تصف هذه الدراسة كيف تعمل النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد بشكل فعال على تسريع معدل إتقان مهارات الجراحة المتقدمة بالمنظار المستخدمة في تثنية القاع من قبل المقيمين في الجراحة أثناء التدريب على الإقامة ، وبالتالي تعزيز الاستعداد المستقبلي.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
تصف هذه الدراسة كيف تعمل النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد بشكل فعال على تسريع معدل إتقان مهارات الجراحة المتقدمة بالمنظار المستخدمة في تثنية القاع من قبل المقيمين في الجراحة أثناء التدريب على الإقامة ، وبالتالي تعزيز الاستعداد المستقبلي.
يتطلب تثنية قاع نيسن بالمنظار (LNF) تدريبا مكثفا على الكفاءة الجراحية، مع مضاعفات كبيرة في منحنى التعلم المبكر. تم وصف بروتوكول تدريب منظم يستخدم نموذجا تشريحيا مطبوعا ثلاثي الأبعاد وتصميمه لتسريع اكتساب مهارات التنظير البطني المتقدمة. يستلزم البروتوكول إنتاج وتجميع النماذج المدمجة في منهج تدريبي خاص ب LNF يركز على المكونات الهامة التي تنطوي على مهارات خياطة متقدمة. يشتمل النموذج على معالم دقيقة تشريحيا ، وكلها ملفقة باستخدام مواد سيليكون متخصصة. يتم تقديم منهج تدريبي خطوة بخطوة ، يركز على إتقان المكونات الأكثر تحديا في LNF ، بما في ذلك إغلاق الألواح ، والخياطة الشبكية ، ولف تثنية القاع. تظهر النتائج التمثيلية من مشارك تجريبي منحنى تعليمي قابل للقياس الكمي ، مع تحسن إجمالي درجات الأداء من 21 إلى 42 وتقليل الوقت الإجرائي من 95 إلى 34 دقيقة عبر ست جلسات ، مع الاقتراب بشكل منهجي من معيار الخبراء. تم التحقق من صحة الفعالية الإجمالية لهذا النموذج التدريبي في دراسة مقارنة ، حيث أظهرت المجموعة المدربة على النموذج المطبوع ثلاثي الأبعاد درجات أعلى بكثير في درجات التقييم المنظم الموضوعي للمهارات الفنية (OSATS) في غرفة العمليات (26.25 ± 1.67 مقابل 17.50 ± 2.07) وفترات إجراء أقصر (76.25 ± 2.49 مقابل 110.13 ± 3.36 دقيقة) مقارنة بالمجموعة الضابطة ، مما يؤكد التأثير الإيجابي للبروتوكول على المهارات السريرية. يوفر هذا البروتوكول الذي تم التحقق من صحته طريقة قابلة للتكرار لتنفيذ برنامج تدريب LNF فعال قادر على قياس وتسهيل تطوير المهارات التدريجي.
برز تثنية قاع اليد بالمنظار (LNF) باعتباره التدخل الجراحي المعياري الذهبي لمرض الارتجاع المعدي المريئي (GERD) 1 ، ليحل بشكل متزايد محل العلاج الطبي المضاد للارتجاع مدى الحياة. يتطلب التعقيد التقني ل LNF منحنى تعليميا حادا ، مع ما لا يقل عن 20 إجراء لتحقيق الكفاءة الجراحية2. يؤثر بشكل كبير على نتائج المريض3 مع معدلات مضاعفات تتراوح من 24٪ إلى 55٪ أثناء الإجراءات الأولية للجراح4،5،6 ، لا سيما خلال العمليات الخمس الأولى. تظهر الأدلة اللاحقة انخفاضا في المضاعفات إلى ما يقرب من 10٪ أثناء الإجراءات 15-254،6. تنطوي المضاعفات الأكثر شيوعا التي تم الإبلاغ عنها خلال الحالات ال 20 الأولى في الغالب عن أوجه قصور في المهارات التقنية. على وجه التحديد ، التحديات مع تشريح النافذة الخلفية للمريء ، وتقسيم الأوعية المعدية القصيرة وتعبئة قاع الرحم ، وإغلاق الحجاب الحاجز ، وخياطة تثنية القاع7،8. يرتبط إتقان هذه الخطوات بانخفاض معدلات المضاعفات بنسبة 2٪ -10٪ 3،8،9.
حاليا ، يقدم التعليم الجراحي العديد من منصات التدريب على المحاكاة لتمكين المتدربين من التغلب على منحنى التعلم بسرعة10. ومع ذلك ، لا يزال المنهج الموحد للتدريب المتقدم بالمنظار غير محدد11،12،13،14. تظهر الأدلة أن إكمال برنامج الإقامة يؤدي في كثير من الأحيان إلى عدم كفاية الثقة لتنفيذ إجراءات التنظير البطني المتقدمة المستقلة ، مما يستلزم السعي للحصول على الزمالة لاكتساب الكفاءة الفنية15. الأهم من ذلك ، على الرغم من إنشاء تطبيق أساسيات الجراحة بالمنظار (FLS) في برامج الإقامة ، فقد حددت الدراسات تفاوتات كبيرة بين كفاءة الخياطة داخل الجسم القائمة على المحاكاة للمقيمين وأداء غرفة العمليات (OR) ، مما يشير إلى أن هناك ما يبرر وجود منصة تدريب وسيطة لسد الفجوة بين FLS وخياطة غرفة العمليات16. علاوة على ذلك ، بعد تحقيق الكفاءة في FLS ، هناك حاجة واضحة لتحسين مهارات وثقة المقيمين في الجراحة قبل تخرجهم فيما يتعلق بالجراحة بالمنظار المتقدمة ، بما يتجاوز FLS.
لمعالجة هذا ، قدمت التطورات التكنولوجية حلولا تدريبية محتملة. تقدم محاكيات المختبر الجاف مثل الواقع الافتراضي (VR) تمثيلات تشريحية مفصلة وفرص ممارسة متعمدة مميزة ل LNF17. ومع ذلك ، فإن تكلفة إنشاء وصيانة مختبر محاكاة الواقع الافتراضي تمثل تحديا كبيرا18. أجهزة محاكاة المختبر الرطب التقليدية التي تشمل الجثث ونماذج الحية ، في حين أن المراقبين الأمثل للعديد من الإجراءات ، يمثلون قيودا في الإخلاص التشريحي وبروتوكولات السلامة الأخلاقيةوالصحية 19 ، خاصة ذات الصلة في سياقات ما بعد COVID-19 جنبا إلى جنب مع تحديات التكلفة واللوجستيات والجدولة10،20.
لتقديم بديل ، قمنا بتطوير نموذج تشريحي للجزء العلوي من البطن باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D) بناء على إعادة بناء فعلية على غرار التصوير المقطعي المحوسب وتصنيع مادة السيليكون لتدريب LNF. يوفر هذا النموذج قابلية عالية لإعادة الاستخدام ، مع مكونات رئيسية مثل الطبقة البريتونية وأوعية المعدة القصيرة التي يمكن استبدالها بعد جلسات تدريب متعددة ، وجلسات تدريب فردية تتضمن عادة ما يصل إلى 8 محاولات. أظهرت دراسات التحقق من صحة النماذج ذاتية الصنع القابلة للمقارنة فعالية كبيرة في اكتساب المهارات التشغيلية ، كما وثق من قبل Wang et al.21 و A.ghazi et al.22.
يمكن دمج هذا النموذج المطبوع ثلاثي الأبعاد مع فيديو تعليمي ومقاطع فيديو توضيحية خطوة بخطوة للتخفيف من تحديات منحنى التعلم المبكر في البيئة السريرية. تهدف هذه الدراسة إلى إثبات فعالية وتنفيذ نموذج التدريب هذا لاكتساب مهارات LNF.
تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية للمستشفيات الشعبية لمقاطعة تشجيانغ وتم إجراؤها وفقا للمبادئ التوجيهية الأخلاقية المعمول بها. تم الحصول على موافقة خطية مستنيرة من جميع المشاركين من البشر. الكواشف والمعدات المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
1. إعداد نموذج LNF المطبوع ثلاثي الأبعاد
ملاحظة: تمت مناقشة عملية تصنيع النماذج التشريحية الفردية المطبوعة ثلاثية الأبعاد بالسيليكون بالتفصيل في التقرير السابق21.
2. تجميع نموذج LNF
3. منهج التدريب
ملاحظة: ينقسم الإجراء إلى خمس مهام مكونة ، مع تحديد أهمية كل مهمة قبل السريرية من خلال الدراسات السابقة21،23. يعد إغلاق الحجاب الحاجز والخياطة الشبكية أساسيين لإصلاح فتق الحجاب الحاجز الكبير ، جنبا إلى جنب مع قيود النموذج نفسه.
4. تجنيد المشاركين
5. تقييم الأداء
ملاحظة: قام جراح خبير بتسجيل جميع مقاطع فيديو الجلسة التدريبية بناء على الدرجة الخاصة بالإجراء المكونة من خمسة مكونات ، والتي تم اعتمادها وتعديلها من دراسة سابقة23 ، وتم تضمينها في الملف التكميلي 1.
6. تحليل البيانات
تسمح هذه النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد بتدريب وتقييم التقنيات الرئيسية الأساسية الحاسمة ل LNF المثالي ، مثل إغلاق الغطاء مع إنشاء وتنفيذ غلاف قاع حول المريء. هذا أمر بالغ الأهمية حيث أظهرت الدراسات أن كلا من طول وضيق تثنية القاع يؤثران بشدة على ضغط العضلة العاصرة للمريء البعيدة ، مما قد يرفعه إلى ثلاثة أضعاف مستوياته قبل الجراحة ، مما قد يؤدي إلى عسر البلع25. كما هو موضح ، أظهر مسار أداء المقيم من الجلسات التدريبية المبكرة إلى الأداء النهائي لغرفة العمليات تحسنا كبيرا. اقترب وقت الإجراء عن كثب من معيار الخبير البالغ 34 دقيقة. ولوحظ هذا التحسن الملحوظ في الكفاءة التقنية من خلال الدورات التدريبية التكرارية.
يوفر النموذج المطبوع ثلاثي الأبعاد الفرصة لممارسة المهارات الجراحية المتقدمة بالمنظار الخاصة بالإجراء في بيئة آمنة وخاضعة للرقابة26،27. اكتسب استخدام هذه النماذج لأغراض التدريب زخما على مدى العقد الماضي ، مع Zhu et . إظهار واقعيتهم الكافية وفعاليتهم من حيث التكلفة والاستدامة والقدرة على الحفاظ على اكتساب المهارات الجراحية لتدريب طلاب الطب11. أكدت دراسات متعددة واقعية وتطبيق دقة هذه النماذج من خلال برامج المحاكاة ودراسات الصلاحية وتعليقات المشاركين21،22،28.
كشف تحليل الجلسات التدريبية عن انحرافات معيارية عالية ، خاصة خلال الدورات التدريبية السابقة ، التدريب 1 و <2 ، مما يشير إلى عدم اتساق الأداء عبر المقاييس التي تم تقييمها. يسلط هذا التباين الضوء على أهمية تحسين تصميم النموذج ، حيث كانت بعض المهام التي تنطوي على خياطة داخل الجسم ، مثل درجة إغلاق الغطاء ودرجة تثبيت الشبكة ، أقل مقارنة بدرجات تثنية القاع والتفتيش. ويعكس هذا التفاوت زيادة التعقيد ومتطلبات التعلم لمهارات تقنية محددة ضمن إجراء واحد. تؤكد الدراسات السابقة هذه العلاقة وتقدم دليلا يوضح أنه يمكن استخدام المقاييس الخاصة بالمهمة للتمييز بين مستويات الجراح المختلفة. Xia et al. أظهر هذا التمييز باستخدام النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد لمحاكاة مفاغرة الأمعاء داخل الجسم بالمنظار باستخدام تقييم منظم موضوعي للمفاغرة المعدلة للمهارات التقنية للمساعدة في التمييز بين الجراحين الخبراء والمتوسطين والمبتدئين29.
يسلط تقلب الأداء ، خاصة في المناورات التقنية التي تشكلها الخياطة داخل الجسم ، الضوء على الحاجة إلى استكشاف الأخطاء وإصلاحها الإجرائية. بالنسبة للمتدربين الذين يكافحون ، يمكن للمراقبين الخبراء ضمان تدريبات إضافية مستهدفة على نقاط ضعف محددة ، وهي أكثر فعالية من التكرار البسيط. يسمح تصميم النماذج بإعادة الاستخدام بسهولة وممارسة التمارين الرياضية القابلة للتكرار ، على عكس الأعضاء الحيوانية والأنسجة الحية ، التي تمثل تحديات في التخزين أو إعادة الاستخدام بسبب قابلية تفتيت الأنسجة الحيوانية ، مما يجعلها أقل فعالية من حيث التكلفة. مع النموذج ثلاثي الأبعاد ، فإن الطبقة البريتونية فوق الcrura والثرب ، مع الأوعية المعدية القصيرة ، هي الأشياء الوحيدة التي يجب استبدالها أيضا بعد ممارسات متعددة. علاوة على ذلك ، يتم الحفاظ على إنتاجها منخفض التكلفة لأن المواد الحالية المستخدمة هي السيليكون ، مما يجعلها ميسورةالتكلفة 30. لمعالجة قابلية إعادة استخدام النموذج ، يجب أن نأخذ في الاعتبار متانته. في حين أن الاختبار الميكانيكي الرسمي لم يكن جزءا من بروتوكول هذه الدراسة ، فقد قدمنا العديد من الملاحظات بناء على تجربة غير رسمية أثناء جلسات التدريب المتكررة. لاحظنا أن المتانة تعتمد بشكل كبير على تقنية المشارك. لإصلاح الخيوط ، يمكن أن يستوعب نموذج واحد عادة ما يقرب من 10 مواضع خياطة قبل أن يستلزم الضرر التراكمي الناجم عن اختراق الإبرة الاستبدال. بالنسبة للتدريب على تثنية القاع ، يبدو أن العامل المحدد هو الإجهاد الميكانيكي الناتج عن توتر الخياطة. صمد النموذج بشكل عام من 6 إلى 8 حالات من قوة السحب القوية قبل أن يظهر علامات التلف الهيكلي. بناء على هذه الملاحظة ، يجب توجيه المتدربين لتطبيق توتر معتدل ومتحكم فيه ، لأن السحب المفرط يمكن أن يسبب فشلا مبكرا في النموذج ولا يعكس التقنية الجراحية المناسبة. هناك المزيد من الأبحاث التي تستكشف استخدام المواد المتقدمة مثل بوليمرات الهيدروجيل لزيادة الواقعية وتمكين القدرة على التروية وتقنيات التنظير البطني الأكثر تقدما ، مثل الكي24،31. ومع ذلك ، فإن تكلفة الصيانة المنخفضة لكل تدريب ، وقابلية النقل ، وسهولة الحفظ تضمن إمكانية الوصول إليها إلى جميع مراكز التدريب والمدارس والمستشفيات.
يشير التحقق الأكثر أهمية للدراسة إلى أن التدريب النموذجي المطبوع ثلاثي الأبعاد يوفر إمكانات استثنائية في سد الفجوة بين التدريب القائم على المحاكاة وأداء التشغيل الفعلي. ذكرت الدراسات السابقة الحاجة إلى عرض قابلية النقل لأنها لن تشجع الاستخدام فحسب ، بل ستوفر أيضا نظرة ثاقبة لتطبيقها في عملية حية فعلية ونتائج المريض32. من الضروري الاعتراف بالطبيعة الاستكشافية المتأصلة لاستخدام النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد في تدريب الخياطة المتقدم. في حين أن النتائج ذات الدلالة الإحصائية مشجعة ، إلا أنها تتطلب تفسيرا حذرا ، مما يتطلب مزيدا من التحقق من الصحة مع مجموعة أكبر للحصول على استنتاجات أكثر تحديدا من الناحية الإحصائية.
تشمل القيود المحتملة لهذه النماذج أن يكون التصميم واقعيا مثل الأنسجة الحيوانية. لم يتم تضمين السمات التشريحية المعقدة ، التي قد تتم مواجهتها في الجراحة ، مثل الثرب الأكبر ، واللفافة الصدرية ، واللفافة البطنية ، والمريء المتوسطة ، والعصب المبهم. ومع ذلك ، تم اتخاذ بعض خيارات التصميم عمدا لزيادة صرامة التدريب وقابليته للتطبيق. يركز المنهج على إصلاح فتق الحجاب الحاجز الذي يتطلب شبكة لأن إتقان هذه التقنيات المعقدة يوفر للمقيمين المهارات اللازمة للتعامل مع أي نوع من الفتق. علاوة على ذلك ، تعد مساحة العمل المحصورة عن قصد المتدربين لأكثر البطون تحديا مكانيا ، مما يضمن أن مهاراتهم قوية وقابلة للتكيف. وهناك سؤال آخر نشأ وهو ما إذا كان عدد الحالات بالمنظار أو جودة التدريب يجعل السكان أفضل. تقليديا ، كلما زاد عدد الحالات التي يؤديها المقيم بالمنظار في تدريبه ، زادت مهاراته. ومع ذلك ، كما هو واضح ، فإن المدة التي تقضيها في مختبر المهارات لا تقدر بثمن بالمثل ، ولا سيما بالنسبة للمقيمين الذين يعانون من التعرض المبكر المحدود لإجراءات التنظير البطنيالمتقدمة 33.
يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية أيضا على تحليل رسمي لفعالية التكلفة ، وموازنة تكلفة هذا البرنامج التدريبي مقابل التأثير المالي لأوقات غرفة العمليات الأطول وإدارة مضاعفات ما بعد الجراحة. علاوة على ذلك ، فإن الهدف النهائي هو التحقق من صحة أن الكفاءة في هذا النموذج ثلاثي الأبعاد تترجم مباشرة إلى نتائج محسنة للمرضى ، الأمر الذي يتطلب دراسة طويلة الأجل لتتبع مقاييس مثل وقت الجراحة ومعدلات المضاعفات وتكرار الفتق لمرضى المقيمين المدربين. ويمكن أن يشمل العمل في المستقبل تحليلا موحدا لإجهاد المواد لتوفير بيانات كمية للمطالبة بالمتانة.
باختصار ، تمثل النماذج المطبوعة ثلاثية الأبعاد أدوات فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتخصيص وفعالة لها تأثير مميز في المساعدة في الوصول إلى منحنيات التعلم بطريقة أكثر سرعة. التأثير على التعليم الجراحي السريري ونتائج المرضى.
ويعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم تضارب في المصالح. لا تحتوي هذه المقالة على أي دراسات عن. تم دعم هذا العمل من قبل صندوق مشروع التعاون العلمي والتكنولوجي التابع لإدارة العلوم والتكنولوجيا بمقاطعة تشجيانغ (2024C04027) والمشروع الخاص لمهام البحث والتطوير الرئيسية لمنطقة شينجيانغ الويغورية ذاتية الحكم (المشروع رقم 2023B03010-1).
يود المؤلفون أن يقدروا دعم قسم جراحة الفتق في مستشفى الشعب بمقاطعة تشجيانغ لإتاحة الفرصة لإجراء هذا المشروع البحثي.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| برنامج الرسوم البيانية GraphPad Prism | GraphPad المنشور | بريزم 10 | تستخدم لتوليد الرسم البياني https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/ |
| المقبضون غير الرضحي | كانغجي | 101.096 ، Ø ؛ 5.5&مرات ؛ 460 مم ، أو 108Y.208 (فك 22 مم) | أدوات التنظير البطني القياسية https://www.kangjimed.com/products |
| منظار البطن 10 مم 30 درجة | كانغجي | 130.032 أ & 5&مرات ؛ 300 مم 30 درجة ؛ | معدات التنظير البطني القياسية https://www.kangjimed.com/products |
| سائقين الإبرة برامج تشغيل الإبرة بالمنظار | كانغجي | 101.029 ، وأوسلاش. 5&مرات ؛ 330 ملم | أدوات التنظير البطني القياسية https://www.kangjimed.com/products |
| مقص مقص بالمنظار | كانغجي | 101.032 أمبير مستقيم | أدوات التنظير البطني القياسية https://www.kangjimed.com/products |
| سيليكون | جويوان | غير محدد | مواد طباعة SLA |
| طابعة SLA 3D | يونيون تك | لايت 800 | طابعة SLA ثلاثية الأبعاد احترافية كبيرة الحجم https://www.uniontech3d.com/products/lite-800-industrial-resin-sla-3d-printer/ |
| البرمجيات الإحصائية SPSS | آي بي إم | الإصدار 25.0 | تستخدم لتحليل البيانات https://www.ibm.com/products/spss-statistics |
| الغرز خيوط إيثيبوند | إيثيكون | G680H ل 2-0 Ethibond | 2-0 إيثيبوند مع إبرة CT-1 https://www.ethicon.com/na/epc/search/platform/wound%20closure |
| منظف بالموجات فوق الصوتية | دينغيو | دي واي -020 | تستخدم لتنظيف الأجزاء المطبوعة |
| غرفة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية | دي إتش سي | دي إتش سي 48 | تستخدم للمعالجة اللاحقة |
| غرفة فراغ | جونزاي | 5305-0609 | تستخدم للمعالجة اللاحقة |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن