机器人手术中的紧急脱离：一项模拟培训课程

摘要

该培训平台旨在使机器人外科医生能够掌握在机器人系统紧急脱离情况下领导多学科团队所需的技能。培训内容包括使用相关技术和设备执行紧急脱离操作，以及明确此类情景下各成员的职责分工。

摘要

以下是一个培训平台，旨在帮助机器人手术医生培养在机器人系统紧急脱离过程中领导多学科团队所需的技能。在传统的机器人手术医生培训中，仅在初次接触机器人系统的入门培训期间，通过简短的在线概述介绍如何执行紧急脱离操作。在此类培训过程中，并未对术中室（OR）人员的跨学科职责进行明确划分和训练。本培训方案采用形成性模拟训练与复盘讨论相结合，随后进行专题讲座的方式。在模拟训练中，使用经过改造的妇科模拟器，并将其置于符合大多数妇科腹腔镜手术体位的陡峭头低脚高位。通过连接装有红色染色静脉输液的加压袋的管道对训练躯干进行改造，以按需模拟灾难性血管损伤。在手术室环境中配置了一个多学科团队，其中包括经过培训的标准模拟人员（ESPs），分别扮演巡回护士、器械护士、麻醉医师以及床旁协助手术医师的角色。参训的机器人手术医生将面对一个需要紧急脱离机器人的临床场景，并被赋予机器人器械的控制权。该场景将在成功完成紧急脱离操作后结束，或因情况紧急而在五分钟时强制终止。随后进行复盘讨论，并结合动手实践，培训紧急脱离的具体步骤、所需设备、故障排除技术以及手术室各岗位人员的职责。最后向学员提供一次简短的讲座，重申复盘中所涉及的内容，供其自主学习巩固。该培训可显著缩短接触患者的时间，提升知识掌握程度、操作信心以及关键操作的完成率，且可在大多数医疗机构中复制实施。所有机器人手术医生均应能够展示出在此项关键干预措施中的胜任能力。该课程体系的一个局限性在于难以获取真实的现场环境用于培训。

引言

本培训的目的是提高机器人外科医生在紧急脱离机器人系统操作时的信心、知识和熟练程度，并提升外科医生在紧急脱离情况下通过清晰界定角色的有效沟通来领导多学科团队的能力。尽管手术室内人员和设备充足，但应对这类危机的经验仍然缺乏^1,2。目前的培训要求包括在线课程和短暂的监督操作案例，但这仍使许多外科医生感到培训不足³。无论是否存在这种不足感，已有研究证实，外科医生在其职业生涯中至少会遇到一次手术室紧急情况⁴。为缓解这种不足感，可采取的策略包括增加模拟培训的使用⁵。已有充分证据表明，模拟培训正日益成为外科教育中不可或缺的一部分⁶。先前的研究已确定，基于模拟的团队培训是帮助学习者弥补外科教育中认知与行为差距的宝贵工具，同时也有助于让受训者在与其他团队成员共同参与的培训环节中展示知识和沟通技能的基础水平，并通过模拟训练与复盘讨论相结合的方式提升后续表现^{4,7,8,9,10,11}。

为了提高机器人手术中的危机管理能力，研究人员已开发出多种模拟训练场景^1,12,13。尽管已有大量研究探讨团队培训的效果，但针对复杂手术室（OR）场景下培训的分析研究仍十分匮乏⁴。在处理复杂的手术室紧急情况时，通过有效沟通明确角色分工并使用核对清单至关重要。在机器人手术领域，目前尚缺乏系统阐述相关操作规程或培训方法的文献资料¹⁴。模拟训练已被证实可有效验证手术室危机期间所用核对清单的可行性，从而提升外科护理质量¹⁵。本文介绍了一项培训课程体系，旨在帮助机器人手术医师掌握在机器人系统紧急脱离（emergency undocking）情况下领导多专业协作团队所必需的技能。该课程体系在真实手术环境中分三个阶段实施，具体安排如图1所示，可用于人员培训、能力认证考核，且在任何配备机器人手术系统的医院中均易于复制推广。

方案

根据联邦规定的豁免审查类别（45 CFR 46.101 第2类），机构审查委员会（IRB）认定本项目免于IRB审查。

1. 收集并准备材料

1. 准备培训课程所需材料，包括一套带有两个训练臂的机器人系统（参见材料表）、3个套管穿刺器和一个腹腔镜。
2. 在空心训练躯干上使用手术刀制作至少3个独立切口，用于放置腹腔镜器械的套管穿刺器。确保切口位置与机器人手术中的典型切口一致，即一个位于脐部上方，另两个分别位于右下腹和左下腹象限，且切口足够大以容纳套管穿刺器。
3. 为模拟血管及后续的血管损伤，使用橡胶管制作血管模型。水封式胸腔引流管的管路效果良好。
   1. 分别剪裁一段独立的管路作为下腔静脉和降主动脉。
   2. 使用Y型连接器，将两段较短的管路分别连接至下腔静脉和主动脉，以模拟左右髂总静脉和髂总动脉。
   3. 在髂总动脉远端制作一个切口，以便在发生血管损伤时模拟血液渗出。
   4. 将血管模型贴附于躯干后壁，并用胶水固定。将血管的接入端从躯干头侧部分引出，以便灌注红色染色液体。
   5. 根据需要使用油性红色和蓝色颜料分别对动脉和静脉进行着色，以增强真实感。随后喷涂透明保护清漆以提高耐用性。
4. 准备一袋1升的静脉输液袋，注入红色食用色素，直至液体颜色与血液相似。将此输液袋连接至先前组装好的血管模型。
5. 使用腹腔镜手术或开腹手术中常用的手术室无菌单对躯干进行覆盖。确保无菌单覆盖整个手术台。
6. 安排嵌入式标准化人员（ESPs）或协作者扮演紧急脱离程序中规定的角色（图2）。至少需要4名人员。也可由实际的手术室工作人员担任各自的真实角色。

2. 手术室的设置

1. 将带有血管和静脉输液管路的训练躯干放置于手术台上，并连接输液袋。将手术台调整至陡峭的头低脚高位，然后使用手术室无菌单进行铺巾。
2. 通过预先做好的切口，将腹腔镜穿刺套管插入训练躯干中。将机器人患者端推车移至床旁，并将机器人机械臂与穿刺套管连接。连接完成后，通过穿刺套管将机器人训练器械和摄像头与躯干对接。
3. 按照图2中所述，安排模拟病人（ESP）或手术室工作人员担任相应角色。启动外科医生操作台，确保其处于就绪状态，以便外科医生接管机器人器械的控制。

3. 模拟与复盘

1. 让外科医生进入房间并站到外科医生控制台处。指导外科医生调整位置设置，但在完成病例介绍之前不得操控器械。
2. 向外科医生介绍应急模拟人员（ESP）或手术室工作人员。朗读图3中提供的一个病例情景。随后，指示外科医生在完成该病例情景后开始操控器械。
3. 病例情景结束后，由麻醉科应急模拟人员通过加压袋或手动挤压输液袋的方式模拟血管出血。静脉输液管路应完全打开，以实现快速出血。给予外科医生最多5分钟时间完成紧急脱离操作。
4. 病例结束后（或5分钟后），进行复盘讨论及该情景与操作的教学环节。在复盘过程中，重点强调图2中列出的各岗位人员职责、关键设备（包括器械臂和床旁推车）的使用，以及闭环沟通的应用。
5. 重新安排应急模拟人员或手术室工作人员的位置，进行第二个病例，以强化复盘环节中讲授的知识要点。第二个病例结束后，再次强调在该次演练中遗漏的任何关键点。

结果

在机器人辅助手术培训中，通过采用如图1所示的课程体系以及如图2所示的紧急脱离（undocking）操作流程，本研究显示，外科医生在信心、知识掌握程度以及关键操作执行能力方面均有整体提升，结果如图3所示。所有参与者在参加课程培训前均接受了知识和信心水平的基线评估。基线数据通过一份包含20道选择题的考试以及一个由6个项目组成的李克特（Likert）信心评分量表（范围从“非常不自在”到“非常自在”）获得。研究结果显示，在实施本培训课程后，机器人外科医生的知识基线水平显著提高（p = 0.001；采用Wilcoxon符号秩检验，中位数变化等于0）；此外，完成课程后，外科医生在面对紧急脱离情况时的信心也显著增强（p = 0.003）（表1，图4）。这表明，在培训过程中使用机器人...

讨论

将本课程纳入培训时，必须遵循前文所述的方案。通过动手培训，确保学员掌握紧急脱离的技术操作，并明确手术室人员的各自职责，这对于实现成功的培训至关重要。为使学习者获得最大收益，可能需要完成全部三个培训环节：培训前模拟、复盘讨论以及培训后模拟。

应尽可能创建逼真的学习环境。尽管并不要求必须在实际手术室环境中进行，但仍建议采用现场环境，以便识别在真实手术室环境中可能影响紧急脱离操作完成的任何后勤障碍或潜在安全威胁。另一个重要细节是训练场景中使用的血管模型。选择耐用且逼真的材料至关重要，因为学习者可能会根据其技能水平尝试多种不同的止血技术。理想的血管模型设计应能够承受反复的模拟操作。

实施本课程的主要限制之一是缺乏接受过模拟训练或复盘指导培训的教师或工作人员。本课程的目标之一是明确列出所需材料和设置，以确保模拟训练的成功实施。手术室（OR）是否可用于培训可能也是一个限制因素，但在真实临床环境中进行原位演练，对于识别紧急脱离情况下的意外障碍至关重要，具有不可估量的价值。骨盆模型资源对某些机构而言也可能构成限制。尽管对该模型的改进设计支持重...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
ZOE 妇科模拟器	Gaumard	S504.100	在脐部上方及左右下腹象限设置切口，大小足以通过套管针。血管结构如下所述。使用导管制作腹主动脉分叉为左右髂总动脉以及下腔静脉的模型。
达芬奇 Si 机器人手术系统	Intuitive Surgical
胸腔引流瓶负压吸引导管（Atrium 水封瓶）	Atrium		移除负压吸引管并进行染色
胸管 Y 型连接器	Sorin Group	050525-000	连接负压吸引管，用于从降主动脉分出至左右髂血管的通路
Reeves 油彩颜料套装	Reeves		用于静脉和动脉血管染色（红色和蓝色）
Rust-Oleum 透明护漆喷雾	Rust-Oleum		用于保护血管染色的涂层