Methodenartikel

Verwendung eines 3D-gedruckten laparoskopischen Nissen-Fundoplikatiomodells, um die Lernkurve eines Bewohners zu verkürzen

DOI:

10.3791/68369

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15. August 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1General Surgery, Cancer Center, Department of Hernia Surgery, Zhejiang Provincial People's Hospital, 2The Second School of Clinical Medicine, Zhejiang Chinese Medical University, 3International Education College Zhejiang Chinese Medical University, 4School of Basic Medicine and Law, Hangzhou Medical College, 5School of Basic Medical Sciences and Forensic Medicine, Hangzhou Medical College

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Studie beschreibt, wie 3D-gedruckte Modelle die Geschwindigkeit, mit der fortgeschrittene laparoskopische chirurgische Fähigkeiten, die bei der Nissen-Fundoplikation verwendet werden, von chirurgischen Assistenzärzten während der Facharztausbildung beherrscht werden, effektiv beschleunigen und so die Zukunftsvorsorge verbessern.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die laparoskopische Nissen-Fundoplikatio (LNF) erfordert eine umfassende Ausbildung für chirurgische Fertigkeiten, mit erheblichen Komplikationen bei der frühen Lernkurve. Ein strukturiertes Trainingsprotokoll unter Verwendung eines 3D-gedruckten anatomischen Modells wird beschrieben und entwickelt, um den Erwerb fortgeschrittener laparoskopischer Fähigkeiten zu beschleunigen. Das Protokoll umfasst die Herstellung und Montage von Modellen, die in ein LNF-spezifisches Schulungscurriculum integriert sind, das sich auf kritische Komponenten konzentriert, die fortgeschrittene Nahtfähigkeiten erfordern. Das Modell enthält anatomisch genaue Orientierungspunkte, die alle aus speziellen Silikonmaterialien hergestellt wurden. Es wird ein Schritt-für-Schritt-Schulungsplan vorgestellt, der sich auf die Beherrschung der anspruchsvollsten Komponenten von LNF konzentriert, einschließlich des Crural-Verschlusses, der Netznaht und des Fundoplikatius-Wraps. Repräsentative Ergebnisse eines Pilotteilnehmers zeigen eine quantifizierbare Lernkurve, bei der sich die Gesamtleistungswerte von 21 auf 42 verbessern und die Verfahrenszeit von 95 auf 34 Minuten in sechs Sitzungen verkürzt wird, was sich systematisch dem Experten-Benchmark annähert. Die Gesamtwirksamkeit dieses Trainingsparadigmas wurde in einer Vergleichsstudie validiert, in der die 3D-gedruckte modelltrainierte Gruppe im Vergleich zu einer Kontrollgruppe signifikant überlegene OSATS-Ergebnisse (Objective Structured Assessment of Technical Skills) (26,25 ± 1,67 vs. 17,50 ± 2,07) und kürzere Eingriffsdauern (76,25 ± 2,49 vs. 110,13 ± 3,36 min) aufwies, was den positiven Einfluss des Protokolls auf die klinischen Fähigkeiten bestätigt. Dieses validierte Protokoll bietet eine reproduzierbare Methode zur Implementierung eines effektiven LNF-Schulungsprogramms, das in der Lage ist, die progressive Entwicklung von Fähigkeiten zu messen und zu erleichtern.

Einleitung

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Die laparoskopische Nissen-Fundoplikatio (LNF) hat sich zum chirurgischen Goldstandard bei der gastroösophagealen Refluxkrankheit (GERD)1 entwickelt und ersetzt zunehmend die lebenslange medizinische Anti-Reflux-Therapie. Die technische Komplexität von LNF erfordert eine steile Lernkurve mit mindestens 20 Eingriffen, um chirurgische Kompetenz2 zu erreichen. Signifikante Auswirkung auf die Patientenergebnisse3 mit Komplikationsraten zwischen 24 % und 55 % während der ersten Eingriffe eines Chirurgen 4,5,6, insbesondere bei den ersten fünf Operationen. Nachfolgende Evidenzen zeigen einen Rückgang der Komplikationen auf etwa 10 % während der Eingriffe 15-25 4,6. Die häufigsten Komplikationen, die in den ersten 20 Fällen berichtet wurden, betrafen überwiegend Mängel an technischen Fähigkeiten; Insbesondere Herausforderungen bei der Dissektion des hinteren Fensters der Speiseröhre, der Durchtrennung kurzer Magengefäße und der Fundusmobilisierung, dem Verschluss der Zwerchfellkreuzra und der Naht der Fundoplikatio 7,8. Die Beherrschung dieser Schritte korreliert mit reduzierten Komplikationsraten von 2%-10%3,8,9.

Derzeit bietet die chirurgische Ausbildung mehrere Simulationstrainingsplattformen an, die es den Auszubildenden ermöglichen, die Lernkurve schnell zu überwinden10. Ein standardisierter Lehrplan für die laparoskopische Weiterbildung für Fortgeschrittene ist jedoch nach wie vor nicht etabliert 11,12,13,14. Es gibt Hinweise darauf, dass der Abschluss des Residency-Programms häufig zu einem unzureichenden Vertrauen für die unabhängige Durchführung fortgeschrittener laparoskopischer Eingriffe führt, was ein Stipendium für den Erwerb technischer Fähigkeiten erforderlich macht15. Wichtig ist, dass trotz der Etablierung der Implementierung der Grundlagen der laparoskopischen Chirurgie (FLS) in Residency-Programmen Studien signifikante Unterschiede zwischen den simulationsbasierten intrakorporalen Nahtfähigkeiten der Assistenzärzte und der Leistung des Operationssaals (OP) festgestellt haben, was darauf hindeutet, dass eine Zwischentrainingsplattform gerechtfertigt ist, um die Lücke zwischen dem FLS und dem OP-Naht zu schließen16. Darüber hinaus besteht nach dem Erreichen der FLS-Kenntnisse ein klarer Bedarf, die Fähigkeiten und das Selbstvertrauen der Assistenzärzte in der Chirurgie vor ihrem Abschluss in Bezug auf fortgeschrittene laparoskopische Chirurgie über FLS hinaus zu verbessern.

Um diesem Problem gerecht zu werden, hat der technologische Fortschritt potenzielle Schulungslösungen aufgezeigt. Trockenlaborsimulatoren wie Virtual Reality (VR) bieten detaillierte anatomische Darstellungen und gezielte Übungsmöglichkeiten, die für LNF17 charakteristisch sind. Die Kosten für die Einrichtung und Wartung eines VR-Simulatorlabors stellen jedoch eine große Herausforderungdar 18. Herkömmliche Nasslaborsimulatoren, die Leichen und lebende Tiermodelle umfassen, sind zwar für viele Verfahren optimal, weisen aber Einschränkungen in Bezug auf anatomische Genauigkeit, ethische und gesundheitliche Sicherheitsprotokolleauf 19, die neben Kosten-, Logistik- und Terminherausforderungen besonders relevant sind Post-COVID-19-Kontexte10,20.

Um eine Alternative anzubieten, haben wir ein anatomisches Modell des Oberbauchs unter Verwendung einer dreidimensionalen (3D) Drucktechnologie entwickelt, die auf einer tatsächlichen CT-modellierten Rekonstruktion und Silikonmaterialherstellung für das LNF-Training basiert. Dieses Modell bietet eine hohe Wiederverwendbarkeit, wobei Schlüsselkomponenten wie die Peritonealschicht und die kurzen Magengefäße nach mehreren Übungssitzungen und individuellen Trainingseinheiten mit in der Regel bis zu 8 Versuchen ausgetauscht werden können. Validierungsstudien vergleichbarer selbsthergestellter Modelle haben eine signifikante Wirksamkeit beim Erwerb operativer Fähigkeiten gezeigt, wie von Wang et al.21 und A.ghazi et al.22 dokumentiert wurde.

Dieses 3D-gedruckte Modell kann mit einem Anleitungsvideo und Schritt-für-Schritt-Demonstrationsvideos kombiniert werden, um die Herausforderungen der frühen Lernkurve im klinischen Umfeld zu mildern. Ziel dieser Studie war es, die Wirksamkeit und Umsetzung dieses Trainingsparadigmas für den Erwerb von LNF-Fähigkeiten zu demonstrieren.

Protokoll

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Diese Studie wurde vom Institutional Review Board des Volkskrankenhauses der Provinz Zhejiang genehmigt und in Übereinstimmung mit den festgelegten ethischen Richtlinien durchgeführt. Von allen menschlichen Teilnehmern wurde eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Die verwendeten Reagenzien und Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Vorbereitung des 3D-gedruckten LNF-Modells

HINWEIS: Der Prozess der Herstellung einzelner 3D-gedruckter anatomischer Modelle mit Silikon wurde im vorherigen Berichtausführlich diskutiert 21.

  1. Führen Sie 3D-Computertomographie-Scans mit einer Schichtdicke von 0,5 mm durch.
  2. Erhalten Sie DICOM-Profile (Digital Imaging and Communication in Medicine) des jeweiligen Organs.
  3. Konvertieren Sie DICOM-Profile in das STL-Format. Importieren Sie die Dateien in die Magics 24-Software (Datei > Import). Reparieren Sie das Modell nach Bedarf, indem Sie die automatische Fixierung ausführen (Pfad: Menüleiste > Fixieren > Automatische Fixierung), eine teilweise manuelle Fixierung durchführen (Pfad: Menüleiste > Fixieren > Manuelle Fixierung) und Rauschschalen und Ablagerungen entfernen (Pfad: Menüleiste > Reparieren > Rauschschalen entfernen).
  4. Fügen Sie nach der Reparatur Stützstrukturen hinzu (Pfad: Menüleiste > Ausrichtung > Stütze erstellen). Exportieren Sie abschließend das reparierte und unterstützte Modell und führen Sie bei Bedarf den Export der Schnittebene durch (Pfad: Menüleiste > Datei > Exportieren > STL).
  5. Verwenden Sie einen SLA-3D-Drucker, um die Organform (Leber) zu erstellen. Wenden Sie die folgenden Betriebseinstellungen für eine präzise Werkzeugherstellung an: Starthöhe der Rakel: 4,5 mm, Rakelgeschwindigkeit: 60 mm/s, Geschwindigkeit der Z-Achse: 2 mm/s, Temperaturregelung: 30 °C, Aushärtungsgeschwindigkeit: 0,2 mm/s, Punktgröße: 0,07 mm und Schichtdicke: 0,1 mm.
  6. Reinigen Sie die gedruckte Form gründlich in einem Ultraschallreiniger mit Ethanollösungsmittel bei 40 kHz für 3-5 Minuten.
  7. Vollständige Nachhärtung der Form in einer UV-Kammer. Stellen Sie sicher, dass Sie UV-Licht mit einer Wellenlänge von 405 nm und einer Intensität von 30 mW/cm 2 für eine Aushärtungszeit von 30 Minuten erhalten, um eine vollständige Aushärtung zu erreichen.
  8. Bereiten Sie Zweikomponenten-Silikon mit 0 Grad vor (Guoyuan-Mischung: 750 g Komponente A und 750 g Komponente B). Stellen Sie die Mischung bei einer Umgebungstemperatur von 22-25 °C ein, um zu vermeiden, dass hohe Temperaturen die Betriebszeit beeinträchtigen.
  9. Geben Sie die Mischung in eine Vakuumkammer, um Luftblasen zu entfernen. Stellen Sie das Vakuumniveau auf -0,09 MPa für eine Entschäumungszeit von 8 Minuten ein.
  10. Gießen Sie das vorbereitete Silikon aus der Vakuumkammer in die Organform (Leberform). Achten Sie darauf, dass das Silikon die Form gleichmäßig ausfüllt und keine großen Luftblasen auf der Oberfläche sichtbar sind.
  11. Lassen Sie es vollständig aushärten. Dieser Prozess sollte in einer luftdichten Umgebung bei einer Temperatur von 25 °C ± 2 °C für 1 h durchgeführt werden, um die Formqualität zu gewährleisten.
  12. Tragen Sie nach dem vollständigen Aushärten eine dünne Schicht Vaseline auf die Innenfläche der Formkomponenten auf, die als Trennmittel dient, und entfernen Sie die Form vorsichtig, um das endgültige Modell des Silikonorgans (Leber) zu erhalten.
  13. Vergewissern Sie sich, dass die Oberfläche des Modells vollständig ist und die anatomischen Strukturen klar bleiben. Wenn die Oberfläche kollabiert ist oder erhebliche Blasen enthält, sollte das Modell neu geformt werden.
    HINWEIS: Dieser Vorgang wird für jedes Organ wiederholt und führt zum Zusammenbau des LNF-Modells (Abbildung 1).

2. Zusammenbau des LNF-Modells

  1. Platzieren Sie die 3D-gedruckten Organmodelle gemäß dem entsprechenden anatomischen Layout.
  2. Legen Sie die Speiseröhre am Magen fest und treten Sie durch die Öffnung zwischen der Crura und dem Magenfundus in das Mediastinum ein.
  3. Platzieren Sie das Omentum, die Leber und den Gallengang neben dem Magen und halten Sie sie mit Stecknadeln fest. Diese Teile sind sowohl für visuelle als auch für taktile Aspekte des LNF-Trainings wichtig.
  4. Legen Sie die Haut auf die Kunststoffplattform und befestigen Sie sie mit Klettverschluss und Stecknadeln. Schließen Sie eine Leuchte in der Plattform an eine Stromquelle an, um die Beleuchtung zu verbessern.
  5. Machen Sie 3 Schnitte auf der Haut für eine ergonomische Positionierung des Trokars. Stellen Sie das Sehdreieck her, indem Sie in der Mitte einen 5-mm-Trokar für das 30-Grad-Laparoskop einsetzen, mit zwei 10-mm-Trokaren auf beiden Seiten für laparoskopische Nadeltreiber, atraumatische Greifer und laparoskopische Scheren.
  6. Befestigen Sie das Laparoskop mit einer Klemme und schließen Sie es an den USB-Anschluss eines hochauflösenden Bildschirms eines Fernsehers oder Laptops an.
  7. Platzieren Sie eine 2-0 Seidennaht mit einer CT-1-Nadel innerhalb des Modells.

3. Lehrplan

HINWEIS: Das Verfahren ist in fünf Komponentenaufgaben unterteilt, wobei die Bedeutung jeder Aufgabe präklinisch durch frühere Studien bestimmt wird21,23. Der Kruralverschluss und die Netznaht sind zusammen mit den Einschränkungen des Modells selbst die Grundlage für die Reparatur großer Hiatushernien.

  1. Schneiden Sie die Silikongelschicht um die Speiseröhre auf, um den hinteren Speiseröhrentunnel zu etablieren. Sorgen Sie für eine klare Visualisierung, indem Sie die Speiseröhre auf einer Länge von mindestens 4-5 cm umlaufend mobilisieren, wobei Sie auf die rechte und linke Krura des Zwerchfells achten.
  2. Identifizieren und vernähen Sie die beidseitige Zwerchfellcrura mit drei unterbrochenen Nähten. Vergewissern Sie sich, dass die Crura sicher und ohne Spannung geschlossen sind, um eine ausreichende Annäherung an die Zwerchfellpfeiler zu gewährleisten.
  3. Platzieren Sie das Netz korrekt und nähen Sie seine Seiten symmetrisch auf der Membran. Bestätigen Sie die gleichmäßige Platzierung und sichere Befestigung des Netzes an der Membran, um sicherzustellen, dass es flach liegt, ohne Falten zu bilden, und einen klaren Rand zur Speiseröhrenwand beibehält.
  4. Führen Sie das "Schuhputzmanöver" richtig aus und richten Sie den Magenfundus so aus, dass er sich über 2-3 cm der Speiseröhre erstreckt. Achten Sie auf einen schlaffen, spannungsfreien 360-Grad-Fundoplikatio-Wickel, der nicht länger als 2 cm ist.
  5. Stellen Sie sicher, dass der Wickel mit drei unterbrochenen Nähten auf einer Länge von 1,5 cm ordnungsgemäß verschlossen wird. Überprüfen Sie die sichere und konsistente Nahtplatzierung, um die Integrität der Fundoplikatio zu erhalten, und stellen Sie sicher, dass die Umhüllung nicht zu eng ist, indem Sie eine Bougie passieren.
    HINWEIS: Vor der Schulung wird eine Schritt-für-Schritt-Expertendemonstration des LNF am 3D-Modell auf Video aufgezeichnet. Das Video dieses Experten ist zeitlich abgestimmt und bewertet und liefert die Basis-/Zielleistungsmetrik. Alle Trainingseinheiten sind aufzuzeichnen; Nach jeder Sitzung ist ein Feedback von den fachkundigen Chirurgen zu geben. Die Anzahl der Trainingsversuche ist auf acht Versuche begrenzt (Abbildung 2). Die Kontrollgruppe setzt die normale Rotation ohne zusätzliches Training am 3D-gedruckten Modell fort.

4. Rekrutierung von Teilnehmern

  1. Rekrutieren Sie unerfahrene Chirurgen mit einer Zertifizierung für die Grundlagen der laparoskopischen Chirurgie (FLS), aber ohne fortgeschrittene Erfahrung in laparoskopischen chirurgischen Fähigkeiten, und erfahrene laparoskopische Chirurgen (>100 Nissen Fundoplication).
  2. Ordnen Sie die unerfahrenen Chirurgen nach dem Zufallsprinzip einer Versuchs- und einer Kontrollgruppe zu.
  3. Halten Sie sich an den Schulungsplan.

5. Bewertung der Leistung

HINWEIS: Ein erfahrener Chirurg bewertete alle Videos der Schulungssitzungen auf der Grundlage des verfahrensspezifischen Scores mit fünf Komponenten, der aus einer früheren Studie23 übernommen und modifiziert wurde und in der Zusatzdatei 1 enthalten ist.

  1. Führen Sie eine abschließende Bewertung der Leistung des Live-Operationssaals (OP) unter fachkundiger Chirurgenaufsicht durch, die in Echtzeit anhand der identischen Checkliste bewertet wird.
  2. Bewerten Sie außerdem die 3D-gedruckte LNF-Modelltrainingsplattform.

6. Datenanalyse

  1. Messen Sie alle Ergebnisse, einschließlich der Gesamtbewertung der technischen Leistung, der verfahrensspezifischen Checklistenbewertungen, der Abschlusszeit des Verfahrens, der Lernkurventrends und der Gültigkeit der 3D-gedruckten LNF-Schulungsplattform.
  2. Erstellen Sie eine Tabelle mit Rohdaten aus allen experimentellen und abschließenden Leistungsschritten. Berechnen Sie sowohl den Mittelwert als auch die Standardabweichung der Versuchs- und Kontrollgruppe.
  3. Führen Sie statistische Analysen mit geeigneten Tests durch.
  4. Erstellen Sie Diagramme, die den Fortschritt der Lernkurve und den Vergleich von Leistungskennzahlen mit geeigneter Grafiksoftware visualisieren.

Diskussion

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Diese 3D-gedruckten Modelle ermöglichen das Training und die Bewertung wesentlicher Schlüsseltechniken, die für eine ideale LNF entscheidend sind, wie z. B. der crurale Verschluss mit Schaffung und Ausführung einer Fundusumhüllung um die Speiseröhre. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da Studien gezeigt haben, dass sowohl die Länge als auch die Enge einer Fundoplikatio den distalen Schließmuskeldruck der Speiseröhre stark beeinflussen und ihn möglicherweise auf das Dreifache seines präoperativen Niveaus ansteigen lassen, was zu Dysphagie führen kann25. Wie gezeigt, zeigte sich der Leistungsverlauf des Assistenzarztes von den ersten Trainingssitzungen bis zur endgültigen Leistung im Operationssaal signifikant. Die Eingriffszeit näherte sich dem Experten-Benchmark von 34 Minuten an. Diese deutliche Verbesserung der technischen Kenntnisse wurde durch iterative Schulungen beobachtet.

Das 3D-gedruckte Modell bietet die Möglichkeit, verfahrensspezifische fortgeschrittene laparoskopische chirurgische Fertigkeiten in einer sicheren, kontrollierten Umgebung zu üben26,27. Die Verwendung dieser Modelle zu Trainingszwecken hat in den letzten zehn Jahren an Bedeutung gewonnen, wobei Zhu et. al. Demonstration ihres angemessenen Realismus, ihrer Kosteneffizienz, ihrer Nachhaltigkeit und ihrer Fähigkeit zur Aufrechterhaltung des Erwerbs operativer Fähigkeiten für die Ausbildung von Medizinstudenten11. Mehrere Studien haben den Realismus und die Anwendung der Genauigkeit dieser Modelle durch Simulationsprogramme, Validitätsstudien und das Feedback der Teilnehmer bestätigt 21,22,28.

Die Analyse der Trainingseinheiten ergab hohe Standardabweichungen, insbesondere während der früheren Trainingseinheiten, Training 1 29.

Die Leistungsvariabilität, insbesondere bei technischen Manövern, die durch intrakorporale Naht entstehen, unterstreicht die Notwendigkeit einer verfahrenstechnischen Fehlerbehebung. Für Auszubildende, die Schwierigkeiten haben, können erfahrene Aufsichtspersonen zusätzliche gezielte Übungen zu bestimmten Schwächen durchführen, die effektiver sind als einfache Wiederholungen. Das Design der Modelle ermöglicht eine einfache Wiederverwendbarkeit und wiederholbare Übungen, im Gegensatz zu tierischen Organen und lebendem Gewebe, die aufgrund der Brüchigkeit des tierischen Gewebes Lagerungsprobleme oder die Wiederverwendbarkeit darstellen, was sie weniger kostengünstig macht. Beim 3D-Modell sind die Peritonealschicht über der Crura und das Omentum mit den kurzen Magengefäßen die einzigen Dinge, die nach mehrmaligem Training ebenfalls ersetzt werden sollten. Darüber hinaus wird die kostengünstige Herstellung beibehalten, da das derzeit verwendete Material Silikon ist, was es erschwinglich macht30. Um die Wiederverwendbarkeit des Modells zu verbessern, müssen wir seine Haltbarkeit berücksichtigen. Obwohl formale mechanische Tests nicht Teil des Studienprotokolls waren, machten wir mehrere Beobachtungen, die auf informellen Erfahrungen während wiederholter Schulungssitzungen basierten. Wir stellten fest, dass die Haltbarkeit stark von der Technik des Teilnehmers abhing. Bei der Cruralreparatur kann ein einzelnes Modell in der Regel etwa 10 Nahtplatzierungen aufnehmen, bevor kumulative Schäden durch das Eindringen der Nadel einen Austausch erforderlich machten. Für das Fundoplikatio-Training schien der limitierende Faktor die mechanische Belastung durch die Nahtspannung zu sein; Das Modell hielt in der Regel 6-8 Mal starker Zugkraft stand, bevor es Anzeichen von strukturellen Schäden zeigte. Basierend auf dieser Beobachtung sollten die Auszubildenden angewiesen werden, eine moderate, kontrollierte Spannung anzuwenden, da übermäßiges Ziehen zu einem vorzeitigen Versagen des Modells führen kann und keine angemessene Operationstechnik widerspiegelt. Es gibt weitere Forschungen, die die Verwendung fortschrittlicher Materialien wie Hydrogelpolymere untersuchen, um den Realismus weiter zu erhöhen und die Fähigkeit der Perfusion zu ermöglichen, sowie fortschrittlichere laparoskopische Techniken, wie z. B. Kauterisation24,31. Nichtsdestotrotz gewährleisten die geringen Wartungskosten pro Schulung, die Portabilität und die einfache Konservierung die Zugänglichkeit für alle Schulungszentren, Schulen und Krankenhäuser.

Die wichtigste Validierung der Studie deutet darauf hin, dass das 3D-gedruckte Modelltraining ein außergewöhnliches Potenzial bietet, um die Lücke zwischen simulationsbasiertem Training und tatsächlicher Betriebsleistung zu schließen. In früheren Studien wurde auf die Notwendigkeit hingewiesen, die Übertragbarkeit zu demonstrieren, da dies nicht nur die Nutzung fördert, sondern auch einen guten Einblick in die Anwendung in einer tatsächlichen Live-Operation und die Patientenergebnisse bietet32. Es ist unerlässlich, den inhärenten explorativen Charakter der Verwendung von 3D-gedruckten Modellen in der fortgeschrittenen Nahtausbildung anzuerkennen. Obwohl statistisch signifikante Ergebnisse ermutigend sind, erfordern sie eine vorsichtige Interpretation, die eine weitere Validierung mit einer größeren Kohorte erfordert, um statistisch endgültigere Schlussfolgerungen zu erhalten.

Mögliche Einschränkungen dieser Modelle sind, dass das Design so realistisch ist wie tierisches Gewebe; Komplizierte anatomische Merkmale, die in der Operation auftreten können, wie z. B. das Omentum major, die endothorakale Faszie, die endoabdominale Faszie, der Mesoösophagus und der Vagusnerv, wurden nicht berücksichtigt. Es wurden jedoch bewusst bestimmte Designentscheidungen getroffen, um die Strenge und Anwendbarkeit des Trainings zu erhöhen. Der Lehrplan konzentriert sich auf die Reparatur von Hiatushernien, die ein Netz erfordern, da die Beherrschung dieser komplexen Techniken den Bewohnern die notwendigen Fähigkeiten vermittelt, um mit jeder Art von Hernie umzugehen. Darüber hinaus bereitet der bewusst beengte Arbeitsbereich die Auszubildenden auf die räumlich anspruchsvollsten Bauchmuskeln vor und stellt sicher, dass ihre Fähigkeiten robust und anpassungsfähig sind. Eine weitere Frage, die sich stellte, war, ob die Anzahl der laparoskopischen Fälle oder die Qualität der Ausbildung die Assistenzärzte verbesserte. Traditionell gilt: Je mehr laparoskopische Fälle ein Assistenzarzt in seiner Ausbildung durchführt, desto besser werden seine Fähigkeiten. Es zeigt sich jedoch, dass die Zeit, die im Kompetenzlabor verbracht wird, von ebenso unschätzbarem Wert ist und insbesondere für Assistenzärzte mit begrenztem frühem Kontakt mit fortgeschrittenen laparoskopischen Verfahren relevantist 33.

Zukünftige Forschung sollte sich auch auf eine formale Kosten-Nutzen-Analyse konzentrieren, bei der die Kosten dieses Schulungsprogramms gegen die finanziellen Auswirkungen längerer OP-Zeiten abgewogen und postoperative Komplikationen behandelt werden. Darüber hinaus besteht das ultimative Ziel darin, zu validieren, dass sich die Kenntnisse in diesem 3D-Modell direkt in verbesserten Patientenergebnissen niederschlagen, was eine Langzeitstudie erfordern würde, in der Metriken wie Operationszeit, Komplikationsraten und Hernienrezidiv für Patienten von geschulten Assistenzärzten verfolgt werden. Zukünftige Arbeiten könnten eine standardisierte Materialermüdungsanalyse umfassen, um quantitative Daten für die Behauptung der Haltbarkeit zu liefern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 3D-gedruckte Modelle kostengünstige, anpassbare und effiziente Werkzeuge darstellen, die einen deutlichen Effekt darauf haben, Lernkurven schneller zu erreichen. Auswirkungen auf die klinisch-chirurgische Ausbildung und die Patientenergebnisse.

Offenlegungen

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Die Autoren erklären, dass sie keinen Interessenkonflikt haben. Dieser Artikel enthält keine Studien an Tieren. Diese Arbeit wurde aus dem Fonds des Wissenschafts- und Technologiekooperationsprojekts des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie der Provinz Zhejiang (2024C04027) und des Sonderprojekts für Schlüsselforschungs- und Entwicklungsaufgaben des Uigurischen Autonomen Gebiets Xinjiang (Projektnummer 2023B03010-1) unterstützt.

Danksagungen

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Die Autoren bedanken sich für die Unterstützung der Abteilung für Hernienchirurgie des Volkskrankenhauses der Provinz Zhejiang für die Möglichkeit, dieses Forschungsprojekt durchzuführen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Grafiksoftware GraphPad PrismGraphPad PrismaPrisma 10Wird für die Generierung von Diagrammen https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/ verwendet
Greifer Atraumatische GreiferKangji101.096, Ø 5,5 x 460 mm oder 108Y.208 (22 mm Backe)Laparoskopische Standardinstrumente https://www.kangjimed.com/products
Laparoskop 10 mm 30-Grad-LaparoskopKangji130.032A Φ 5& mal; 300mm 30°;Laparoskopische Standardausrüstung https://www.kangjimed.com/products
Nadeltreiber  Laparoskopische NadeltreiberKangji  101.029, Ø 5& mal; 330 mmLaparoskopische Standardinstrumente https://www.kangjimed.com/products
Schere Laparoskopische SchereKangji101.032A GeradeLaparoskopische Standardinstrumente https://www.kangjimed.com/products
SilikonGuoyuanKeine AngabeSLA-Druckmaterial
SLA 3D-DruckerUnionTechLite800Großformatiger professioneller SLA-3D-Drucker https://www.uniontech3d.com/products/lite-800-industrial-resin-sla-3d-printer/
Statistische Software SPSSIBMVersion 25.0Wird für die Datenanalyse https://www.ibm.com/products/spss-statistics verwendet
Nähte  Ethibond-NähteEthikonG680H für 2-0 Ethibond2-0 Ethibond mit CT-1 Nadel https://www.ethicon.com/na/epc/search/platform/wound%20closure
Ultraschall-ReinigerDingyuDY-020Wird zur Reinigung von gedruckten Teilen verwendet
UV-HärtungskammerDHCDHC48Wird für die Nachbearbeitung verwendet
VakuumkammerJunzai5305-0609Wird für die Nachbearbeitung verwendet

Referenzen

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  1. Du, X., et al. Laparoscopic Nissen (total) versus anterior 180 fundoplication for gastroesophageal reflux disease: A meta-analysis and systematic review. Medicine. 96 (37), e8085(2017).
  2. Dagash, H., Chowdhury, M., Pierro, A. When can I be proficient in laparoscopic surgery? A systematic review of the evidence. J Pediatr Surg. 38 (5), 720-724 (2003).
  3. Salminen, P., Hiekkanen, H., Laine, S., Ovaska, J. Surgeons' experience with laparoscopic fundoplication after the early personal experience: Does it have an impact on the outcome. Surg Endosc. 21, 1377-1382 (2007).
  4. Watson, D., Baigrie, R., Jamieson, G. A learning curve for laparoscopic fundoplication: Definable, avoidable, or a waste of time. Ann Surg. 224 (2), 198-203 (1996).
  5. Menon, V., Manson, J., Baxter, J. Laparoscopic fundoplication: Learning curve and patient satisfaction. J R Coll Surg Engl. 85 (1), 10(2003).
  6. Gill, J., Booth, M., Stratford, J., Dehn, T. The extended learning curve for laparoscopic fundoplication: A cohort analysis of 400 consecutive cases. Ann R Coll Surg Engl. 11 (4), 487-492 (2007).
  7. Zacharoulis, D., O'Boyle, C., Sedman, P., Brough, W., Royston, C. Laparoscopic fundoplication: A 10-year learning curve. Surg Endosc. 20, 1662-1670 (2006).
  8. Tsuboi, K., Gazallo, J., Yano, F., Filipi, C., Mittal, S. Good training allows excellent results for laparoscopic Nissen fundoplication even early in the surgeon's experience. Surg Endosc. 24, 2723-2729 (2010).
  9. Bais, J., et al. Laparoscopic or conventional Nissen fundoplication for gastrooesophageal reflux disease: Randomised clinical trial. Lancet. 355 (9199), 170-174 (2000).
  10. Davidson, E., Penniston, K., Farhat, W. Advancements in surgical education: Exploring animal and simulation models in fetal and neonatal surgery training. Front Pediatr. 12, 1402596(2024).
  11. Zhu, Z., et al. A randomized cohort study on the use of 3D printed models to enhance surgical training in suturing techniques. Sci Rep. 15 (1), 636(2025).
  12. Amadi, S., Wang, Z. Enhancing robotic-assisted surgery training with 3D-printed bio-models: A new era. Innov Med. 1 (3), 100031(2023).
  13. Xia, J., et al. Development and evaluation of a portable and soft 3D-printed cast for laparoscopic choledochojejunostomy model in surgical training. BMC Med Educ. 23 (1), 77(2023).
  14. Fried, G., et al. Proving the value of simulation in laparoscopic surgery. Ann Surg. 240 (3), 518-528 (2004).
  15. Mattar, S., et al. General surgery residency inadequately prepares trainees for fellowship: Results of a survey of fellowship program directors. Ann Surg. 258 (3), 440-449 (2013).
  16. Athanasiadis, D., Anton, N., Karim, A., Colgate, C., Stefanidis, D. Does the advanced training in laparoscopic suturing enhance laparoscopic suturing skill beyond fundamentals of laparoscopic surgery. Surgery. 170 (4), 1125-1130 (2021).
  17. Desir, A., et al. Validity and reliability evidence support task-specific metrics for laparoscopic fundoplication. Surg Endosc. 38 (4), 2219-2230 (2024).
  18. Jin, C., Dai, L., Wang, T. The application of virtual reality in the training of laparoscopic surgery: A systematic review and meta-analysis. Int J Surg. 87, 105859(2021).
  19. Al-Jabir, A., Aydin, A., Al-Jabir, H., Khan, M., Dasgupta, P., Ahmed, K. Current status of wet lab and cadaveric simulation in urological training: A systematic review. Can Urol Assoc J. 14 (11), E594(2020).
  20. Nasher, O., Smith, K., Jobson, M., Carter, H. Virtual teaching of paediatric surgical skills during the COVID-19 pandemic: A feasibility report. Bull R Coll Surg Engl. 106 (4), 195-199 (2024).
  21. Zhang, Y., et al. Validity of a soft and flexible 3D-printed Nissen fundoplication model in surgical training. Int J Bioprint. 8 (2), 546(2022).
  22. Ghazi, A. Will hydrogel models fabricated using 3D printing technology replace cadavers as the ideal simulation platform for robotic surgery training. Robotic Surg. , 257-269 (2021).
  23. Botden, S., Christie, L., Goossens, R., Jakimowicz, J. Training for laparoscopic Nissen fundoplication with a newly designed model: A replacement for animal tissue models. Surg Endosc. 24, 3134-3140 (2010).
  24. Xu, X., et al. Multifunctional high-simulation 3D-printed hydrogel model manufacturing engineering for surgical training. Int J Bioprint. 9 (5), 766(2023).
  25. Fuchs, K. -H., Eypasch, E. Gastroesophageal reflux disease-update 2006. EAES Guidelines for Endoscopic Surgery: Twelve Years Evidence-Based Surgery in Europe. , Springer. 125-142 (2006).
  26. Yoo, S. -J., et al. 3D printing in medicine of congenital heart diseases. 3D Print Med. 2, 1-12 (2016).
  27. Wang, J. -L., Yuan, Z. -G., Qian, G. -L., Bao, W. -Q., Jin, G. -L. 3D printing of intracranial aneurysm based on intracranial digital subtraction angiography and its clinical application. Medicine. 97 (24), e11103(2018).
  28. Schlottmann, F., Herbella, F., Patti, M., Techniques, A. S. Simulation for foregut and bariatric surgery: Current status and future directions. J Laparoendosc Adv Surg Tech. 31 (5), 546-550 (2021).
  29. Xia, J., et al. Assessment of laparoscopic intracorporeal intestinal anastomosis training using simulation-based 3D printed models: Exploring surgical performance and learning curves. Int J Surg. 109 (10), 2953-2961 (2023).
  30. Ghazi, A. A call for change. Can 3D printing replace cadavers for surgical training. Urol Clin North Am. 49 (1), 39-56 (2022).
  31. Ma, L., et al. A high-water retention, self-healing hydrogel thyroid model for surgical training. Mater Today Bio. 29, 101334(2024).
  32. Aydın, A., et al. Effect of simulation-based training on surgical proficiency and patient outcomes: A randomised controlled clinical and educational trial. Eur Urol. 81 (4), 385-393 (2022).
  33. Hiyoshi, M., et al. (MANGOU (Miyazaki Advanced New General Surgery of University) wet lab training relieves anxiety about surgical skills in surgical education: A cross-sectional study. Cureus. 16 (5), e61273(2024).

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