Un sistema di formazione e test per l'esecuzione della ricostruzione vascolare in vitro
Summary
Qui presentiamo un sistema di formazione e test in cui un tirocinante può completare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente utilizzando una tecnica di ancoraggio magnetico. Il sistema può essere utilizzato anche per testare la qualità della ricostruzione.
Abstract
L’allenamento manuale di ricostruzione vascolare è essenziale per un chirurgo principiante. Tuttavia, non è ancora stato sviluppato un sistema di allenamento ottimale per la ricostruzione vascolare in vitro. In questo studio, introduciamo un sistema di formazione e test in vitro utilizzando una tecnica di ancoraggio magnetico con cui un tirocinante può praticare la ricostruzione vascolare manuale individualmente. Inoltre, questo sistema può essere utilizzato anche per testare la qualità della ricostruzione. Il sistema descritto comprende una macchina di addestramento per la ricostruzione vascolare, trattori magnetici e un tiratore di sutura magnetica. In questo manoscritto, sintrichiamo una vena end-to-end anastomosis usando le vene iliache destra e sinistra del porcina. Per identificare i potenziali danni causati da un tirante di sutura magnetica sulla sutura, abbiamo creato tre gruppi con sei segmenti di sutura in polipropilene 4-0 ciascuno: un gruppo di controllo senza intervento sulla sutura in polipropilene, un gruppo in cui la sutura di polipropilene viene tirato manualmente con guanti sterili 20x, e un gruppo di tiratori magnetici in cui l’estrattore magnetico ha tirato la sutura di polipropilene 20x. Questi gruppi sono stati testati mediante microscopia leggera e test di resistenza alla rottura, ed è stato valutato l’effetto della ricostruzione. Nel test di microscopia leggera, il gruppo di controllo era meno probabile che fosse danneggiato (p 0,05). I risultati del test di resistenza alla rottura sono stati confrontati tra i gruppi e non è stata osservata alcuna differenza significativa (p > 0,05). L’anastomosis end-to-end delle vene iliache dei suini è stata eseguita con successo utilizzando questo sistema di formazione, e le vene ricostruite potrebbero subire una pressione di perfusione di 2,0 kPa. Utilizzando questo sistema di formazione e test il tirocinante può praticare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente con l’aiuto di trattori magnetici e un tiratore di sutura magnetica, e la qualità della ricostruzione può essere testata.
Introduction
La ricostruzione vascolare è un’abilità di base necessaria per i chirurghi. Sebbene Obora1 e Holt2 abbiano inventato diversi metodi di ricostruzione meccanica per semplificare la ricostruzione di piccoli vasi (diametri <10 mm), questi metodi non sono comunemente applicati negli anastomosi macrovascolari. L'anastomosi vascolare manuale viene ancora eseguita in molte operazioni, tra cui la chirurgia vascolare3, la chirurgia d’urgenza4e il trapianto di organi solidi5. Pertanto, è essenziale per i chirurghi praticare l’anastomosi vascolare manuale. Tuttavia, un sistema di allenamento ottimale per la ricostruzione vascolare in vitro è raro e chirurghi inesperti devono sottoporsi a un notevole addestramento in vivo su animali di grandi dimensioni6 prima di poter padroneggiare la tecnica. Poiché il fallimento è inevitabile durante l’addestramento iniziale, molti animali rischiano di morire di complicazioni vascolari, che è preoccupante per quanto riguarda il benessere degli animali. Inoltre, durante la procedura di ricostruzione vascolare end-to-end, per evitare errori nelle posizioni dei punti o nelle suture sciolte, il chirurgo ha bisogno di almeno un assistente per esporre la parete vascolare posteriore e tirare la sutura. Pertanto, la ricostruzione vascolare di solito non può essere eseguita dal chirurgo individualmente e l’efficienza della preparazione è di solito limitata dalla competenza dell’assistente.
Chirurgia di ancoraggio magnetico è diventato un argomento di interesse negli ultimi anni7,8,9,10,11. Lo studio clinico di Rivas et al.7 ha dimostrato che con il suo strumento magnetico chirurgico e seguendo il principio dell’ancoraggio magnetico, i chirurghi possono eseguire la colecistectomia laparoscopica a porta ridotta. L’uso di questo strumento consente anche un ruolo ridotto per l’assistente durante l’intervento chirurgico aperto. Attraverso il campo magnetico, il dispositivo magnetico viene assorbito su un punto di ancoraggio. Questo dispositivo di ancoraggio magnetico può agire come un braccio meccanico, afferrando e ritraendo il tessuto o l’organo, esponendo il campo chirurgico e semplificando l’operazione. Sulla base di questa logica, abbiamo inventato trattori magnetici per ritrarre la parete vascolare e la sutura, e un tiratore di sutura magnetica per tirare le suture di polipropilene.
L’uso di una macchina per l’addestramento alla ricostruzione vascolare è stata un’altra pietra miliare in questo studio. È costituito da un piano operativo e da un pannello di controllo: la vascolatura è fissata sul piano operativo e il tirocinante può esercitarsi su di esso. Dopo l’anastomosi, il tirocinante può impostare i parametri di perfusione sul pannello di controllo al fine di testare la qualità dell’anastomosi. Rispetto ai precedenti sistemi di allenamento vascolaredianastomosi 6,12,13,14, l’uso di questo sistema fornisce due vantaggi principali: In primo luogo, i dispositivi magnetici possono essere utilizzati per esporre il campo chirurgico, in modo che i tirocinanti possano esercitarsi individualmente su di esso. In secondo luogo, il tirocinante può verificare l’effetto dell’anastomosi utilizzando un test di perfusione.
Nel presente studio, introduciamo un sistema di formazione e test in cui il tirocinante può completare la ricostruzione vascolare manuale in vitro individualmente utilizzando una tecnica di ancoraggio magnetico e la qualità della ricostruzione può anche essere testata. Limitato dalla progettazione e dalle dimensioni dell’uscita dell’acqua e della presa d’acqua sul piano operativo, il sistema di allenamento può eseguire solo la ricostruzione end-to-end su navi con un diametro >5 mm.
Protocol
Representative Results
Discussion
Con l’aiuto di trattori magnetici e un tiratore di sutura magnetica, un tirocinante può completare l’anastomosi vena individualmente e precisamente. I trattori magnetici tirano il tessuto che blocca il campo dell’anastomosi e forniscono una forza adeguata per allungare le vene in direzione verticale, ottenendo così una chiara esposizione per l’anastomosi venosa. Nell’anastomosi manuale tradizionale, è necessario almeno un assistente per l’esposizione chirurgica. L’uso di trattori magnetici potrebbe ottenere l’esposizi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni del Ministero dell’Istruzione Innovation Team Development Program of China (N. . 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 |
References
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