Summary
本文阐述了一种新型的多用途低成本动物基准模型的制造的每一个步骤, 用于声门下气道接入管理。视频中显示了所有的程序。该模型的真实性及其对训练特定临床动作的适用性, 由独立的高级耳鼻喉科医生和麻醉师进行了评估。
Abstract
气管造口术是最常见的程序之一, 通过各种技术在重症监护室和紧急情况下进行。尽管如此, 缺乏对这一程序的培训, 影响了其结果, 这也取决于操作人员的灵活性。在这里, 我们考虑到了具体的培训和模拟。本文旨在描述在视频和图像的支持下, 制造一种新的多功能低成本动物基准模型的每一步, 并通过向专业人员管理一份调查问卷, 获得对该模型质量的意见。在程序方面的经验。
10名技术专家参加了考试。该模型的解剖现实主义得分平均为 3.45/5;4.75/5 作为模拟课程和评估的培训工具的有用性。建立模型所需的时间为 15分钟, 费用为10€。动物基准模型被认为是一个非常有用的模拟器气管造口术的训练和评估。因此, 它可以作为医学课程和居住的工具。
Introduction
对于每一位处理危重、患病和急诊患者的医生来说, 气道管理困难是一项关键技能。2013年发表的一篇评论估计, 使用手术气道技术 "不能通风, 不能插管" 的发病率从0到 18.5%1不等。
气管造口术是最古老的外科手术之一, 被广泛用作需要长时间人工通气的患者的声下气道下通道通道访问的首选方法。它最初是在手术室进行的, 在许多医院, 特别是重症监护室 (ICU)2,已经成为日常的练习床头。介绍了几种技术, 包括外科 (ST) 和经皮气管造口术 (PCT)。气管造口术已被广泛报道具有较高的并发症发生率。一项国家审计报告说, 在重症监护室, 50% 的与飞行有关的死亡或脑损伤是由气管造口并发症造成的3。通常, 高并发症发生率反映出对技术不熟悉和培训不足。
另一种在术中进入气道的方法是进行环磷酰手术 (ct), 这被广泛认为是一种策略, 以应对 "不能通风, 不能插管" 的情况, 无论是在院前和医院内护理4. 在气道衰竭的患者中, 负责气道管理的临床医生必须熟悉该技术, 这是一种快速且有可能挽救生命的回退操作。因此, 实践和培训发挥着关键作用, 因为它的成功取决于操作员的灵活性5。然而, 由于过去几十年气道管理的改善, 气管切开术和紧急手术气道的需求有所下降。这导致缺乏临床经验, 减少了对这种挽救生命的技术的接触, 这可能对手术质量产生不利影响, 最终影响6、7 人患者的安全。
目前, 仿真是培养医疗和手术技能的一种常见而有效的教学方法, 尤其是对正在学习新能力的新手来说, 是 8,9。仿真可以重现临床程序或情况, 为受训者提供第一手接触临床场景和复杂的技术, 同时消除患者10的风险。
从虚拟现实到动物模型, 各种模拟器被用于训练手术气道管理11、12、13、14。据报道, 模型和人体模型的实践是麻醉学和急诊医学居民15、16 最常见的教学形式。尸体也被用来教授颈部解剖和程序技能17。然而, 所有这些备选办法的费用有时高得令人望而却步, 并可能带来伦理和道德上的制约和挑战。还为教育目的描述和建议了低成本模拟器, 但没有用于培训所有的声门下气道接入程序。
在这份手稿中, 我们描述了如何制造一个易于制作的, 低成本和高保真的基准模型, 模拟人类颈部进行旋皮切除术, 经皮和手术气管造口术及其评价。主要目的是设计一个易于制作的模型, 随时可用的材料, 以便任何人都可以简单地模仿和复制它。组装该模型的总时间约为 15分钟, 成本估算约为 10€, 包括资源和制造 (20€/h)。
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Protocol
通常供人类食用的动物解剖部分是在当地的肉店购买的 (图 1)。因此, 它们可以在没有具体限制或卫生条例的情况下很容易运输和储存。
1. 清洁猪的上呼吸道
- 借助解剖手术刀、Adson 钳和 Metzembaum 剪刀, 通过切割和解剖, 从周围多余的组织 (侧肌、多余的舌头) 中清洁气管和喉部。
- 取出组织, 直到喉软骨几乎暴露, 气管环很容易触诊。
- 取出舌骨和周围的软组织: 找到较大的角的隆起, 用刀片跟随角, 然后传递到对侧的角, 重复同样的操作, 直到整个部分被切除。
- 用解剖刀将气管远端切割在离喉15厘米的地方。
注: 由纵隔器官组成的被移除部分将用于该过程的下一步。
2. 甲状腺的准备
- 取先前丢弃的纵隔器官, 寻找胸腺。
注: 胸腺通常位于纵隔的正面部分, 右心房。成年猪的胸腺可能很小。 - 用解剖钳, 将胸腺从周围的组织中分离。
- 将刚刚获得的猪胸腺雕刻成蝴蝶形, 以重现模拟甲状腺。
- 用一把解剖刀, 切一片1.5 厘米厚的胸腺扁平片。
- 使用 Metzembaum 剪刀, 用两个3厘米 x2 厘米的裂片将切片切割成蝴蝶形状, 并由一个尿道连接。
注: 甲状腺的整体尺寸应为3厘米长, 6 厘米大, 1.5 厘米厚。
3. 将甲状腺缝合到气管壁。
注: 对于下一步, 请使用以前准备的上呼吸道和模拟甲状腺。
- 将模拟甲状腺放置在第一和第三气管环之间。
- 取一个针架和手术钳。拿上一个 2/0 丝质缝线。
- 缝合甲状腺与两个侧向水平垫针通过在每个叶和在气管的侧部。
注: 水平床垫针包裹更多的组织比正常的针脚。这是很重要的, 当缝合软组织, 如猪胸腺, 往往撕裂。 - 只在气管的浅部通过针头, 以防止在进行纤维镜检查时看到气管腔中的螺纹的可能性。
注: 在气管切开术过程中, 甲状腺的识别和保存是避免术后出血的关键手术步骤。
4. 准备食道
- 使用位于气管背面的食道来模拟颈部筋膜和肌肉。
- 用手术刀或手术剪刀将食道从喉部连接中取出。
- 用手术剪刀切开食道长度。
- 用齿钳握住肌肉和粘膜, 以帮助切割过程。这个手术的结果将是一个长方形的肌肉覆盖食道黏膜。
5. 将食道缝合到气管
- 将刚刚获得的一层肌肉放在气管和喉部, 粘膜朝上。其目的是覆盖喉部: 从甲状腺软骨峰会到最后一个气管环。
- 缝合打开的食道至少6针:
一个在模型的近端, 在甲状腺软骨的山顶上。
一个在准备的远端, 在最后一个气管环的正面部分。
气管两侧至少有一个。
一个在甲状腺软骨的下侧侧的两侧, 其中有环状肌。 - 用印度白墨水在食道黏膜上标记一条线, 以模拟白纹。
注: 在气管切开术过程中, 识别和适当解剖白纹是一个重要步骤 (图 2)。- 为此, 请使用印度白墨水和胰岛素注射器。
- 提取一些墨水, 然后跟踪一条线上的模拟筋膜划伤, 用针头, 同时溢出少量的墨水。
- 用一个小棉签轻轻取出多余的墨水。
6. 为模型准备泡沫基座
- 切割一个3厘米 x 10 厘米 x 15 厘米的泡沫正方形。
- 在泡沫的中心形成一个2.5 厘米大的沟和10厘米长的沟。
- 要做到这一点, 折叠一半的泡沫的正方形, 使其创建一个纵向隆起的一面。
- 用剪刀把驼峰的长度剪掉1厘米。
- 展开泡沫正方形, 并顺利修剪刚刚形成的沟。
7. 将模型固定在木片上
- 取一个木制的平板电脑相同的泡沫的尺寸。
- 将泡沫方块放在木片上, 并将模型插入泡沫沟中。
- 用木材订书机, 在气管的末端, 在甲状腺软骨的剩余侧向肌肉和会厌上放置一个夹子。
8. 准备皮肤
- 取从肉店收集的猪皮, 切成正方形, 足够大, 覆盖整个模型。通常情况下, 25 厘米 x 20 厘米的正方形就足够了。
- 用解剖刀切割皮肤, 用它覆盖模型。
9. 将皮肤固定在木片上
- 拿着订书机, 用大约10-15 段的夹子把皮肤固定在平板电脑上。将它们放在平板电脑的垂直侧面
- 用刀修剪平板电脑两侧多余的皮肤。
- 使用公鸡钳牢固地固定皮肤, 以便更安全的切割。
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Representative Results
我们评估了易于制造的、低成本和高保真的基准模型的可行性和可接受性, 该模型模拟了人类颈部作为环状甲状腺切除术、经皮和手术气管造口术训练的工具。在回顾了当前外科教学中模拟的文献后, 设计了一种测量仪器。调查问卷包括以下内容会议:
a. 与会者的一般数据和人口统计数据;
b. 基准模型的保真度;
c. 经皮切除术、经皮和手术气管造口术是否适合由制造的模型进行训练。
参与者被要求对发言进行评分, 以五点利克特尺度 (1: 强烈不同意, 5: 非常同意)。所有与会者也有机会增加板凳模式的积极和消极方面, 并提出改进建议。表 1详细说明了调查工具。由模拟教育家、耳、鼻喉科医生、麻醉师和外科教育导师组成的专家小组审查了调查仪器的准确性, 并提供了适当的修改, 以确保调查仪器的有效性。的研究。
参与这项研究是自愿的、匿名的和独立的。确保了资料的保密性, 没有为参与研究提供财政奖励。这项研究是根据《赫尔辛基宣言》的原则进行的。使用电子表格对数据进行分析, 并以平均值和四分位数范围 (IQR) 的形式表示。使用内容分析对开放式问题的定性数据进行了解释。
10名具有膀胱切除术、经皮和手术气管造口术经验的独立高级耳鼻喉科医生和麻醉师参加了手术。平均年龄和平均资历分别为31岁和7岁。模型的真实感的总体平均评级, 包括解剖, 触觉反馈, 组织对触诊的反应, 地标的感知, 是3.45/5。对给定的声光下气道通道访问程序的模型训练的适宜性给予了高度评价, 总体平均值为4.75/5。所有答复者都列出了调查不限成员名额部分的积极和消极方面。共收集了24项建议。确定了三个积极方面和三个消极方面 (表 1)。在积极的方面, 最经常建议的是与合成替代品相比, 模型的触觉反馈。虽然模型层的滑动是最常见的负面方面。4名与会者提出了可能的改进建议,见表 1。
图 1:制作模型需要不同的动物片段.从左上角: 猪上呼吸道, 猪胸腺切成蝴蝶形, 猪食道纵向开放, 猪皮。请点击这里查看此图的较大版本.
图 2:方法解剖.在这张图片中, 完成模型在手术开放气管造口术过程中显示。在中心, 用 Metzembaum 剪刀对模拟颈部筋膜和肌肉进行钝性解剖。请点击这里查看此图的较大版本.
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| 平均值 (IQR) | ||
| 第1次会议: 人口 | 31、3 (6) | |
| 1 | 年龄 | |
| 2 | 性别 | |
| 3个 | 专业资历 (年) | 6, 6 (7) |
| 第2次会议: 台式机的保真度 | ||
| 4个 | 模型准确地代表人脖子解剖学 (关于执行的做法) | 3, 2 (0, 25) |
| 5 | 模型组织以现实的方式对我的动作做出反应, 并给我一个现实的触觉反馈 | 3, 6 (1) |
| 第3场: 由所制作模型进行的颅内切除术、经皮和手术气管造口术的适宜性 | ||
| 6 | 该模型是模拟该过程的有用工具 | 4, 8 (0, 25) |
| 7。 | 该模型能够对手术所需的所有基本技术技能进行培训 (不包括与患者的沟通或临床决策) | 4, 6 (1) |
| 8 | 该模拟器可用于训练目的 | 4, 8 (0, 25) |
| 9 | 该模拟器可作为外科学校的试验评价 | 4, 8 (0, 25) |
| 工作台模型的积极方面 | ||
| 比合成模拟器更好的触觉反馈 提高学生的技能和技术技能的可能性 可以让学生更好地了解程序的步骤 |
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| 工作台模型的负方面 | ||
| 皮肤太厚, 难以穿透 深层上的皮肤幻灯片 很难找到地标 |
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| 建议的改进 | ||
| 通过将图层缝合在一起来防止滑动运动 实验皮肤的不同的动物 (火鸡, 兔子) |
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表 1:调查工具和结果的说明.
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Discussion
所制作的低成本和高保真基准模型模拟了人的颈部, 并使手术切除术、经皮和手术气管造口术成为可能。由耳鼻喉科资深医生和麻醉师进行的设计调查评估了该模型在多大程度上复制了颈部的物理特性及其是否适合训练给定的声室下气道访问程序。
一些自制的模型或模拟器已经被报道, 我们试图克服它们的局限性。Netto 等18 人提出的猪模型缺乏皮肤和气管之间的解剖结构, 仅适用于环磷酰胺切除术。两项研究描述了用糖果和麻醉室材料 (管、纱布) 组装的合成模型, 损害了保真度, 排除了 st 训练19,20的模型。据我们所知, 我们的工作台模型是第一个多用途模型, 适用于三个主要的气管造口术程序 (CT, PDT, ST)。
猪气管与所有的附件 (肌肉, 颈椎筋膜, 甲状腺) 和皮肤是相对相似的人组织 21。然而, 很难找到整个动物件, 因为脖子通常被划破所有的长度, 许多结构在猪屠宰过程中丢失。为此, 我们组装了一个模拟甲状腺, 允许骨间气管切开术。猪胸腺被选择为最适合这个目的的器官, 因为它的质地。
猪的皮肤有时太厚, 使气管容易崩溃时, 把力量放在脖子上, 用针头和扩张剂穿透它在经皮的方法。由于动物组织的多样性, 组装模型之间的解剖差异可能对模型的重现性和质量提出一些挑战。然而, 这可能等同于人类脖子的解剖变异性。缺乏出血和组织分泌是体外模型的另一个限制。由于循环系统的复杂性和粘性流体流动的物理特性, 出血模拟仍然是一个具有挑战性的问题。由于这一限制, 所报告的模型可被视为中保真度模拟器。
传统上, 人体模型, 活体和麻醉动物被用于环磷切除术和气管切开术教学。然而, 人体模型与人体解剖结构不够相似, 也没有提供一个现实的模型来学习这种技术。动物会很理想, 但费用却高得令人望而却步, 只有数量有限的居民才有机会22号。
缺乏资金被认为是医疗培训的障碍。商业人体模型和合成设备的成本从 1, 000 美元到 3, 000 美元不等, 更换件也很昂贵。我们尝试了一个合成模拟器23 , 可以重复使用不超过10次。此外, 在第一个切口后, 只能进行几次管的扩张和插入, 使教育程序不完整。相反, 像这里描述的那种便宜的一次性车型, 可以在几分钟内组装和使用, 没有昂贵的部件。该模型最多可以重复使用三次, 从而降低了每次尝试次数的模型成本。这3种不同的技术可以执行, 因此, 因为他们执行在模型的不同部分: (1) 紧急性环状切除术, (2) 经皮扩张气管造口术, (3) 手术开放气管造口术。
气道管理困难是一项关键技能, 它仍然与高并发症率有关。由于它的成功取决于运营商的经验和灵活性, 实践和培训发挥着关键作用。一般来说, 训练仍然只限于解释和看到技术。大多数居民在临床环境中进行手术前, 只有几次机会看手术。本文提出了基于低技术和成本的实验气道基准模型的分步指导, 用于三大气管造口术 (CT、PDT、ST) 的教学。然而, 评价调查显示, 该模型虽然现实, 但应该完善。
在未来, 我们想比较不同动物的皮肤 (例如, 小牛, 火鸡和兔子), 以找到最好的选择, 这在多大程度上可以影响程序质量和最终学习。最后, 我们想采用和改进 Fiorellia 等人的想法, 将合成模拟器和动物组织混合在一起。我们将建造一个代表头部、颈部和上胸的合成外壳脚手架, 在那里可以插入猪气管。这可能有助于减少制造时间, 达到更高的保真度、可重复性和成本效益。应开展进一步研究, 在保真度和培训效果方面将这一模式与其他动物模型和其他合成任务培训员进行比较。
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Disclosures
作者没有什么可透露的。
Acknowledgments
作者感谢诺瓦拉的 Azienda Ospedaliera 大学 Maggiore della Carità的帮助。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Foam | BRICOSELF ITALIA, vercelli | na | Used to stabilyze the model on the wooden tablet |
| Insuline Syringe | na | na | Used to draw linea alba with india ink |
| Pig Esophagus | Butcher shop (Il mercato carni, di Dutto Srl. - 28100, Novara (Italy) | na | Wet material used to build the simulated muscular layers and fascia |
| Pig skin | Butcher shop (Il mercato carni, di Dutto Srl. - 28100, Novara (Italy) | na | Wet material used to obtain the simulated skin |
| Pig thymus | Butcher shop (Il mercato carni, di Dutto Srl. - 28100, Novara (Italy) | na | Wet material used to build the simulated thyroid |
| SILK suture - Vetsuture SILK 2/0 (Metric 3) Ago 3/8 30mm Reverse Cutting (12 pz) | Sanitalia Care Srl | SILK2CN | Sutures to tight all the parts of the model |
| Surgical instruments scissors, forceps, knife, needle holder | na | na | na |
| Swine upper airways | Butcher shop (Il mercato carni, di Dutto Srl. - 28100, Novara (Italy) | na | Wet material used to build the model |
| white india ink - pelikan 10ml | Cartoleria Manzoni di Lo Monaco Rosaria s.a.s. 97019 Vittoria, Italy | 36340 | Ink used to mark the linea alba on the esophagus |
| Wood stapler | BRICOSELF ITALIA, vercelli | na | Used to staple on the model |
| Wooden tablet | BRICOSELF ITALIA, vercelli | na | Used to stabilyze the model with the stapler |
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