Lv-6型真肝模拟人在磁锚定减戳孔腹腔镜胆囊切除术培训中的应用效果

张苗苗，王伊睿，盖敬慈，蓝 婷，刘培楠，刘雯雁，马 佳，李建辉，吕 毅，严小鹏

(1.西安交通大学第一附属医院肝胆外科，陕西 西安，710061；2.西安交通大学第一附属医院精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心；3.西安交通大学启德书院；4.西安交通大学第一附属医院血液净化科；5.陕西省人民医院肿瘤外科)

腹腔镜胆囊切除术(laparoscopic cholecystectomy，LC)是外科治疗胆囊结石、胆囊息肉等胆囊良性疾病的标准术式[1]。磁锚定技术(magnetic anchor technique，MAT)是利用磁体与磁体，或磁体与顺磁性物质之间的磁场吸引力，使锚定磁体对靶磁体进行非接触性空间锚定的技术[2]，MAT的出现极大地优化了内窥镜及腔镜手术操作[3]。借助MAT可实现减戳孔腔镜手术，以LC为例，利用磁锚定装置可替代常规LC术中弹簧抓钳的功能，从而实现两孔法LC甚至单孔法LC[4-6],也因此诞生了新的术式—磁锚定减戳孔腹腔镜胆囊切除术(magnetic anchor less-Trocar laparoscopic cholecystectomy，MA-LTLC)与磁锚定单孔腹腔镜胆囊切除术。尽管MAT原理简单，磁锚定设备也不复杂，但在临床具体实施过程中仍有不少操作技巧需要通过训练逐步掌握，确保手术的流畅性。目前外科教学或腹腔镜技能培训所使用的腔镜模拟训练器多为开放的箱式结构，在箱体上固定有照明摄像系统，受训人员可进行夹豆子、传递套圈、缝合打结等操作，缺点是场景仿真度低，适于初级训练[7]。这种箱式腹腔镜模拟训练器无法满足MAT的训练与技术掌握。为此，我们将自行设计研发的Lv-6型真肝模拟人用于MA-LTLC的模拟培训中，取得了满意效果。现将Lv-6型真肝模拟人的结构功能及其在磁锚定腔镜手术训练中的要点介绍如下。

1 资料与方法

1.1 磁锚定装置 用于腹腔镜手术操作的磁锚定装置包括锚定磁体与磁锚定内置抓钳。锚定磁体为我们自行设计加工的钕铁硼圆柱状磁体，直径50 mm、高75 mm，轴向饱和充磁，表面磁感应强度5 000 GS(1 T=10 000 GS)，磁体表面电镀镍，磁体外套金属外壳。磁锚定内置抓钳由头端的软组织夹、尾端的靶磁体通过丝线栓绑连接而成。磁锚定装置实物见图1。

图1 磁锚定装置实物图

1.2 Lv-6型真肝模拟人 Lv-6型真肝模拟人是由胸、腹、盆腔中空的医用教学模拟人经适当改造而成，前腹壁为可拆卸的硅胶结构。硅胶腹壁根据操作需要穿刺腹腔镜戳卡。具体使用时，打开腹壁，腹腔内放置新鲜的猪肝脏、胆囊及附属组织结构，然后盖上硅胶腹壁。动物肝胆内脏器官直接取自屠宰场。猪肝置入模拟人体腔后，利用医用大纱布、切口巾等作为支撑垫料，最大程度模拟肝脏的正常解剖位置，获得逼真的器官组织生物物理特性，力求培训者操作时能得到真实的操作体验。Lv-6型真肝模拟人实物见图2。

图2 Lv-6型真肝模拟人实物图(a：真肝模拟人内部结构；b：腹腔内放置猪肝脏；c：妥善固定腹壁)

1.3 培训人员及评价指标 将2021年4月至2021年5月在我院的临床医学本科五年级的实习医生、5+3规培学制已在临床规培一年的规培医生、高年资肝胆外科住院医生各6名组成培训人员。每个级别的培训人员均随机分为实验组(接受Lv-6真肝模拟人训练)与对照组(接受箱式腹腔镜模拟训练器训练)，每组共9人。实验组与对照组第一阶段均接受MAT理论学习、磁锚定装置器械使用理论讲解及临床MA-LTLC视频观摩；第二阶段中，实验组与对照组每3人组成一个小组(包含实习医生、规培医生及高年资肝胆外科住院医生各1人)，分别以Lv-6型真肝模拟人、箱式腹腔镜模拟训练器作为实践培训设备进行磁锚定腹腔镜技术的操作训练。培训结束后仍以每小组为单元，以实验猪作为动物模型，完成MA-LTLC(高年资肝胆外科住院医生担任术者、规培医生担任一助、实习医生担任二助)。以培训人员的自我操作体验及在体动物MA-LTLC完成情况作为评价指标。培训阶段受训者根据自身体验感受对培训效果作出良好、中、差三个等级的评分；考评阶段由考官根据受训人员手术完成情况给出相应的客观结论，手术流畅性主要考核学员使用磁锚定装置的熟练程度及一助与术者配合的默契程度，分为良好、中、差三个等级。手术时间为穿刺戳卡至腹壁穿刺孔缝合完毕。

2 结 果

18名培训人员均严格按照既定培训计划完成相关内容的培训与模拟操作。在模拟培训中，实验组学员对Lv-6真肝模拟人评价均为良好，对照组对箱式腔镜模拟训练器评价较差，实验组在Lv-6真肝模拟人上可模拟磁锚定胆囊切除过程(图3)，对照组受限于箱式腹腔镜模拟器的功能限制仅可进行夹豆子、传递等简单的腹腔镜下操作训练(图4)。实验组3组人员均完成实验猪在体MA-LTLC操作，对照组仅有1组完成MA-LTLC，1组因损伤动脉，导致镜下无法控制的出血而终止；另1组因损伤胆总管而终止操作。实验组手术时间、手术流畅性优于对照组。各组培训及考核评价情况见表1。

图3 Lv-6真肝模拟人的操作训练(a：Lv-6型真肝模拟人外观；b：磁锚定装置牵拉胆囊底；c：磁锚定装置牵拉胆囊壶腹)

图4 箱式腹腔镜模拟器的操作训练(a：箱式腹腔镜模拟训练器；b：夹豆子训练；c：传递训练)

表1 两组培训及考核评价情况

3 讨 论

MA-LTLC是在传统LC基础上借助MAT来减少腹壁戳孔数量，以实现进一步微创操作(两孔法或单孔法)的创新型手术方式。此术式不仅对术者的腹腔镜操作水平提出了更高的要求，还需要手术一助熟练掌握MAT原理及操作技巧，且与术者之间配合默契。腹腔镜手术的学习都需要经历一定量的病例积累，在经过一段学习曲线后方可熟练掌握[8-9]。对于操作实践性极强的腹腔镜手术，早期通过加强腹腔镜下模拟操作能显著提高腹腔镜操作水平，而功能齐全、高仿真度的外科手术模拟训练器能提高培训者的操作体验[10]。

现有的箱式腹腔镜模拟训练器结构单一、功能有限，仅能为培训者提供最基本的腹腔镜下夹持、传递等基本技能的训练。MA-LTLC在实施过程中术者常为单手操作，此时需要一助的高度密切配合，而一助(掌磁人)肩负着术野暴露、组织牵拉张力维持的重任。MAT利用的是磁体间的“非接触性”场力(或“隔空发力”)的特点来牵拉组织、暴露术野[11]，这与常规LC术中使用弹簧抓钳进行胆囊的牵拉存在巨大差异。因此更需要有合适的腹腔镜模拟训练设备供术者练习。与箱式腹腔镜模拟训练器相比，Lv-6型真肝模拟人具有以下优点：(1)仿人体轮廓模型结构，为磁锚定装置尤其锚定磁体功能的发挥提供了基本的轮廓及物理结构支撑，这也是箱式腹腔镜模拟训练器不能满足MAT训练的重要结构缺陷。(2)采用真实动物器官置入，使培训人员在逼真的操作场景下体验最真实的触觉感受，极大地优化了操作者的操作体验。(3)为术者、助手提供了同台手术的配合机会。箱式腹腔镜模拟训练器属于单人训练设备，而Lv-6型真肝模拟人可满足术者、一助(掌磁人)、二助(扶镜手)相互配合实施特定手术的要求，经过磨合后术者与助手之间可形成一定的默契，能有效提高手术操作的流畅性。(4)可实现基本的手术操作。在Lv-6型真肝模拟人上，可连接腹腔镜下高频电刀、超声刀等能量设备，术者可在新鲜离体动物器官上完成组织的解剖游离、电切、电凝、离断等操作，甚至还能满足术者完成整个手术的操作步骤。Lv-6型真肝模拟人还可通过连接脏器的重要血管，并通过体外循环泵模拟器官正常血流灌注，此时可对术中出血等进行实施监控与反馈，实现了智能化的模拟训练功能，这在我们前期的研究中已被证实[12]。

MA-LTLC具有超微创优势，值得临床广泛开展，但我们不建议在未经系统培训的情况下贸然开展。本研究中所纳入的高年资肝胆外科住院医师在临床工作中均能在上级医师指导下完成常规LC，但在本研究考评阶段结果显示，对照组仅有1组完成了MA-LTLC，且手术时间较长；另两组发生了严重的术中损伤，手术被迫中止；实验组，在使用Lv-6型真肝模拟人培训过后，尽管手术时间比较长，但全部完成了手术操作，术中未出现意外损伤，术者与助手的配合默契程度及手术实施的流畅性明显好于对照组。这也反映了Lv-6型真肝模拟人在MA-LTLC中的训练效果明显优于常规箱式腹腔镜模拟训练器。

由于纳入的培训人员数量有限，培训阶段与考评阶段的大多数评价指标较为单一且为等级数据资料，因此无法进行更为细致的统计分析，这是本研究的不足之处。后续可通过增加培训人员样本量，制定更为细致、量化的考核评价表对Lv-6型真肝模拟人在MA-LTLC培训中的效果进行更为科学的评价。