Summary
Cet article illustre chaque étape de la fabrication d’un nouveau modèle de banc animal à faible coût polyvalent pour la gestion subglottique des voies respiratoires. Toutes les procédures sont affichées dans la vidéo. Le réalisme du modèle et son aptitude à la formation des manœuvres cliniques données ont été évalués par des oto-rhino-laryngologues et des anesthésistes indépendants.
Abstract
La trachéostomie est l’une des procédures les plus fréquentes, réalisée par diverses techniques dans l’unité de soins intensifs et les situations d’urgence. Malgré cela, il y a un manque de formation sur cette procédure qui affecte son résultat, qui dépend également de la dextérité de l’opérateur. Ici, nous prenons en considération la formation et la simulation spécifiques. Cet article vise à décrire chaque étape de la fabrication d’un nouveau modèle de banc d’animaux à faible coût polyvalent, avec le soutien de la vidéo et des images, et d’obtenir un avis sur la qualité de ce modèle en administrant un questionnaire aux professionnels avec l’expérience acquise dans les procédures.
Dix experts de la technique ont été inscrits. Le modèle a obtenu une moyenne de 3,45/5 pour son réalisme anatomique; 4.75/5 pour son utilité en tant qu’outil de formation pour les cours de simulation et les évaluations. Le temps nécessaire pour construire le modèle était de 15 minutes, et le coût s’élevait à €10. Le modèle de banc animal a été considéré comme un simulateur très utile pour la formation et les évaluations de la trachéostomie. Par conséquent, il pourrait être utilisé comme un outil pour les cours de médecine et de résidences.
Introduction
La gestion des voies respiratoires difficiles est une compétence essentielle pour chaque médecin traitant des patients critiques, malades et d’urgence. Un examen publié dans 2013 estime que le nombre d’incidence de «ne peut pas ventiler, ne peut pas intuber» les situations avec l’utilisation des techniques des voies respiratoires chirurgicales varient de 0 à 18,5%1.
La trachéostomie est l’une des plus anciennes procédures chirurgicales et est largement utilisée comme méthode de choix pour l’accès subglottique des voies respiratoires pour les patients nécessitant une ventilation artificielle prolongée. Initialement exécuté dans le théâtre d’exploitation, il est devenu un chevet pratique de routine dans de nombreux hôpitaux, en particulier dans l’unité de soins intensifs (USI)2. Plusieurs types de techniques ont été décrits, y compris la trachéostomie chirurgicale (ST) et percutanée (PCT). La trachéostomie a été largement signalée comme ayant des taux de complication élevés. Une vérification nationale signale que 50% des décès liés aux voies respiratoires ou des lésions cérébrales dans les soins intensifs sont causés par des complications de trachéostomie3. Souvent, les taux de complications élevés reflètent le manque de familiarité avec la technique et une formation inadéquate.
Une autre façon de subglottiquement l’accès aux voies respiratoires est d’effectuer une cricothyrotomie (CT), qui a été largement recommandé comme une stratégie pour faire face à’ne peut pas ventiler, ne peut pas intuber' situations dans les soins préhospitaliers et intra-hospitaliers 4. être une manœuvre de secours rapide et potentiellement vitale chez les patients avec une voie aérienne défaillante, les cliniciens responsables de la gestion des voies respiratoires doivent être familiers avec la technique. La pratique et la formation jouent donc un rôle central puisque son succès dépend de la dextérité de l’opérateur5. Cependant, en raison de l’amélioration de la gestion des voies respiratoires au cours des dernières décennies, une diminution du besoin de trachéotomie et des voies respiratoires chirurgicales d’urgence a été observée. Cela a entraîné un manque d’expérience clinique et une diminution de l’exposition à cette technique vitale, ce qui peut nuire à la qualité des procédures et, en fin de compte, à la sécurité des patients6,7.
De nos jours, la simulation est une méthode d’enseignement commune et efficace pour former des compétences médicales et chirurgicales, en particulier pour les novices qui apprennent de nouvelles capacités8,9. La simulation permet de recréer une procédure ou une situation clinique, offrant aux stagiaires une exposition de première main au scénario clinique et à des techniques complexes tout en éliminant le risque pour les patients10.
Une grande variété de simulateurs, de la réalité virtuelle aux modèles animaux, ont été utilisés dans la formation de la gestion des voies respiratoires11,12,13,14. La pratique sur les modèles et les mannequins est signalée comme la forme d’instruction la plus courante pour l’anesthésiologie et les résidents en médecine d’urgence15,16. Les cadavres ont également été utilisés pour enseigner l’anatomie du cou et les compétences procédurales17. Cependant, le coût de toutes ces options est parfois prohibitif et peut poser des contraintes éthiques et morales et des défis. Des simulateurs à faible coût ont également été décrits et suggérés à des fins éducatives, mais n’ont pas été utilisés pour former toutes les procédures d’accès aux voies respiratoires subglottiques.
Dans ce manuscrit, nous décrivons comment fabriquer un banc-modèle facile à réaliser, à faible coût et à haute fidélité qui simule le cou humain pour effectuer la cricothyrotomie, la trachéostomie percutanée et chirurgicale et son évaluation. L’objectif principal était de concevoir un modèle facile à réaliser avec des matériaux facilement et régulièrement disponibles afin que tout le monde puisse simplement l’émuler et le reproduire. Le temps total d’assemblage du modèle était d’environ 15 minutes et le coût estimatif était d’environ €10, y compris les ressources et la fabrication (20 €/h).
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Protocol
Les segments anatomiques des animaux, normalement destinés à la consommation humaine, ont été achetés dans un atelier de boucherie local ( figure 1). Par conséquent, ils pourraient être facilement transportés et stockés sans restrictions spécifiques ou réglementations sanitaires.
1. nettoyage des voies respiratoires supérieures du porc
- À l’aide d’un scalpel disséant, de pinces Adson et de ciseaux METZEMBAUM, nettoyez la trachée et le larynx à partir des tissus environnants (muscles latéraux, excès de langue), en coupant et en disséquant.
- Enlevez le tissu jusqu’à ce que les cartilages du larynx soient presque exposés et que les anneaux trachéaux soient faciles à palper.
- Enlever l’os hyoïde et les tissus mous environnants: trouver l’éminence de la plus grande corne et suivre le klaxon avec la lame, puis passer à la contralatérale et répéter la même opération jusqu’à ce que toute la partie soit enlevée.
- Couper la trachée à son côté distal approximativement à 15 cm du larynx à l’aide d’un couteau dissécante.
NOTE: la pièce enlevée, composée par les organes médiastinaux, sera utilisée pour la prochaine étape de la procédure.
2. préparation de la thyroïde
- Prenez les organes médiastinaux précédemment rejetés et recherchez le thymus.
Remarque: le thymus est généralement situé sur la partie frontale du médiastin, juste au-dessus de l’atrium droit. Les porcs adultes peuvent avoir un très petit thymus. - Avec des pinces disséquant, détachez le thymus du tissu environnant.
- Découpez le thymus de porc obtenu juste dans une forme de papillon pour recréer une thyroïde simulée.
- Avec un couteau disséant, coupez une tranche plate de thymus 1,5 cm d’épaisseur.
- Avec les ciseaux METZEMBAUM, coupez la tranche en forme de papillon avec deux lobes de 3 cm x 2 cm reliés par un Hymus.
NOTE: les dimensions globales de la thyroïde doivent être de 3 cm de long, 6 cm de large et 1,5 cm d’épaisseur.
3. suturer la thyroïde à la paroi trachéale.
Remarque: pour l’étape suivante, utilisez les voies respiratoires supérieures préalablement préparées et la thyroïde simulée.
- Placez la thyroïde simulée entre le premier et le troisième anneau trachéal.
- Prenez un porte-aiguille et une pince chirurgicale. Prenez une suture en soie 2/0.
- Suture de la thyroïde avec deux points latéraux horizontaux de matelas passant dans chaque lobe et dans la partie latérale de la trachée.
Remarque: le point de matelas horizontal enveloppe plus de tissu que le point normal. Ceci est important lors de la suture des tissus mous, comme le thymus de porc, qui tend à déchirer. - Ne passez l’aiguille que dans la partie superficielle de la trachée pour éviter la possibilité de voir le fil dans la lumière trachéale si vous effectuez une fibroscopie.
Remarque: l’identification et la préservation de la glande thyroïde en évitant les saignements postopératoires représentent des étapes chirurgicales cruciales pendant la procédure de trachéotomie.
4. préparation de l’œsophage
- Utilisez l’œsophage, qui est situé à l’arrière de la trachée, pour simuler le fascia du cou et les muscles.
- Retirer l’œsophage de son raccord larynx en le coupant avec un scalpel ou avec des ciseaux chirurgicaux.
- Coupez et ouvrez l’œsophage sur sa longueur avec des ciseaux chirurgicaux.
- Tenez le muscle et la muqueuse avec des pinces dentées pour aider à la procédure de coupe. Le résultat de cette opération sera un rectangle de muscle recouvert par la muqueuse de l’œsophage.
5. suturer l’œsophage à la trachée
- Placez la couche juste obtenue des muscles sur le dessus de la trachée et du larynx avec la membrane muqueuse face vers le haut. Le but est de couvrir le larynx: du sommet du cartilage thyroïdien aux derniers anneaux trachéaux.
- Suture de l’œsophage ouvert avec au moins 6 points simples:
Un sur le côté proximale du modèle, sur le sommet du cartilage de la thyroïde.
Un sur le côté distale de la préparation, sur la partie frontale du dernier anneau trachéal.
Au moins un de chaque côté de la trachée.
Un de chaque côté de la partie latérale inférieure du cartilage de la thyroïde où les muscles de la thyroïde sont. - Marquer une ligne sur la muqueuse de l’œsophage avec l’encre blanche de l’Inde pour simuler la Linea Alba.
NOTE: l’identification et la dissection correcte à travers la Linea Alba est une étape importante pendant la procédure de trachéotomie (figure 2).- Pour ce faire, utilisez l’encre de Chine blanche et une seringue d’insuline.
- Retirer de l’encre puis suivre une ligne sur le fascia simulé en le grattant avec l’aiguille tout en versant de petites gouttes d’encre.
- Enlevez doucement l’excès d’encre avec un petit écouvillon.
6. préparation de la base en mousse pour le modèle
- Coupez un carré de mousse de 3 cm x 10 cm x 15 cm.
- Former un sillon 2,5 cm de large et 10 cm de long au centre de la mousse.
- Pour ce faire, plier la moitié du carré de mousse de sorte qu’il crée une bosse longitudinale sur un côté.
- Coupez 1 cm du bosse de toute sa longueur avec des ciseaux.
- Dépliez le carré de mousse et coupez le sillon juste formé en douceur.
7. agrafage du modèle à la tablette en bois
- Prenez un comprimé en bois de la même dimension de la mousse.
- Placez le carré de mousse sur la tablette en bois et insérez le modèle dans le sillon en mousse.
- Avec une agrafeuse en bois, placer un clip sur l’extrémité de la trachée, sur les muscles latéraux restants du cartilage thyroïdien et sur l’épiglotte.
8. préparation de la peau
- Prenez la peau de porc recueillie de la boucherie et coupez-la en forme carrée assez grande pour couvrir l’ensemble du modèle. Habituellement, un carré de 25 cm x 20 cm est suffisant.
- Coupez la peau avec un couteau disséant et couvrez le modèle avec lui.
9. agrafage de la peau à la tablette en bois
- Prenez l’agrafeuse et fixez la peau à la tablette avec environ 10-15 clips. Placez-les sur les côtés verticaux de la tablette
- Coupez l’excès de peau de chaque côté de la tablette à l’aide d’un couteau.
- Utilisez des pinces de Cocker pour maintenir fermement la peau afin de permettre une coupe plus sûre.
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Representative Results
Nous avons évalué la faisabilité et l’acceptabilité du modèle de banc facile à faire, à faible coût et à haute fidélité qui simule le cou humain comme un outil pour la cricothyrotomie, la formation de trachéostomie percutanée et chirurgicale. Après un examen de la littérature actuelle sur la simulation dans l’éducation chirurgicale, un instrument d’enquête a été conçu. Le questionnaire comprenait les sessions de contenu suivantes:
a. données générales et démographie des participants;
b. la fidélité du banc-modèle;
c. aptitude de la cricothyrotomie, de la trachéostomie percutanée et chirurgicale à la formation par le modèle manufacturé.
On a demandé aux participants de noter les relevés avec une échelle de cinq points de Likert (1: fortement en désaccord, 5: fortement d’accord). Tous les participants ont également eu la possibilité d’ajouter des aspects positifs et négatifs du modèle de banc, ainsi que de recommander des améliorations. Une description détaillée de l’instrument d’enquête est fournie dans le tableau 1. Un panel d’experts composé d’éducateurs en simulation, de médecins de l’oreille, du nez et de la gorge (ORL), d’anesthésistes et de tuteurs d’éducation chirurgicale a examiné le contenu de l’instrument d’enquête pour obtenir de l’exactitude et a fourni des modifications appropriées pour assurer la validité des l’étude.
La participation à l’étude était volontaire, anonyme et indépendante. La confidentialité de l’information a été assurée et aucune incitation financière à participer à l’étude n’a été offerte. L’étude a été menée conformément aux principes énoncés dans la déclaration d’Helsinki. Les données ont été analysées à l’aide d’une feuille de calcul et sont présentées comme moyenne et intervalle intervalle interquartile (IQR). Les données qualitatives issues de la question ouverte ont été interprétées à l’aide de l’analyse de contenu.
Dix médecins et anesthésistes séniors indépendants ayant une expérience de la cricothyrotomie, de la trachéostomie percutanée et chirurgicale ont été enrôlés. L’âge moyen et l’ancienneté moyenne étaient respectivement de 31 ans et 7 ans. La note moyenne globale pour le réalisme du modèle, y compris l’anatomie, la rétroaction tactile, la réaction des tissus à la palpation, la perception des repères, était de 3,45/5. La pertinence de la formation modèle pour les procédures subglottiques d’accès aux voies respiratoires a été très appréciée avec une moyenne globale de 4,75/5. Tous les répondants ont énuméré les aspects positifs et négatifs dans la partie ouverte de l’enquête. Un total de 24 suggestions ont été recueillies. Trois aspects positifs et 3 négatifs ont été identifiés (tableau 1). Parmi les plus positifs, le plus souvent suggéré était la rétroaction tactile du modèle par rapport aux alternatives synthétiques. Alors que le glissement des couches du modèle était l’aspect négatif le plus souvent trouvé. Quatre participants ont suggéré des améliorations possibles, qui sont rapportées dans le tableau 1.
Figure 1 : Différents segments d’animaux nécessaires pour faire le modèle. Du haut à gauche: les voies respiratoires supérieures de porc, le thymus de cochon coupé dans une forme de papillon, l’oesophage de porc a ouvert longitudinalement, la peau de porc. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Figure 2: dissection fascial. Dans cette image, le modèle fini au cours de la procédure de trachéostomie ouverte chirurgicale est montré. Dans le centre, la dissection émoussée du fascia de cou simulé et les muscles avec des ciseaux de METZEMBAUM sont montrés. S’il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
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| Moyenne (IQR) | ||
| Séance 1: démographie | 31, 3 (6) | |
| 1 | âge | |
| 2 | genre | |
| 3 | Ancienneté professionnelle (en années) | 6, 6 (7) |
| Session 2 : Fidélité du banc-modèle | ||
| 4 | Le modèle représente exactement l’anatomie du cou humain (pour ce qui concerne la procédure exécutée) | 3,2 (0,25) |
| 5 | Les tissus modèles réagissent à mes mouvements de manière réaliste et me donnent une rétroaction tactile réaliste | 3, 6 (1) |
| Séance 3: adéquation de la cricothyrotomie, de la trachéostomie percutanée et chirurgicale pour la formation par le modèle manufacturé | ||
| 6 | Le modèle est un instrument utile pour simuler la procédure | 4, 8 (0,25) |
| 7 | Le modèle permet de s’entraîner sur toutes les compétences techniques essentielles nécessaires à la procédure (à l’exclusion de la communication avec le patient ou la prise de décision clinique) | 4, 6 (1) |
| 8 | Le simulateur pourrait être utilisé à des fins de formation | 4, 8 (0,25) |
| 9 | Le simulateur pourrait être utilisé comme un test/évaluation dans l’école de chirurgie | 4, 8 (0,25) |
| Aspects positifs du modèle de banc | ||
| Meilleure rétroaction tactile que le simulateur synthétique Possibilité d’améliorer la manualité et les compétences techniques des étudiants/résidents Pourrait permettre aux élèves de mieux comprendre les étapes de la procédure |
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| Aspects négatifs du modèle de banc | ||
| La peau est trop épaisse et difficile à pénétrer La peau glisse sur des couches plus profondes Difficile de trouver un monument |
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| Améliorations recommandées | ||
| Empêcher les mouvements coulissants en suturer les couches ensemble Expérimentez la peau de différents animaux (dinde, lapin) |
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Tableau 1: Description de l’instrument et des résultats de l’enquête.
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Discussion
Le modèle de banc fabriqué à faible coût et haute fidélité simulait le cou humain et pratiquait la pratique de la cricothyrotomie, de la trachéostomie percutanée et chirurgicale. L’étude réalisée par des médecins et des anesthésistes de haut niveau a évalué dans quelle mesure le modèle reproduit les caractéristiques physiques du cou et son aptitude à former les procédures d’accès subglottique des voies respiratoires.
Plusieurs modèles ou simulateurs faits maison ont été signalés et nous avons essayé de surmonter leurs limitations. Le modèle porcin présenté par Netto et al.18 manque de structures anatomiques entre la peau et la trachée, ce qui le rend approprié pour la cricothyrotomie seulement. Deux études décrivent des modèles synthétiques assemblés avec des bonbons et des matériaux de salle d’anesthésie (tubes, Gauzes) compromettant la fidélité et excluant le modèle pour St Training19,20. À notre connaissance, notre modèle de banc est le premier modèle polyvalent adapté aux trois principales procédures de trachéostomie (CT, PDT, ST).
La trachée porcine avec toutes les annexes (muscles, fascia cervical, glande thyroïde) et la peau sont relativement semblables au tissu humain21. Néanmoins, il est difficile de trouver la pièce d’animal entier puisque le cou est habituellement coupé par toute sa longueur et beaucoup de structures sont perdues dans les procédures d’abattage de porc. Pour cette raison, nous avons assemblé une thyroïde simulée pour permettre une trachéotomie inter-isthmique. Le thymus de porc a été choisi comme organe le plus approprié à cet effet en raison de sa texture.
La peau de porc était parfois trop épaisse, rendant la trachée sujette à l’effondrement en mettant la force sur le cou pour la pénétrer avec des aiguilles et des dilatateurs dans l’approche percutanée. La différence anatomique entre les modèles assemblés en raison de la variété des tissus animaux pourrait poser quelques défis en termes de reproductibilité et de qualité des modèles. Cependant, cela pourrait équilier à la variabilité anatomique des cous humains. L’absence de saignement et de sécrétion tissulaire est une autre limite des modèles ex vivo. La simulation du saignement reste un problème difficile en raison de la complexité du système circulatoire et de la physique du flux visqueux du fluide. En raison de cette limitation, le modèle rapporté pourrait être considéré comme un simulateur de fidélité moyenne.
Traditionnellement, les mannequins, les animaux vivants et anesthésiés sont utilisés dans l’enseignement de la cricothyrotomie et de la trachéotomie. Néanmoins, les mannequins ne sont pas assez semblables à l’anatomie humaine et ne fournissent pas un modèle réaliste pour apprendre cette technique. Les animaux seraient idéaux, mais le coût est prohibitif et seul un nombre limité de résidents peuvent avoir cette possibilité22.
Le manque de fonds est considéré comme un obstacle à la formation médicale. Le coût des mannequins commerciaux et des dispositifs synthétiques varie de $1000 à $3000 et les pièces de remplacement coûtent trop cher. Nous avons essayé un simulateur synthétique23 qui peut être réutilisé pas plus de 10 fois. En outre, après la première incision, seule la dilatation et l’insertion du tube peuvent être exécutées à plusieurs reprises, rendant la procédure éducative incomplète. Au contraire, un modèle bon marché et jetable tel que celui décrit ici peut être assemblé et utilisé en quelques minutes sans composants coûteux. Le modèle peut être réutilisé jusqu’à trois fois, réduisant ainsi le coût du modèle par nombre de tentatives. Les 3 techniques différentes peuvent être exécutées par conséquent, car elles sont exécutées dans différentes parties du modèle: (1) la cricothyrotomie d’urgence, (2) la trachéostomie dilatationnelle percutanée, et (3) la trachéostomie ouverte chirurgicale.
La gestion des voies respiratoires difficiles est une compétence critique et elle est toujours associée à un taux de complication élevé. Puisque son succès dépend de l’expérience et de la dextérité de l’opérateur, la pratique et la formation jouent un rôle clé. En général, la formation est encore limitée à l’explication et de voir la technique. La plupart des résidents ont la possibilité de voir la procédure seulement quelques fois avant de l’exécuter dans un cadre clinique. Cet article présente des instructions étape par étape pour fabriquer un banc-modèle expérimental basé sur la faible technologie et le coût pour enseigner les trois principales procédures de trachéostomie (CT, PDT, ST). Toutefois, l’enquête d’évaluation a montré que le modèle, bien que réaliste, devrait être perfectionné.
À l’avenir, nous aimerions comparer les peaux de différents animaux (par exemple, un veau, une dinde et un lapin) pour trouver le meilleur choix et combien cela peut affecter la qualité de la procédure et l’apprentissage ultime. Enfin, nous aimerions adopter et améliorer l’idée par Fiorellia et al.22 pour mélanger les simulateurs synthétiques et les tissus animaux. Nous allons construire un échafaudage de coquille synthétique représentant la tête, le cou et le thorax supérieur, où une trachée de porc peut être insérée. Cela pourrait aider à réduire le temps de fabrication et à atteindre une fidélité, une reproductibilité et une rentabilité plus élevées. D’autres études devraient être menées pour comparer ce modèle à d’autres modèles d’animaux et à d’autres formateurs de tâches synthétiques en termes de fidélité et d’efficacité de la formation.
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Les auteurs remercient l’Azienda Ospedaliera Universitaria Maggiore della Carità, Novara, pour son aide.
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 |
References
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