Ausbildung von Assistenzärzten in den Prinzipien und Techniken der Darmchirurgie anhand eines Ex-Vivo-Schweinemodells
Abstract
Ziel: Verbesserung der Kompetenz von Assistenzärzten in der Adhäsionslyse (LOA) und Darmchirurgie anhand eines Schweinemodells. Studiendesign. Der Schweinedarm wurde im Rahmen eines Anatomielabors entfernt, gereinigt und zur Demonstration chirurgischer Techniken und Prinzipien der LOA, der Reparatur von Enterotomien, Darmresektionen und Anastomosen verwendet. Die Teilnehmer wurden vor und nach der Schulung anhand einer 10-Punkte-Likert-Skala befragt. Ergebnisse. Einunddreißig Assistenzärzte mit unterschiedlichem Ausbildungsstand nahmen teil. Nach der Schulung wurde eine signifikante Verbesserung der Durchschnittswerte für den Komfort bei der LOA (6,3 gegenüber 7,7), den Komfort bei der Enterotomie-Reparatur (2,8 gegenüber 6,4), das Verständnis der Prinzipien der LOA (5,0 gegenüber 7,7), das Verständnis der Prinzipien der Enterotomie-Reparatur (3,5 gegenüber 7,0) und die Vertrautheit mit den verwendeten Instrumenten (5,8 gegenüber 7,3) festgestellt. Schlussfolgerung. Schulungen am Ex-vivo-Schweinemodell verbessern das Wissen und den Komfort der Assistenzärzte in Bezug auf LOA und Enterotomie-Reparatur.
1. Einleitung
Bei gynäkologischen Operationen kommt es häufig zu ausgedehnten Verwachsungen infolge von Endometriose, Beckenentzündungen und mehrfachen Operationen im Beckenbereich. Assistenzärzte für Gynäkologie und Geburtshilfe sollten in komplexen chirurgischen Verfahren wie der Adhäsionsauflösung (LOA) und der Reparatur einer versehentlichen Enterotomie geschult sein. Der Operationssaal bietet eine suboptimale Umgebung für das Erlernen komplexer chirurgischer Fertigkeiten wie Darmchirurgie oder LOA. Dies ist auf Probleme der Patientensicherheit, zeitliche und finanzielle Beschränkungen, Angst der Auszubildenden und erhebliche Unterschiede bei den Patienten zurückzuführen. Daher wurde empfohlen, dass ein großer Teil des Unterrichts und der Übungen außerhalb des Operationssaals stattfinden sollte.
In einem kürzlich erschienenen Leitartikel weist Goff darauf hin, dass der Schlüssel zum Erlernen chirurgischer Fertigkeiten in der schrittweisen Demonstration, der Wiederholung, der Fähigkeit, Fehler zu machen, und dem Fehlen von Zeitdruck liegt. Die alte Methode zum Erlernen chirurgischer Fertigkeiten beinhaltete eine lange Beobachtung durch den Auszubildenden, gefolgt von einer wiederholten Durchführung des Verfahrens am Patienten unter Anleitung. Mehrere Studien, die während der Facharztausbildung in der Allgemeinchirurgie und in der Geburtshilfe und Gynäkologie durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass das Training im Labor die technischen Fertigkeiten und die Kompetenz bei der anschließenden Durchführung der Verfahren an echten Patienten verbessert. „Es hat sich gezeigt, dass die praktische Ausbildung an Kadavern und Modellsimulatoren der Standardausbildung und -didaktik überlegen ist. Die laborgestützte Ausbildung ermöglicht es den Auszubildenden, in einer stressarmen Umgebung zu lernen, in der Fehler erlaubt sind, Verfahren mehrfach wiederholt werden können, um das Muskelgedächtnis zu verbessern, und informatives Feedback schneller zur Kompetenz führen kann .
Wir haben versucht, die Kompetenz von Assistenzärzten für Gynäkologie und Geburtshilfe bei LOA und Darmoperationen anhand eines Schweinemodells zu verbessern. Ziel unserer Studie war es, eine Pilotstudie durchzuführen, um den Wert eines Ex-vivo-Schweinedarmmodells für die Ausbildung von Assistenzärzten zu bewerten.
Ein Schweinemodell wurde ausgewählt, weil es dem menschlichen Darm anatomisch sehr ähnlich ist. Der Magen und der Dünndarm von Schweinen und Menschen sehen sich sehr ähnlich. Der Dickdarm hingegen ist im Schweinedarm spiralförmig angelegt. Im Schweinedarm gibt es große Mengen an nativen Adhäsionen, was ihn zu einem guten Modell für die LOA macht. Leichte Verfügbarkeit und erschwingliche Kosten sind weitere Vorteile der Verwendung eines Schweinedarmmodells für die Ausbildung von Assistenzärzten.
2. Materialien und Methoden
Das Simulationsexperiment wurde am Universitätsinstitut für klinische Simulation und Patientensicherheit durchgeführt. Die Schweinedünndärme wurden von euthanasierten Schweinen entnommen, die zuvor von der Abteilung für Chirurgie für ein vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmigtes Tierlabor für die Assistenzarztausbildung beschafft worden waren. Der Schweinedarm wurde in seiner Gesamtheit mit dem Mesenterium zum Zeitpunkt einer chirurgischen Praktikumssitzung im Tierlabor entfernt. Der Darm wurde gereinigt, indem ein Ende des Darms an einem Schlauch befestigt wurde, der an einem Waschbeckenhahn befestigt war, und durch das andere offene Ende mit Wasser gespült wurde, bis der gesamte Inhalt entfernt war. Die Abschnitte wurden dann abgetropft, trocken getupft, flach in einem Zip-Lock-Beutel ausgebreitet und bis zur Verwendung eingefroren. Die beutelförmigen Proben wurden 18-24 Stunden vor der Laboruntersuchung in den Kühlschrank () gebracht, damit sie langsam auftauen konnten. Die Darmabschnitte wurden aus den Zip-Lock-Beuteln entnommen und für die Trainingssitzungen auf saugfähige Unterlagen gelegt. Das Modell wurde dann zur Demonstration der chirurgischen Techniken und Grundsätze der LOA, der Reparatur einer zufälligen Enterotomie sowie der Darmresektion und -anastomose verwendet (Abbildungen 1(a), 1(b) und 1(c)). Das chirurgische Instrumentarium und das Nahtmaterial waren die gleichen, die im Operationssaal verwendet wurden.
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Darmchirurgie mit ex-vivo Porcine Bowel Model. (a) Lysis von Adhäsionen; (b) Enterotomie-Reparatur; (c) Darmresektion und Anastomose.
3. Ergebnisse
31 Assistenzärzte der Gynäkologie und Geburtshilfe nahmen an der Fortbildungsveranstaltung über LOA und Enterotomie-Reparatur unter Verwendung des Schweinemodells teil. Es wurden drei Stationen eingerichtet. Gruppen von 5-6 Assistenzärzten übten an einer der Stationen unter direkter Aufsicht von Gynäkologie-Onkologen des Lehrkörpers eine Stunde lang. Anschließend übten die Assistenzärzte allein an einer der beiden Stationen für einen Zeitraum von 1 bis 2 Stunden, wobei jeder Assistenzarzt mindestens 20 Minuten als primärer Chirurg tätig war. Ein Fragebogen zur Selbsteinschätzung der Teilnehmer diente zur Bewertung der Wirkung der Schulung. Vor und nach der Schulung wurden von den Assistenzärzten Umfragen in drei Bereichen durchgeführt: Abbildung 1(a) Komfortlevel mit LOA, Abbildung 1(b) Komfortlevel mit Enterotomie-Reparatur, Abbildung 2(a) Wissen über die Prinzipien von LOA, Abbildung 2(b) Wissen über die Prinzipien der Enterotomie-Reparatur und (3) Vertrautheit mit Instrumenten, die für die Darmchirurgie verwendet werden, impliziert die Arbeit mit GI-Klammern und technische Aspekte der Darmchirurgie. Die Likert-Skala ist eine subjektive Skala, mit der ein Teilnehmer seine Erfahrungen quantifizieren kann. Zur Datenerhebung wurde eine 10-Punkte-Likert-Skala verwendet, wobei 0 für kein Vertrauen und 10 für höchstes Vertrauen steht. Die gesammelten Daten wurden mit dem gepaarten Studententest analysiert.
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Quantile Box Plots, die schematisch die Umfragen vor und nach der Sitzung darstellen, die von den Teilnehmern der Schulung durchgeführt wurden. (a) Komfortniveau bei der Adhäsionslyse (Mittelwert: 6,3 versus 7,7, ); (b) Komfortniveau bei der Enterotomiereparatur (Mittelwert: 2,8 versus 6,4, ); (c) Kenntnis der Prinzipien der Adhäsionslyse (Mittelwert: 5,0 versus 7.7, ); (d) Kenntnis der Prinzipien der Enterotomie-Reparatur (Mittelwert: 3,5 versus 7,0, ); (e) Vertrautheit mit den in der Darmchirurgie verwendeten Instrumenten (Mittelwert: 5,8 versus 7,3, ).
Der Ausbildungsstand der teilnehmenden Assistenzärzte war wie folgt: PGA 1, 7 (23 %); PGA 2, 8 (26 %); PGA 3, 11 (35 %); PGA 4, 5 (16 %). 2 (6 %) gaben an, dass sie keine Erfahrung mit umfangreichen LOA hatten, 5 (16 %) gaben an, dass sie <5 Fälle hatten, 10 (32 %) gaben an, dass sie 5 bis 15 Fälle hatten und 14 (45 %) gaben an, dass sie >15 Fälle hatten. 10 (32 %) hatten keine Erfahrung mit Enterotomie-Reparaturen, 17 (55 %) hatten <5 Fälle und 4 (13 %) hatten 5 bis 15 Fälle.
Eine signifikante Verbesserung wurde bei allen Parametern der Ausbildungsumfrage festgestellt. Abbildung 2 zeigt ein Quantil-Box-Plot, der schematisch die Umfragen vor und nach der Schulung darstellt, die von den Teilnehmern der Schulung durchgeführt wurden. Das Boxplot umgibt die mittlere Hälfte der Datenverteilung, und die Linien, die sich von der Box aus erstrecken, zeigen die Schwänze der Verteilung. Nach der Schulung wurde eine signifikante Verbesserung der Durchschnittswerte für das Komfortniveau bei LOA (6,3 gegenüber 7,7) (Abbildung 2(a)) und das Komfortniveau bei der Enterotomie-Reparatur (2,8 gegenüber 6,4) (Abbildung 2(b)) festgestellt. Eine signifikante Verbesserung wurde auch bei den Durchschnittswerten nach der Schulung in Bezug auf das Wissen über die Prinzipien der LOA (5,0 versus 7,7, ) (Abbildung 2(c)) und die Prinzipien der Enterotomie-Reparatur (3,5 versus 7,0, ) (Abbildung 2(d)) festgestellt. Eine Verbesserung wurde bei der Vertrautheit mit den für die Darmchirurgie verwendeten Instrumenten festgestellt (5,8 versus 7,3, ) (Abbildung 2(e)).
Wenn man die Daten stratifiziert, war die Schulung hilfreicher für die jüngeren Assistenzärzte (PGY1, PGY2). Nach der Schulung wurde eine signifikante Verbesserung bei den Assistenzärzten in der Ausbildung festgestellt, und zwar in Bezug auf den Komfort bei der LOA (Junior 6,1 versus 7,7, /Senior 6,6 versus 7,7, ), den Komfort bei der Enterotomie-Reparatur (Junior 1.9 versus 6.4, /Senior 3.7 versus 6.4, ), in den Prinzipien der Enterotomie-Reparatur (Junior 3.0 versus 7.0, /Senior 4.1 versus 7.0, ) und in der Vertrautheit mit den für die Darmchirurgie verwendeten Instrumenten (Junior 5.6 versus 7.3, /Senior 6.1 versus 7.3, ).
Die Kostenabrechnung für das gesamte Projekt betrug 1300. Die Schweinedünndärme wurden als Nebenprodukt aus dem Tierlabor der Assistenzärzte kostenlos entnommen. Für andere ähnliche Projekte haben wir Schweinedünndarm von einem örtlichen Fleischlieferanten zu einem Preis von 10 $ erworben. Die Kosten für die Nutzung der Einrichtung, die technische Unterstützung bei der Entnahme und Vorbereitung des Schweinedarmmodells und die Bereitstellung des chirurgischen Laparotomie-Basisinstrumentariums beliefen sich auf 600 $. Die Kosten für das verwendete Nahtmaterial (3-0 Vicryl, 3-0 Seide) betrugen 100 $. Das Honorar für den Kursleiter betrug 600 $.
4. Kommentar
In der gynäkologischen Chirurgie treten häufig ausgedehnte Adhäsionen auf, und die Assistenzärzte müssen mit LOA und der Reparatur einer versehentlichen Enterotomie vertraut sein. In einer Pilotstudie wollten wir die Kompetenz von Assistenzärzten für Geburtshilfe und Gynäkologie im Umgang mit LOA und Darmoperationen anhand eines Ex-vivo-Schweinemodells verbessern. 31 Assistenzärzte mit unterschiedlichem Ausbildungsstand nahmen an unserer Schulung teil. Auch die Vorerfahrungen mit umfangreichen LOA- und Enterotomie-Reparaturen waren unterschiedlich. Die vorliegende Studie deutet darauf hin, dass Schulungen an einem Schweinemodell die Wahrnehmung der technischen Kenntnisse der Assistenzärzte und den Komfort bei der Reparatur von LOA und Enterotomien sowie die Vertrautheit mit den für die Darmchirurgie verwendeten Instrumenten verbessern.
Simulationen werden in großem Umfang beim Militär, in der Luftfahrtindustrie und jetzt auch in medizinischen Fachbereichen eingesetzt. Bei der Simulation wird versucht, Szenen nachzustellen, um zu lehren, zu testen und sich auf ein bestimmtes Szenario vorzubereiten, dem man begegnen kann. Das Ziel jeder simulationsgestützten Ausbildung in der Chirurgie ist es, dem Auszubildenden zu helfen, die kognitiven und technischen Fähigkeiten zu erwerben und zu verfeinern, die für die Durchführung eines chirurgischen Eingriffs erforderlich sind. Die chirurgische Simulation sollte das absichtliche Üben in einer sicheren Umgebung unterstützen, Zugang zu fachkundigen Tutoren bieten, reale klinische Erfahrungen abbilden und ein auf den Auszubildenden ausgerichtetes Milieu schaffen, das das Lernen fördert. In mehreren Studien hat sich gezeigt, dass Leichentraining und Modellsimulatoren bei der anschließenden Durchführung von Eingriffen an echten Patienten besser abschneiden als Standardtraining allein.
Es gibt zwei Arten von chirurgischen Simulatoren. Bei den Low-Fidelity-Simulatoren werden Materialien und Geräte verwendet, die der echten chirurgischen Umgebung weniger ähnlich sind. Bei den Low-Fidelity-Modellen wird der Realismus zugunsten der Tragbarkeit, der geringeren Kosten und der Möglichkeit zur Wiederholung geopfert. Beispiele für Simulatoren mit geringer Realitätsnähe sind Tischmodelle wie Videobox-Trainer, Knotenbindebretter und Modelle für Dammschnittreparaturen. Der High-Fidelity-Simulator bietet Realismus durch Merkmale wie visuelle Hinweise, taktile Merkmale und Feedback-Möglichkeiten. Beispiele für realitätsnahe Simulatoren sind Virtual-Reality-Simulatoren, Verfahrenssimulatoren und lebende Tiermodelle. Modelle mit lebenden Tieren gelten als sehr realitätsgetreu und sind für komplexe Fertigkeiten am besten geeignet. Die Nachteile dieser Modelle sind hohe Kosten, begrenzte Verfügbarkeit sowie moralische und ethische Bedenken.
Unser Modell würde als Zwischenstufe zu einem sehr realitätsnahen chirurgischen Simulator für die Ausbildung von Assistenzärzten in LOA und Enterotomie angesehen werden. Das Schweinemodell wurde ausgewählt, weil es anatomische Ähnlichkeiten mit dem menschlichen Darm aufweist, insbesondere mit dem Magen und dem Dünndarm. Außerdem sind im Schweinedarm zahlreiche Adhäsionen vorhanden, was ihn zu einem guten Modell für das Üben von LOA macht. Der Schweinedarm kann zusammen mit dem gesamten Mesenterium im Rahmen eines anatomischen oder chirurgischen Tierlabors entnommen oder bei einem örtlichen Fleischlieferanten erworben werden. Die Entnahme, die Reinigung und der Aufbau der Trainingseinheit sind relativ einfach und unkompliziert.
Im Gegensatz zu anderen High-Fidelity-Modellen ist unser Modell jedoch kostengünstig. Die Kostenabrechnung für unser gesamtes Projekt belief sich auf 1300 Dollar und ermöglichte die Teilnahme von 31 Assistenzärzten für 5-6 Stunden. Die Kosten für chirurgische Simulationssysteme können zwischen 4.000 und 200.000 $ liegen. Chirurgische Labors für Schweine kosten etwa 2000 Dollar, um 6 Assistenzärzte 4 Stunden lang zu schulen. In einer Zeit schrumpfender Budgets sind die leichte Verfügbarkeit und die erschwinglichen Kosten die Vorteile der Verwendung eines Ex-vivo-Schweinedarmmodells für die Ausbildung von Assistenzärzten. Mehrere Studien haben gezeigt, dass preiswerte Ausbildungsmodelle genauso gut oder besser sind als teure „Hightech“-Modelle. Grober et al. führten eine Ergebnisanalyse der Vasovasostomie bei Assistenzärzten durch, die nach dem Zufallsprinzip an einem High-Fidelity-Modell (lebender Vas deferens der Ratte), an einem Low-Fidelity-Modell (Silikonschlauch) oder nur an einem didaktischen Modell ausgebildet wurden (). Das Training chirurgischer Fertigkeiten an naturgetreuen Tischmodellen war für den Erwerb technischer Fertigkeiten bei angehenden Chirurgen ebenso wirksam wie das Training an naturgetreuen Modellen. Sowohl das Training an Low-Fidelity- als auch an High-Fidelity-Modellen war dem didaktischen Training überlegen. Andere Autoren haben über ähnliche Studien berichtet, die die gleiche Wirksamkeit von Low- und High-Fidelity-Chirurgiemodellen zeigen.
Bei der vorliegenden Studie handelt es sich um eine Pilotstudie zur Bewertung des Wertes eines Ex-vivo-Schweinedarmmodells für die Ausbildung von Assistenzärzten. Einschränkungen der Studie sind die geringe Stichprobengröße, die subjektive Befragung und das Fehlen eines objektiven Nachweises für eine verbesserte chirurgische Leistung.
In der Literatur gibt es keine validierten Instrumente zur Bewertung der Kenntnisse und Fähigkeiten in der Darmchirurgie. In dieser Studie wurde ein Fragebogen zur Selbsteinschätzung vor und nach der Intervention verwendet, um die Wirkung der Schulung zu bewerten. Zur Erfassung der Antworten wurde eine Likert-Skala verwendet, und der Mittelwert für jede Frage wurde als Hauptergebnismaß verwendet. Mandel et al. haben eine starke Korrelation zwischen der Selbsteinschätzung der Assistenzärzte und der Bewertung der Dozenten nach einem chirurgischen Training festgestellt. In dieser Studie fehlten jedoch objektive und gültige Instrumente zur Messung der spezifischen technischen Fertigkeiten in der Darmchirurgie. Die objektive strukturierte Bewertung technischer Fertigkeiten (Objective Structured Assessment of Technical Skills, OSATS), die aufgabenspezifische Checklisten, globale Bewertungsskalen und eine Gesamtbeurteilung (bestanden/nicht bestanden) verwendet, ist eine gültige, objektive und zuverlässige Methode zur Bewertung chirurgischer Fertigkeiten. Wir planen, in Zukunft ein spezifisches OSATS für Darmchirurgie und LOA zu entwickeln und die Fähigkeiten der Teilnehmer durch unabhängige Gutachter zu bewerten. Wir planen, mit anderen Lehrprogrammen zusammenzuarbeiten und „verblindete“ Bewerter die Leistung von Assistenzärzten im Labor und im Operationssaal anhand aufgabenspezifischer Checklisten, globaler Bewertungsskalen und einer Gesamtbeurteilung (bestanden/nicht bestanden) bewerten zu lassen.
Der eigentliche Zweck jeder chirurgischen Simulation besteht darin, Chirurgen dabei zu helfen, ein Fähigkeitsniveau zu erreichen, das sich in einer verbesserten chirurgischen Leistung im Operationssaal niederschlägt. Die vorliegende Studie befasst sich nicht mit dieser Frage. Bei dem Schweinemodell besteht die Möglichkeit der Übertragung von Infektionskrankheiten, daher sind entsprechende Sicherheitsvorkehrungen erforderlich.
Jeder chirurgische Simulator sollte nur als ergänzendes Instrument zur Beschleunigung des Lernens betrachtet werden und nicht als Ersatz für die tatsächliche Begegnung mit dem Patienten, die der Eckpfeiler der medizinischen Ausbildung ist. Sutherland et al. haben dies in einer systematischen Überprüfung von 30 randomisierten kontrollierten Studien zur chirurgischen Simulation nachgewiesen. Der Autor kam zu dem Schluss, dass keine der Methoden des simulatorgestützten Trainings der formalen chirurgischen Ausbildung überlegen war.
Trotz der Einschränkungen deutet unsere Pilotstudie darauf hin, dass das Schweinedarmmodell ein gutes Lehrmodell ist, das mit bescheidenen Mitteln auskommt. Die Entwicklung effektiverer Methoden zur Vermittlung und Bewertung chirurgischer Fertigkeiten wird nicht nur unseren Auszubildenden zugute kommen, sondern auch den Patienten, für die wir sorgen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Trainingssitzungen an einem Ex-vivo-Schweinemodell die Wahrnehmung der Assistenzärzte hinsichtlich ihrer technischen Kenntnisse und ihres Komforts bei LOA- und Enterotomie-Reparaturen verbessern. Dies ist eine kostengünstige, sichere und effiziente Methode, um diese chirurgischen Fähigkeiten zu vermitteln. Wir planen die Entwicklung eines spezifischen OSATS für Darmchirurgie und LOA.