Применение медицинского тренажера для обучения методике ушивания лапаротомной раны

Резюме

Цель - улучшение результатов обучения лапарорафии путем применения разработанного для этого медицинского тренажера с оценкой обучаемости новому способу ушивания апоневроза после лапаротомии.

Материал и методы. Разработан медицинский тренажер для обучения технике ушивания лапаротомной раны, конструктивные особенности которого позволяют в условиях, приближенных к клиническим, обучить навыку лапарорафии. Для этого было проведено обучение способу ушивания апоневроза после лапаротомии на предлагаемом тренажере с оценкой его работоспособности и эффективности. Критерий эффективности использования медицинского тренажера - обучаемость предлагаемому способу путем оценки времени и качества наложения швов.

Результаты. Степень обучаемости новой технике лапарорафии зависит от уровня подготовки обучаемого.

Заключение. Создаваемые трудности в виде диастаза краев импровизированной раны, имитации ее глубины и натяжения, а также отработка навыка визуальной оценки расстояний между швами позволяют увереннее и эффективнее применять полученные умения и навыки на практике.

Ключевые слова:медицинский тренажер для обучения технике ушивания лапаротомной раны, укрепляющий шов, шахматный шов, обучение

Для цитирования: Инютин А.С., Федосеев А.В., Муравьев С.Ю., Лебедев С.Н. Применение медицинского тренажера для обучения методике ушивания лапаротомной раны // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2019. Т. 10, № 1. С. 8-17. doi: 10.2441 1/2220-8453-2019-1 1001.

Уровень современного российского здравоохранения во многом определяется квалификацией медицинского персонала; нужен прежде всего врач, обладающий эффективными умениями и навыками работы. Это особенно актуально в хирургии, где наряду с теоретическими знаниями, способностями клинического мышления необходимо овладение хирургическими навыками [1, 7].

Одним из базовых умений, которым должен обладать любой хирург, является навык наложения швов на ткани, от чего во многом будет зависеть успех любой операции. Например, в абдоминальной хирургии нарушение техники лапарорафии может привести к возникновению эвентраций и послеоперационным вентральным грыжам (ПОВГ) [3, 4, 6, 10, 11]. В медицинских вузах освоение техники ушивания тканей начинается на курсе оперативной хирургии, занятия проводятся на трупном материале. Это обеспечивает отработку навыка в условиях, приближенных к реальным, что очень важно. Тем не менее такая организации учебного процесса имеет определенные недостатки: сложность хранения материала, ограниченная доступность при групповых занятиях, отработанный материал не подлежит восстановлению. Указанные недостатки устраняются при использовании специальных тренажеров [2].

Для этого в медицинских вузах существуют центры практических навыков, в состав которых входят симуляционные центры, позволяющие на тренажерах и симуляторах отрабатывать базовые хирургические навыки, выполнять хирургические манипуляции [5]. Однако существующие тренажеры не в полной мере обеспечивают реалистичность отрабатываемого навыка ушивания тканей, а это может привести к тому, что обучающийся на практике впервые столкнется со сложностями, которых не было при обучении. При этом отмечено, что ПОВГ встречаются чаще после операций, выполненных начинающими хирургами [8, 9, 12]. Кроме того, существующие симуляторы и тренажеры не всегда доступны в необходимом объеме из-за их недостаточной износостойкости и дороговизны расходных материалов. Ввиду этого актуальна разработка тренажера, сочетающего в себе доступность использования и возможность отработки навыка ушивания лапаротомной раны, приближенного к клиническим условиям. Это будет способствовать уверенности хирурга и эффективности применения полученных навыков на практике.

Цель исследования - улучшение результатов обучения лапарорафии путем применения разработанного для этого медицинского тренажера с оценкой обучаемости новому способу ушивания апоневроза после лапаротомии.

Материал и методы

Нами был разработан медицинский тренажер для обучения технике ушивания лапаротомной раны (патент РФ на полезную модель № 181388) (рис. 1).

На представленном тренажере имеется возможность отработки навыков ушивания брюшины, апоневроза, подкожной жировой клетчатки, кожи.

Предлагаемый тренажер (рис. 2) представляет собой жесткую раму, имеющую 2 зажима (1, 2) для фиксации съемного материала (3), имитирующего ткани человека (брюшину, апоневроз, подкожную жировую клетчатку, кожу). При этом используемый материал отличается от выпускаемых серийно аналогов своей доступностью и дешевизной, не уступая по результативности использования. Для имитации брюшины, например, возможно применение полиэтиленовой пленки различной толщины, для имитации апоневроза - искусственной кожи различной плотности и толщины, подкожного жирового слоя - поролона, кожи - натуральной кожи различной выделки. На свободных краях имитирующего ткани человека материала нанесены метки в виде ярких точек (4), расположенных на определенных расстояниях между собой и от краев предполагаемой раны. Выбор указанных выше расстояний зависит от способа ушивания и способствует отработке навыка визуальной оценки длины стежков и расстояний между ними. Это позволит технически правильно наложить швы. Во время операции ткани при ушивании находятся в том или ином натяжении, поэтому важно не распустить швы во время завязывания или, например, наложения непрерывного шва, поэтому в конструкции тренажера предусмотрен пружинный тензометр (7). При этом можно изменить степень натяжения посредством регулировочного винта (8), что позволяет отработать навык от простого к сложному. Кроме того, тренажер предусматривает регулировку диастаза между ушиваемыми краями для имитации раны. При этом стопорные втулки (9) ограничивают подвижность зажима.

Для отработки навыка ушивания в глубине раны, в частности брюшины и апоневроза, что бывает при выраженной подкожной жировой клетчатке, предусмотрены две съемные П-образные проволочные рамки (10).

В процессе работы тренажер используется следующим образом. В зажимы закрепляется необходимый материал с разметкой на нем предполагаемого способа ушивания. Осуществляется регулировка с помощью фиксирующих винтов максимального диастаза между краями импровизированной раны, а затем устанавливается необходимая для ушивания степень натяжения путем затягивания или ослабления регулирующего винта, к которому крепится тензометр. Степень натяжения пружины зависит от поставленных задач при обучении, в зависимости от симуляции предполагаемой клинической ситуации. Возможно также моделирование ситуации без натяжения и диастаза тканей.

После подготовки с помощью соответствующего хирургического инструмента и шовного материала выполняется тот или иной вид шва. Вколы иглы необходимо производить в отмеченные на материале точки. Материал можно использовать многократно, а после его износа менять. После отработки навыка визуализации выбора во время ушивания длины стежков и расстояний между ними, материал можно использовать без разметки с целью оценки отработанного навыка.

Поскольку при ушивании лапаротомной раны наибольшее внимание необходимо уделять белой линии живота, так как от ее состоятельности будет зависеть риск развития эвентраций и ПОВГ, для оценки эффективности предлагаемого тренажера проводилось обучение отдельному узловому шву и разработанному нами способу ушивания апоневроза после лапаротомии (патент РФ на изобретение № 644846).

Суть способа ушивания апоневроза после лапаротомии: производят ушивание апоневроза лапаротомной раны укрепляющими швами, расстояние между которыми составляет 5 см, затем накладывают непрерывный шов с расположением стежков в шахматном порядке (непрерывный шахматный шов). Расстояние между стежками в случае непрерывного шва составляет 0,5 см, от края раны при формировании больших стежков - 1 см, а при формировании малых - 0,5 см (рис. 3).

В зажимы тренажера закрепляется импровизированный апоневроз с нанесенными на него метками, располагающимися на расстояниях, соответствующих расстоянию между стежками при наложении укрепляющего, непрерывного шахматного и отдельного узлового швов. Материал ушивается на расстоянии 18 см, что соответствует средней длине срединной лапаротомии. Проверка работоспособности и эффективности предлагаемого тренажера осуществлялась путем оценки обучаемости способам ушивания апоневроза в процессе мануальной отработки, для чего привлечено 3 группы. 1-я группа - 22 студента III курса, не имеющих общехирургических навыков; 2-я группа -12 клинических ординаторов, обучающихся по специальности "хирургия", имеющих общехирургические навыки, но на начальных этапах освоения; 3-я группа -12 врачей-хирургов, имеющих I и высшую квалификационную категорию, соответственно на высоком уровне владеющих навыком лапарорафии (рис. 4).

Критериями обучаемости и эффективности использования медицинского тренажера были время и качество наложения швов. Критериями качества стали одинаковые заявленные расстояния между стежками, отсутствие диастаза между краями раны. Соответственно отработка навыка подходила к концу, когда время и качество швов достоверно не отличались между 2 смежными занятиями.

При сравнении исследуемых групп применялся t-критерий Стьюдента. Для корреляционного анализа использовалась ранговая r-корреляция Спирмена. Результаты считали достоверными при получении р<0,05.

Результаты

В результате исследования выявлено, что у врачей-хирургов за 3 попытки среднее время выполнения отдельных узловых швов на тренажере получилось равным 9,1±0,8 мин. Данный показатель нами установлен как исходный уровень для оценки обучаемости испытуемых.

В группе студентов на 1-м занятии время наложения отдельных узловых швов колебалось в пределах от 4,1 до 36,2 мин, в среднем составило 30,6±1,8 мин. Для закрепления навыка студентам потребовалось 7 занятий. В результате достигнуто снижение сроков исполнения в среднем до 18,9±2,3 мин (min=16,9; max=25,5) (t=1,483; р<0,05). При наложении студентами комбинированных (шахматный непрерывный + укрепляющие) швов первоначальный временной интервал находился в границах от 2,2±0,5 до 34,0±2,8 мин, в среднем по группе составил 5,7±2,8 мин. Этот показатель соответствовал исходным временным параметрам техники выполнения отдельных узловых швов (t=-1,094; р>0,05).

При последующих занятиях у студентов отмечалось ускорение процесса ушивания (t=0,927; р<0,05), и к 7-му дню отработка навыка подошла к концу, так как полученные результаты не отличались от показателей, зафиксированных накануне (t=2,307; р>0,05). Вместе с тем итоговый временной отрезок выполнения студентами комбинированных швов, составивший 18,2±1,4 мин, был сопоставим с их результатами наложения отдельных узловых швов (t=2,581; р>0,05), но значительно превышал время, затраченное врачом-хирургом (t=3,139; р<0,05).

У ординаторов исходный показатель времени наложения отдельных швов в среднем получился равным 12,6±1,1 мин. При этом за 4 подхода временные рамки не изменились (t=0,628; р>0,05). Время, затраченное на обучение технике комбинированных швов, у ординаторов было меньше, чем у студентов (t=1,509; р<0,05). Так, уже к 4-й попытке для наложения комбинированных швов им требовалось в среднем 10,5±1,0 мин, причем минимальный срок зарегистрирован равным 10,1 мин, а максимальный - 11,2 мин.

Итак, полученные результаты длительности наложения комбинированных швов у клинических ординаторов на 4-й день были идентичны показателям при выполнении отдельных узловых швов (t=-0,059; р>0,05). Однако обнаружено, что ординаторам, обладающим начальными навыками, по сравнению со студентами III курса требуется гораздо меньшее время для наложения как узловых (t=7,425; р<0,005), так и комбинированных швов (t=3,924; р<0,005). К тому же среднее время исполнения и отдельных узловых швов (t=2,230; р>0,05), и комбинированных (t=1,782; р>0,05) соответствовало уровню наложения врачами-хирургами стандартных узловых швов.

Опытным хирургам для освоения навыка выполнения комбинированных швов понадобилось 3 занятия. Вначале им требовалось от 10,1 до 11,8 мин, а в среднем 10,2±1,4 мин. Однако уже по результатам 3-го подхода выяснилось, что комбинированные швы они могут выполнять в срок от 8,4 до 10,1 мин, при средней длительности, равной 8,5±0,9 мин, что сопоставимо как с исходным темпом (t=-0,857; р>0,05), так и с временем наложения отдельных узловых швов (t=0,996; р>0,05). При этом выявлена существенная разница в скорости наложения комбинированных швов по сравнению со студентами (t=12,391; р<0,0001) (рис. 5).

Таким образом, степень обучаемости технике лапарорафии как отдельными узловыми (r=-0,760, р=0,002), так и новыми комбинированными (шахматный непрерывный + укрепляющие) (r=-0,737, р=0,004) швами зависит от уровня подготовки обучаемого (рис. 6).

Так, у студентов более медленная динамика уровня освоения навыка была связана с отсутствием не только мануального хирургического опыта, но и с трудностями по визуализации расстояний между стежками на первых занятиях. Иначе говоря, им было трудно попасть иглой в отмеченные точки на материале, тем не менее, в дальнейшем этот навык был отработан. Ординаторы и врачи, хотя и в разной степени, но уже имели указанные навыки, поэтому обучение занимало меньше времени и было связано в основном с запоминанием техники наложения швов. В то же время создаваемые трудности в виде диастаза краев импровизированной раны, имитации ее глубины и натяжения позволили приблизить учебный процесс к реальным клиническим условиям. Это дало возможность уверенней и эффективней применять данный способ на практике. Важно отметить и то, что дешевизна и доступность расходных материалов позволили эксплуатировать тренажер без больших экономических затрат.

Выводы

1. Медицинский тренажер для обучения технике ушивания лапаротомной раны позволяет в условиях, приближенных к клиническим, получить навыки лапарорафии.

2. Одинаковые условия обучения ушиванию срединного апоневроза с фиксацией скорости наложения шва позволяют объективно контролировать процесс овладения навыком.

3. Обучение ушиванию ран необходимо начинать в студенчестве, что позволит эффективно применять полученный навык на практике.

4. Предлагаемый тренажер для ушивания лапаротомной раны отличается конструктивной простотой изготовления, не требующей сложных, дорогостоящих материалов, а также дешевизной и доступностью расходных материалов.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

1. Григорьев Н.Н., Бобровская Е.А., Григорьев С.Н. Актуальные вопросы технологии обучения хирургии // Соврем. пробл. науки и образования. 2016. № 4. С. 141.

2. Калинин Р.Г., Мартынова И.С., Гайворонский И.В., Фомин Н.Ф. Использование симуляторов для отработки навыков и умений в хирургической технике // Вестн. новых мед. технологий: электронное издание. 2013. № 1. С. 261.

3. Лебедев С.Н., Федосеев А.В., Инютин А.С., Муравьев С.Ю. Анализ неоперационных предикторов послеоперационных вентральных грыж // Пермский мед. журн. 2017. Т. 23, № 6. С. 5-11.

4. Лебедев С.Н., Федосеев А.В., Инютин А.С., Муравьев С.Ю., Превентивное эндопротезирование при срединных лапаротомиях // Наука молодых (Eruditio Juvenum). 2018. Т. 6, № 2. С. 211-217.

5. Федоров А.В., Совцов С.А., Таривердиев М.Л., Горшков М.Д. Пути реализации образовательного симуляционного курса : учебное пособие. М., 2014. 44 с.

6. Федосеев А.В., Инютин А.С., Муравьёв С.Ю., Жаныгулов А.Д. К вопросу о зашивании лапаротомной раны // Перитонит от а до я (всероссийская школа) : материалы IX Всероссийской конференции общих хирургов с международным участием / под ред. А.Б. Ларичева. Ярославль, 2016. С. 804-805.

7. Федосеев А.В., Муравьев С.Ю., Бударев В.Н., Инютин А.С. и др. Некоторые особенности белой линии живота, как предвестники послеоперационной грыжи // Рос. мед.-биол. вестн. им. акад. И.П. Павлова. 2016. № 1. С. 109-115.

8. Ходжаян А.Б., Агранович Н.В. Особенности организации эффективной самообразовательной деятельности студентов в медицинском вузе // Фундамент. исслед. 2011. № 11-1. С. 149-153.

9. Irvin T.T., Koffman C.G., Duthie H.L. Layer closure of laparotomy wounds with absorbable and nonabsorbable suture materials // Br. J. Surg. 1976. Vol. 63, N 10. P. 793-796.

10. Langer C., Schaper A., Liersch T. et al. Prognosis factors in incisional hernia surgery: 25 years of experience // Hernia. 2005. Vol. 9, N 1. Р. 16-21.

11. Llaguna O.H., Avgerinos D.V., Lugo J.Z. Incidence and risk factors for the development of incisional hernia following elective laparoscopic versus open colon resections // Am. J. Surg. 2010. Vol. 199, N 2. P. 263-265.

12. Millbourn D., Cengiz Y., Israelsson L.A. Effect of stitch length on wound complications after closure of midline incisions: a randomized controlled trial // Arch. Surg. 2009. Vol. 144, N 11. P. 1056-1059.

References

1. Grigor’ev N.N., Bobrovskaya E.A., Grigor’ev S.N. Actual problems of surgery teaching technology. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern Problems of Science and Education]. 2016; (4): 141. (in Russian)

2. Kalinin R.G., Martynova I.S., Gayvoronskiy I.V., Fomin N.F. The use of simulators for the development of skills and abilities in surgical technology. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy: elektronnoe izdanie [Bulletin of New Medical Technologies: Electronic Edition]. 2013; (1): 261. (in Russian)

3. Lebedev S.N., Fedoseev A.V., Inyutin A.S., Murav’ev S.Yu. Analysis of non-operative predictors of postoperative ventral hernia. Permskiy meditsinskiy zhurnal [Permian Medical Journal]. 2017; 23 (6): 5-11. (in Russian)

4. Lebedev S.N., Fedoseev A.V., Inyutin A.S., Murav’ev S.Yu. Preventive endoprosthetics with median laparotomies. Nauka molodykh (Eruditio Juvenium) [Science of Young (Eruditio Juvenium)]. 2018; 6 (2): 211-7. (in Russian)

5. Fedorov A.V., Sovcov S.A., Tariverdiev M.L., Gorshkov M.D. Ways of implementing an educational simulation course: Study guide. Moscow, 2014: 44 p. (in Russian)

6. Fedoseev A.V., Inyutin A.S., Murav’yov S.Yu., Zhanygulov A.D. On the question of sewing a laparotomy wound. In: A.B. Larichev (ed.). Peritonitis from A to Z (All-Russian School). Materialy IX Vserossiyskoy konferentsii obshchikh khirurgov s mezhdunarodnym uchastiem [Materials of the IX All-Russian Conference of General Surgeons with International Participation]. Yaroslavl’, 2016: 804-5. (in Russian)

7. Fedoseev A.V., Murav’ev S.Yu., Budarev V.N., Inyutin A.S., et al. Some features of the white line of the abdomen, as precursors of postoperative hernia. Rossiyskiy mediko-biologicheskiy vestnik im. akademika I.P. Pavlova [Russian Medical and Biological Bulletin named after academician I.P. Pavlov]. 2016; (1): 109-15. (in Russian)

8. Hodzhayan A.B., Agranovich N.V. Features of the organization of effective self-education activities of students in medical schools. Fundamental’nye issledovaniya [Fundamental Researches]. 2011; (11-1): 149-53. (in Russian)

9. Irvin T.T., Koffman C.G., Duthie H.L. Layer closure of laparotomy wounds with absorbable and nonabsorbable suture materials. Br J Surg. 1976; 63 (10): 793-6.

10. Langer C., Schaper A., Liersch T., et al. Prognosis factors in incisional hernia surgery: 25 years of experience. Hernia. 2005; 9 (1): 16-21.

11. Llaguna O.H., Avgerinos D.V., Lugo J.Z. Incidence and risk factors for the development of incisional hernia following elective laparoscopic versus open colon resections. Am J Surg. 2010; 199 (2): 263-5.

12. Millbourn D., Cengiz Y., Israelsson L.A. Effect of stitch length on wound complications after closure of midline incisions: a randomized controlled trial. Arch Surg. 2009; 144 (11): 1056-9.