15. August 2025
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.
Unsere Forschung untersucht, ob ein realistisches 3D-Druckmodell chirurgischen Assistenzärzten helfen kann, komplexe laparoskopische chirurgische Fähigkeiten schneller und sicherer zu beherrschen, bevor sie den Operationssaal betreten. Den Bewohnern fehlt es oft an Vertrauen in fortgeschrittene Verfahren nach der Standardschulung. Wir adressieren die Lücke zwischen der grundlegenden Simulation und der Komplexität der realen Operationssaalleistung und des Nähens.
Unser Protokoll verwendet ein kostengünstiges, wiederverwendbares und anatomisch genaues Modell. Es ermöglicht das risikofreie Üben kritischer chirurgischer Schritte, was mit anderen Methoden nicht immer machbar ist. Unsere Ergebnisse bieten einen validierten Trainingspfad, der die Lernkurve verkürzt.
Dies kann direkt zu einer Verbesserung der chirurgischen Leistungsfähigkeit, zur Reduzierung von Komplikationen und letztendlich zu einem besseren Patientenergebnis führen. Konvertieren Sie nach der 3D-Computertomographie die DICOM-Profile in das STL-Format. Importiere die STL-Dateien in die Magics 24-Software, indem du Datei und dann Importieren auswählst.
Führen Sie die automatische Fehlerbehebung über die Menüleiste aus. Wählen Sie Fix und dann Auto-Fix aus. Wählen Sie anschließend Menüleiste, Ausrichtung und Stütze erstellen, um Stützstrukturen hinzuzufügen.
Um als Nächstes das reparierte und unterstützte Modell zu exportieren, wählen Sie die Menüleiste, Datei, Exportieren und STL aus. Öffnen Sie mit einem LCD-3D-Drucker die Chitubox-Software und klicken Sie auf Slice-Einstellungen unter der Registerkarte Harz. Stellen Sie die Schichtdicke auf 0,1 Millimeter ein.
Stellen Sie die Anzahl der unteren Schichten auf acht ein. Stellen Sie die Hubgeschwindigkeit der unteren Schicht auf 90 Millimeter pro Minute und die Hubgeschwindigkeit auf 80 Millimeter pro Minute ein. Reinigen Sie nun die gedruckte Form drei bis fünf Minuten lang gründlich in einem Ultraschallreiniger mit Ethanollösungsmittel bei einer Frequenz von 40 Kilohertz.
Schließen Sie die zweite Aushärtung der Form in einer UV-Kammer ab. Tragen Sie nach dem Aushärten eine dünne Schicht Vaseline auf die Innenflächen der Formteile auf, die als Trennmittel dient. Bereiten Sie als Nächstes zwei Komponenten Null-Grad-Silikon vor.
Stellen Sie das Gemisch in eine Umgebung, die bei einer Umgebungstemperatur von 22 bis 25 Grad Celsius gehalten wird, um zu verhindern, dass hohe Temperaturen die Betriebszeit beeinträchtigen. Geben Sie die Silikonmischung für eine Entschäumungszeit von acht Minuten in eine Vakuumkammer, die auf ein Vakuumniveau von minus 0,09 Megapascal eingestellt ist. Gießen Sie das vorbereitete Silikon aus der Vakuumkammer in die Organform und achten Sie darauf, dass das Silikon die Form gleichmäßig ausfüllt und keine großen Luftblasen auf der Oberfläche sichtbar sind.
Lassen Sie das Silikon eine Stunde lang in einer luftdichten Umgebung bei etwa 25 Grad Celsius vollständig aushärten. Entfernen Sie nach dem Aushärten vorsichtig die Form, um das endgültige Silikonorganmodell zu erhalten. Untersuchen Sie die Oberfläche des Silikonmodells, um die Vollständigkeit und Klarheit der anatomischen Strukturen sicherzustellen.
Platzieren Sie die 3D-gedruckten Organmodelle entsprechend dem entsprechenden anatomischen Layout. Legen Sie die Speiseröhre am Magen so aus, dass sie durch die Öffnung zwischen der Crura und dem Magenfundus in das Mediastinum eintritt. Platzieren Sie nun das Omentum, die Leber und den Gallengang neben dem Magen und befestigen Sie sie mit Stecknadeln.
Legen Sie dann die Haut auf die Kunststoffplattform und befestigen Sie sie. Schließen Sie die interne Plattformleuchte an eine Stromquelle an, um die Sichtbarkeit zu verbessern. Machen Sie anschließend drei Schnitte in der Haut für eine ergonomische Trokarpositionierung.
Führen Sie einen 12-Millimeter-Trokar für das 30-Grad-Laparoskop in der Mitte ein, um das Sehdreieck zu etablieren. Positionieren Sie auf jeder Seite zwei 12-Millimeter-Trokare für laparoskopische Nadeltreiber, atraumatische Greifer und laparoskopische Scheren. Befestigen Sie dann das Laparoskop mit einer Klemme und schließen Sie es an den USB-Anschluss eines hochauflösenden Bildschirms eines Fernsehers oder Laptops an.
Platzieren Sie eine 2-0 Seidennaht mit einer CT-1 Nadel im Inneren des Modells. Führen Sie vorsichtig eine Penrose-Drainage hinter den bereits mobilisierten hinteren Ösophagus, um als Retraktor zu dienen. Üben Sie eine sanfte Traktion auf die Drainage aus, um die Speiseröhre zurückzuziehen, und sorgen Sie für eine klare Visualisierung der rechten und linken Krura des Zwerchfells.
Identifizieren Sie dann die beidseitige Zwerchfellkreuzra und platzieren Sie fünf unterbrochene Nähte, um sie sicher und ohne Spannung zu approximieren. Vergewissern Sie sich, dass die Crura fest geschlossen und ausreichend ausgerichtet sind, um eine korrekte Annäherung an die Zwerchfellpfeiler zu gewährleisten. Platzieren Sie anschließend das Netz symmetrisch auf der Membran.
Vernähen Sie die Seiten des Netzes gleichmäßig mit dem Zwerchfell, um sicherzustellen, dass es flach und ohne Faltenbildung liegt, während ein klarer Rand zwischen dem Netz und der Speiseröhrenwand erhalten bleibt. Nachdem Sie die Bougie durch die Speiseröhre in den Magen eingeführt haben, führen Sie das Schuhputzmanöver durch, um den Magenfundus zu mobilisieren und auszurichten. Wickeln Sie den Fundus über zwei bis drei Zentimeter der Speiseröhre und sorgen Sie für eine schlaffe, spannungsfreie 360-Grad-Fundoplikatio-Umhüllung, die nicht länger als zwei Zentimeter ist.
Schließen Sie dann den Wickel mit drei unterbrochenen Nähten auf einer Länge von 1,5 Zentimetern und prüfen Sie gründlich, ob der Wickel fest sitzt. Führen Sie eine abschließende Bewertung der Leistung des Live-Operationssaals unter fachkundiger Aufsicht durch und stellen Sie sicher, dass alle Schritte den Verfahrensstandards entsprechen. Die Experimentalgruppe erzielte im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant höhere OSAT-Werte und schloss den Eingriff in deutlich kürzerer Zeit ab.
Die Leistungen in den Trainingseinheiten zeigten einen stetigen Anstieg der Gesamtpunktzahl von der ersten bis zur sechsten Sitzung und erreichten Werte nahe dem Experten-Benchmark. Die durchschnittlichen Leistungswerte verbesserten sich im Laufe der Trainingseinheiten stetig. Die Sitzung beginnt bei 4,5 in der ersten Sitzung und erreicht 9,0 in der sechsten Sitzung.
Es wurde eine starke inverse Beziehung zwischen der Abschlusszeit des Eingriffs und der Gesamtpunktzahl beobachtet, wobei die Abschlusszeit mit zunehmender Punktzahl abnahm. Expertenbewertungen bestätigten, dass das Modell einfach zu bedienen ist, sich hervorragend für die chirurgische Ausbildung eignet und die chirurgischen Fähigkeiten effektiv verbessert.
Diese Studie bewertet die Wirksamkeit eines 3D-gedruckten Modells bei der Beschleunigung der Beherrschung fortgeschrittener laparoskopischer chirurgischer Fähigkeiten bei chirurgischen Assistenzärzten. Das Modell schließt die Lücke zwischen grundlegender Simulation und den komplexen Anforderungen des realen Operationssaals und verbessert so die chirurgische Vorbereitung.
Die Beschleunigung des Erwerbs fortgeschrittener laparoskopischer Fähigkeiten ist entscheidend, um das Verfahrensrisiko zu verringern und die chirurgische Kompetenz in der translationellen Forschung und der Gerätevalidierung zu verbessern. Der Einsatz anatomisch präziser, wiederverwendbarer, 3D-gedruckter Modelle ermöglicht eine quantifizierbare Fähigkeitsentwicklung und stützt die Vorhersagbarkeit des Erfolgs technischer Trainingsmaßnahmen. Dieser Ansatz adressiert einen zentralen Wendepunkt bei der Bereitschaft von chirurgischen Geräten und Verfahren, wodurch reproduzierbare und skalierbare Trainingsparadigmen für unternehmensweite Forschung und Entwicklung gefördert werden.
Dieses validierte Trainingsprotokoll ist eingebunden in die Abfolge von der frühen technischen Fertigkeitsentwicklung bis zur präklinischen Verfahrensvalidierung und unterstützt sowohl die Entwicklung von Geräten als auch von Techniken.