Uddannelse af residenter i principper og teknikker for tarmkirurgi ved hjælp af en ex-vivo svinemodel
Abstract
Objekt: At forbedre residenternes kompetencer inden for lysis of adhesion (LOA) og tarmkirurgi ved hjælp af en svinemodel. Undersøgelsesdesign. Grisetarm blev fjernet på tidspunktet for et anatomilaboratorium, renset og brugt til at demonstrere kirurgiske teknikker og principper for LOA, reparation af enterotomi, tarmresektion og anastomose. Deltagerne blev spurgt før og efter træningssessionen ved hjælp af en 10-punkts Likert-skala. Resultater. Der deltog 31 læger på forskellige uddannelsesniveauer. Efter træningssessionen var der en signifikant forbedring i gennemsnitsscoren for komfortniveauet med LOA (6,3 versus 7,7, ), komfortniveauet med enterotomireparation (2,8 versus 6,4, ), forståelse af principperne for LOA (5,0 versus 7,7, ), forståelse af principperne for enterotomireparation (3,5 versus 7,0, ) og fortrolighed med de anvendte instrumenter (5,8 versus 7,3, ). Konklusion. Træningssessioner ved hjælp af ex-vivo svinemodel forbedrer reservelægernes opfattelse af viden om og komfort med LOA og enterotomireparation.
1. Introduktion
Omfattende adhæsioner forekommer ofte under gynækologisk kirurgi sekundært til endometriose, bækkenbetændelse og flere bækkenoperationer. Børn i obstetrik og gynækologi (OB GYN) bør være veluddannede i komplekse kirurgiske færdigheder som f.eks. lysis af adhæsion (LOA) samt reparation af utilsigtet enterotomi. Operationsstuen er et suboptimalt miljø til at lære komplekse kirurgiske færdigheder som f.eks. tarmkirurgi eller LOA. Dette skyldes spørgsmål om patientsikkerhed, tidsmæssige og skattemæssige begrænsninger, angst hos de uddannelsessøgende og en betydelig variation i patienterne. Det er derfor blevet anbefalet, at en stor del af undervisningen og øvelsen bør foregå uden for operationsstuen .
I en nyere leder påpeger Goff, at nøglen til indlæring af kirurgiske færdigheder er trinvis demonstration, gentagelse, mulighed for at begå fejl og manglende tidsbegrænsning . Den gamle skoletilgang til indlæring af kirurgiske færdigheder involverede langvarig observation af den uddannelsessøgende efterfulgt af gentagen udførelse af proceduren på patienter under vejledning. Adskillige undersøgelser, der er gennemført i forbindelse med praktikantuddannelser i almen kirurgi og obstetrik og gynækologi, har vist, at laboratoriebaseret træning forbedrer de tekniske færdigheder og kompetencer, når procedurerne efterfølgende udføres på rigtige patienter . “Hands on”-træning på kadaver- og modelsimulatorer har vist sig at være bedre end standardtræning og -didaktik . Laboratoriebaseret træning giver praktikanterne mulighed for at lære i et miljø med lavt stressniveau, hvor det er tilladt at begå fejl, hvor procedurerne kan gentages flere gange for at forbedre muskelhukommelsen, og hvor informativ feedback hurtigere kan føre til færdighedskompetence .
Vi søgte at forbedre kompetencen hos OB GYN-assistenter med LOA og tarmkirurgi ved hjælp af en svinemodel. Formålet med vores undersøgelse var at gennemføre en pilotundersøgelse for at vurdere værdien af en ex-vivo svinedarmmodel til uddannelse af residenter.
En svinekødsmodel blev valgt på grund af ligheder i anatomisk udseende med den menneskelige tarm. Mavesækken og tyndtarmen hos svin og mennesker er meget ens i udseende. Tyktarmen har på den anden side en spiralformet konfiguration i svinetarmen . Der er store mængder naturlige adhæsioner i svinetarmen, hvilket gør den til en god model til at praktisere LOA. Let tilgængelighed og overkommelige omkostninger er andre fordele ved at bruge en svinetarmmodel til uddannelse af residenter.
2. Materialer og metoder
Simuleringseksperimentet blev udført på universitetets institut for klinisk simulation og patientsikkerhed. Svinetyndtarmene blev høstet fra aflivede svin, der tidligere var indkøbt af Kirurgiafdelingen til et IACUC-godkendt dyreforsøgslaboratorium til uddannelse af beboere (Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC)). Svinetarmen blev fjernet i sin helhed sammen med dens mesenterium på tidspunktet for en undervisningssession i kirurgiske forsøgsdyrlaboratorier. Tarmen blev renset ved at fastgøre den ene ende af tarmen til et stykke slange, der var fastgjort til en vandhane i en håndvask, og ved at skylle den anden åbne ende med vand, indtil alt indhold var fjernet. Afsnittene blev derefter drænet, klappet tørre, lagt fladt ud i en zip-lock-pose og frosset ned, indtil de skulle bruges. De i poser opbevarede prøver blev flyttet til et køleskab () 18-24 timer før laboratoriesessionen for at give dem mulighed for langsomt at tø op. Tarmsnit blev taget ud af zip-lock-poserne og lagt på absorberende underlag til træningssessionerne. Modellen blev derefter brugt til at demonstrere kirurgiske teknikker og principper for LOA, reparation af utilsigtet enterotomi samt tarmresektion og anastomose (figur 1(a), 1(b) og 1(c)). Det kirurgiske instrumentarium og suturmaterialet var de samme som dem, der blev anvendt på operationsstuen.
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
Darmkirurgi ved hjælp af ex-vivo model af svinetarm i svin. (a) Lysis af adhæsioner; (b) Enterotomireparation; (c) Tarmresektion og anastomose.
3. Resultater
31 OB GYN-assistenter deltog i træningssessionen om LOA og enterotomireparation ved hjælp af svinemodellen. Der blev opstillet tre stationer. Grupper på 5-6 beboere øvede sig på en af stationerne under direkte vejledning af fakultetets gynækologiske onkologer i en periode på 1 time. Beboerne øvede derefter på egen hånd på en af de to stationer i en yderligere periode på 1-2 timer, hvor hver beboer brugte mindst 20 minutter som primær kirurg. Et spørgeskema til deltagernes selvevaluering blev anvendt til at vurdere effekten af træningssessionen. Der blev indhentet spørgeskemaer før og efter træningen fra lægerne inden for tre områder: Figur 1(a) komfortniveau med LOA, Figur 1(b) komfortniveau med enterotomireparation, Figur 2(a) kendskab til principperne for LOA, Figur 2(b) kendskab til principperne for enterotomireparation og (3) kendskab til instrumenter, der anvendes til tarmkirurgi, indebærer arbejde med GI-klammeremaskiner og det tekniske aspekt af tarmkirurgi. Likert-skalaen er en subjektiv skala, som deltageren bruger til at kvantificere sin oplevelse. Der blev anvendt en 10-punkts Likert-skala til indsamling af data, hvor 0 betyder ingen tillid og 10 betyder stor tillid, og gennemsnitsscoren for hvert spørgsmål blev anvendt som det vigtigste resultatmål. De indsamlede data blev analyseret ved hjælp af den parrede studentertest.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(a)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Quantile Box Plots, der skematisk viser undersøgelser før og efter sessionen, som er opnået fra beboere, der gennemførte træningssessionen. (a) Komfortniveau med lysis af adhæsion (gennemsnitsscore: 6,3 versus 7,7, ); (b) Komfortniveau med enterotomireparation (gennemsnitsscore: 2,8 versus 6,4, ); (c) Viden om principperne for lysis af adhæsion (gennemsnitsscore: 5,0 versus 7.7, ); (d) Kendskab til principper for enterotomireparation (Gennemsnitsscorer: 3,5 mod 7,0, ); (e) Kendskab til instrumenter, der anvendes ved tarmkirurgi (Gennemsnitsscorer: 5,8 mod 7,3, ).
Det uddannelsesniveau, som de deltagende reservelæger havde, var som følger: PGY 1, 7 (23 %); PGY 2, 8 (26 %); PGY 3, 11 (35 %); PGY 4, 5 (16 %). Tidligere erfaring med omfattende LOA blev rapporteret som ingen for 2 (6 %), <5 tilfælde for 5 (16 %), 5 til 15 tilfælde for 10 (32 %), >15 tilfælde for 14 (45 %) beboere. Tidligere erfaring med enterotomi-reparation blev rapporteret som ingen for 10 (32 %), <5 tilfælde for 17 (55 %) og 5 til 15 tilfælde for 4 (13 %) beboere.
Der blev konstateret en betydelig forbedring i alle parametre i uddannelsesundersøgelsen. Kvantilboksdiagrammer, der skematisk viser undersøgelser før og efter sessionen, som blev indhentet af de assistenter, der gennemførte træningssessionen, er vist i figur 2. Kasseplottet omgiver den midterste halvdel af datafordelingen, og de linjer, der går ud fra kassen, viser fordelingshalerne. Efter træningssessionen blev der konstateret en betydelig forbedring i gennemsnitsscoren for komfortniveauet med LOA (6,3 mod 7,7, ) (figur 2(a)) og komfortniveauet med enterotomi-reparation (2,8 mod 6,4, ) (figur 2(b)). Der blev også konstateret en signifikant forbedring i gennemsnitsscoren efter træningssessionen i viden om principperne for LOA (5,0 versus 7,7, ) (Figur 2(c)) og principperne for enterotomireparation (3,5 versus 7,0, ) (Figur 2(d)). Der blev konstateret en forbedring i kendskabet til de instrumenter, der anvendes til tarmkirurgi (5,8 versus 7,3, ) (figur 2(e)).
Ved stratificering af dataene var træningssessionen mere nyttig for yngre kandidater (PGY1, PGY2). Efter træningssessionen blev der konstateret en mere signifikant forbedring hos yngre kandidater i gennemsnitsscoren for komfortniveauet med LOA (junior 6,1 versus 7,7, /senior 6,6 versus 7,7, ), komfortniveauet med enterotomireparation (junior 1.9 versus 6,4, /senior 3,7 versus 6,4, ), i principper for enterotomireparation (junior 3,0 versus 7,0, /senior 4,1 versus 7,0, ) og kendskab til de instrumenter, der anvendes til tarmkirurgi (junior 5,6 versus 7,3, /senior 6,1 versus 7,3, ).
Udgiftsanmeldelsen for hele projektet var 1300. Svinetyndtarmene blev høstet som biprodukter fra residenternes uddannelsesdyrlaboratorium uden omkostninger. Vi har indkøbt svinetyndtarmene fra en lokal kødleverandør til en pris på 10 $ til andre lignende projekter. Omkostningerne i forbindelse med anvendelsen af anlægget, den tekniske støtte til udtagning og klargøring af svinetarmmodellen og tilvejebringelse af et grundlæggende laparotomi-kirurgisk instrumentarium var 600 USD. Udgifterne til det anvendte suturmateriale (3-0 vicryl, 3-0 silke) var 100 $. Instruktørhonoraret for træningssessionen var $600.
4. Kommentar
Der forekommer ofte omfattende adhæsioner under gynækologisk kirurgi, og kandidaterne skal være velbevandrede i LOA samt reparation af utilsigtet enterotomi. Vi søgte at forbedre kompetencen hos obstetriske og gynækologiske kandidater med LOA og tarmkirurgi i en pilotundersøgelse ved hjælp af en ex-vivo svinemodel. 31 læger på forskellige uddannelsesniveauer deltog i vores træningssession. Den tidligere erfaring med omfattende LOA- og enterotomi-reparation varierede også. Nærværende undersøgelse tyder på, at træningssessioner på en svinemodel forbedrer reservelægernes opfattelse af teknisk viden og komfortniveau i forbindelse med reparation af LOA og enterotomi samt kendskab til de instrumenter, der anvendes til tarmkirurgi.
Simulering er blevet anvendt i vid udstrækning i militæret, i luftfartsindustrien og nu også inden for medicinske specialer. Simulation forsøger at genskabe scener for at undervise, teste og forberede sig på et bestemt scenarie, som man kan støde på . Målet med enhver kirurgisk simulatorbaseret uddannelse er at hjælpe den uddannede med at erhverve og forfine de kognitive og tekniske færdigheder, der er nødvendige for at udføre et kirurgisk indgreb . Kirurgisk simulation bør støtte bevidst øvelse i et sikkert miljø, give adgang til ekspertvejledere, kortlægge kliniske erfaringer fra det virkelige liv og skabe et miljø, der er centreret om den uddannelsessøgende, og som er konstruktivt for læring . Kadavertræning og modelsimulatorer har i flere undersøgelser vist sig at være bedre end standardtræning alene, når procedurerne efterfølgende udføres på rigtige patienter .
Der findes 2 typer kirurgiske simulatorer. De low fidelity-simulatorer anvender materiale og udstyr, der i mindre grad ligner det virkelige kirurgiske miljø. Low fidelity-modellerne ofrer realismen til fordel for bærbarhed, lavere omkostninger og mulighed for gentagelse. Eksempler på low fidelity-simulatorer omfatter bænkmodeller som f.eks. videoboksetrænere, knobbindingsbrætter og modeller til reparation af episiotomi. High fidelity-simulatorer giver realisme gennem egenskaber som f.eks. visuelle signaler, taktile funktioner og feedbackfunktioner. Eksempler på high fidelity-simulatorer er virtual reality-simulatorer, proceduremæssige simulatorer og levende dyremodeller. Levende dyremodeller anses for at være af høj virkelighedstro og er mest ønskelige til komplekse færdigheder. Ulemperne ved disse modeller er de høje omkostninger, den begrænsede tilgængelighed samt moralske og etiske betænkeligheder .
Vores model vil blive betragtet som en mellemliggende til en kirurgisk simulator med høj fidelitet til uddannelse af kandidater i LOA og enterotomi-reparation. Svinemodellen blev valgt på grund af ligheder i det anatomiske udseende med den menneskelige tarm, især maven og tyndtarmen . Der er også store mængder af adhæsioner i svinetarmen, hvilket gør den til en god model til at øve LOA. Svinetarmen kan sammen med hele mesenteriet hentes ved et anatomisk eller kirurgisk dyrelaboratorium eller kan købes hos en lokal kødleverandør. Udtagning, rengøring og opsætning af træningssessionen er relativt enkel og ukompliceret.
I modsætning til andre high fidelity-modeller er vores model imidlertid ikke billig. Udgiftsanmeldelsen for hele vores projekt var på 1 300 dollars og gav mulighed for deltagelse af 31 beboere i 5-6 timer. Udgifterne til kirurgiske simuleringssystemer kan være alt fra 4.000 til 200.000 dollars . Svinekirurgiske laboratorier koster ca. 2000 $ for at træne 6 beboere i 4 timer . I en tid med faldende budgetter er let tilgængelighed og overkommelige omkostninger fordele ved at anvende en ex vivo svine-tarmmodel til uddannelse af læger. Flere undersøgelser har vist, at billige uddannelsesmodeller er lige så gode eller bedre end dyre “hightech”-modeller. Grober et al. gennemførte en analyse af resultaterne af vasovasostomi hos yngre kandidater, der blev randomiseret til træning med en high fidelity-model (levende rottevaser; ); træning med en low fidelity-model (silikoneslange; ); eller didaktisk træning alene (). Træning i kirurgiske færdigheder på low fidelity-bænkmodeller var lige så effektiv som træning i high fidelity-modeller med hensyn til erhvervelse af tekniske færdigheder blandt nyuddannede kirurger. Både træning på bænkmodeller med lav og høj nøjagtighed var bedre end didaktisk træning . Andre forfattere har rapporteret lignende undersøgelser, der viser samme effektivitet af kirurgiske modeller med lav og høj nøjagtighed .
Denne undersøgelse er en pilotundersøgelse med henblik på at vurdere værdien af en ex-vivo svinetarmmodel til uddannelse af residenter. Begrænsninger i undersøgelsen er den lille stikprøvestørrelse, den subjektive undersøgelse og manglen på objektive beviser for forbedret kirurgisk præstation.
Der findes ingen validerede instrumenter i litteraturen, der er specifikke til vurdering af videns- og færdighedsniveauet inden for tarmkirurgi. I denne undersøgelse blev der anvendt et spørgeskema til selvevaluering før og efter interventionen for at vurdere effekten af træningssessionen. Der blev anvendt Likert-skalaer til at indsamle svarene, og gennemsnitsscoren for hvert spørgsmål blev anvendt som det vigtigste resultatmål. Mandel et al. har bemærket en stærk korrelation mellem selvvurderingen af lægerne og fakultetets vurdering efter en kirurgisk bænkuddannelse . I denne undersøgelse mangler der imidlertid objektive og valide instrumenter til at måle de specifikke tekniske færdigheder, der er involveret i tarmkirurgi. Den objektive strukturerede vurdering af tekniske færdigheder (OSATS), som anvender opgavespecifikke tjeklister, globale vurderingsskalaer og en samlet vurdering af bestået/ikke bestået, er en gyldig, objektiv og pålidelig metode til vurdering af kirurgiske færdigheder . Vi planlægger at udvikle en specifik OSATS for tarmkirurgi og LOA i fremtiden og anvende en uafhængig evaluator til at vurdere deltagernes færdighedsniveau. Vi planlægger at samarbejde med andre undervisningsprogrammer og få “blinde” evaluatorer til at vurdere de praktiserende lægernes præstationer i laboratoriet og på operationsstuen ved hjælp af opgavespecifikke tjeklister, globale vurderingsskalaer og en samlet bedømmelse af bestået/ikke bestået.
Det ultimative formål med enhver kirurgisk simulation er at hjælpe kirurger med at nå et færdighedsniveau, der vil udmønte sig i forbedret kirurgisk præstation på operationsstuen. Den aktuelle undersøgelse behandler ikke dette spørgsmål. Der er et potentiale for overførsel af smitsomme sygdomme med svinemodellen, og derfor er det nødvendigt med passende sikkerhedsforanstaltninger.
En kirurgisk simulator bør kun betragtes som et supplerende værktøj til at fremskynde indlæringen og ikke som en erstatning for det faktiske patientmøde, som er hjørnestenen i den medicinske uddannelse . Sutherland et al. påviste dette i en systematisk gennemgang af 30 randomiserede kontrollerede forsøg med kirurgisk simulation. Forfatteren konkluderede, at ingen af metoderne til simulatorbaseret uddannelse var bedre end formel kirurgisk uddannelse .
På trods af begrænsningerne tyder vores pilotundersøgelse på, at svine-tarmmodellen er en god undervisningsmodel, der udnytter beskedne ressourcer. Identificering af mere effektive metoder til at undervise og vurdere kirurgiske færdigheder vil ikke kun være til gavn for vores praktikanter, men også for de patienter, som vi tager os af . Konklusionen er, at træningssessioner på en ex-vivo svinemodel forbedrer de praktiserende lægers opfattelse af deres tekniske viden og komfortniveau med LOA- og enterotomireparation. Dette er en billig, sikker og effektiv måde at undervise i disse kirurgiske færdigheder på. Vi planlægger at udvikle en specifik OSATS for tarmkirurgi og LOA.