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Questi modelli stampati in 3D consentono l'addestramento e la valutazione di tecniche chiave essenziali e cruciali per un LNF ideale, come la chiusura crurale con la creazione e l'esecuzione di un avvolgimento del fondo attorno all'esofago. Questo è fondamentale in quanto gli studi hanno dimostrato che sia la lunghezza che la tenuta di una fundoplicatio influenzano fortemente la pressione dello sfintere esofageo distale, elevandola potenzialmente fino a tre volte i suoi livelli preoperatori, il che può portare alla disfagia25. Come dimostrato, la traiettoria delle prestazioni del residente dalle prime sessioni di formazione alle prestazioni finali della sala operatoria ha mostrato un miglioramento significativo. Il tempo della procedura si è avvicinato molto al benchmark dell'esperto di 34 minuti. Questo netto miglioramento delle competenze tecniche è stato osservato attraverso sessioni di formazione iterative.
Il modello stampato in 3D offre l'opportunità di mettere in pratica le competenze chirurgiche laparoscopiche avanzate specifiche per la procedura in un ambiente sicuro e controllato26,27. L'uso di questi modelli per scopi di formazione ha guadagnato terreno nell'ultimo decennio, con Zhu et. al. dimostrando il loro adeguato realismo, l'efficacia dei costi, la sostenibilità e la capacità di mantenere l'acquisizione di competenze operative per la formazione degli studenti di medicina11. Diversi studi hanno confermato il realismo e l'applicazione della fedeltà di questi modelli attraverso programmi di simulazione, studi di validità e feedback dei partecipanti 21,22,28.
L'analisi delle sessioni di formazione ha rivelato elevate deviazioni standard, soprattutto durante le sessioni di formazione precedenti, formazione 1 e <2, indicando incongruenze nelle prestazioni tra le metriche valutate. Questa variabilità evidenzia l'importanza dell'ottimizzazione della progettazione del modello, poiché alcune attività che coinvolgono la sutura intracorporea, come il punteggio di chiusura crurale e il punteggio di fissazione della rete, erano inferiori rispetto ai punteggi di fundoplicatio e ispezione. Questa disparità riflette l'aumento della complessità e dei requisiti di apprendimento per competenze tecniche specifiche all'interno di una procedura. Studi precedenti confermano questa relazione e offrono prove che dimostrano che le metriche specifiche del compito potrebbero essere utilizzate per differenziare tra diversi livelli di chirurgo. Xia et al. hanno mostrato questa distinzione utilizzando modelli stampati in 3D per simulare l'anastomosi intestinale intracorporea laparoscopica utilizzando una valutazione strutturata obiettiva delle competenze tecniche per aiutare a distinguere chirurghi esperti, intermedi e principianti29.
La variabilità delle prestazioni, soprattutto nelle manovre tecniche poste dalla sutura intracorporea, evidenzia la necessità di una risoluzione dei problemi procedurali. Per i tirocinanti in difficoltà, i supervisori esperti possono garantire ulteriori esercitazioni mirate su punti deboli specifici, che sono più efficaci della semplice ripetizione. Il design dei modelli consente una facile riutilizzabilità e un esercizio ripetibile, a differenza degli organi animali e dei tessuti viventi, che presentano sfide di conservazione o riutilizzabilità a causa della friabilità dei tessuti animali, rendendoli meno convenienti. Con il modello 3D, lo strato peritoneale sopra la crura e l'omento, con i vasi gastrici corti, sono le uniche cose che dovrebbero essere sostituite dopo molteplici pratiche. Inoltre, la sua produzione a basso costo viene mantenuta in quanto l'attuale materiale utilizzato è il silicone, il che lo rende accessibile30. Per affrontare la riutilizzabilità del modello, dobbiamo considerare la sua durata. Sebbene i test meccanici formali non facessero parte del protocollo di questo studio, abbiamo fatto diverse osservazioni basate su esperienze informali durante ripetute sessioni di allenamento. Abbiamo notato che la durata dipendeva fortemente dalla tecnica del partecipante. Per la riparazione crurale, un singolo modello poteva in genere ospitare circa 10 posizionamenti di sutura prima che il danno cumulativo dovuto alla penetrazione dell'ago richiedesse la sostituzione. Per l'addestramento alla fundoplicatio, il fattore limitante sembrava essere lo stress meccanico dovuto alla tensione della sutura; Il modello ha generalmente resistito a 6-8 casi di forte forza di trazione prima di mostrare segni di danni strutturali. Sulla base di questa osservazione, i tirocinanti devono essere istruiti ad applicare una tensione moderata e controllata, poiché una trazione eccessiva può causare il fallimento prematuro del modello e non riflette una tecnica chirurgica appropriata. Ci sono ulteriori ricerche che esplorano l'uso di materiali avanzati come i polimeri di idrogel per aumentare ulteriormente il realismo e consentire la capacità di perfusione e tecniche laparoscopiche più avanzate, come il cauterizzazione24,31. Tuttavia, il basso costo di manutenzione per formazione, la portabilità e la facile conservazione ne garantiscono l'accessibilità a tutti i centri di formazione, scuole e ospedali.
La convalida più critica dello studio suggerisce che l'addestramento del modello stampato in 3D offre un potenziale eccezionale nel colmare il divario tra l'addestramento basato sulla simulazione e le prestazioni operative effettive. Studi precedenti hanno menzionato la necessità di mostrare la trasferibilità in quanto non solo incoraggerebbe l'uso, ma offrirebbe anche una grande comprensione della sua applicazione in un'operazione reale e degli esiti dei pazienti32. È imperativo riconoscere la natura esplorativa intrinseca dell'utilizzo di modelli stampati in 3D nella formazione avanzata sulla sutura. Sebbene i risultati statisticamente significativi siano incoraggianti, richiedono un'interpretazione cauta, richiedendo un'ulteriore convalida con una coorte più ampia per conclusioni statisticamente più definitive.
Le possibili limitazioni di questi modelli includono il fatto che il design sia realistico come il tessuto animale; Le caratteristiche anatomiche intricate, che potrebbero essere riscontrate in chirurgia, come l'omento maggiore, la fascia endotoracica, la fascia endoaddominale, il mesoesofago e il nervo vago, non sono state incluse. Tuttavia, alcune scelte progettuali sono state deliberatamente fatte per aumentare il rigore e l'applicabilità della formazione. Il curriculum si concentra sulla riparazione dell'ernia iatale che richiede una rete perché la padronanza di queste tecniche complesse fornisce ai residenti le competenze necessarie per gestire qualsiasi tipo di ernia. Inoltre, lo spazio di lavoro intenzionalmente confinato prepara i tirocinanti per gli addominali più impegnativi dal punto di vista spaziale, garantendo che le loro competenze siano solide e adattabili. Un'altra domanda che è sorta è stata se il numero di casi laparoscopici o la qualità della formazione rendessero migliori gli specializzandi. Tradizionalmente, più casi laparoscopici un residente esegue nella sua formazione, migliori diventano le sue abilità. Tuttavia, come è evidente, la durata trascorsa nel laboratorio di competenze è altrettanto preziosa, particolarmente rilevante per i residenti con esposizione precoce limitata a procedure laparoscopiche avanzate33.
La ricerca futura dovrebbe anche concentrarsi su un'analisi formale del rapporto costo-efficacia, soppesando il costo di questo programma di formazione rispetto all'impatto finanziario di tempi di sala operatoria più lunghi e gestendo le complicanze postoperatorie. Inoltre, l'obiettivo finale è quello di convalidare che la competenza su questo modello 3D si traduca direttamente in migliori risultati per i pazienti, il che richiederebbe uno studio a lungo termine che monitori metriche come il tempo operatorio, i tassi di complicanze e la recidiva dell'ernia per i pazienti di residenti addestrati. Il lavoro futuro potrebbe comportare un'analisi standardizzata della fatica del materiale per fornire dati quantitativi per la dichiarazione di durabilità.
In sintesi, i modelli stampati in 3D rappresentano strumenti convenienti, personalizzabili ed efficienti che hanno un effetto distinto nell'aiutare a raggiungere le curve di apprendimento in modo più rapido. Impatto sulla formazione chirurgica clinica e sui risultati dei pazienti.