生体外ブタモデルを用いた腸管手術の原理と手技に関する研修医教育
要旨
目的 ブタモデルを用いた癒着剥離（LOA）と腸管手術による研修医のコンピテンシーの向上。 研究デザイン 解剖学実習時に豚の腸を摘出し、洗浄した上で、LOA、腸管切開修復、腸管切除、吻合の手術手技と原則を示すために使用した。 参加者は、トレーニングセッションの前後に10ポイントのリッカート尺度でアンケートを行った。 結果 様々なレベルの研修医31名が参加した。 トレーニングセッション後、LOAの快適度（6.3 vs 7.7, ）、腸切開修復の快適度（2.8 vs 6.4, ）、LOAの原則の理解（5.0 vs 7.7, ）、腸切開修復の原則の理解（3.5 vs 7.0, ）、使用器具への習熟度の平均得点に有意な改善がみられた。 結論 生体外ブタモデルを用いたトレーニングセッションは、研修医のLOAおよび腸管切開修復に関する知識および快適性の認識を向上させた
1. はじめに
子宮内膜症、骨盤内炎症性疾患、複数の骨盤内手術に伴い、婦人科手術中に広範囲の癒着に遭遇することがよくある。 産婦人科の研修医は癒着剥離（LOA）や不用意な腸切開の修復などの複雑な手術手技について十分な訓練を受ける必要がある。 手術室は、腸の手術やLOAなどの複雑な外科的技術を学ぶには最適とはいえない環境です。 これは、患者の安全性、時間的・経済的な制約、研修生の不安、患者ごとの大きなばらつきなどの二次的な要因によるものである。 したがって、教育と実践の大部分は手術室の外で行われるべきであると推奨されています。
最近の論説でGoffは、外科的スキルを学ぶ鍵は、段階的なデモンストレーション、反復、間違いを犯す能力、そして時間の制約がないことだと指摘しています。 外科手術の技術を習得するための旧来のアプローチは、訓練生による長時間の観察と、それに続く患者に対する指導を受けた手術の繰り返しが必要であった。 一般外科や産婦人科の研修医時代に行われた複数の研究により、実験室ベースのトレーニングは、その後実際の患者に処置を行う際の技術的スキルと能力を向上させることが示されています。 死体や模型のシミュレーターを使った「ハンズオン」トレーニングは、標準的なトレーニングや教学よりも優れていることが示されている。 研究室ベースのトレーニングは、ミスが許されるストレスの少ない環境で学習することができ、手順を何度も繰り返すことで筋肉の記憶を向上させ、有益なフィードバックにより、より迅速にスキルコンピテンシーを向上させることができる。
我々は、豚のモデルを用いて、LOAと腸の手術に関する産婦人科研修医の能力を向上させることを目指した。 本研究の目的は、研修医教育における生体外ブタ腸管モデルの価値を評価するためのパイロットスタディを実施することであった。
ブタモデルを選択したのは、解剖学的外観がヒトの腸に類似しているためである。 ブタとヒトの胃や小腸は外観が非常によく似ている。 一方、大腸は豚の腸では螺旋状に配置されている。 豚の腸には大量の癒着があり、LOAを実践するのに適したモデルです。 また、入手が容易であること、コストが安いことも研修医教育に用いる利点である。 材料と方法
シミュレーション実験は、大学の臨床シミュレーションと患者安全のための研究所で行われた。 豚の小腸は、Institutional Animal Care and Use Committee（IACUC）承認の研修医教育用動物実験室用に外科学教室が事前に調達した安楽死させた豚から採取したものである。 ブタの腸は、外科系研修医の教育用動物実験室のセッションの際に、その腸間膜ごと摘出した。 腸の一端を流し台の蛇口に取り付けたチューブの一部に固定し、もう一方の開放端から内容物がすべて除去されるまで水で流すことにより、腸を洗浄した。 切片は水切りし、乾燥させ、ジップロックバッグに入れて平らに広げ、必要なときまで冷凍保存した。 袋に入れた標本は、実験セッションの18-24時間前に冷蔵庫に移し、ゆっくりと解凍させた。 腸管切片をジップロックバッグから取り出し、吸収性アンダーパッドの上に置いて、トレーニングセッションに臨んだ。 その後、このモデルを用いて、LOA、偶発的腸切開の修復、腸管切除および吻合の手術手技と原理を実演した（図1（a）、1（b）、1（c））。 手術器具一式と縫合糸は手術室で使用されているものと同じものを使用した。
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3. 結果
31名の産婦人科医が参加し、ブタモデルを用いたLOAと腸管切開修復に関する講習会を開催した。 3つのステーションが設置された。 5-6人の研修医グループは、婦人科腫瘍専門医の直接指導のもと、1時間の間、いずれかのステーションで実習を行った。 その後、研修医は2つのステーションのうちの1つで、さらに1～2時間、各研修医が少なくとも20分間、主治医として実習を行った。 トレーニングセッションの効果を評価するために、参加者の自己評価アンケートが使用された。 研修前と研修後のアンケートは、3つの領域で研修医から得られた。 図1（a）LOAの快適度、図1（b）腸管切開修復の快適度、図2（a）LOAの原則に関する知識、図2（b）腸管切開修復の原則に関する知識、（3）腸管手術に用いる器具への慣れとは、GIステープラーの使用と腸管手術の技術面の作業を意味する。 Likert Scaleは主観的な尺度であり、参加者は自分の経験を数値化するために使用する。 データ収集には10段階のリッカート尺度を用い、0を「全く自信がない」、10を「最高に自信がある」とし、各質問の平均点を主な結果指標として使用した。 収集したデータはpaired student’s testを用いて分析した。
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参加研修医の研修水準は、以下の通りである。 参加した研修医の研修レベルは以下の通りであった：PY1 7名（23％）；PY2 8名（26％）；PY3 11名（35％）；PY4 5名（16％）。 広範なLOAの経験は，なし2例（6％），<5例5例（16％），5～15例10例（32％），>15例14例（45％）と報告された。 腸管切開修復の経験は、10名（32％）がなし、17名（55％）が<5例、4名（13％）が5～15例と報告された。
研修調査の全パラメーターで有意な改善が認められた。 トレーニングセッションを修了した研修医から得られたセッション前後のアンケートを模式的に示した分位箱プロットを図2に示す。 ボックスプロットはデータ分布の中央半分を囲み、ボックスから伸びる線は分布の尾部を示しています。 トレーニングセッション後、LOAの快適度（6.3 vs 7.7, ）（図2（a））と腸管切開修復の快適度（2.8 vs 6.4, ）（図2（b））の平均スコアに著しい改善が認められた。 また、トレーニングセッション後の平均スコアでは、LOAの原則に関する知識（5.0 vs 7.7, ）（図2（c））および腸管切開修復の原則（3.5 vs 7.0, ）（図2（d））で有意な改善がみられた。 腸の手術に使用する器具の熟知度（5.8 vs 7.3, ）に改善が認められた（図2(e)）．
データを層別化すると、トレーニングセッションは若手研修医（PGY1、PGY2）により有益であった。 トレーニングセッション後、LOAの快適さ（ジュニア6.1対シニア7.7）、腸管切開修復の快適さ（ジュニア1.6対シニア7.7）の平均スコアはジュニアレジデントでより大きな改善が認められました。9 vs 6.4, /senior 3.7 vs 6.4, )、腸管切開修復の原則(junior 3.0 vs 7.0, /senior 4.1 vs 7.0, )、腸管手術に用いる器具の熟知度(junior 5.6 vs 7.3, /senior 6.1 vs 7.3, )については、住民の改善度が示された。
プロジェクト全体の経費報告書は1300であった。 豚の小腸は研修医教育動物実験室の副産物として無償で採取した。 他の同様のプロジェクトで、地元の食肉業者から豚小腸を10ドルの価格で調達したことがある。 施設の利用、ブタ腸モデルの回収と準備のための技術サポート、基本的な開腹手術器具一式の提供に関する費用は600ドルであった。 使用した縫合糸（3-0ビクリル、3-0シルク）の費用は100ドルであった。 6548＞＜9764＞4.コメント＜7353＞＜7988＞婦人科手術では広範囲の癒着に遭遇することが多く、研修医はLOAや不注意な腸切開の修復について熟知しておく必要がある。 我々は、生体外ブタモデルを用いたパイロットスタディにおいて、LOAと腸管手術に関する産婦人科研修医の能力を向上させることを目指した。 トレーニングセッションには、さまざまなレベルの31名の研修医が参加した。 広範なLOAと腸管切開修復の先行経験もさまざまであった。 本研究は、ブタ型モデルを用いたトレーニングセッションが、LOAおよび腸管切開修復に関する技術的知識の認識と快適さのレベル、および腸管手術に使用する器具への習熟度を向上させることを示唆している＜6548＞＜7988＞シミュレーションは、軍事、航空産業、そして現在では医療専門分野で広く使用されている。 シミュレーションは、遭遇する可能性のある特定のシナリオを教え、テストし、準備するために、シーンを再現しようとするものである。 手術シミュレータを用いたトレーニングの目標は、被術者が外科手術を行うために必要な認知的・技術的スキルを習得し、向上させることである。 外科手術シミュレーションは、安全な環境での意図的な練習を維持し、専門家のチューターを利用し、実際の臨床経験をマップ化し、学習に建設的なトレーニー中心の環境を提供する必要がある。 死体訓練とモデルシミュレータは、その後実際の患者に処置を施す際に、標準的な訓練だけよりも優れていることが複数の研究で示されている。 低忠実度シミュレータは、実際の手術環境にあまり似ていない材料や機器を使用しています。 低忠実度モデルは、携帯性、低コスト、および繰り返しの可能性のために現実性を犠牲にしています。 低忠実度シミュレータの例としては、ビデオボックストレーナー、結び板、会陰切開修復モデルのようなベンチモデルがある。 高忠実度シミュレータは、視覚的な合図、触覚的な特徴、フィードバック機能などの特性により、現実感を提供する。 高忠実度シミュレータの例としては、仮想現実シミュレータ、手順シミュレータ、及び生きた動物モデルがある。 生きた動物モデルは忠実度が高く、複雑な技能に最も適していると考えられている。 これらのモデルの欠点は、高コスト、限られた利用可能性、および道徳的・倫理的な懸念である。
私たちのモデルは、LOAと腸管切開修復の研修医を訓練するための中級から高忠実度の手術シミュレータと考えられるでしょう。 豚モデルを選択した理由は、解剖学的外観がヒトの腸、特に胃と小腸に類似しているためである。 また、豚の腸には大量の癒着があり、LOAを実践するのに適したモデルです。 豚の腸は、腸間膜全体とともに、解剖学や外科的動物実験時に回収することができ、また地元の食肉業者から購入することも可能である。 回収、洗浄、トレーニングセッションのセットアップは比較的簡単でわかりやすい。
しかし、他の高忠実度モデルとは異なり、私たちのモデルは安価です。 私たちのプロジェクト全体の経費報告書は1300ドルで、31人の研修医が5～6時間参加することができました。 手術シミュレーション システムのコストは、4,000 ドルから 200,000 ドル程度です。 豚の手術室は、6人の研修医を4時間訓練するのに約2000ドルかかります。 予算縮小の時代にあって、生体外ブタ腸管モデルを研修医教育に使用するには、簡単に入手でき、費用も手ごろであるという利点があります。 いくつかの研究により、安価なトレーニングモデルは、高価な「ハイテク」モデルと同等かそれ以上であることが示されています。 Groberらは、高忠実度モデルトレーニング（生きたラット精管；）、低忠実度モデルトレーニング（シリコンチューブ；）、または教則トレーニングのみに無作為化したジュニアレジデントの血管拡張術の結果分析を行った()。 低忠実度ベンチモデルでの外科技術トレーニングは、初心者外科医の技術習得に高忠実度モデルトレーニングと同等の効果があった。 低忠実度ベンチモデルトレーニングと高忠実度ベンチモデルトレーニングの両方は、教訓的トレーニングよりも優れていた。 他の著者も、低忠実度手術モデルと高忠実度手術モデルの効果が同等であることを示す同様の研究を報告している．
本研究は、研修医教育における生体外ブタ腸管モデルの価値を評価するためのパイロットスタディである。 本研究の限界は、サンプルサイズが小さいこと、主観的な調査、および外科手術のパフォーマンスが向上したという客観的な証拠がないことである。
腸の手術の知識と技術レベルの評価に特化した有効な手段は文献上では存在しない。 本研究では、トレーニングセッションの効果を評価するために、介入前と介入後の自己評価アンケートが使用された。 回答収集にはリッカート尺度を用い、各質問の平均点を主なアウトカム指標とした。 Mandelらは、研修医の自己評価と手術台トレーニングセッション後の教員評価との間に強い相関があることを指摘している。 しかし、この研究では、腸の手術に関わる特定のテクニカルスキルを測定するための客観的で有効な手段を欠いている。 課題別チェックリスト、全体評価尺度、総合合否判定を用いた客観的構造化技能評価法（OSATS）は、手術技能を評価する有効かつ客観的で信頼性の高い方法である。 今後、腸管手術やLOAに特化したOSATSを開発し、独立した評価者を用いて参加者の技術レベルを評価する予定である。 また、他の教育プログラムと協力し、「盲検」評価者が、タスク別チェックリスト、グローバル評価スケール、総合合否判定を使用して、実験室と手術室での研修医のパフォーマンスを評価することを計画しています。
あらゆる手術シミュレーションの究極の目的は、外科医が手術室での手術パフォーマンスの向上につながるスキルレベルに到達するのを助けることである。 今回の研究では、この問題には触れていない。 また、豚モデルを用いた場合、感染症の伝播の可能性があるため、適切な安全対策が必要である。
あらゆる手術シミュレーターは、医学教育の基礎である実際の患者との出会いに取って代わるものではなく、学習を加速させるための補完的なツールとしてのみ考慮されるべきである。 Sutherlandらは、手術シミュレーターに関する30の無作為化比較試験のシステマティックレビューで、このことを実証している。 著者は、シミュレータを用いたトレーニングのどの方法も、正式な外科トレーニングより優れていないと結論付けた。
限界はあるものの、我々のパイロットスタディは、ブタ腸管モデルが適度なリソースを活用する良い教育モデルであることを示唆している。 より効果的な手術手技の教育・評価方法の確立は、研修生のみならず、我々がケアする患者にも利益をもたらすであろう。 結論として、生体外ブタモデルを用いたトレーニングセッションは、研修医のLOAと腸管切開修復に関する技術的知識と快適さのレベルを向上させることができます。 これは、安価で安全、かつ効率的にこれらの外科技術を教える方法である。 今後、腸管手術とLOAに特化したOSATSを開発する予定である＜6548＞。