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建立多学科海绵窦段颈内动脉损伤模拟训练,用于神经外科、耳鼻喉科及麻醉科住院医师培训

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DOI:

10.3791/56403

2021年9月3日

本文内容

摘要

本方案建立了一个多学科模型,用于培训学习者处理海绵窦段颈内动脉损伤。通过尸体头部进行扩大经鼻入路操作,并造成海绵窦段颈内动脉损伤,同时使用灌注泵模拟向损伤部位的血流情况。学习者需在三种不同场景下完成医学和外科处理任务。

摘要

颈动脉损伤是内镜经鼻手术的严重并发症。由于此类损伤发生率较低,模拟训练为住院医师学员提供了技术与应对流程开发的途径。本研究建立了一种逼真的尸体模型,用于在海绵窦段颈动脉损伤情境下开展危机资源管理培训。在尸体头部实施扩大的经鼻入路,并制造右侧海绵窦段颈动脉损伤。将尸体右侧颈总动脉插管并连接至灌注泵,以输送加压的模拟血液。该模型整合了模拟人,以提供生命体征反馈。外科与麻醉科住院医师学员需在三个复杂程度递增的临床场景中,完成使用肌肉贴片技术控制血管通路及实施医学管理的任务。在模拟训练开始前,向学员提供有关内镜经鼻入路处理海绵窦段颈动脉损伤及血压控制的危机管理指导。由独立评审员对学员的沟通能力、危机管理流程以及相关技能的实施情况进行评估。每次场景结束后,根据情境意识、决策能力、沟通与团队协作以及领导力等方面的评分,对住院医师进行复盘指导,以改进操作技术。模拟训练结束后,学员对模拟过程提供反馈意见,这些数据将用于改进未来的模拟训练。该尸体模型的优势在于 setup 简便、成本效益高且可重复性强。

引言

颈内动脉损伤是一种严重的、尽管罕见的并发症,可发生于经鼻内镜手术中,当需要对邻近海绵窦的肿瘤或血管病变进行外科解剖时1。针对此类并发症的处理技术和应对流程,只能通过高度仿真的模拟训练获得2。Wormald 及其同事率先建立了一种利用绵羊模型模拟颈动脉损伤处理的培训方案3。该方案采用压榨肌肉片覆盖损伤部位并施加直接压力以实现止血,随后进行血管的直接闭合。该模拟训练已成功改善了多名外科医生在实际临床操作中的处理效果4。尽管如此,已有研究表明,与使用绵羊相比,尸体血管损伤模型在临床相关性和成本效益方面更具优势,且可用于危机管理培训5。模拟训练为神经外科和耳鼻喉科住院医师提供了在实时情境下建立并发症处理流程的机会5,6。未来的关键在于建立一种可在不同机构广泛复制的标准化培训模型,并推动模拟训练中的多学科协作。

本研究旨在阐明构建海绵窦段颈内动脉损伤真实尸体模型的步骤,以及如何设置多学科危机管理模拟训练。该模型为神经外科和耳鼻喉科住院医师与麻醉科住院医师合作,提供了针对海绵窦段颈内动脉损伤临床处理的培训方法。该模型的优势在于可重复性强、成本效益高且搭建简便。本研究采用带灌注泵的尸体头部模型,相较于Pham及其同事所开发的全身灌注模型7,具有更高的便携性和更低的成本。该模型可在多个培训环节中反复使用,用于对住院医师进行多次训练。重复训练的优势在于可设计多种不同的临床场景,使学员在实时情境中掌握重要的临床决策要点,并学习危机管理中的关键步骤。该尸体头部模型已与模拟人躯干相结合,以在演练过程中呈现临床生命体征,促进与麻醉科住院医师的协作。以下方案详细介绍了搭建该模型的逐步操作流程。

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方案

本方案中使用的尸体头部样本来自俄勒冈健康 & 科学大学遗体捐赠项目。所有所述方法均已获得俄勒冈健康 & 科学大学机构审查委员会(IRB)

1. 头部准备

  1. 将新鲜的尸体头部固定在水槽中,颈部朝上。
  2. 使用1:100的抗凝剂枸橼酸右旋葡萄糖溶液,双侧冲洗颈静脉、椎动脉和颈动脉。首先将直径5 mm的导管插入右侧颈静脉,并用5英寸止血钳夹紧血管固定导管。启动灌注泵冲洗15分钟。随后将导管依次转至左侧颈静脉、颈动脉,每处均重复冲洗15分钟。椎动脉使用直径3 mm的导管进行冲洗。冲洗结束时,流出液体应清澈无血。
  3. 将头部面部朝上放置,颈部下方垫一支撑物使其保持45°角,静置过夜晾干。随后存放于5 °C的冷藏室中。
  4. 次日,将头部浸入2 L的防腐液中,并置于含福尔马林固定液的容器内保存。
    注意:防腐液和福尔马林固定液具有腐蚀性,请穿戴防护装备。

2. 组织解剖

  1. 用垫块支撑头部,并将其置于中立位,避免过度屈曲或伸展。
  2. 使用直径为 4 mm、长度为 18 cm 的零度内窥镜。
  3. 将中鼻甲向侧方牵开,行双侧蝶窦开口术。在喙突与犁骨连接处做切口。
  4. 用Cottle骨膜剥离器清除黏骨膜,并用咬骨钳双侧切除喙突骨。
  5. 使用高速钻和火柴棒型钻头,磨除蝶窦底壁及双侧眶内侧壁区域,使其与蝶窦底壁齐平。

3. 准备海绵窦段颈内动脉损伤

  1. 观察蝶鞍区、斜坡结构及海绵窦段颈内动脉的解剖区域。使用咬骨钳去除蝶鞍及右侧海绵窦段颈内动脉表面的骨质。
    注意:颈内动脉损伤可采用多种方法。方法一:使用11号刀片在右侧颈内动脉膝部水平制造一个3毫米长的切口。方法二:使用神经钩直接穿刺血管壁造成撕裂。方法三:使用咬骨钳夹取一小块血管壁组织。

4. 灌注装置设置

  1. 将一根直径为5 mm的导管插入颈总动脉,并用5英寸的止血钳固定。
  2. 将导管连接至加压灌注泵。
  3. 制备人工血液,成分包括红色食用色素、水和市售的仿制吸血鬼血液[参见材料表]。通过使用3:1比例的水与仿制吸血鬼血液,使人工血液的相对密度与真实血液相同。每加入250 mL水,添加2滴红色食用色素。
    注意:人工血液可多次用于模拟实验。每次模拟开始前,应为每具尸体头部准备3升人工血液。可于室温下储存,但使用前需摇匀并充分混合。

5. 建立逼真的出血效果

  1. 通过插管的颈动脉建立动脉通路。
  2. 启动灌注泵,并通过动脉导管传感器和生命体征监护仪测量输送至尸体头部的实际平均动脉压(MAP)。通过内镜检查评估颈动脉损伤的真实程度。
    注意:应根据临床模拟场景使用65–110 mm Hg的平均动脉压,以产生逼真的出血参数。可通过调节灌注泵的流速来达到生理范围内的平均动脉压。

6. 培训住院医师学员

  1. 为每个模拟场景配备一名神经外科或耳鼻喉科住院医师与一名麻醉科住院医师组成搭档。
    1. 每组住院医师团队完成每个场景的时间约为10分钟,每个场景结束后进行10分钟的复盘讨论(其中5分钟为专科特异性复盘,5分钟为跨专业团队复盘)。
    2. 进行5分钟的专科特异性复盘。
    3. 对两个专业的住院医师共同开展5分钟的跨专业团队复盘。
  2. 外科住院医师
    注意:以下步骤应由指导教师指导执行。
    1. 为每位学员提供相同的骨性暴露范围、位置及海绵窦段颈内动脉损伤大小。
    2. 持内镜并指导外科住院医师如何实施血管控制。住院医师在指导教师的指导下,采用四手操作法处理血管损伤。
    3. 通过以下方式管理该场景:1)指导麻醉科住院医师降低血压;2)请求实施近端血管控制;3)使用吸引器将出血引离内镜视野;4)使用垂体器械将半片棉片放置于出血部位并施加压力。必须充分使用吸引控制出血,以便观察棉片放置位置。
    4. 将棉片替换为从颞肌取下的游离肌肉移植物。将肌肉直接覆盖于右侧海绵窦段颈内动脉损伤处,确保切口部位密封良好。当肌肉补片就位后,血液不应再流入海绵窦腔内。
  3. 麻醉科住院医师
    1. 将麻醉工作站连接至模拟假人,该假人进一步连接至笔记本电脑、病人监护仪、带药品托盘的麻醉车、麻醉机、麻醉监护仪、输液架、输液袋以及两个功能正常的静脉输液装置。
    2. 建立连接压力监测仪的动脉导管。
    3. 在模拟开始前,向麻醉科住院医师讲解所提供设备、计算机及监护仪的使用方法。
    4. 要求麻醉科住院医师在模拟过程中负责医疗管理,并与外科住院医师协同合作。

7. 提升真实感

  1. 为学习者提供不同合并症患者的临床情景。合并症因素将导致出血速率和压力的变化,教师应通过调整灌注泵的设置手动控制这些参数。
  2. 让学习者面对灾难性出血的技术和医疗管理挑战,并使其充分理解由此引发的医学后果。
  3. 将模拟人体模型与尸体头部模型结合使用,以提供关于生命体征变化和患者稳定性的逼真反馈。

8. 危机管理

  1. 为学习者提供复杂程度逐渐增加的病例,使其在成功维持血管控制的同时,管理生命体征的多项变化。
    注意:学习者应进行有效沟通,使团队成员能够迅速而有效地应对患者病情的恶化。

9. 绘制结果

  1. 为学习者提供模拟后调查,以评估模拟训练的价值。
  2. 指导教师应针对个体学习者开展重点辅导,讨论在沟通与操作技术方面的改进方法。
  3. 提供模拟训练前后的解剖学考试,以评估知识掌握的提升情况。

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结果

为了成功建立该模型,选择合适的灌注泵并妥善准备尸体头部至关重要。灌注泵应如图1所示接入颈内动脉。灌注泵设置完成后,应按照上述步骤暴露海绵窦段颈动脉,并制造出逼真的海绵窦段颈动脉损伤。损伤的可视化及随后肌肉补片的放置效果可参见图2。尸体头部可与模拟人体模型结合使用,以构建更具临床相关性的场景。在模拟过程中,生命体征和生物数据会根据学习者的决策和干预措施选择而发生变化。病例的复杂程度可根据患者的合并症及其对治疗管理可能造成的加重情况进行调整。代表性场景详见表1。可在模拟过程中从技术操作、自信心、沟通能力和领导力等方面对学习者进行评估。代表性评分量表见表2。培训结束后将进行复盘讨论,指导教师将讲解临床管理的指南与算法、有效的沟通策略以及如何高效应对危机情况。指导教师讨论的关键要点列于表3。模拟训练结束后,学习者有机会对培训体验提供反馈意见。这些反馈可用于改进后...

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讨论

颈动脉损伤是一种罕见事件,但在涉及扩大经蝶入路的病例中确实可能发生8。该入路常用于鞍区、鞍上、鞍旁及斜坡区域病变的处理。大多数颅底外科医生在其职业生涯中都会遇到颈动脉血管损伤的情况。应对这种危急情况所需的专业技能和信心,只能通过充分的培训和适当的危机管理模拟训练获得3。Valentine 及其同事已证实了模拟训练在颈动脉血管损伤处理中的重要性2。目前已设计出多种用于此类培训的模型,包括 Wormald 的绵羊模型、Pham 的全身尸体模型以及 Muto 的合成聚酰胺尼龙和玻璃珠模型1,4,7。本文介绍了尸体头部模型的详细操作方案及实验结果,该模型整合了外科与内科管理的多学科培训内容。

使用尸体头部模型的优势在于其成本效益高、可重复性强且 setup 简便<...

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
抗凝柠檬酸右旋糖溶液Pierce Laboratories117037
尸体防腐液Chemisphere
福尔马林固定液ChemisphereB2915DR55
零度内窥镜(4 mm,18 cm 长)Karl StorzH3-Z TH100
Penfield 1 型拉钩Jarit285-365
Kerrison 咬骨钳AesculapFM823R, 3mm/180 mm
Anspach eMax 2 Plus 高速钻机Depuy-SyntheseMax2 plus
3 mm 切割球钻头Depuy-Synthes
11 号手术刀片Bard-Parker371111
动脉插管夹
动脉插管Instrument Design & Mfg. Co.ART187-2-CT
灌注泵Belmont Instrument Corporation, Billerica, MA, USABelmont Fluid Management System 2000
人造血液(Vampire blood)Forum Novelties, Inc., Melville, NY, USA65368
棉片手术敷料Codman 80-1480
Laerdal SimMan 模拟人Laerdal Medical, Wappingers Falls, NY, USASimMan 3G
Laerdal SimMan 笔记本控制系统Laerdal Medical, Wappingers Falls, NY, USASimMan 3G
垂体咬骨钳AesculapFF806R
剪刀式组织钳(Bayonet)AesculapBD 845
吸痰管 - 7 和 10 FRV. Mueller
静脉输液架Pedigo
静脉输液泵主机Care FusionAlaris PC Unit
泵模块Care FusionAlaris Pump Module
动脉导管套件Arrow InternationalRA-04020
压力监测套件ICU/BMP Inc426340405
静脉输液用 0.9% 氯化钠溶液 1000 mLBaxter Healthcare2B1324X
静脉输液用乳酸林格液 1000 mLBaxter Healthcare2B2324X
Integra SL 麻醉机DRE00104RS
AVS2 远程呼吸机DRE409AVS2
Sigma Delta ISO Selectatec Vap Pour Fill 麻醉蒸发器DRE39001O
MP5 床旁监护仪Philips HealthcarePMS-M8105a

参考文献

  1. Muto, J., Carrau, R. L., Oyama, K., Otto, B. A., Prevedello, D. M. Training model for control of an internal carotid artery injury during transsphenoidal surgery. Laryngoscope. 127 (1), 38-43 (2017).
  2. Valentine, R., Padhye, V., Wormald, P. J. Management of arterial injury during endoscopic sinus and skull base surgery. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 24 (2), 170-174 (2016).
  3. Valentine, R., Padhye, V., Wormald, P. J. Simulation Training for Vascular Emergencies in Endoscopic Sinus and Skull Base Surgery. Otolaryngol Clin North Am. 49 (3), 877-887 (2016).
  4. Padhye, V., Valentine, R., Wormald, P. J. Management of carotid artery injury in endonasal surgery. Int Arch Otorhinolaryngol. 18 (Suppl 2), S173-S178 (2014).
  5. Ciporen, J. N., Lucke-Wold, B., Mendez, G., Cameron, W. E., McCartney, S. Endoscopic Management of Cavernous Carotid Surgical Complications: Evaluation of a Simulated Perfusion Model. World Neurosurg. , (2016).
  6. Ciporen, J., Lucke-Wold, B., Dogan, A., Cetas, J. S., Cameron, W. E. Dual Endoscopic Endonasal Transsphenoidal and Precaruncular Transorbital Approaches for Clipping of the Cavernous Carotid Artery: A Cadaveric Simulation. J Neurol Surg B Skull Base. 77 (6), 485-490 (2016).
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  8. Ogawa, Y., Tominaga, T. Extended transsphenoidal approach for tuberculum sellae meningioma--what are the optimum and critical indications? Acta Neurochir (Wien). 154 (4), 621-626 (2012).
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  11. Doumouras, A. G., Engels, P. T. Early crisis nontechnical skill teaching in residency leads to long-term skill retention and improved performance during crises: A prospective, nonrandomized controlled study. Surgery. , (2016).
  12. Sauter, T. C., et al. Interprofessional and interdisciplinary simulation-based training leads to safe sedation procedures in the emergency department. Scand J Trauma Resusc Emerg Med. 24, 97(2016).
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