开yun官网入口登录APP下载 功能性泌尿外科模拟

引用本章

De Ridder, D., Biyani, CS (2022)。功能性泌尿外科模拟。收录于：Biyani, CS、Van Cleynenbreugel, B.、Mottrie, A. (eds) 泌尿外科实用模拟。Springer, Cham。

功能性泌尿外科模拟

用于功能性泌尿外科（尤其是女性泌尿外科）教学和培训的模拟是一个研究不足但正在不断发展的领域。盆底手术的解剖训练和解剖标志训练受益于多种模拟工具，例如 3D 模型、虚拟现实和 3D 打印。女性盆底会因年龄和脱垂等病理的存在而发生变化kaiyun官方网app下载app，这阻碍了创建可用于个案的良好模型。将 2D 和 3D 成像信息转换为单一模型以更好地准备手术仍然是一项挑战。

13.1 简介

尽管模拟模型已经进入泌尿外科的许多培训课程，特别是腹腔镜、泌尿科或机器人方法，但它们在功能泌尿外科中的使用却不那么普遍。泌尿妇科的培训模型和课程并没有达到最佳标准化。在这方面，泌尿妇科亚专科面临的挑战是为表达特定兴趣的专家设计和开发“合适的”培训内容。一项调查发现，54% 的应届毕业生对他们的泌尿妇科经历评价为满意 [1]。在德国进行的另一项调查中，336 名泌尿科住院医师和 190 名主任医师，以及 171 名妇科住院医师和 175 名主任医师接受了调查。在所有受训人员中，70.0% 表示对泌尿科有个人兴趣，但 45.4%（妇科住院医师）和 52.9%（泌尿科住院医师）报告称其所在部门缺乏标准化培训 [2]。

女性盆底结构复杂，几乎没有骨性手术标志，而且这种结构在女性的一生中变化很大，这增加了在女性泌尿系统重建中实施模拟模型的难度。虽然盆底的肌肉成分和支撑筋膜在年轻人中或多或少容易识别，但在阴道脱垂或尿失禁的情况下，这些结构会退化。盆底会随着年龄的增长而发生多种变化：提肌弧的一条或两条臂撕脱、主韧带、骶子宫韧带的延长、子宫位置的变化、子宫肌瘤的形成、膀胱膨出和直肠膨出形成以及以前手术留下的疤痕组织。

尽管如此，人们还是尝试过构建模拟模型来增加解剖学知识，并在开始重建手术之前让外科医生做好心理和手部准备，以更深入地了解盆底和盆腔器官的病理变化。欧洲泌尿外科协会最近的一项调查显示，大多数培训中心没有专门的培训中心或模拟中心来进行腹腔镜检查、机器人、泌尿外科手术和激光的使用。调查甚至没有提到功能性泌尿外科模拟模型 [3]。

亚专科的动机之一是获取知识、专业化和发展专业知识，而实现这一目标需要结构良好、协调一致的泌尿妇科教育和培训以及跨学科合作。在本章中，我们介绍了“泌尿妇科模拟的艺术”，希望建立一个基础广泛、设计精良且经常使用的培训网络和课程。

13.2 盆底解剖与手术模型

13.2.1 盆腔检查

长期以来，女性盆腔检查一直被认为是评估盆腔内外器官的重要组成部分。女性盆腔检查的教学和培训对泌尿外科实习生来说是一个真正的挑战。检查的隐私、临床环境中的时间压力以及患者的期望都导致学习技能的机会有限。一项系统评价报告称，与无干预相比，盆腔检查模拟训练的获益显著提高 1.18（95% CI 0.40–1.96；p=0.003），并得出结论，与无干预相比，采用技能提升模拟的盆腔检查训练可使表现有中度到大幅度的提高 [4]。临床女性盆腔训练器 (CFPT) Mk 3（英国 Limbs and Things）包含 7 种不同的病理：（1）子宫前倾的正常女性盆腔；（2）子宫后倾的正常女性盆腔；（3）患有小子宫肌瘤和宫颈息肉的子宫； (4) 大型子宫肌瘤及子宫外翻；(5) 相当于孕 10 周的正常子宫增大；(6) 相当于孕 16 周的正常子宫增大；(7) 卵巢囊肿（图 13.1）。26 名新手和 24 名专家对该模型的真实性和结构效度进行了评估 [5]。在另一项研究中，72 名学员被随机分配并接受了基线技能评估。大约 14 周（范围为 10-17 周）后，70 名学员返回进行后续评估。他们表明，学员培训计划提高了进行盆腔检查所需的技能，并且在培训 3 个月后进步明显 [6]。

Limbs and Things 临床女性骨盆训练器

13.2.2 成像作为训练模型的基础

根据 2D 教科书和幻灯片中的表示来想象 3D 解剖结构对许多医学生来说是一项挑战。医学课程中的尸体解剖通常是学生在现实中感受和触摸 3D 结构的第一次机会。尸体解剖在外科培训中仍然有一席之地，但它们价格昂贵，而且防腐过程会扭曲解剖结构。此外，防腐组织的硬度与真实组织的柔韧性完全不同。尸体解剖大多代表正常解剖结构，而盆底重建手术大多处理异常解剖结构（例如脱垂）。因此，成像用于说明解剖变异，也可作为外科培训模型的基础。

多年来，阴道膀胱排便造影一直是脱垂情况下盆底成像的金标准。该过程以坐姿进行，以逼真的方式模拟盆底下降。MRI 作为成像方式的日益普及已导致向盆底 MRI 成像的转变。由于这些 MRI 是在仰卧位进行的，因此与真正的盆底下降的相关性已经降低。与 CCD 相比，仰卧动态 MRI 不可靠，尤其是在前部和中部。即使在检测小肠结肠炎方面，CCD 也优于 MRI。一般而言，MRI 在评估直肠方面可获得最佳效果，但我们必须记住，我们经常低估仰卧位盆腔器官脱垂的情况 [7,8]。

一些作者在妇产科住院医师培训中使用了盆底粘土模型。一项研究比较了使用粘土模型的组和仅接受传统解剖学讲座的组，结果显示使用粘土模型的组在测试中表现出显著差异 [9]。

让学生能够感受和触摸解剖结构似乎很重要，因为使用 CD-ROM 交互式方法的研究并未显示与传统的纸质方法相比，解剖知识的保留有所改善 [10]。其他研究也表明，尽管参与者人数较少，但 3D 重建模型很有用 [11]。

一项针对本科生的对照试验比较了以下方法的有效性：(1) 基于计算机的虚拟现实 (VR) 模块、(2) 提供关键视图 (KV) 的静态计算机模块和 (3) 塑料模型。各组之间没有差异。与传统标本相比，基于计算机的学习资源在学习名义解剖学方面似乎存在显著劣势。VR 并未显示出优于静态演示的优势 [12]。

尽管这些初步结果令人失望，但 Boff 等人最近对解剖学学习进行了系统回顾，认为使用智能手机、快速响应 (QR) 码、虚拟现实 (VR)、三维打印模型 (3DP)、3D 假肢和其他技术有助于学生学习解剖学。鉴于大多数研究都表明这些技术在评估方面具有巨大潜力，因此这些技术已被证明在人体解剖学教学中是有效的。

13.2.3 尸体模型

盆底重建手术在阴道网片时代开始流行，当时许多妇科医生和泌尿科医生开始实施这种类型的手术，由于使用了所谓的网片套件 [13, 14, 15]，这种手术变得更加容易获得和更容易实施。与其他方法相比，这些套件引起的并发症更多。这可能是使用这些套件不需要彻底了解复杂的盆底解剖结构和足够的手术经验的原因之一。

骨盆训练器和动物模型用于提高相关外科医生的实践能力，但由于组织处理的差异，这些模型存在局限性。经典的甲醛保存方法也限制了人类尸体的使用，因为这种方法会导致组织僵硬和变色。冷冻尸体也不是理想的选择。Thiel 开发了一种新的保存方法，允许被动关节运动，同时保持肌肉和筋膜的颜色，并提供组织的灵活性和可塑性。这些优势不仅在解剖学教学领域得到广泛应用，而且在外科（腹腔镜和内窥镜）培训领域也得到广泛应用[16]。一项在盆腔和会阴外科研究生培训中进行的前瞻性观察研究表明，这种保存方法在获得手术技能信心和精确度方面优于其他方法[17]。

13.2.4 低成本模式

使用尸体、昂贵的 3D 打印或 VR 模拟器制作的训练模型对于资源匮乏的环境来说通常过于昂贵。然而，由于受训者人数增加、工作时间有限以及观察阴道手术时固有的低可见度，导致阴道手术率下降和练习机会减少，迫使培训师使用高保真和低保真手术模型来补充教学。在这些环境中，手术培训师的创造力和独创性带来了低成本模型。Gupta 等人 (2018) 发表了 Le Fort Partial Colpocleisis 模型的开发，该模型使用毛毡和 Velcro [18] 来治疗脱垂。该模型成本不到 14 美元，制作时间不到 1 小时。视频可在线观看 (:sj-vid-1-mde-10.1177_2382120518801582)。

Kisby 等人 [19] 使用阴道子宫切除术模型来教授子宫顶端悬吊技术。他们使用热缩管模拟子宫骶韧带，使用袜子和 Velcro 模拟阴道袖口和腹膜，使用 L 形 PVC 管复制阴道和阴道口 (s00192-019-03985-y#Sec3)。

尿道填充剂——经内镜注射尿道填充剂是治疗压力性尿失禁的既定方法。Farhan 等人使用了雌性猪膀胱并将其安装在宫腔镜诊断训练器上 [20]。使用标准内镜设备对总共 12 名参与者进行了表面效度和内容效度评估。作者报告了良好的表面效度和内容效度（专家 3.9/5；新手 3.8/5）。结构效度显示专家在所有程序类别中的得分更高（4.1/5）。据报道，该模型已在国家泌尿外科训练营中成功使用（图 13.2）[21]。

图 13.2

用于尿道扩张手术的猪膀胱（a），手术后内窥镜视图（b）

13.2.5 虚拟模型

虚拟现实在功能泌尿外科领域的应用尚未得到广泛研究。一项随机对照试验对虚拟现实进行了评估，该试验随机分配了 31 名妇产科住院医师。一组接受了传统的盆底解剖课程，而另一组除了传统课程外还接受了虚拟模型（Viscube SX VR，VisBox, Inc.，美国伊利诺伊州圣约瑟夫）。这种沉浸式模拟显示后测分数没有显著提高，尽管大多数接触过 VR 的住院医师认为 VR 体验将提高他们对女性盆腔解剖和未来患者护理的了解 [22]。虚拟现实模拟器 (Pelvic Mentor ®) 由 3D Systems（前身为 Simbionix）开发。它是一个集成的混合系统（物理模型和计算机化的 3D 虚拟系统）。模拟器允许受训者将传感器与人体模型一起放在自己的手指上，3D 图片提供手指触诊盆腔器官的实时指示。 该模拟器可以动态检查盆腔肌肉、器官、骨骼、韧带和血管，包括病理性盆腔解剖结构。Legendre 等人进行了一项研究，评估了妇产科 8 名住院医师对盆腔会阴解剖结构的了解。他们发现，前部内部评分从 31.25% 提高到 87.5%（p < 0.001）kaiyun体育，后部内部评分从 20% 提高到 85%（p < 0.001）[23]。

经尿道向膀胱内壁注射肉毒杆菌毒素 (Botox) 已成为膀胱过度活动症患者的替代和二线治疗选择。培训新住院医生和专科护士掌握这种极为成功的技术仍是一项挑战。一项使用 ETXY 多功能训练器（巴西 Pro-Delphus）的研究显示了良好的表面效度和内容效度 [24]。由 14 名专科医生培训的 56 名参与者在模拟器上进行了 50 多项手术。参与者报告称，他们的技能（平均值：4.02/5）和获得的可转移技能（平均值：3.95）均有显著提高。此外，很大一部分人推荐使用该模型进行培训和评估（4.14/5）。专家们对模型的真实度的评价如下：解剖细节（平均值：3.62）、膀胱镜检查（平均值：3.62）、针刺（平均值：3.31）和注射（平均值：3.69）（以李克特量表为单位）。 Touch of Life Technologies（美国科罗拉多州 ToLTech）[25] 开发了一种基于虚拟现实的 Botox® 膀胱逼尿肌注射技术。Yang 等人报告了使用模拟器获得的良好学习结果（图 13.3）[26]。

图 13.3

VR肉毒杆菌毒素模拟器（a）、模拟逼尿肌注射（b）

13.2.6 3D 打印

3D 打印模拟模型的使用依赖于为 3D 可视化建模的 2D 成像数据集。数据管理、模拟和打印本身就是容易出错的步骤，需要小心谨慎 [27]。尽管存在这些技术障碍，但仍在取得进展。用于外科手术训练的骶神经调节模型似乎与尸体模型一样可靠 [28]。由 30 次 CT 扫描构建的 3D 模型可以预测一些解剖标志，从而提高腹腔镜骶骨固定术的安全性 [29]。这可能很有趣，但平均 30 名女性的解剖标志对于在针对单个患者的个性化手术计划中使用 3D 模型还远远不够。使用术前 3D 模型或 3D 打印模型可能会改善复杂脱垂问题的治疗，例如复发或网片手术并发症的病例。然而，在我们可以使用这项技术之前，还需要对成像和建模进行进一步研究 [30,31]。

13.3 总结

功能性泌尿外科的模拟领域正在迅速发展，但一直难以应对女性骨盆在一生中固有的变异性；25 岁未产妇的骨盆解剖结构与 70 岁患有多部位脱垂的绝经后妇女的骨盆解剖结构不同。在脱垂的情况下，盆腔器官会随着膀胱充盈和排空、排便和患者运动而发生动态变化，从而改变其在成像中的外观。将这种解剖学变异性和这些动态特性转移到模型中是一项重大挑战。到目前为止，模拟的最大用途是教授正常解剖学和标准手术病例。下一个前沿是将这些技术应用于复杂个案的手术计划和培训中。

关键

3D模型、VR和3D打印对于女性盆底解剖学的教学和培训非常有用。

由于分娩、更年期等变化kaiyun体育登录网页入口，女性盆底解剖结构存在固有差异，因此很难在个案中使用 3D 建模进行手术规划。