-ключичной линии справа 11,5±1,3 см, слева 11,8±1,4 см, по средне-подмышечной справа 11,4±1,3 см, слева 10,3±1,1 см, по лопаточной линии справа 9,7±0,8 см, слева 8,9±0,8 см. На уровне LIII – по срединно-ключичной линии справа 11,6±1,3 см, слева 11,5±1,3 см, по средне-подмышечной линии справа 11,7±1,4 см, слева 12,2±1,3 см, по лопаточной линии справа 11,1±1,2 см, слева 10,8±1,0 см. На уровне LIV - по срединно-ключичной линии справа 11,2±1,1 см, слева 11,3±1,1 см, по средне-подмышечной линии справа 11,7±1,4 см, слева 12,6±1,5 см, по лопаточной линии справа 10,4±1,0 см, слева 10,1±1,0 см [1].
Мочевой пузырь расположен в полости малого таза непосредственно позади лобкового симфиза, на расстоянии примерно 2 см от симфиза.
Предполагается, что данный тренажер будет использоваться для демонстрации хода операции и непосредственно обучению молодых специалистов: под визуальным контролем УЗИ будущие специалисты смогут тренироваться в выполнении различных вмешательств без риска нанесения какого-либо вреда пациенту, также за ходом операции будет наблюдать более опытный специалист, который сможет корректировать действия обучающегося и контролировать правильность выполнения процедуры. Кроме того, возможно использование тренажера для процедуры аккредитации для оценки практических и теоретических навыков выпускника. Возможно использование тренажера и для повышения квалификации специалистов, а также для разработки плана проведения инвазивного вмешательства для конкретного пациента.
В заключении необходимо сказать, что данный тренажер является важным компонентом в подготовке молодых специалистов, так как он является связующим звеном между теоретическими знаниями по выполнению инвазивных вмешательств на почке (чрескожная нефролитолапексия) с практическими навыками в выполнении данных вмешательств, что позволит повысить уровень подготовки молодых специалистов и качество выполняемых процедур.