Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Роль симуляционных методов в хирургии .10
1.2. Современные аспекты освоения малоинвазивной хирургии 12
1.3. Лапароскопические симуляторы .38
Глава 2. Материалы и методы .45
2.1. Объективная оценка клинического внедрения лапароскопических вмешательств в плановой и экстренной хирургии 46
2.2. Характеристика курсантов с разным уровнем клинического опыта.49
2.3. Описание созданной универсальной модели симулятора для тренировки базовых лапароскопических мануальных навыков 51
2.4. Метод определения структуры темперамента исследуемых 56
2.5. Объективная оценка уровня базовых лапароскопических мануальных навыков 60
2.6. Статистический анализ данных 64
Глава 3. Результаты внедрения лапароскопических вмешательств в плановой и экстренной хирургии 66
3.1. Скрытые риски периода внедрения лапароскопии в клинике 66
3.2. Анализ проблемы внедрения лапароскопической методики в клиническую практику .72
Глава 4. Результаты проведенного исследования 82
4.1. Результаты анкетирования 82
4.2. Результаты первичного тестирования базовых лапароскопических навыков .84
4.3. Анализ динамики формирования базовых лапароскопических навыков . 92
4.4. Анализ динамики формирования интракорпорального шва .100
Глава 5. Обсуждение результатов исследования 110
5.1. Влияние неструктурированного опыта на формирование базовых лапароскопических мануальных навыков 110
5.2. Влияние пола курсанта на формирование базовых лапароскопических мануальных навыков .112
5.3. Влияние структуры темперамента курсанта на формирование базовых лапароскопических мануальных навыков .115
5.4. Роль первичного тестирования в алгоритме формирования базовых мануальных лапароскопических навыков 120
Заключение 126
Выводы .148
Практические рекомендации .149
Список сокращений 150
Список литературы 151
- Современные аспекты освоения малоинвазивной хирургии
- Скрытые риски периода внедрения лапароскопии в клинике
- Анализ динамики формирования базовых лапароскопических навыков
- Роль первичного тестирования в алгоритме формирования базовых мануальных лапароскопических навыков
Современные аспекты освоения малоинвазивной хирургии
На сегодняшний день лапароскопические операции стали методом выбора во многих хирургических областях [63, 108, 149].
Техника выполнения и мануальные навыки в лапароскопии радикально отличаются от навыков традиционной открытой хирургии и характеризуются более продолжительной кривой обучения. Ряд исследований продемонстрировали, что в ходе освоения лапароскопической методики удлиняется время оперативного пособия и увеличивается количество осложнений во всех хирургических областях [8, 51, 90, 112, 118].
Основная проблема в «обучении на пациентах» в условиях операционной заключается в повышении рисков для пациента. Еще один существенный недостаток программы обучения врачей отсутствие объективной оценки приобретенных навыков [2, 3, 5, 13].
Подобное виртуальное обучение ведется без риска для пациента, однако для повсеместного внедрения необходимо определить его эффективность, ответив на целый ряд вопросов.
К стандартным методам приобретения практических навыков относятся ассистенция «на камере», ассистенция «на вспомогательных инструментах» и самостоятельное выполнение эндохирургических вмешательств под контролем наставника. К «стандартным видам» лапароскопического тренинга нельзя отнести операции на трупах и лабораторных животных. В силу экономических, организационных и гуманитарных причин обеспечить в необходимом количестве всех интернов, ординаторов и курсантов постдипломного образования возможностью отрабатывать операции в морге или виварии не представляется возможным [10].
Начинающий врач должен в максимальной степени овладеть навыками и приобрести свой первый практический опыт еще до того, как приступит к лечению пациентов. Альтернативой обучению «на людях» или животных является приобретение навыков и умений с помощью технических имитационных устройств симуляционный тренинг [47, 64, 72, 75, 102, 153, 157].
Современные компьютерные технологии позволяют с высокой достоверностью и скоростью моделировать реалистичные изображения, что нашло свое применение в различных областях, например в обучении летчиков, космонавтов, гонщиков, военных и др. В последние годы ВС стали применяться и в медицинском образовании [10, 52, 76, 82, 95, 96, 125, 135].
С помощью виртуального тренинга можно избежать резкости кривой обучения и количества интраоперационных осложнений в начале освоения лапароскопической методики [53, 80, 81, 112, 159].
Использование ВС позволяет воссоздать реальную контролируемую ситуацию для наработки навыков и несколько раз отработать определенные действия и упражнения. Симуляционные технологии также дают возможность смоделировать редкие клинические сценарии с последующей отработкой алгоритмов их разрешения [120].
Имитационное обучение, которое в настоящее время активно внедряется в систему медицинского образования, это учебный процесс, при котором курсант осознанно выполняет действия в обстановке, моделирующей реальную, с использованием специальных средств. Синонимом «имитационного обучения» является «моделирование», которое в сфере здравоохранения обозначается термином «симуляционное обучение».
Исторически такие технологии обучения возникли и получили наибольшее развитие там, где ошибки при обучении на реальных объектах могут привести к чрезвычайным последствиям, а их устранение к большим финансовым затратам.
Использование в здравоохранении специальных моделей в учебном процессе наиболее актуально для обеспечения безопасности пациентов. Безопасность в узком смысле понимается как обеспечение безопасности пациентов, на которых не учатся, в широком смысле как целенаправленное формирование у специалистов навыков безопасного осуществления профессиональной деятельности с учетом данных исследований в рамках медицины, основанной на доказательствах [173].
В настоящий момент специалисты активно осваивают имитационное обучение в отечественной системе здравоохранения, используя опыт зарубежных коллег, которые гораздо раньше начали данное обучение применять в своей практике [157].
Технологическая революция, свершившаяся в медицине, бросает вызов системе подготовки современного специалиста. На передний план выходят новые учебные методики, требующие взвешенного и осознанного выбора учебной аппаратуры. В России симуляционные обучающие технологии пока не получили повсеместного распространения. Связано это в первую очередь с их высокой стоимостью и недостаточностью научного обоснования их применения.
М.Д. Горшков совместно с проф. А.В. Федоровым в 2010 г. провел анализ экономического эффекта виртуального обучения в эндохирургии [11]. 1-я группа обучающихся проходила базовый курс лапароскопических навыков на коробочном тренажере (КТ), после чего освоение навыков проходило в операционной, где каждый курсант самостоятельно выполнял 20 лапароскопических холецистэктомий (ЛХЭ) длительностью в среднем 45 мин. Средняя стоимость затрат для прохождения 20-часового базового курса по лапароскопии на одного курсанта составила 4189 руб. Стоимость работы операционного блока за счет амортизации дорогостоящего эндохирургического оборудования и значительных сопутствующих расходов оказалась значительно выше и составила 70 435 руб. на 30 операций при средней продолжительности ЛХЭ 45 мин; при этом общая стоимость работы 1 ч лапароскопической операционной составила 3130 руб.
Автор также изучал эффективность приобретения БЛМН 2-й группы курсантов, которая проходила 10-часовой базовый курс на КТ и 10-часовой курс на компьютерном симуляторе. По окончанию тренинга также выполнялось 30 холецистэктомий, длительность которых уже на 40% была меньше по сравнению с 1-й группой [43].
Использование аппаратов виртуальной реальности сопряжено со значительными материальными расходами учебного процесса. Например, стоимость аппарата LapSim в комплектациях с модулем ЛХЭ составляет 125 тыс. евро (5,2 млн руб.), что при пятилетней эксплуатации ведет к себестоимости 1 ч работы, равной 656 руб. Несмотря на использование этой дорогостоящей учебной технологии, у подготовленных курсантов за счет снижения длительности ЛХЭ снижается на 40% общая стоимость тренинга, а вместе с ней и возрастает экономический эффект использования ВС, который составляет 190 тыс. руб. в месяц [11].
Larsen R. Christian (2009 г.) установил, что гинекологи, отработавшие вмешательство на ВС, достигли экспертной оценки мастерства, эквивалентной уровню специалиста с опытом 20–50 самостоятельно выполненных лапароскопических вмешательств.
Средняя продолжительность операции по окончании тренинга составила 12 мин, в то время как в контрольной группе врачей уровень БЛМН был сопоставим с опытом выполнения менее пяти вмешательств (p 0,001), а средняя продолжительность операции 24 мин.
Таким образом, внедрение в учебный процесс ВС снижает стоимость обучения одного курсанта на 39 352 руб., а молодой специалист допускается к первому самостоятельному выполнению операций уже с определенным уровнем практической подготовки, что снижает потенциальный риск для пациента и количество интраоперационных осложнений [117].
По результатам проведенного анализа авторы сделали вывод, что при восьмичасовой эксплуатации на одном ВС могут пройти подготовку восемь специалистов, что дает расчетный экономический эффект, равный 314 815 руб. в месяц.
Итак, применение лапароскопических ВС позволяет достоверно снизить время тренинга БЛМН под наблюдением преподавателя и длительность вмешательств в реальном операционном блоке.
Действительно, результаты проведенных исследований демонстрируют эффект осуществленного обучения на ВС в первую очередь за счет снижения длительности оперативного пособия. В вышеприведенном анализе авторы указывают на стоимость обучения и амортизации дорогостоящего оборудования в условиях действующего операционного блока, однако в России курсы обучения БЛМН на практике находятся на стадии внедрения. Освоение техники лапароскопических операций в условиях операционного блока происходит в ходе ежедневной плановой работы профильного хирургического отделения, что делает проведенный анализ не совсем актуальным для реальных условий российского здравоохранения.
Скрытые риски периода внедрения лапароскопии в клинике
Мы изучили протоколы оперативных вмешательств, выполненных в 1-м и 2-м хирургических отделениях государственного бюджетного учреждения здравоохранения города Москвы «Городская клиническая больница № 52 Департамента здравоохранения города Москвы» с 2003 по 2009 года. Всего проанализировано 2213 лапароскопических операций: из них 1747 экстренных и 466 плановых.
Для исследования отобраны истории болезней пациентов, получавших оперативное лечение с применением лапароскопических технологий, которые до 2003 года не применялись, а в настоящий момент носят массовый характер, то есть в 2017 году практически вытеснили открытый доступ. Экстренные операции: эЛАЭ, эЛХЭ, эЛУПЯ; плановые лапароскопические операции: пЛПГ и пЛХЭ.
Процесс внедрения технологии в лечебном учреждении является неизученной проблемой. Уже на стадии формирования научной гипотезы возникают сложности. Для проведения мета-анализа в историях болезни пациентов, оперированных новым лапароскопическим способом, имеет место минимальное количество параметрических критериев.
Любая инвазивная процедура сопряжена с рисками для пациента, и вероятность материализации риска даже самого безопасного вмешательства пропорциональна количеству повторений процедуры.
Хирурги неохотно публикуют в историях болезней относительно не удачные результаты, особенно если с последствиями осложнения удается справиться в ходе текущей госпитализации и случай становится законченным.
Косвенно о неудачных результатах, проблемах при выполнении операции говорят конверсии (операции, при которых не удалось выполнить изначально намеченный план операции) и релапаротомии. Очевидно, что пациенты в указанных клинических ситуациях находились в состоянии большего риска, вне зависимости от исхода лечения.
С 2003-й по 2009-й год при выполнении 436 плановых ЛХЭ произведено 5 конверсий (1,1%) и при выполнении 776 экстренных ЛХЭ – 9 конверсий (1,1%), при эЛУПЯ 89 перфораций – 13 конверсий (14,6%).
На 882 ЛА 39 конверсий (4,4%) (рисунок 11). В соответствии с требованиями к анкетированию врачи в тексте, графиках и сводной таблице были обезличены с присвоением условных номеров.
Опыт освоения и внедрения техники лапароскопической аппендэктомии мы хотим разобрать более подробно, так как на момент начала выполнения ЛА новизна метода для данного лечебного учреждения была абсолютной, что важно для описания опыта (рисунок 11).
Важно отметить, что все конверсии, которые мы связали со сложностью для хирурга выполнения оперативного приема, произведены до проведения 15-й самостоятельно выполненной операции.
В таблице 2 и на графике (рисунок 12) представлена зависимость частоты конверсий на этапе освоения ЛА от количества самостоятельно выполненных операций.
В течение промежутка освоения (первые 15 операций) конверсию выполнили 69% (20 из 29) хирургов.
Более того, в ходе первых 5 самостоятельных операций 55% (16 из 29) хирургов, осваивавших метод, выполнили конверсию на открытый способ: в 3 операциях из 5 – 3 (10%) хирурга, в 2 из 5 операций – 7 (24%) хирургов и 6 (20%) хирургов – однажды.
Между 5-й и 10-й операциями конверсия выполнена еще 4 (13%) хирургами и между следующими 10-й и 15-й операциями еще 4 (13%) хирургами.
В дальнейшем характер протоколов вмешательств изменяется, и конверсии становятся клинически (не технически) обоснованными: исчезает запись в протоколах операций «в связи с техническими трудностями».
В протоколах после 2010 года спорадические конверсии определяются исключительно клиническими показаниями.
В таблице 2 выделены оранжевым цветом результаты хирургов, у которых в ходе первых выполненных ими операций конверсий не наблюдалось, хотя они также осваивали оперативный способ.
Эти хирурги осваивали технику ЛА «второй волной» и к моменту самостоятельно выполненных операций уже обладали значительным опытом активного участия в операциях ЛА в качестве ассистентов.
Более того, свои первые самостоятельные 15 операций они выполняли под контролем хирургов, ставших экспертами во время «первой волны» освоения метода
Для графической визуализации повышенного риска конверсий на этапе освоения лапароскопического способа выполнения ЛА опытными хирургами, наиболее привыкшими к исполнению вмешательства открытым способом, — риска, который наиболее высок в начале освоения и максимален в ходе первых 5 самостоятельно выполненных операций, мы продублировали результаты графиком. Область интереса на рисунке 12 обведена. Рисунок 12. Количество конверсий в начале освоения техники лапароскопической аппендэктомии в зависимости от количества повторений.
Второй важный аспект оценки скрытых рисков продолжительность вмешательства.
Во время наркоза при лапароскопической операции пациент получает миорелаксанты, дыхательная функция его протезируется искусственной вентиляцией, а внутрибрюшное давление повышается на 8–15 мм рт. ст.
Очевидно, пациент находится в условиях повышенного риска вне зависимости от исхода лечения, и этот риск прямо пропорционален продолжительности вмешательства.
В то же время сразу отметим, что по данным, полученным из историй болезни, никакой связи между продолжительностью проанализированных вмешательств и исходами лечения мы не выявили.
Во всех случаях на графиках (рисунок 13) отмечается классическая кривая обучения, состоящая из фазы быстрого прогресса хирургической техники, фазы медленного прогресса и плато освоения (фаза стабильного успеха).
Для наглядности демонстрации общего для всех 29 наблюдений тренда представлены результаты 6 хирургов. Интервалы на рисунке 13а (первые 5 операций) и 13б (первые 15 операций) примерно соответствуют фазам быстрого и медленного прогресса хирургической техники в приближении к плато навыка (на примере освоения эЛХЭ).
Фаза быстрого прогресса характеризуется наибольшей скоростью сокращения продолжительности вмешательства, и этот быстрый успех хирурга, наиболее для него легкий, несет наибольший потенциальный риск для пациента.
Повышение продолжительности вмешательства за счет тренировки базовых лапароскопических навыков в операционной наиболее очевидно в фазу быстрого прогресса. Повышенная частота конверсий, продемонстрированная в начале освоения эЛХЭ (рисунок 13б), подтверждает повышенный скрытый риск первых операций периода освоения новой лапароскопической техники для пациентов и коррелирует с уровнем базовых лапароскопических навыков (подробный анализ представлен в главе 4).
Таким образом, доказано утверждение, что на время освоения новой технологии оперативного лечения, в частности внедрение лапароскопического доступа, повышаются непараметрические риски для пациента.
Анализ динамики формирования базовых лапароскопических навыков
Данные тестирования показали, что у всех курсантов на момент начала освоения БЛМН был различный уровень развития мануальных навыков — от полного отсутствия до опыта в диагностической эндоскопии и ассистенции на операциях. Очевидно, что исходя из первоначального уровня БЛМН программа дальнейшего формирования навыков для каждого курсанта должна отличаться друг от друга. Одной из задач нашего исследования являлось получение ответа на вопрос: возможен ли индивидуальный подход к каждому курсанту с целью экономии временных ресурсов и затрачиваемого расходного материала?
После проведенного тестирования каждый курсант выполнял упражнение №1 до достижения стабильного результата 110 с и менее. Стабильным результатом мы считали выполнение упражнения 3 раза подряд в пределах 110 с, соответствующим уверенному (необходимому) владению БЛМН (при этом учитывали принцип индивидуального подхода и достаточности выполнения упражнений).
После достижения необходимого результата курсант переходил к следующему упражнению без выполнения «лишних» подходов. Каждое повторение выполнения упражнения фиксировали по времени. Результаты выполнения упражнения №1 представлены на рисунках 25 и 27. После достижения необходимых результатов по выполнению упражнения №1 курсант переходил к исполнению следующего упражнения — №2 (рисунок 26).
Этот факт наглядно отображает влияние предыдущего опыта ассистенции и опыта в диагностической эндоскопии как на этапе тестирования, так и на этапе приобретения навыков. После семи повторений преимущество 3-й группы нивелируется, а кривые формирования мануальных навыков принимают схожий характер.
В 3-й группе среднее количество повторений для достижения результатов 110 с было 11, в 1-й и 2-й группах подавляющее большинство курсантов достигли необходимых результатов в пределах 23 повторений.
Динамика средних значений скорости освоения упражнения №2 во всех группах представлена в сравнении на графике (рисунок 29).
На рисунке 28 представлены результаты формирования мануальных навыков при выполнении упражнения №2 (прецизионное резание), где прослеживается быстрое улучшение результатов при исполнении первых 10 повторений. Подавляющее большинство курсантов 3-й группы достигли необходимых результатов за восемь повторений, курсанты 1-й и 2-й групп в пределах 18 повторений. Нами произведен анализ влияния приобретенных во время упражнения №1 навыков на выполнение упражнения №2. При сравнительном анализе результатов выполнения упражнения №2 при первичном тестировании и первого выполнения упражнения №2 (упражнение №1 освоено) выявлена значимая достоверная разница (p 0,007), что говорит об эффективности упражнения №1 в формировании пространственного восприятия двухмерной картины рабочего пространства на экране монитора, привыкании к эргономике лапароскопических инструментов, развитии бимануальных взаимоотношений (рисунок 29).
По окончании выполнения ББУ был проведен подсчет количества подходов и затраченного времени. В 1-й группе для прохождения ББУ потребовалось 2,5±0,87 подхода, при этом было потрачено 225±105 мин. Во 2-й группе 2,29±0,49 подхода, что потребовало 193±29 мин. В 3-й группе 1,5±0,8 подхода, что потребовало 86±70 мин. При сравнении результатов, статистически достоверной разницы результатов между 1-й и 2-й группой не было (р 0,4), в то время как разница между 1-й и 3-й группой была достоверной (р 0,0002), что отображено в таблице 7.
Все курсанты (100%) во 2-й группе достигли результатов за три подхода (71% из них за два подхода).
В 3-й группе за один подход достигли результатов 63,6% курсантов, за два подхода 81,8%, за три подхода все 100% курсантов (таблица 8, рисунок 30).
Приведенные выше данные доказывают, что без учета индивидуального подхода эффективный курс по формированию БЛМН (без освоения ИКШ) в лапароскопической хирургии у 100% курсантов должен состоять из 3 подходов.
Уменьшить количество подходов невозможно из-за утомляемости курсанта (в среднем утомляемость достигалась через 90–120 мин непрерывного выполнения упражнения).
В пределах 60 мин ни один из курсантов 1-й и 2-й группы не достиг необходимых результатов; в 3-й группе 60% курсантов.
В пределах 120 мин не достигли необходимых результатов 15% курсантов из 1-й группы, 80% курсантов из 2-й группы, никто из 3-й группы.
В течение 180 мин 55% курсантов 1-й группы, 57% курсантов 2-й группы и 95% курсантов 3-й группы продемонстрировали необходимый результат.
В пределах 240 мин все курсанты из 2-й и 3-й группы и 70% из 1-й группы показали необходимый результат.
В 1-й группе в течение 300 мин 80% достигли результатов, остальным потребовалось больше времени. Результаты представлены в таблице 9 и на рисунке 31.
Таким образом, анализ результатов освоения ББУ, приведенных на рисунке 31, отражает скорость достижения необходимых результатов с учетом временных ресурсов, затраченных при работе в симуляционном классе. Без учета индивидуального подхода, стабильный уровень выполнения БЛМН достигался у 100% курсантов за 6 астрономических ч. Полученные данные имеют практическую ценность при организации обучающих курсов по развитию БЛМН у студентов, интернов, ординаторов и практикующих врачей.
Роль первичного тестирования в алгоритме формирования базовых мануальных лапароскопических навыков
Учитывая большую вариабельность результатов проведенного тестирования и последующего формирования БЛМН в ходе выполнения ББУ, был проведен анализ кривых формирования БЛМН в ходе упражнений №1 и №2 в 1-й и 3-й группах в зависимости от результатов тестирования. Во 2-й группе анализ не проводился из-за малой выборки. Курсантам 1-й группы, которые показали при тестировании результат в пределах 110–180 с, потребовалось в среднем 10 повторений упражнения №1 для достижения результата в 110 с. Курсантам 1-й группы с результатами 180–240 с 23 повторения, а с результатами 240 с 33 повторения (рисунок 44).
Идентичная закономерность была получена при анализе результатов 3-й группы. Курсантам, которые показали при первичном тестировании результат в пределах 110–180 с, потребовалось в среднем 10–12 повторений 121 для достижения результата в 110 с. Курсантам с результатами 180–240 с 21 повторение, а с результатами 240 с более 30 повторений (рисунок 45).
Таким образом, по графикам, приведенным на рисунках 44 и 45, видно, что скорость формирования БЛМН и достижение необходимого результата коррелируют с наличием предыдущего опыта. Между результатами тестирования упражнения №1 и количеством повторов упражнения №1 для достижения необходимого результата в 3-й группе была выявлена значимая корреляция (r=0,68). В 1-й группе корреляция была незначимой (r=0,3).
Корреляционная зависимость представлена на рисунке 46.
При подсчете результатов была выявлена корреляция между результатами теста упражнения №2 и количеством повторений упражнения №2 для достижения необходимых результатов в 3-й группе (r=0,66); в 1-й группе корреляция была незначимой (r=0,14) (рисунок 47).
Таким образом, была подтверждена значимость проведенного тестирования и научно обоснована практическая необходимость в индивидуальном подходе при формировании БЛМН.
При дальнейшей организации курса по развитию БЛМН полученная в ходе настоящего исследования информация позволит спрогнозировать необходимую длительность подготовки отдельно взятого курсанта и составить индивидуальный план для формирования соответствующего уровня БЛМН для дальнейшего безопасного освоения лапароскопической хирургии в условиях операционной.
При анализе результатов тестирования в 3-й группе курсантов, проходивших обучение в симуляционном классе и в условиях учебных центров, статистически достоверной разницы в количестве повторов упражнения №1 для достижения необходимых результатов не выявлено (p = 0,096) (рисунок 48).
Разница результатов в 20–30 с при выполнении упражнения №2 в 3-й группе на разработанной модели тренажера кафедры факультетской хирургии №1 федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный медико стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» министерства здравоохранения Российской Федерации и тренажерах учебного центра KARL STORZ и учебного центра врачебной практики «Praxi Medica» Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации была статистически недостоверна (p = 0,87) и обусловлена исходным уровнем БЛМН (рисунки 49). Полученная информация свидетельствует об отсутствии принципиальной разницы между разработанной моделью тренажера и тренажерами учебных центров и может быть рекомендована в качестве инструмента для освоения БЛМН.
Нами также была выявлена корреляция между результатами теста при выполнении упражнения №1 и количеством подходов (занятий) для достижения результатов при выполнении ББУ (r=0,59), а также количеством затраченного времени на обучение (r=0,527), что подтверждает значимость проводимого тестирования перед началом освоения БЛМН с целью оценки их исходного уровня и формирования оптимального индивидуального плана обучения (рисунок 50).
При этом корреляция между результатами теста при выполнении упражнения №2 и количеством подходов была меньше (r=0,399), что говорит о сложности выполнения данного упражнения, большом разбросе результатов и малой информативности с целью прогнозирования последующего объема необходимого тренинга.