Simulatortraining voor endovasculaire neurochirurgie

Samenvatting

Simulatie van complexe, risicovolle procedures is van cruciaal belang voor de opleiding van medische stagiairs. Een protocol voor simulator-gebaseerde endovasculaire neurochirurgie training in een gecontroleerde academische omgeving wordt beschreven. Het protocol bevat stapsgewijze richtlijnen voor stagiairs van verschillende niveaus, met een bespreking van de voor- en nadelen van dit model.

Samenvatting

Simulatiegebaseerde training is gemeengoed geworden in medische specialismen, vooral voor het leren van complexe vaardigheden die worden uitgevoerd in omgevingen met een hoog risico. Op het gebied van endovasculaire neurochirurgie leidde de vraag naar gevolg- en risicovrije leeromgevingen tot de ontwikkeling van simulatieapparatuur die waardevol is voor medische stagiairs. Het doel van dit protocol is om leerzame richtlijnen te bieden voor het gebruik van een endovasculaire neurochirurgiesimulator in een academische omgeving. De simulator biedt cursisten de mogelijkheid om realistische feedback te ontvangen over hun kennis van anatomie, evenals haptische feedback die wijst op hun succes bij het omgaan met de kathetergebaseerde systemen zonder negatieve gevolgen. Het nut van dit specifieke protocol met betrekking tot andere neuro-endovasculaire trainingsmodaliteiten wordt ook besproken.

Inleiding

Simulatiegebaseerde training is een gevestigd educatief instrument voor medische stagiairs en is bijzonder nuttig op risicogebieden zoals endovasculaire neurochirurgie. Er bestaan meerdere virtual reality-trainingsapparaten die gebruikmaken van kathetergebaseerde systemen, zoals de ANGIO Mentor-simulator (Simbionix Ltd., Airport City, Israël) en VIST-C- en VIST G5-simulatoren (Mentice AB, Göteborg, Zweden), met een aanzienlijke hoeveelheid gegevens die het nut van training over procedurele bekwaamheid aantonen¹. Ondanks het nut van de simulatoren ontbreken stapsgewijze procedurele instructies voor het gebruik ervan.

Gepresenteerd is een gedetailleerd protocol voor het gebruik van de ANGIO Mentor simulator, een systeem dat competentieverbeteringen ondersteunt in gemeenschappelijke endovasculaire neurochirurgieprocedures, waaronder diagnostische cerebrale angiogrammen, mechanische trombectomieën en aneurysma-spoelembolie². Uit eerder werk blijkt dat nadat stagiairs van alle niveaus vijf gesimuleerde angiogrammen, vijf trombectomieën en tien aneurysma-spoelembolisaties op de ANGIO Mentor-simulator hadden uitgevoerd, ze aanzienlijke verbeteringen vertoonden in proceduretijd, fluoroscopie- en contrastdoses en ongunstige technische gebeurtenissen².

De volgende stapsgewijze instructies zijn onderverdeeld in scenario's en kunnen eenvoudig worden geïntegreerd in een academisch opleidingscurriculum voor medische studenten, bewoners of fellows². Niettemin moet worden opgemerkt dat een basiskennis van cerebrale arteriële anatomie, angiografie en beroerte- en aneurysmabehandelingen nodig is om het educatieve potentieel van het simulatieapparaat te optimaliseren.

Alle hieronder beschreven procedures (d.w.z. diagnostisch cerebraal angiogram, oprollen van carotis terminusaneurysma, mechanische trombectomie) kunnen door één operator worden uitgevoerd met behulp van de ANGIO Mentor simulator (Simbionix Ltd.) (Figuur 1). Dit trainingsapparaat stelt neurochirurgische stagiairs van alle vaardigheidsniveaus in staat om blootstelling aan endovasculaire technieken te krijgen in een preklinische setting, waarbij de drie patiëntscenario's worden gebruikt op basis van een eerder gepubliceerd curriculum voor simulatorgebaseerde angiografietraining². Om endovasculaire technieken met hoge betrouwbaarheid te reproduceren, maakt de simulator gebruik van echte katheters en draden die via een poort worden geïntroduceerd die lijkt op het middenrif van een femurslagaderschede. De draden en katheters schakelen interne rollen in die zowel rotatie- als translationele bewegingen registreren, die op de monitoren worden weergegeven. Apparaatselecties en vitale functies van de patiënt zijn ook zichtbaar voor de simulatoroperator.

Protocol

1. Simulator setup

1. Monteer de simulator vóór alle procedures zoals weergegeven in figuur 1 en schakel deze in. Raadpleeg tabel 1 voor de volledige lijst van simulatorapparatuur die nodig is om elke simulatie te voltooien.
2. Selecteer het patiëntscenario met behulp van de software-interface op de aangesloten laptop (figuur 1C).
3. Selecteer de juiste arteriële huls of geleidekatheter in het vervolgkeuzemenu. Dit hoeft niet fysiek te worden ingebracht als onderdeel van de simulatie, maar zal fungeren als de femurtoegangsplaats en het mogelijk maken om vervolgens draden en katheters in het systeem te krijgen (figuur 1D). Specifieke mantel-/geleidematen voor elk scenario worden hieronder besproken.
4. Selecteer de juiste katheter(s), voerdraad en/of microsysteem op basis van het specifieke scenario zoals hieronder besproken (Figuur 1D).
5. Schakel A (PA) en B vlak (laterale) fluoroscopie in op de software-interface. Activeer de fluoroscopie met de voetpedalen (figuur 1H) en pas zowel de positie van de patiënt als de beeldversterker aan met de joysticks (figuur 1I) totdat de juiste PA- en laterale aanzichten zijn verkregen.

2. Eerste patiëntscenario: Angiografie met vier vaten

OPMERKING: Dit scenario toont een 52-jarige man met een ongerupteerde linker halsslagader aneurysma gevonden incidenteel op een niet-contrasterende computertomografie (CT) scan van het hoofd.

1. Selecteer een 5-Franse femurschede, een 0,035 in voerdraad en een 4-Franse diagnostische katheter in het vervolgkeuzemenu als hulpmiddelen om in deze simulatie te gebruiken.
2. Steek de voerdraad in de simulatormachine (afbeelding 1D) totdat deze zich registreert op het simulatiescherm, wat aangeeft dat er toegang is verkregen. Schuif de voerdraad op totdat deze wordt gevisualiseerd in de dalende thoracale aorta en gaat verder in de aortaboog.
3. Wanneer de voerdraad zich veilig in de aortaboog bevindt, houdt u de voerdraad op zijn plaats en plaatst u een diagnostische katheter over de voerdraad door de gesimuleerde femurschede naar de aortaboog.
4. Verwijder de voerdraad en gebruik de fluoroscopie puff techniek door zachtjes op de contrastspuit(figuur 1E)te drukken om contrastinjectie te simuleren en de vaten kort te opacificeren terwijl de katheter in de gewenste slagader wordt gebracht.
5. Maak vervolgens een routekaartgids die contrast met de contrastspuit injecteert (figuur 1E) terwijl het fluoroscopievoetpedaal wordt ingedrukt (figuur 1H). Plaats vervolgens de draad opnieuw om selectief het gewenste vat te katheteriseren en de katheter over de draad te laten gaan. Verwijder de draad voor volgende angiografie-uitvoeringen. De rechter en linker interne en externe halsslagaders en de rechter en linker wervelslagaders worden allemaal katheteriseerd met behulp van deze techniek.
6. Voer met behulp van de diagnosekatheter en de simulatorcontrastspuit(figuur 1E)angiogrammen uit van elk van de bovenstaande circulaties door het fluoroscopiepedaal (figuur 1H) in te drukken tijdens het injecteren van contrast met de spuit. Verkrijg indien nodig hoge vergrotingsweergaven van het aneurysma. Controleer angiogrammen op geschiktheid voordat u de katheter verwijdert.
7. Zodra de benodigde beelden zijn verkregen, verwijdert u de diagnostische katheter/voerdraad uit de simulatiemantel. Gesimuleerde sluiting van de femur arteriotomie site wordt niet uitgevoerd.

3. Tweede patiënt scenario: Carotid terminus aneurysma coiling

OPMERKING: Dit scenario toont een 52-jarige man met een bekende gescheurde linker halsslagader aneurysma, ernstige hoofdpijn, niet-focaal onderzoek en een Glasgow Coma Scale score van 15.

1. Selecteer een 6-Franse geleidekatheter, 0,035 in voerdraad en een 4-Franse diagnostische katheter in het vervolgkeuzemenu.
2. Plaats een diagnostische katheter over een voerdraad in de aortaboog zoals in stap 2.2–2.3.
3. Plaats een geleidekatheter over de diagnostische katheter via de femurtoegangsplaats (figuur 1D) naar de aortaboog.
4. Verwijder de voerdraad en maak een routekaartgeleider van de linker gemeenschappelijke halsslagader door een flourscopie voetpedaal met een routekaart die contrast met de contrastspuit (figuur 1E) injecteert terwijl het fluoroscopievoetpedaal (figuur 1H) wordt ingedrukt.
5. Plaats de voerdraad opnieuw in en katheteriseer selectief de linker gemeenschappelijke halsslagader en interne halsslagader met behulp van fluoroscopie en de roadmap-overlay gevisualiseerd op de beeldprojectiemonitor (figuur 1B) door met de voerdraad te leiden en de diagnostische katheter en geleidekatheter te bevorderen zodra veilige toegang is verkregen.
6. Wanneer de geleidekatheter zich in de interne halsslagader bevindt, verwijdert u de diagnostische katheter en draad en voert u angiografische runs uit van de linker interne halsslagader door het fluoroscopiepedaal (figuur 1H) in te drukken tijdens het injecteren van contrast met de spuit (figuur 1E).
7. Meet het aneurysma met behulp van de berekeningsoptie op de software-interface (figuur 1C). Houd er rekening mee dat de spoeldiameter voor de eerste spoel 1 mm breder moet zijn dan de gemiddelde aneurysmadiameter, selecteer een geschikte spoel.
8. Selecteer een microkatheter en microdraad in het vervolgkeuzemenu.
9. Steek de microkatheter en microdraad via de femurtoegangsplaats(figuur 1D)en katheteriseer het aneurysma selectief met het microsysteem onder leiding van stap 3.6.
10. Verwijder de microdraad, steek de eerder geselecteerde spoel door de femurtoegangsplaats(afbeelding 1D)en schuif deze langzaam in het aneurysma.
11. Zodra de spoel volledig is ingebracht, voert u een diagnostisch cerebrale angiogram uit door het fluoroscopiepedaal (figuur 1H) in te drukken tijdens het injecteren van contrast met de spuit en de patency van de ouderslagader en aneurysmavulling te beoordelen. Het doel is om de patency van de ouderslagader te behouden en ofwel het aneurysma volledig te emboliseren of voldoende dekking van de koepel of vermoedelijke breukpunt te bieden om het scheurrisico op de juiste manier te verminderen.
12. Maak de spoel los op de software-interface(afbeelding 1C)en verwijder de spoeldraad. Herhaal indien nodig stap 3.11 en 3.12 met extra spoelen tot ~30% aneurysma occlusie is verkregen.
13. Verwijder de microkatheter en geleidekatheter van de plaats van de simulatieschede (figuur 1D). Gesimuleerde sluiting van de femur arteriotomie site wordt niet uitgevoerd.

4. Derde patiënt scenario: Linker midden cerebrale arterie trombectomie

OPMERKING: Dit scenario toont een 64-jarige vrouw met een Score van 12 voor afasie en rechtszijdige zwakte van een National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) waarvan voor het laatst bekend was dat ze 4 uur eerder normaal was. Hoofd CT onthulde een hyperdense linker midden cerebrale slagader (MCA) teken en een Alberta Stroke Program Early CT score (ASPECTS) van 10, maar geen bloeding. Een CT-angiogram toonde een linker M1-segment volledige occlusie aan.

1. Selecteer een 6-Franse geleidekatheter, 0,035 in voerdraad en een 4-Franse diagnostische katheter in het vervolgkeuzemenu.
2. Plaats de geleidekatheter in de linker interne halsslagader en voer angiografische runs uit van de linker interne halsslagader cerebrale circulatie zoals beschreven in stap 3.2–3.6.
3. Selecteer een microcatheter/microwire en een stent retriever apparaat in het drop down menu.
4. Plaats de microkatheter en microdraad in de gesimuleerde femurtoegangsplaats(figuur 1D)en in de linker interne halsslagader.
5. Onder routekaartbegeleiding verkregen zoals in stap 3.5, ga je de microdraad en microkatheter naar de linker MCA en zorgvuldig voorbij het gebied van occlusie. Mogelijke complicaties tijdens deze manoeuvre zijn vasculaire perforaties en/of het emboliseren van een stolsel stroomafwaarts.
6. Verwijder de microdraad en plaats een stent retriever apparaat in de gesimuleerde femorale toegangsplaats (figuur 1D) en ga verder in de MCA distal naar de occlusie. Verwijder vervolgens de microkatheter en laat de stent retriever op zijn plaats op het niveau van de occlusie.
7. Schakel gesimuleerde aspiratie in op de software-interface(afbeelding 1C)en trek het stent retrieverapparaat terug in de geleidekatheter door terug te trekken op de microdraad.
8. Verwijder zowel de stent retriever van de gesimuleerde femorale toegangssite (Figuur 1D).
9. Voer een angiogram uit via de geleidekatheter door het fluoroscopiepedaal (figuur 1H) in te drukken tijdens het injecteren van contrast met de spuit om de occlusie te verwijderen.
10. Verwijder de geleidekatheter van de plaats van de simulatiehuls (afbeelding 1D). Gesimuleerde sluiting van de femur arteriotomie site wordt niet uitgevoerd.

Resultaten

De ANGIO Mentor simulator bleek eerder de vaardigheden van chirurgische stagiairs met verschillende neuro-endovasculaire ervaring te verbeteren bij het uitvoeren van gesimuleerde diagnostische angiogrammen, thrombectomieën en gescheurde aneurysma-spiraalembolieën in een academische setting². In deze studie werden prestatiestatistieken voor de bovengenoemde procedures vastgesteld in de loop van 30 dagen bij één medische student, één neurochirurgie-inwoner, twee diagnostische neuroradiologie fellows...

Discussie

Endovasculaire chirurgie is een uitdijend veld dat een minimaal invasieve behandelingsbenadering biedt voor een verscheidenheid aan pathologieën. De aanzienlijke risico's van vasculaire letsels bieden echter unieke educatieve uitdagingen. Met de vooruitgang in simulatiegebaseerde training, maakt de opleiding van stagiairs nu oefenen mogelijk in een risicovrije omgeving die praktijkcases nabootst. Daarom is aangetoond dat endovasculaire simulatiegebaseerde training consistent prestatiestatistieken verbetert, zoals procedu...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
ANGIO Mentor simulator	Simbionix Ltd., Airport City, Israel	N/a	De installatie voor de ANGIO Mentor simulator omvat de simulatorbehuizing zoals afgebeeld in Figuur 1: (A), een externe monitor voor beeldprojectie (röntgen, angiografie; B), een laptop voor interface met de Simbionix Software (C), de gesimuleerde femorale arterieschede (met een buitenste gids-katheter, binnenste diagnostische microkatheter en gidsdraad getoond; D), een contrastspuit (E), een insufflator voor ballonopblazing (F), een stentafleverapparaat (G; niet gebruikt in deze patiëntscenario's), voetpedalen voor fluoroscopie, roadmap-begeleidingen en angiografische runs (H) en het bedieningspaneel voor de operator op de simulatorbehuizing waar de operator in staat is om de patiënt en de positie van de beeldversterker te regelen (I).