EXPERIMENTAL MICROSURGICAL OPERATING ROOM AT THE S. A. SIMBIRTSEV DEPARTMENT OF OPERATIVE AND CLINICAL SURGERY WITH TOPOGRAPHIC ANATOMY: ORGANIZATION, EQUIPMENT, RESULTS OF WORK
EXPERIMENTAL MICROSURGICAL OPERATING ROOM AT THE S. A. SIMBIRTSEV DEPARTMENT OF OPERATIVE AND CLINICAL SURGERY WITH TOPOGRAPHIC ANATOMY: ORGANIZATION, EQUIPMENT, RESULTS OF WORK
Abstract
The article sums up the process of organization, complex equipment and the first results of the experimental microsurgical operating room at the Department of Operative and Clinical Surgery with Topographical Anatomy named after S. A. Simbirtsev of the North-West State Medical University named after I. I. Mechnikov. The equipment available in the microsurgical operating theatre, supplies used for work and simulation models used by teachers to practice practical skills and conduct research activities are described. The analysis of the learning curve of microvascular anastomosis formation on the example of four groups of university students is given. It is shown that according to the results of the study, the groups with advanced theoretical and practical training had better training indicators, namely, the average duration of the operation, compared to the groups with basic practical training.
1. Введение
Микрохирургию относят к наиболее современным, востребованным и перспективным разделам хирургической деятельности
. Микрохирургическую технику широко используют во многих направлениях хирургической деятельности. Помимо активного применения в клинической медицине, микрохирургия все более востребована в научных исследованиях и экспериментальной хирургии . Освоение методики манипуляций под микроскопом требует длительного тренинга, поэтому скрупулёзный подход к организации учебной микрохирургической операционной и подготовке специалиста-микрохирурга – приоритетные задачи преподавателя, который стремится добиться приобретения высокого качества практических навыков обучающегося в этом направлении хирургии .Одна из наиважнейших задач кафедрального коллектива – сформировать должное материально-техническое оснащение учебной операционной, что позволяет в дальнейшем проводить комплексную подготовку специалистов – микрохирургов на уровне додипломного преподавания и в рамках последипломной переподготовки хирургов разных специальностей. Материальное оснащение учебной экспериментальной микрохирургической операционной подразделяют на три основные категории: оптические средства для работы с малыми анатомическими объектами, специализированные хирургические (микрохирургические) инструменты и расходные материалы.
Операционный микроскоп. Микрохирургические вмешательства проводят на структурах малых и сверхмалых размеров, поэтому их выполнение без оптических средств невозможно . Для формирования навыков работы на объектах в микромире необходим операционный микроскоп. Использование для учебных целей операционных микроскопов экспертного класса нецелесообразно по двум причинам: во-первых обучающийся не нуждается во всем спектре технических возможностей, которые заложены в такой аппарат, что делает его очень дорогим, во-вторых тонкие регулировки и сложное устройство такого прибора неизбежно приводят к множественным поломкам в руках слабо подготовленных студентов и врачей-слушателей. Поэтому для обучения микрохирургическим манипуляциям и проведения экспериментальных операций мы используем би- и тринокулярные микроскопы AMSZOOM, которые достаточно компактны (рис. 1). В одном помещении учебной микрохирургической операционной можно разместить 3–5 микроскопов, что важно для проведения обучения в группе.

Рисунок 1 - Тринокулярный микроскоп модели AMSZOOM с комплектующими деталями

Рисунок 2 - Бинокулярные лупы
Для предотвращения травматизации тканей и обеспечения адекватного выполнения оперативных манипуляций при работе с анатомическими структурами малого размера
используют специальные микрохирургические инструменты (рис. 3). В экспериментальной микрохирургической операционной следует использовать микрохирургические инструменты достаточно высокого класса, т. к. эксплуатация низкокачественных инструментов не позволит сформировать у обучающегося мануальные навыки достаточного качества. Нежные ткани, которые являются объектом микрохирургического вмешательства, требуют деликатного воздействия, поэтому рабочие поверхности используемых инструментов не имеют грубых и крупных насечек и зубчиков . В микрохирургический инструментальный набор входят специальные пинцеты, иглодержатели и ножницы.
Рисунок 3 - Микрохирургические инструменты
Примечание: а) микрохирургический пинцет анатомический изогнутый по плоскости; б) микрохирургический пинцет хирургический прямой; в) иглодержатель Барракера; г) микрохирургические ножницы изогнутые по плоскости
В инструментальный набор микрохирургической операционной входят микрохирургические ножницы с прямыми или изогнутыми, остроконечными или тупоконечными лезвиями и подпружиненными браншами. Более функциональны ножницы с изогнутыми лезвиями, которые обеспечивают более широкий диапазон движений инструмента и позволяют производить манипуляции на большей глубине в менее доступных областях операционного поля.
Аналогично с общехирургическими, микрохирургические пинцеты подразделяют на анатомические и хирургические. Хирургические пинцеты применяют для надежной фиксации тканей, анатомические используют для деликатного захвата различных анатомических структур и шовных нитей. В зависимости от сферы применения используют пинцеты с прямыми, изогнутыми или штыкообразными (байонетной формы) губками. Микрохирургическую операционную оснастили достаточным количеством наборов микрохирургического инструментария для работы обучающихся в составе бригады из двух специалистов (хирург и ассистент) на 3–5 используемых в операционной микроскопах.
Помимо микрохирургического, в работе с макроструктурами в условиях микрохирургической операционной применяют общехирургический инструментарий.
Обязательными элементами работы с биологическими объектами в ходе микрохирургической операции являются увлажнение, промывание и осушение тканей. Для увлажнения и промывания используют шприцы объемом 1 мл с иглой диаметром 0,25 мл. Их преимуществом, по сравнению с обычными шприцами, является возможность более точного дозирования используемого раствора. Для удаления избытка жидкостей из операционной раны и (или) разъединения деликатных тканей тупым способом во время микрохирургических операций используют тупферы (малого и сверхмалого размеров), изготовленных из нетканых перевязочных материалов.
Для микрохирургических операций используют шовные материалы с диаметрами, пропорциональными размерам оперируемых структур . Несмотря на значительную стоимость специализированного шовного материала, альтернатив его использованию не существует. В кафедральной экспериментальной микрохирургической операционной применяем монофиламентные нити диаметром 7/0-12/0 USP (United States Pharmacopeia), что соответствует размеру 0,2 в метрической системе – EP (European Pharmacopeia). Для тренировок микрохирургических навыков и в экспериментальных операциях используем нерассасывающиеся нити из полипропилена, нейлона, полиамида.
В качестве симуляционных моделей на начальном этапе обучения применяем нативные биологические препараты сосудов и нервов (куриные крылья), на которых отрабатываем как навыки наложения сосудистого шва, так и различные виды шва нерва. Для проведения трепанации черепа, как предварительного этапа интракраниальных микрохирургических манипуляций используем головы средних домашних животных (поросят и овец)
, . После освоения навыков манипуляций в микрополе на неживом биологическом объекте переходим к проведению оперативных вмешательств на живых лабораторных крысах линии Wistar , . На одном животном отрабатываем несколько различных операций: трансплантация сосудов, наложение микрососудистых анастомозов различной конфигурации.В условиях организованной и оснащенной экспериментальной микрохирургической операционной кафедры оперативной и клинической хирургии с топографической анатомией им. С. А. Симбирцева проведено исследование по изучению эффективности обучения микрохирургическим практическим навыкам. Для анализа уровня и степени овладения навыками обучения микрохирургических манипуляций в додипломном преподавании, использовали кривые показателей обучения студентов при освоении мануальной микрохирургической техники наложения микрохирургических сосудистых анастомозов. Кривая обучения представляет собой метод графической визуализации скорости обучения за фиксированный период времени. Понятие кривая обучения предложена немецким психологом Германом Эббингаузом в 1885 г. Классическая кривая обучения освоения мануальных навыков состоит из восходящей части, которая отражает период от ознакомления и совершенствования навыка до достижения лучшего времени его выполнения и стагнирующей части, на протяжении которой затрачиваемое на манипуляцию время изменяется незначительно .
Цель исследования: оценить эффективность методики получения нового навыка группами студентов на разных этапах обучения с предварительной теоретической и базовой практической подготовкой и группами с исключительно базовой практической подготовкой. В задачу исследования входило оценить средние временные показатели операций по наложению микрососудистых анастомозов в испытуемых группах и качество их формирования.
2. Материалы и методы исследования
Материалы и методы исследования
В исследовании принимали участие 40 студентов, разделенные на 4 группы по 10 человек:
1) группа 1 – студенты 3 курса с теоретической и практической подготовкой;
2) группа 2 – студенты 4 курса с практической подготовкой;
3) группа 3 – студенты 5 курса с теоретической практической подготовкой;
4) группа 4 – студенты 6 курса с практической подготовкой.
Базовая практическая подготовка всех групп студентов заключалась в демонстрации базовых микрохирургических навыков, техники работы с микроскопом и микрохирургическими инструментами. В рамках теоретической подготовки группы 1 и 3 предварительно изучали методические пособия и учебники по общей микрохирургической технике
, нейрохирургии , , , реконструктивной микрохирургии , , , а также образовательные видеоматериалы с демонстрацией техники выполнения изучаемого анастомоза. Длительность общего подготовительного этапа составила 7 дней. Длительность обучения наложению микрохирургического сосудистого анастомоза заняла 10 тренировочных дней, на протяжении каждого из которых участники формировали по три сосудистых артериальных микроанастомоза по типу «конец в конец» на нативной биологической модели (лучевой артерии куриного крыла). Максимальная продолжительность тренировочного занятия составляла 3 часа. Для оценки герметичности анастомоза проводили гидравлический тест, суть которого состоит в прокалывании иглой инсулинового шприца стенки сосуда рядом с зоной анастомоза и последующем нагнетании под умеренным давлением физиологического раствора. Анастомоз признавали герметичным при отсутствии струйного протекания. Оценку времени освоения навыка осуществляли посредством кривой обучения.Статистическую обработку количественных данных проводили методами вариационной статистики с вычислением типичных значений (среднее арифметическое) и показателей изменчивости (стандартная ошибка средней арифметической). Для сравнения количественных признаков в случае нормального закона распределения применяли критерий Стьюдента. Все результаты оценивали при заданном пограничном уровне ошибки первого рода не выше 5% – р<0,05 (статистическая значимость не ниже 95%).
3. Результаты исследования
Основным критерием оценки в обучаемых группах служил показатель средней продолжительности операции, который рассчитывали на основании продолжительности каждой операции в первый и последний тренировочные дни каждой из групп (табл. 1).
Таблица 1 - Показатели средней продолжительности операции в первый и последний тренировочные дни
| Средняя продолжительность операции (мин.) в первый тренировочный день | Средняя продолжительность операции (мин.) в последний тренировочный день | ||||
M±SD | Me [LQ; UQ] | min¸max | M±SD | Me [LQ; UQ] | min¸max | |
Группа 1 | 55±5 | 55 [52,5;57,5] | 50¸60 | 23,3±5,8 | 20 [20;25] | 20¸25 |
Группа 2 | 58,3±3,1 | 59 [57;60] | 55¸61 | 42±3 | 42 [40,5;43,5] | 39¸45 |
Группа 3 | 58,3±3,2 | 57 [56,5;59,5] | 56¸62 | 32,7±4,6 | 30 [30;34] | 30¸38 |
Группа 4 | 57,3±2,1 | 58 [56,5;58,5] | 55¸59 | 32,7±4 | 32 [30,5;34,5] | 29¸37 |
На основе полученных значений построен график кривой обучения в каждой группе студентов, на котором по оси абсцисс расположены тренировочные дни, а по оси ординат – среднее время формирования анастомоза за день (рис. 4).

Рисунок 4 - Кривые обучения испытуемых групп

Рисунок 5 - Средние временные показатели испытуемых групп

Рисунок 6 - Анастомозы «конец в конец» учебных групп в первый тренировочный день
Примечание: а) группа 1; б) группа 2; в) группа 3; г) группа 4

Рисунок 7 - Анастомозы «конец в конец» учебных групп в последний тренировочный день
Примечание: а) группа 1; б) группа 2; в) группа 3; г) группа 4
4. Заключение
1. Создание хорошо оснащенной учебной микрохирургической операционной на кафедре оперативной и клинической хирургии с топографической анатомией им. С. А. Симбирцева СЗГМУ им. И.И. Мечникова играет ключевую роль в освоении практических микрохирургических навыков у студентов разных, в том числе выпускных курсов, которые могут быть использованы как в клинике, так и для научно-исследовательской работы.
2. Индивидуальные кривые обучения формирования микрохирургического артериального анастомоза, полученные в ходе исследования, являются показателем качества подготовки освоения микрохирургической техники на додипломном этапе обучения.
3. Во всех экспериментальных группах отмечен прогресс в освоении техники формирования микрохирургического артериального сосудистого анастомоза по типу “конец в конец”, а именно уменьшение длительности операции при сравнении результатов за первый и десятый тренировочные дни.
4. Группы 1 и 3 имели лучшие показатели средней продолжительности одной операции по сравнению с группами 2 и 4, что свидетельствует об лучшей эффективности хирургической практики при проведении предварительной теоретической подготовки.