Симуляционные технологии в обучении лапароскопической хирургии

УДК 616-089.81

СИМУЛЯЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ ЛАПАРОСКОПИЧЕСКОЙ ХИРУРГИИ

Мендель Н.А.

Национальная медицинская академия последипломного образования имени П.Л.Шупика.

Развитие медицинских технологий предъявляет все более высокие требования к подготовке врачей. Препятствиями в современном обучении хирургов являются: высокая технологичность, рост объема навыков, финансовый прессинг, ускорение темпа жизни, юридические запреты, небольшое количество процедур, увеличение требований к навыкам хирургов [2].

Традиционно обучение проходит в операционной и молодой хирург много ассистирует, прежде чем будет допущен до самостоятельного оперирования. И все равно, в этом случае, обучение происходит на реальном пациенте. «Кривая обучения», которая сопровождается большим количеством осложнений, трудностей проходит на пациентах, которые хотят получить наилучшую возможную помощь.

Поэтому в последние годы значительный интерес представляет максимально выведение процесса обучения из операционной с помощью симуляционных технологий [1, 6, 7, 8, 9]. История симуляционного обучения в военной, авиационной и других областях насчитывает более 70 лет, тогда как хирургическая симуляция находится в ее младенчестве. Очень многому необходимо научится от этих индустрий и их опыту использованию симуляторов [7].

Симуляция – это имитация какого-либо физического процесса при помощи искусственной (напр., механической или компьютерной) системы. Сходный смысл имеет термин моделирование.

В то же время в словаре Ожегова дается следующее определение термина симуляция: «притворство, ложное утверждение или изображение чего-нибудь с целью ввести в обман, в заблуждение». Ключевым вопросом, который стоит перед медицинской и педагогической наукой, является то, служит ли симуляция реальным целям обучения врачей или является «заблуждением».

Цель работы: обобщение опыта обучения симуляционным технологиям на циклах тематического усовершенствования по лапароскопической хирургии на базе кафедры общей и неотложной хирургии.

Материалы и методы: С 2011 по 2016 гг. на кафедре общей и неотложной хирургии НМАПО имени П.Л.Шупика проведено 22 курса последипломной подготовки по лапароскопической хирургии на которых прошли обучение 146 курсантов (от 4 до 11 в группе).

В декабре 2010 года на базе медицинского центра «Обериг» совместно с Национальной медицинской академией последипломного образования имени П.Л.Шупика и компанией «Карл Шторц» (Германия) открыт учебный центр лапароскопических технологий «Эндофорс», на базе которого проводится обучение врачей хирургов и гинекологов. Для хирургов проводятся курсы «Базовый интенсивный практический курс по лапароскопической хирургии» и «Основы лапароскопической хирургии». В работе курсов учтен опыт обучения автора на краткосрочных курсах по лапароскопии за рубежом (Страсбург, Клермон-Ферран, Давос, Москва, Казань), посещения международных мастер-классов и конференций. Курсы состоят из теоретической и практической части. Лекции и семинары посвящены основам лапароскопии, лапароскопической аппаратуре и инструментарию, энергиям в лапароскопии, лапароскопической холецистэктомии и аппендэктомии, профилактике, диагностике и лечению осложнений лапароскопических вмешательств, новым технологиям в лапароскопии. Отдельно проводится обучение навыкам поиска информации по лапароскопической хирургии в Интернете, а также путей продолжения обучения в Украине и за рубежом. Большое внимание уделяем просмотру видеоматериала, большинство из которого является записью операций сотрудников кафедры, также используются видеозаписи операций ведущих хирургов Украины и других стран. Также проводится трансляция операций из операционной клиники в режиме «живой хирургии».

Приоритетным является обучение практическим навыкам, которое проводим на коробочных тренажерах, компьютерном симуляторе и в операционной.

При занятиях на тренажерах учащиеся работают как индивидуально, так и в парах, что позволяет освоить навыки ассистенции и взаимодействия в операционной бригаде. При обучении практическим навыкам используются следующие блоки:

1. Навигация: умение держать горизонт, держать объект в центре изображения, держать инструмент в поле зрения.

2. Обучение ротации инструментов: перекладывание спичек с поворотом рабочей части инструмента.

3. Перенос и надевание объектов с отверстиями в центре на штырьки (6 объектов).

4. Навыки рассечения тканей ножницами (вырезание кругов и других фигур из ткани).

5. Диссекция тканей: разделение поролоновых салфеток (DryLab) или очистка мандарин (WetLab).

6. Завязывание экстракорпоральных узлов: узел с помощью толкателя, узел Редера, узел Байдо.

7. Интракорпоральный шов и лигирование (способы вязания интракорпоральных узлов на две руки, на одну руку и трансформированный хирургический узел).

8. Модель аппендэктомии (на латексных перчатках)

9. Модель холецистэктомии (на специально подготовленных попароллоновых губках).

10. Помещение предметов в контейнеры для извлечения из брюшной полости.

11. Надевание головки (энвила) на корпус циркулярного сшивающего аппарата.

12. Ушивание ран органов (на резиновых перчатках – DryLab, на куриных окорочках или кишечнике свиньи – WetLab).

На базе учебного центра компании «Этикон» курсанты знакомятся с компьютерным симулятором «Симбионикс», выполняют учебный модуль «Холецистэктомия». Также на базе центра проводится обучение работе с современными электрохирургическими и ультразвуковыми генераторами и сшивающими аппаратами.

Дополнительные материалы к курсу размещены на сайте кафедры - http://surgery-nmapo.org.ua/.

Контроль знаний проводим по стандартизированным навыкам по программе Fundamentals of laparoscopic Surgery (FLS):

1. Надевание объектов с отверстиями в центре на штырьки (6 объектов).

2. Вырезание круга из марлевой салфетки.

3. Наложение и затягивание эндопетли.

4. Простой шов с экстракорпоральным узлом.

5. Простой шов с интракорпоральным узлом.

Результаты и обсуждение: Результаты оценки овладения навыками, анкетирования курсантов и обратная связь с ними показали, что 90,8% обучающихся за время курсов овладевают всеми предлагаемыми навыками в пределах предложенных нормативов, а остальные обучающиеся приближаются к ним. Также получено большинство положительных отзывов от учащихся. К сожалению, при обратной связи установлено, что более 30% курсантов через несколько месяцев после курсов не выполняют лапароскопические операции, что, в основном связано с двумя факторами: организационными проблемами на местах и отсутствием мотивации.

Анализ собственного опыта и зарубежной литературы позволил выделить дискуссионные и нерешенные вопросы, связанные с оценкой эффективности симуляции и организацией ее проведения.

Нет единого мнения, что считать симуляционным тренингом и какие его виды следует использовать. Имеются несколько вариантов симуляции в лапароскопической хирургии. Их можно разделить на две категории: использование неживых объектов и использование животных [6].

К неживым объектам относятся: коробочные симуляторы, трупные модели и виртуальные (компьютерные симуляторы), к живым моделям – животные, чаше всего свиньи.

E. Yiannakopoulou et al., [9] Делят симуляторы на: коробочные тренажеры, гибридные симуляторы, симуляторы виртуальной реальности, симуляторы аугментированной (дополненной) реальности, лабораторные животные, трупные модели.

В литературе указано, что использование симуляции имеет множество позитивных сторон. Освоение практических навыков с помощью симуляционного тренинга исключает риск для жизни и здоровья пациента и обучаемого, позволяет проводить занятия по индивидуальной образовательной программе без учета режима работы клиники и рабочего графика преподавателя, дает возможность многократной отработки навыка и доведения манипуляции до автоматизма, обеспечивает объективный контроль качества ее выполнения, без труда моделирует редкие патологии и клинические случаи, позволяет снизить стресс, возникающих у молодых специалистов при проведении первых вмешательств на реальных пациентах [2]. Среди многих атрибутов симуляции, один из наиболее важных является тот, что в симуляционной среде есть «право на ошибку» - возможность обучатся при выполнении ошибочных и неправильных действий. Традиционный процесс обучения сфокусирован на «обучении как делать правильно», в нем, как правило, исключатся ошибки и варианты. В данной ситуации при возникновении ошибки студент учится, как распознать момент, когда может произойти ошибка и предотвратить ее. Также возможно научится, когда произошла ошибка как ее исправить и избежать развития осложнения [7].

Проведенные исследования, в том числе метанализы в большинстве подтверждают эффективность симуляционных тренингов. Метаанализ обучения студентов [3] показал, что студенты новички, которые проходили симуляционный тренинг, имели лучшие баллы оценки производительности и мастерства (P < 0.01), были более бережны в обращении с тканями (P < 0.01), и имели больший показатель шкалы точности в проведении лапароскопических задач (P < 0.05). Это согласуется с данными другого метаанализа: по большинству первичных критериев эффективности (28 из 35, 80%) использование лапароскопических симуляторов для студентов новичков имело статистически значимое преимущество как по наработке знаний так и продвинутых хирургических навыков (p < 0.05) [4].

Симуляционные занятия также получили высокую оценку обучавшихся молодых хирургов [5].

В систематическом обзоре [10] доказано, что симуляционный тренинг лапароскопической хирургии имеет большие преимущества в сравнении с отсутствием практического обучения и умеренно более эффективен, чем несимуляционные инструкции.

В систематическом обзоре [8] был рассмотрен вопрос, могут ли навыки, полученные в результате симуляции лапароскопических вмешательств быть использованы в операционной. Были отобраны 25 исследований в 5 категориях: экономия движений (8 исследований); шов (3 исследования); время выполнения задачи (13 исследований); частота ошибок (7 исследований), и общая оценка (7 исследований). Авторы считают, что симуляционный тренинг приводит в значимому улучшению хирургический навыков в операционной и делают заключение, что симуляционный тренинг является эффективным способом обучения навыкам лапароскопии и увеличивает безопасность пациента; тем не менее, по заключению авторов, необходимо провести больше исследований, чтобы определить, в какой мере сможет симуляция стать частью программы подготовки хирургов.

Симуляция также может улучшить оценивание студентов, улучшить их подготовку, уменьшить ошибки и способствовать развитию технических навыков в лапароскопической хирургии, необходимых для оперирования на реальных пациентах [а1].

Симуляционный тренинг позволяет проводить повторяющуюся практику стандартизированных задач в воспроизводимых ситуациях и позволяет использовать объективные измерения для целей оценивания и обратной связи. Он имеет потенциал уменьшения времени обучения лапароскопическим процедурам в сравнении с традиционными методами обучения. В то же время нет данных по эффективности симуляторов виртуальной реальности на выполнение продвинутых хирургических процедур. Ограниченные данные предполагают, что независимый тренинг на виртуальных симуляторах не отличается от обучения с наставником. Эффект обучения базовым хирургическим навыкам на компьютерных симуляторах не отличается от физических симуляторов [9].

Необходимы дальнейшие исследования, фокусированные на эффективность симуляторов виртуальной реальности для выполнения сложных хирургических процедур, по стандартизации подготовки, и синергический эффект симуляционного обучения с другими видами подготовки [9].

В то же время Е.А. Корымасов и А.В. Колсанов [2] считают, что ключевыми моментами, которые необходимо понимать, являются: а) симуляторы не замещают реальные операции, являются первоначальным шагом до проведения операций; б) не важно, какой симулятор Вы используете для отработки навыков, самое главное – это то, что Вы этим занимаетесь и как Вы практикуетесь; в) симуляционное обучение должно соответствовать современным принципам; г) курсы по отработке навыков являются частью учебного плана хирургов, но не являются полноценной заменой; д) симуляторы не должны использоваться отдельно, необходимо внедрить их в учебную программу.

Мы согласны с М.Д. Горшковым [1], что эксперты в области симуляционного тренинга единодушны в мнении, что на существующем уровне развития технологий о замене клинического обучения симуляционным не может быть речи. Реалистичность, разнообразие и индивидуальность виртуальных симуляторов-тренажеров все еще недостаточна для подобной замены. Но вместе с тем уже существуют сотни устройств, чья эффективность применения на начальном этапе многократно доказана. Овладеть базовым уровнем выполнения подавляющего большинства практических навыков и умений можно вне стен клиники, без вовлечения в учебный процесс пациентов, а порой даже и преподавателей. Использование симуляционных методик дает целый ряд преимуществ перед обучением у постели больного, в процедурной, операционной или приемном покое, хотя при этом и не может их заменить.

Таким образом, оптимальным решением является их совместное применение, при этом не следует переходить клиническому этапу обучения, пока не исчерпаны все возможности доклинического, симуляционного [1].

По мнению автора в настоящее время существует целый ряд нерешенных вопросов по использованию симуляторов.

- Отсутствие стандартизации симуляционных тренингов, особенно с зарубежными программами;

- Насколько можно переносить навыки с симуляторов на реальных пациентов?;

- Сокращает ли симуляция кривую обучения?;

- Как выбрать наиболее реалистичный симулятор?;

- Для всех ли навыков нужны реалистичные симуляторы или достаточно коробочных?;

- Позволяют ли симуляторы поддерживать навыки при недостаточном опыте или объеме оперирования?

- Насколько в симуляторах должны быть отражены сценарии при нестандартных ситуациях?

Выводы:

Обеспечение безопасности пациентов и высокого качества выполнения хирургических операций требует специальной подготовки хирургов, включающей работу на тренажерах и симуляторах.

На данном этапе развития технологий симуляторы не позволяют заменить процесс обучения в клинических условиях, но позволяют улучшить подготовку отдельных навыков, сократить «кривую обучения» и увеличить уверенность обучающихся в себе.

Оценка эффективности симуляционных технологий требует дальнейшего изучения, развития технологий симуляции и методологии обучения и оценивания.

Литература
1. Горшков М.Д. «Водительские права» для допуска к клиническому этапу обучения // Виртуальные технологии в медицине. – 2016. - №2(16). - С.6.

2. Корымасов Е.А., Колсанов А.В. Симуляционный курс у интернов и ординаторов хирургического профиля // Виртуальные технологии в медицине. – 2016. - №2(16). – С.42

3. Al-Kadi A.S., Donnon T., Oddone Paolucci E., et al. The effect of simulation in improving students' performance in laparoscopic surgery: a meta-analysis // Surg. Endosc. – 2012. – Vol.26, N.11. – P.3215-3224. doi: 10.1007/s00464-012-2327-z.

4. Al-Kadi A.S., Donnon T. Using simulation to improve the cognitive and psychomotor skills of novice students in advanced laparoscopic surgery: a meta-analysis // Med Teach. – 2013. Vol.35. – Suppl.1. – S.47-55. doi: 10.3109/0142159X.2013.765549.

5. Köckerling F., Pass M., Brunner P., et al. Simulation-Based Training - Evaluation of the Course Concept "Laparoscopic Surgery Curriculum" by the Participants // Front. Surg. – 2016. Vol.3. – Article 47. doi: 10.3389/fsurg.2016.00047.

6. León Ferrufino F., Varas Cohen J., Buckel Schaffner E., et al. Simulation in laparoscopic surgery // Cir. Esp. – 2015. – Vol.93, N.1. – P.4-11. doi: 10.1016/j.ciresp.2014.02.011.

7. Satava R.M. Historical review of surgical simulation--a personal perspective // World J. Surg. – 2008. – Vol.32, N.2. – P.141-148.

8. Vanderbilt A.A., Grover A.C., Pastis N.J., et al. Randomized controlled trials: a systematic review of laparoscopic surgery and simulation-based training // Glob. J. Health Sci. – 2014. – Vol.7, N.2. – P.310-27. doi: 10.5539/gjhs.v7n2p310.

9. Yiannakopoulou E., Nikiteas N., Perrea D., Tsigris C.. Virtual reality simulators and training in laparoscopic surgery // Int. J. Surg. – 2015. – Vol.13. P.60-64. doi: 10.1016/j.ijsu.2014.11.014.

10. Zendejas B., Brydges R., Hamstra S.J., Cook D.A. State of the evidence on simulation-based training for laparoscopic surgery: a systematic review // Ann. Surg. – 2013. – Vol.257, N.4. – P.586-593. doi: 10.1097/SLA.0b013e318288c40b.

АННОТАЦИЯ:

СИМУЛЯЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ ЛАПАРОСКОПИЧЕСКОЙ ХИРУРГИИ

Рассмотрено современное состоянии вопроса использования симуляционных технологий в обучении лапароскопической хирургии и опыт проведения циклов тематического усовершенствования по лапароскопической хирургии. Результаты оценки овладения навыками показали, что 90,8% обучающихся за время курсов овладевают всеми предлагаемыми навыками в пределах предложенных нормативов. Установлено, что на данном этапе развития технологий симуляторы не позволяют заменить процесс обучения в клинических условиях, но позволяют улучшить подготовку отдельных навыков, сократить «кривую обучения» и увеличить уверенность обучающихся в себе.

Ключевые слова: лапароскопическая хирургия, обучение, симуляционные технологии
СИМУЛЯЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В НАВЧАННІ ЛАПАРОСКОПІЧНОЇ ХІРУРГІЇ

Розглянуто сучасний стан питання використання симуляційних технологій в навчанні лапароскопічної хірургії та досвід проведення циклів тематичного удосконалення по лапароскопічній хірургії. Результати оцінки оволодіння навичками показали, що 90,8% учнів за час курсів оволодівають усіма запропонованими навичками в межах нормативів. Встановлено, що на даному етапі розвитку технологій симулятори не дозволяють замінити процес навчання в клінічних умовах, але дозволяють поліпшити підготовку окремих навичок, скоротити «криву навчання» і збільшити впевненість осіб, що навчаються в собі.

Ключові слова: лапароскопічна хірургія, навчання, симуляційні технології
SIMULATION TECHNOLOGIES IN LAPAROSCOPIC SURGERY EDUCATION

The current state of the use of simulation technologies in training of laparoscopic surgery and the experience of thematic improvement cycles for laparoscopic surgery were analyzed. The results of assessment of mastering the skills showed that 90.8% of students during the courses offered all the necessary skills within the proposed regulations. It was found that at this stage of development of simulator technologies do not allow to replace the learning process in a clinical setting, but can improve the individual skills training, to reduce the "learning curve" and to increase the confidence of students in themselves.

Keywords: laparoscopic surgery, training, simulation technology