Artykuł metodologiczny

Wykorzystanie wydrukowanego w 3D laparoskopowego modelu fundoplikacji Nissena w celu skrócenia krzywej uczenia się rezydenta

DOI:

10.3791/68369

⸱

15 sierpnia 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

W tym artykule

Podsumowanie

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

Badanie to opisuje, w jaki sposób modele drukowane w 3D skutecznie przyspieszają tempo, w jakim zaawansowane umiejętności chirurgii laparoskopowej wykorzystywane w Fundoplikacji Nissen są opanowane przez rezydentów chirurgii podczas szkolenia rezydenckiego, zwiększając w ten sposób gotowość na przyszłość.

Streszczenie

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

Laparoskopowa fundoplikacja Nissena (LNF) wymaga intensywnego szkolenia w zakresie biegłości chirurgicznej, ze znacznymi powikłaniami wczesnej krzywej uczenia się. Ustrukturyzowany protokół treningowy wykorzystujący model anatomiczny wydrukowany w 3D jest opisany i zaprojektowany w celu przyspieszenia nabywania zaawansowanych umiejętności laparoskopowych. Protokół obejmuje produkcję i montaż modeli włączonych do specyficznego dla LNF programu szkoleniowego, koncentrującego się na krytycznych elementach obejmujących zaawansowane umiejętności szycia. Model zawiera anatomicznie dokładne punkty orientacyjne, wszystkie wykonane przy użyciu specjalistycznych materiałów silikonowych. Przedstawiono program szkolenia krok po kroku, skoncentrowany na opanowaniu najtrudniejszych elementów LNF, w tym zamykania podudzi, szycia siatkowego i okładu fundoplikacyjnego. Reprezentatywne wyniki uzyskane od uczestnika pilotażowego wskazują na wymierną krzywą uczenia się, przy czym łączne wyniki wydajności poprawiły się z 21 do 42, a czas procedury skrócił się z 95 do 34 minut w sześciu sesjach, systematycznie zbliżając się do poziomu odniesienia eksperta. Ogólna skuteczność tego paradygmatu szkoleniowego została potwierdzona w badaniu porównawczym, w którym grupa przeszkolona w modelach wydrukowanych w 3D wykazała znacznie lepsze wyniki w zakresie obiektywnej ustrukturyzowanej oceny umiejętności technicznych (OSATS) na sali operacyjnej (26,25 ± 1,67 w porównaniu z 17,50 ± 2,07) oraz krótszy czas trwania procedury (76,25 ± 2,49 w porównaniu z. 110,13 ± 3,36 min) w porównaniu z grupą kontrolną, co potwierdza pozytywny wpływ protokołu na umiejętności kliniczne. Ten zatwierdzony protokół zapewnia powtarzalną metodę wdrażania skutecznego programu szkoleniowego LNF, który jest w stanie mierzyć i ułatwiać stopniowy rozwój umiejętności.

Wprowadzenie

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

Laparoskopowa fundoplikacja Nissena (LNF) stała się złotym standardem interwencji chirurgicznej w chorobie refluksowej przełyku (GERD)1, coraz bardziej wypierając medyczną terapię przeciwrefluksową trwającą całe życie. Złożoność techniczna LNF wymaga stromej krzywej uczenia się, z minimum 20 procedurami w celu osiągnięcia biegłości chirurgicznej2. Znacząco wpływa na wyniki leczeniapacjentów 3 z odsetkiem powikłań wynoszącym od 24% do 55% podczas początkowych zabiegów chirurga 4,5,6, szczególnie w ciągu pierwszych pięciu operacji. Kolejne dowody wskazują na spadek liczby powikłań do około 10% podczas zabiegów 15-25 4,6. Najczęstsze powikłania zgłaszane w początkowych 20 przypadkach dotyczą głównie braków w umiejętnościach technicznych; W szczególności wyzwania związane z rozwarstwieniem tylnego okna przełyku, podziałem krótkich naczyń żołądkowych i mobilizacją dna, zamknięciem skorupy przeponowej i zszyciem fundoplikacji 7,8. Opanowanie tych kroków koreluje ze zmniejszeniem wskaźników powikłań o 2%-10%3,8,9.

Obecnie edukacja chirurgiczna oferuje wiele symulacyjnych platform szkoleniowych, które umożliwiają uczestnikom szybkie pokonanie krzywej uczenia się10. Jednak ustandaryzowany program nauczania zaawansowanego treningu laparoskopowego pozostaje nieustalony 11,12,13,14. Dowody wskazują, że ukończenie programu rezydencyjnego często skutkuje niewystarczającą pewnością do samodzielnego wykonania zaawansowanej procedury laparoskopowej, co wymaga ubiegania się o stypendium w celu uzyskania biegłości technicznej15. Co ważne, pomimo ustanowienia podstaw chirurgii laparoskopowej (FLS) w programach rezydencyjnych, badania wykazały znaczne rozbieżności między opartą na symulacji biegłością w szyciu wewnątrzustrojowym rezydentów a wydajnością na sali operacyjnej (OR), co sugeruje, że uzasadniona jest pośrednia platforma szkoleniowa, aby wypełnić lukę między szyciem FLS a szyciem na sali operacyjnej16. Ponadto, po osiągnięciu biegłości w FLS, istnieje wyraźna potrzeba poprawy umiejętności i pewności siebie rezydentów chirurgii przed ukończeniem studiów w odniesieniu do zaawansowanej chirurgii laparoskopowej, poza FLS.

Aby temu zaradzić, postęp technologiczny stworzył potencjalne rozwiązania szkoleniowe. Symulatory laboratoryjne w suchym laboratorium, takie jak rzeczywistość wirtualna (VR), oferują szczegółowe odwzorowania anatomiczne i celowe możliwości ćwiczeń charakterystyczne dla LNF17. Koszt stworzenia i utrzymania laboratorium symulatorów VR jest jednak poważnym wyzwaniem18. Tradycyjne mokre symulatory laboratoryjne obejmujące zwłoki i żywe modele zwierzęce, choć są optymalnymi nadzorcami dla wielu procedur, stwarzają ograniczenia w zakresie wierności anatomicznej, protokołów etycznych i bezpieczeństwa zdrowotnego19, co jest szczególnie istotne w kontekstach po COVID-19 wraz z wyzwaniami związanymi z kosztami, logistyką i harmonogramem 10,20.

Aby zaoferować alternatywę, opracowaliśmy anatomiczny model górnej części brzucha z wykorzystaniem technologii druku trójwymiarowego (3D) w oparciu o rzeczywistą rekonstrukcję modelowaną za pomocą tomografii komputerowej i produkcję materiału silikonowego do treningu LNF. Model ten oferuje wysoką wielokrotnego użytku, z kluczowymi elementami, takimi jak warstwa otrzewnej i krótkie naczynia żołądkowe, które można wymieniać po wielu sesjach ćwiczeń, a indywidualne sesje treningowe zwykle obejmują do 8 prób. Badania walidacyjne porównywalnych modeli własnej produkcji wykazały znaczącą skuteczność w nabywaniu umiejętności operacyjnych, co zostało udokumentowane przez Wang i wsp.21 oraz A.ghazi i wsp.22.

Ten wydrukowany w 3D model można połączyć z filmem instruktażowym i filmami demonstracyjnymi krok po kroku, aby potencjalnie złagodzić wyzwania związane z wczesną krzywą uczenia się w warunkach klinicznych. Badanie to miało na celu wykazanie skuteczności i wdrożenia tego paradygmatu szkoleniowego w zakresie nabywania umiejętności LNF.

Protokół

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

Badanie to zostało zatwierdzone przez Instytucjonalną Komisję Rewizyjną Szpitala Ludowego Prowincji Zhejiang i przeprowadzone zgodnie z ustalonymi wytycznymi etycznymi. Uzyskano pisemną świadomą zgodę od wszystkich uczestników. Stosowane odczynniki i sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.

1. Przygotowanie wydrukowanego w 3D modelu LNF

UWAGA: Proces wytwarzania indywidualnych modeli anatomicznych wydrukowanych w 3D z silikonem został szczegółowo omówiony w poprzednim raporcie21.

  1. Wykonaj tomografię komputerową 3D o grubości plastra 0,5 mm.
  2. Uzyskaj profile DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) konkretnego narządu.
  3. Konwertuj profile DICOM na format STL. Zaimportuj pliki do oprogramowania Magics 24 (Plik > Importuj). Napraw model zgodnie z potrzebami, uruchamiając automatyczne naprawianie (Ścieżka: Pasek menu > Napraw > Auto Fix), wykonując częściowe ręczne naprawianie (Ścieżka: Pasek menu > Napraw > Ręczne naprawianie) i usuwając powłoki szumów i zanieczyszczenia (Ścieżka: Pasek menu > Napraw > Usuń powłoki szumów).
  4. Po naprawie dodaj struktury podporowe (Ścieżka: Pasek menu > Orientacja > Utwórz podporę). Na koniec wyeksportuj naprawiony i obsługiwany model, wykonując eksport warstwy cięcia zgodnie z potrzebami (Ścieżka: Pasek menu > Plik > Eksportuj > STL).
  5. Użyj drukarki 3D SLA, aby stworzyć formę narządu (wątroby). Zastosuj następujące ustawienia operacyjne w celu precyzyjnego wytwarzania formy: Wysokość początkowa ściągaczki: 4,5 mm, Prędkość rakli: 60 mm/s, Prędkość osi Z: 2 mm/s, Kontrola temperatury: 30 °C, Prędkość utwardzania: 0,2 mm/s, Rozmiar plamki: 0,07 mm i Grubość warstwy: 0,1 mm.
  6. Wydrukowaną formę należy dokładnie oczyścić w myjce ultradźwiękowej przy użyciu rozpuszczalnika etanolowego o częstotliwości 40 kHz przez 3-5 minut.
  7. Całkowite wtórne utwardzenie formy w komorze UV. Zapewnić ekspozycję na światło UV o długości fali 405 nm o intensywności 30 mW/cm2 przez czas utwardzania 30 minut, aby uzyskać pełne utwardzenie.
  8. Przygotuj dwuskładnikowy silikon 0 stopni (Guoyuan Mix 750 g składnika A i 750 g składnika B). Umieść mieszaninę w temperaturze otoczenia kontrolowanej na poziomie 22-25 °C, aby uniknąć wpływu wysokiej temperatury na czas pracy.
  9. Umieść mieszaninę w komorze próżniowej, aby usunąć pęcherzyki powietrza. Ustaw poziom podciśnienia na -0,09 MPa, aby czas odpieniania wynosił 8 minut.
  10. Wlej przygotowany silikon z komory próżniowej do formy narządowej (wątroby). Obserwuj, czy silikon równomiernie wypełnia formę i że na powierzchni nie są widoczne duże pęcherzyki powietrza.
  11. Pozostawić do całkowitego utwardzenia. Proces ten powinien być przeprowadzany w hermetycznym środowisku w temperaturze 25 °C ± 2 °C przez 1 godzinę, aby zapewnić jakość formowania.
  12. Po całkowitym utwardzeniu nałóż cienką warstwę wazeliny na wewnętrzną powierzchnię elementów formy, aby działała jako środek antyadhezyjny i ostrożnie usuń formę, aby uzyskać ostateczny model narządu silikonowego (wątroby).
  13. Sprawdź, czy powierzchnia modelu jest kompletna, a struktury anatomiczne pozostają czyste. Jeśli powierzchnia zapadła się lub zawiera znaczne pęcherzyki, model należy ponownie uformować.
    UWAGA: Procedura ta jest powtarzana dla każdego narządu, co prowadzi do złożenia modelu LNF (ryc. 1).

2. Montaż modelu LNF

  1. Umieść wydrukowane w 3D modele narządów zgodnie z odpowiednim układem anatomicznym.
  2. Ułóż przełyk przyczepiony do żołądka, wchodząc do śródpiersia przez otwór między crura a dnem żołądka.
  3. Umieść sieć, wątrobę i przewód żółciowy w pobliżu żołądka, podtrzymując je szpilkami. Te części są ważne zarówno w wizualnych, jak i dotykowych aspektach szkolenia dla LNF.
  4. Umieść skórę na plastikowej platformie, zabezpieczając ją rzepami i szpilkami. Podłącz lampę znajdującą się na platformie do źródła zasilania, aby poprawić oświetlenie.
  5. Wykonaj 3 nacięcia na skórze, aby uzyskać ergonomiczne ułożenie trokaru. Ustal trójkąt widzenia, wkładając trokar 5 mm do laparoskopu 30 stopni pośrodku, z dwoma trokarami 10 mm po obu stronach do laparoskopowych igieł, atraumatycznych chwytaków i nożyczek laparoskopowych.
  6. Zabezpiecz laparoskop za pomocą zacisku i podłącz go do portu USB ekranu wyświetlacza o wysokiej rozdzielczości w telewizorze lub laptopie.
  7. Umieść jedwabny szew 2-0 w modelu za pomocą igły CT-1.

3. Program szkolenia

UWAGA: Procedura jest podzielona na pięć zadań składowych, przy czym znaczenie każdego zadania jest preklinicznie określone we wcześniejszych badaniach 21,23. Zamknięcie podudni i szycie siatką są podstawą naprawy dużej przepukliny rozworu przełykowego, wraz z ograniczeniami samego modelu.

  1. Rozetnij warstwę żelu silikonowego wokół przełyku, aby utworzyć tylny tunel przełyku. Zapewnij wyraźną wizualizację, mobilizując przełyk obwodowo na długości co najmniej 4-5 cm, zwracając uwagę na prawą i lewą skorupę przepony.
  2. Zidentyfikuj i zszyj obustronną skorupę przepony za pomocą trzech przerywanych szwów. Sprawdź, czy skorupa jest bezpiecznie zamknięta bez naprężenia, zapewniając odpowiednie przybliżenie filarów membrany.
  3. Prawidłowo umieść siatkę i zszyj jej boki symetrycznie na membranie. Potwierdź równomierne ułożenie i bezpieczne przymocowanie siatki do membrany, upewniając się, że leży płasko bez marszczenia się i utrzymuje wyraźny margines od ściany przełyku.
  4. Prawidłowo wykonaj manewr czyszczenia butów i wyrównaj dno żołądka tak, aby owinąć 2-3 cm przełyku. Upewnij się, że miękka, pozbawiona naprężeń, 360-stopniowa folia do zabawy nie ma więcej niż 2 cm długości.
  5. Prawidłowo upewnij się, że chusta jest zamknięta trzema przerwanymi szwami na długości 1,5 cm. Sprawdź bezpieczne i spójne umieszczenie szwów, aby zachować integralność fundoplikacji, upewniając się, że owijka nie jest zbyt ciasna, przechodząc bougie.
    UWAGA: Przed szkoleniem odbywa się ekspercka demonstracja LNF krok po kroku na modelu 3D. Film tego eksperta jest mierzony czasowo i oceniany, zapewniając podstawowe/docelowe wskaźniki wydajności. Wszystkie sesje treningowe muszą być rejestrowane; Informacja zwrotna jest przekazywana po każdej sesji przez doświadczonych chirurgów. Próby trenowania są ograniczone do ośmiu prób (rysunek 2). Grupa kontrolna kontynuuje normalną rotację bez dodatkowego szkolenia na wydrukowanym modelu 3D.

4. Rekrutacja uczestników

  1. Rekrutuj początkujących chirurgów z certyfikatem Podstaw Chirurgii Laparoskopowej (FLS), ale bez doświadczenia w zakresie zaawansowanych umiejętności chirurgii laparoskopowej oraz ekspertów chirurgów laparoskopowych (>100 Nissen Fundoplication).
  2. Przypisz początkujących chirurgów losowo do grupy eksperymentalnej i kontrolnej.
  3. Przestrzegaj programu szkoleniowego.

5. Ocena wyników

UWAGA: Doświadczony chirurg ocenił wszystkie filmy z sesji szkoleniowych w oparciu o pięcioskładnikową punktację specyficzną dla procedury, która została przyjęta i zmodyfikowana na podstawie poprzedniego badania23 i jest zawarta w pliku uzupełniającym 1.

  1. Przeprowadź końcową ocenę wydajności sali operacyjnej na żywo (OR) pod nadzorem eksperta chirurga, która będzie oceniana w czasie rzeczywistym przy użyciu identycznej listy kontrolnej.
  2. Dodatkowo oceń wydrukowaną w 3D platformę szkoleniową modelu LNF.

6. Analiza danych

  1. Mierz wszystkie wyniki, w tym ogólne wyniki wydajności technicznej, wyniki listy kontrolnej specyficzne dla procedury, czas ukończenia procedury, trendy krzywej uczenia się i ważność wydrukowanej w 3D platformy szkoleniowej LNF.
  2. Utwórz tabelę z nieprzetworzonymi danymi ze wszystkich eksperymentalnych i końcowych kroków wydajności. Obliczyć zarówno średnią, jak i odchylenie standardowe grupy doświadczalnej i kontrolnej.
  3. Przeprowadź analizę statystyczną za pomocą odpowiednich testów.
  4. Generuj wykresy wizualizujące postęp krzywej uczenia się, porównania wskaźników wydajności za pomocą odpowiedniego oprogramowania do tworzenia wykresów.

Dyskusja

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

Te drukowane w 3D modele umożliwiają szkolenie i ocenę podstawowych kluczowych technik kluczowych dla idealnego LNF, takich jak zamknięcie podudzi z utworzeniem i wykonaniem owijki dna wokół przełyku. Ma to kluczowe znaczenie, ponieważ badania wykazały, że zarówno długość, jak i szczelność fundoplikacji silnie wpływają na ciśnienie w dystalnym zwieraczu przełyku, potencjalnie podnosząc je nawet trzykrotnie w stosunku do poziomu przedoperacyjnego, co może prowadzić do dysfagii25. Jak wykazano, trajektoria wydajności rezydenta od wczesnych sesji treningowych do końcowej wydajności na sali operacyjnej wykazała znaczną poprawę. Czas zabiegu był bardzo zbliżony do wyznaczonego przez biegłego 34 minut. Tę wyraźną poprawę biegłości technicznej zaobserwowano dzięki iteracyjnym sesjom szkoleniowym.

Wydrukowany w 3D model daje możliwość ćwiczenia zaawansowanych laparoskopowych umiejętności chirurgicznych specyficznych dla zabiegu w bezpiecznym, kontrolowanym środowisku26,27. Wykorzystanie tych modeli do celów szkoleniowych zyskało na popularności w ciągu ostatniej dekady dzięki Zhu et. al. wykazując się odpowiednim realizmem, opłacalnością, trwałością i zdolnością do utrzymania nabywania umiejętności operacyjnych w celu kształcenia studentów medycyny11. Liczne badania potwierdziły realizm i zastosowanie wierności tych modeli poprzez programy symulacyjne, badania trafności i informacje zwrotne od uczestników 21,22,28.

Analiza sesji treningowych wykazała wysokie odchylenia standardowe, szczególnie podczas wcześniejszych sesji treningowych, treningów 1 i <2, wskazując na niespójności w zakresie wydajności w ocenianych wskaźnikach. Ta zmienność podkreśla znaczenie optymalizacji projektu modelu, ponieważ niektóre zadania związane z szyciem wewnątrzustrojowym, takie jak wynik zamknięcia podudzi i wynik mocowania siatki, były niższe w porównaniu z wynikami fundoplikacji i inspekcji. Rozbieżność ta odzwierciedla zwiększoną złożoność i wymagania dotyczące uczenia się określonych umiejętności technicznych w ramach jednej procedury. Wcześniejsze badania potwierdzają tę zależność i dostarczają dowodów na to, że wskaźniki specyficzne dla zadania mogą być wykorzystane do rozróżnienia między różnymi poziomami chirurga. Xia i in. pokazali to rozróżnienie, wykorzystując modele drukowane w 3D do symulacji laparoskopowego wewnątrzustrojowego zespolenia jelitowego przy użyciu zmodyfikowanej zespolenia obiektywnej, ustrukturyzowanej oceny umiejętności technicznych, aby pomóc odróżnić doświadczonych, średniozaawansowanych i początkujących chirurgów29.

Zmienność wydajności, zwłaszcza w przypadku manewrów technicznych związanych z szyciem wewnątrzustrojowym, podkreśla potrzebę rozwiązywania problemów proceduralnych. W przypadku stażystów zmagających się z trudnościami, doświadczeni opiekunowie mogą zapewnić dodatkowe ukierunkowane ćwiczenia dotyczące konkretnych słabości, co jest bardziej skuteczne niż zwykłe powtarzanie. Konstrukcja modeli pozwala na łatwe ponowne użycie i powtarzalne ćwiczenia, w przeciwieństwie do narządów zwierzęcych i żywych tkanek, które stanowią wyzwanie związane z przechowywaniem lub możliwością ponownego użycia ze względu na kruchość tkanek zwierzęcych, co czyni je mniej opłacalnymi. W przypadku modelu 3D warstwa otrzewnej nad skorupą i sieć żołądkowa, z krótkimi naczyniami żołądkowymi, są jedynymi rzeczami, które również powinny zostać wymienione po wielu ćwiczeniach. Co więcej, jego tania produkcja jest utrzymana, ponieważ obecnie używanym materiałem jest silikon, dzięki czemu jest przystępny cenowo30. Aby odnieść się do możliwości ponownego wykorzystania modelu, musimy wziąć pod uwagę jego trwałość. Chociaż formalne testy mechaniczne nie były częścią protokołu tego badania, dokonaliśmy kilku obserwacji opartych na nieformalnych doświadczeniach podczas powtarzających się sesji treningowych. Zauważyliśmy, że trwałość zależała w dużej mierze od techniki uczestnika. W przypadku naprawy podudzi pojedynczy model może zazwyczaj pomieścić około 10 założeń szwów, zanim skumulowane uszkodzenia spowodowane wbiciem igły będą wymagały wymiany. W przypadku treningu fundoplikacji czynnikiem ograniczającym okazało się naprężenie mechaniczne spowodowane napięciem szwów; Model generalnie wytrzymywał 6-8 przypadków silnej siły ciągnącej, zanim wykazywał oznaki uszkodzenia konstrukcji. Na podstawie tej obserwacji należy poinstruować praktykantów, aby stosowali umiarkowane, kontrolowane napięcie, ponieważ nadmierne ciągnięcie może spowodować przedwczesne uszkodzenie modelu i nie odzwierciedla odpowiedniej techniki chirurgicznej. Prowadzone są dalsze badania nad wykorzystaniem zaawansowanych materiałów, takich jak polimery hydrożelowe, w celu dalszego zwiększenia realizmu i umożliwienia możliwości perfuzji oraz bardziej zaawansowanych technik laparoskopowych, takich jak kauteryzacja24,31. Niemniej jednak niskie koszty utrzymania w przeliczeniu na szkolenie, przenośność i łatwa konserwacja zapewniają jego dostępność we wszystkich ośrodkach szkoleniowych, szkołach i szpitalach.

Najważniejsza walidacja badania sugeruje, że trenowanie modelu wydrukowanego w 3D oferuje wyjątkowy potencjał w wypełnianiu luki między szkoleniem opartym na symulacji a rzeczywistą wydajnością operacyjną. Wcześniejsze badania wspominały o potrzebie zaprezentowania możliwości przenoszenia, ponieważ nie tylko zachęciłoby to do użycia, ale także zapewniłoby doskonały wgląd w jego zastosowanie w rzeczywistej operacji na żywo i wynikach pacjenta32. Konieczne jest uznanie nieodłącznego eksploracyjnego charakteru wykorzystania modeli drukowanych w 3D w zaawansowanym szkoleniu z szycia. Chociaż statystycznie istotne wyniki są zachęcające, wymagają ostrożnej interpretacji, co wymaga dalszej walidacji z większą kohortą w celu uzyskania bardziej statystycznie ostatecznych wniosków.

Możliwe ograniczenia tych modeli obejmują to, że projekt jest tak realistyczny jak tkanka zwierzęca; Nie uwzględniono skomplikowanych cech anatomicznych, które można napotkać w chirurgii, takich jak sieć większa, powięź śródpiersiowa, powięź śródbrzuszna, przełyk i nerw błędny. Jednak pewne wybory projektowe zostały celowo dokonane, aby zwiększyć rygor i możliwość zastosowania szkolenia. Program nauczania koncentruje się na naprawie przepukliny rozworu przełykowego wymagającej siatki, ponieważ opanowanie tych złożonych technik zapewnia mieszkańcom umiejętności niezbędne do radzenia sobie z każdym rodzajem przepukliny. Co więcej, celowo ograniczona przestrzeń robocza przygotowuje stażystów do pracy w najbardziej wymagających przestrzennie obszarach brzucha, zapewniając, że ich umiejętności są solidne i elastyczne. Kolejnym pytaniem, które się pojawiło, było to, czy liczba przypadków laparoskopowych lub jakość szkolenia sprawiły, że pensjonariusze byli lepsi. Tradycyjnie, im więcej przypadków laparoskopowych wykona rezydent podczas swojego szkolenia, tym lepsze stają się jego umiejętności. Jednak, jak widać, czas spędzony w laboratorium umiejętności jest podobnie nieoceniony, szczególnie istotny dla mieszkańców z ograniczonym wczesnym narażeniem na zaawansowane procedury laparoskopowe33.

Przyszłe badania powinny również koncentrować się na formalnej analizie opłacalności, ważeniu kosztów tego programu szkoleniowego w stosunku do skutków finansowych dłuższych czasów na sali operacyjnej i leczeniu powikłań pooperacyjnych. Co więcej, ostatecznym celem jest potwierdzenie, że biegłość w tym modelu 3D bezpośrednio przekłada się na poprawę wyników pacjentów, co wymagałoby długoterminowego badania śledzącego wskaźniki, takie jak czas operacji, wskaźniki powikłań i nawroty przepukliny u pacjentów przeszkolonych rezydentów. Przyszłe prace mogą obejmować standaryzowaną analizę zmęczenia materiału w celu dostarczenia danych ilościowych dla twierdzenia o trwałości.

Podsumowując, modele drukowane w 3D reprezentują opłacalne, konfigurowalne, wydajne narzędzia, które mają wyraźny wpływ na pomoc w osiągnięciu krzywych uczenia się w szybszy sposób. Wpływ na kliniczną edukację chirurgiczną i wyniki pacjentów.

Oświadczenia

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

Autorzy oświadczają, że nie ma dla nich konfliktu interesów. Ten artykuł nie zawiera żadnych badań na zwierzętach. Prace te były wspierane przez fundusz Projektu Współpracy Naukowej i Technologicznej Departamentu Nauki i Technologii Prowincji Zhejiang (2024C04027) oraz Projektu Specjalnego dla Kluczowych Zadań Badawczo-Rozwojowych Regionu Autonomicznego Sinciang-Ujgur (Projekt nr 2023B03010-1).

Podziękowania

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

Autorzy pragną podziękować Oddziałowi Chirurgii Przepukliny Prowincjonalnego Szpitala Ludowego w Zhejiang za możliwość przeprowadzenia tego projektu badawczego.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Oprogramowanie do tworzenia wykresów GraphPad PrismPryzmat GraphPadPryzmat 10Służy do generowania wykresów https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/
Chwytaki Chwyty atraumatyczneKangji (kangji)101.096, oraz Oslash; 5,5 razy; 460mm lub 108Y.208 (szczęka 22mm)Standardowe instrumenty laparoskopowe https://www.kangjimed.com/products
Laparoskop 10 mm 30 stopniKangji (kangji)130.032A Φ 5 i razy; 300mm 30°Standardowy sprzęt laparoskopowy https://www.kangjimed.com/products
Sterowniki igieł  Laparoskopowe wkrętaki igłoweKangji (kangji)  101.029, oraz Oslash; 5 i razy; 330 mmStandardowe instrumenty laparoskopowe https://www.kangjimed.com/products
Nożyczki Nożyczki laparoskopoweKangji (kangji)101.032A ProstyStandardowe instrumenty laparoskopowe https://www.kangjimed.com/products
SilikonowyGuoyuan powiedział:Nie określonoMateriał do druku SLA
Drukarka 3D SLATechnologia UnionTechLite800 powiedział:Wielkoformatowa profesjonalna drukarka 3D SLA https://www.uniontech3d.com/products/lite-800-industrial-resin-sla-3d-printer/
Oprogramowanie statystyczne SPSSIBMWersja 25.0Służy do analizy danych https://www.ibm.com/products/spss-statistics
Szwy  Szwy EthibondEtykaG680H dla 2-0 Ethibond2-0 Ethibond z igłą CT-1 https://www.ethicon.com/na/epc/search/platform/wound%20closure
UltradźwiękowaPontonuDY-020 powiedział:Służy do czyszczenia części drukowanych
Komora utwardzania UVSieć DHCDHC48 powiedział:Używany do obróbki końcowej
Komora próżniowaJunzai powiedział:5305-0609Używany do obróbki końcowej

Bibliografia

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

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Model wydrukowany w technologii 3Dsymulacja chirurgicznaszkolenie rezydent wszycie laparoskopowezamkni cie otworu przeponowegoszycie siatkiowini cie podczas fundoplikacjiobiektywna ustrukturyzowana ocena

Powiązane artykuły