Система обучения и тестирования для выполнения сосудистой реконструкции в Vitro
Summary
Здесь мы представляем систему обучения и тестирования, где стажер может завершить ручную сосудистую реконструкцию in vitro индивидуально с помощью магнитной техники крепления. Система также может быть использована для проверки качества реконструкции.
Abstract
Обучение ручной сосудистой реконструкции имеет важное значение для начинающего хирурга. Однако оптимальная система обучения для реконструкции сосудов in vitro еще не разработана. В этом исследовании мы внедряем систему обучения и тестирования in vitro с использованием магнитной техники крепления, с помощью которой стажер может практиковать ручную сосудистую реконструкцию индивидуально. Кроме того, эта система также может быть использована для проверки качества реконструкции. Описанная система включает в себя сосудистую реконструкцию тренажера, магнитных тракторов, и магнитный шов тягач. В этой рукописи мы подробно сквозной анастомоз вены с использованием свиной правой и левой подвздошной вены. Для выявления потенциального повреждения, вызванного магнитным шовным шкивом на шве, мы создали три группы с шестью сегментами 4-0 полипропиленовых швов каждый: контрольная группа без вмешательства на полипропиленовый шов, группа, в которой полипропиленовый шов вручную вытащил с стерильными перчатками 20x, и магнитной группы шкив, в котором магнитный шкив вытащил полипропиленовый шов 20x. Эти группы были проверены с помощью световой микроскопии и нарушения испытаний прочности, и влияние реконструкции была оценена. В тесте на световую микроскопию контрольная группа с меньшей вероятностью была повреждена (p qlt; 0.05), а количество поврежденных точек группы ручных и магнитных выдвижений было одинаковым (p sgt; 0.05). Результаты теста на прочность были сопоставлены между группами, и никакой существенной разницы не наблюдалось (р.г.; 0,05). С помощью этой системы обучения был успешно выполнен сквозной анастомоз свиных подвздошных вен, а реконструированные вены могли подвергаться давлению перфузии 2,0 кПа. Используя эту систему обучения и тестирования, стажер может практиковать ручную сосудистую реконструкцию in vitro индивидуально с помощью магнитных тракторов и магнитного шовного тягача, а качество реконструкции можно проверить.
Introduction
Сосудистая реконструкция является основным навыком, необходимым для хирургов. Хотя Obora1 и Holt2 изобрели несколько методов механической реконструкции для упрощения реконструкции мелких сосудов (диаметры lt;10 мм), эти методы обычно не применяются при макроваскулярном анастомозе. Ручной сосудистый анастомоз по-прежнему выполняется во многих операциях, включая сосудистую хирургию3,неотложную операцию4и трансплантацию твердых органов5. Таким образом, хирургам необходимо практиковать ручной сосудистый анастомоз. Тем не менее, оптимальная система обучения для сосудистой реконструкции in vitro является редкостью, и неопытные хирурги должны пройти значительную подготовку в vivo на крупных животных6, прежде чем они смогут освоить технику. Потому что отказ неизбежен во время первоначальной тренировки, много животных правоподобны для того чтобы умереть сосудистых усложнений, которые относительно животного благосостояния. Далее, во время процедуры сквозной сосудистой реконструкции, чтобы избежать ошибок в швах или рыхлых швах, хирургу нужен как минимум один помощник, чтобы разоблачить заднюю сосудистую стенку и вытащить шов. Таким образом, реконструкция сосудов обычно не может быть выполнена хирургом индивидуально, а эффективность подготовки обычно ограничивается квалификацией ассистента.
Магнитная хирургия якоря стала темой интереса в последние годы7,8,9,10,11. Клинические испытания Rivas et al.7 показали, что с его магнитным хирургическим инструментом и по принципу магнитного якоря хирурги могут выполнять лапароскопическую холецистэктомию с пониженным портом. Использование этого инструмента также позволяет уменьшить роль помощника во время открытой хирургии. Через магнитное поле магнитное устройство адсорбируется на точку крепления. Это магнитное устройство крепления может выступать в качестве механической руки, захватив и втягивая ткани или органа, подвергая хирургическое поле, и упрощая операцию. Основываясь на этом обосновании, мы изобрели магнитные тракторы для втягивания сосудистой стенки и шва, а также магнитный шовный тягач для вытягивания полипропиленовых швов.
Еще одной вехой в этом исследовании стало использование учебно-тренировочного аппарата по реконструкции сосудов. Он состоит из операционного пола и панели управления: сосудфикс фиксируется на рабочем полу, и стажер может практиковаться на нем. После анастомоза, стажер может установить параметры перфузии на панели управления, чтобы проверить качество анастомоза. По сравнению с предыдущими системами обучения сосудов6,12,13,14,использование этой системы обеспечивает два основных преимущества: Во-первых, магнитные устройства могут быть использованы для разоблачения хирургического поля, так что стажеры могут практиковать на нем индивидуально. Во-вторых, стажер может проверить эффект анастомоза с помощью перфузионного теста.
В настоящем исследовании мы внедряем систему обучения и тестирования, в которой стажер может завершить ручную сосудистую реконструкцию in vitro индивидуально с помощью магнитной техники крепления и качество реконструкции также может быть проверено. Ограниченная конструкцией и размерами воды ввода и розетки воды на рабочем этаже, система обучения может выполнять только сквозную реконструкцию на сосудах с диаметром 5 мм.
Protocol
Representative Results
Discussion
С помощью магнитных тракторов и магнитного шовного тяга, стажер может завершить анастомоз вены индивидуально и точно. Магнитные тракторы тянут ткань, которая блокирует поле анастомоза и обеспечивают подходящую прочность для растяжения вен в вертикальном направлении, тем самым достиг…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана грантами От Министерства образования Инновационной программы развития команды Китая (Нет. IRT1279).
Materials
| Circular permanent magnet | Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD | 20*1mm | Magnetic tractor |
| Magnetic balls | Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD | 5mm | Magnetic suture puller |
| Magnetic cylinders | Hangzhou Permanent Magnet Group Co.LTD | 5*5mm | Magnetic suture puller |
| Polypropylene suture | Johnson and Johnson | PROLENE 4-0 | Used for anastomosis |
| Silk suture | SILK | 2-0，3-0 | Used for fixing vascular and ligation |
| Surgical insturments | Jinzhong Shanghai | JZ-2018 | Suture scissors, tissue scissors， forceps, needle and needle holder |
| Universal testing machine | Zwick GmbH&Co | Z010 | Used for testing the association between the length of traction wire and the traction force |
Referencias
- Obora, Y., Tamaki, N., Matsumoto, S. Nonsuture microvascular anastomosis using magnet rings: preliminary report. Surgical Neurology. 9 (2), 117-120 (1978).
- Holt, G. P., Lewis, F. J. A new technique for end-to-end anastomosis of small arteries. Surgical Forum. 11, 242-243 (1960).
- Enzmann, F. K., et al. Trans-Iliac Bypass Grafting for Vascular Groin Complications. European Journal of Vascular and Endovascular. , 1-6 (2019).
- Bala, M., et al. Acute mesenteric ischemia: Guidelines of the World Society of Emergency Surgery. World Journal of Emergency Surgery. 12 (1), 1-11 (2017).
- Makowka, L., et al. Surgical Technique of Orthotopic Liver Transplantation. Gastroenterology Clinics of North America. 17 (1), 33-51 (1998).
- Tang, A. L., et al. The elimination of anastomosis in open trauma vascular reconstruction: A novel technique using an animal model. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 79 (6), 937-942 (2015).
- Rivas, H., et al. Magnetic Surgery: Results from First Prospective Clinical Trial in 50 Patients. Annals of Surgery. 267 (1), 88-93 (2018).
- Arain, N. A., et al. Magnetically Anchored Cautery Dissector Improves Triangulation, Depth Perception, and Workload During Single-Site Laparoscopic Cholecystectomy. Journal of Gastrointestinal Surgery. 16 (9), 1807-1813 (2012).
- Mortagy, M., et al. Magnetic anchor guidance for endoscopic submucosal dissection and other endoscopic procedures. World Journal of Gastroenterology. 23 (16), 2883-2890 (2017).
- Cho, Y. B., et al. Transvaginal endoscopic cholecystectomy using a simple magnetic traction system. Minimally Invasive Therapy and Allied Technologies. 20 (3), 174-178 (2011).
- Dong, D. H., et al. Miniature magnetically anchored and controlled camera system for trocar-less laparoscopy. World Journal of Gastroenterology. 23 (12), 2168-2174 (2017).
- Shimizu, S., et al. Moist-condition training for cerebrovascular anastomosis: A practical step after mastering basic manipulations. Neurologia Medico-Chirurgica. 55 (8), 689-692 (2015).
- Maluf, M. A., Massarico, A., Nova, T. V., Lupp, A., Cardoso, C., Gomes, W. Cardiovascular Surgery Residency Program: Training Coronary Anastomosis Using the Arroyo Simulator and UNIFESP Models. Revista Brasileira de Cirurgia Cardiovascular. 30 (5), 562-570 (2015).
- Bismuth, J., Duran, C., Donovan, M., Davies, M. G., Lumsden, A. B. The Cardiovascular Fellows Bootcamp. Journal of vascular surgery. 56 (4), 1155-1161 (2012).
- Starzl, T. E., Iwatsuki, S., Shaw, B. A Growth Factor in Fine Vascular Anastomoses. Surgery Gynecology And Obstetrics. 159 (2), 164-165 (1984).
