Создание модели дрессировки животных для дуоденоскопии, холедохоскопии и лапароскопии при желчнокаменной болезни

Резюме

В данной статье мы представляем протокол создания модели комбинированной тренировки животных с использованием нескольких методов для повышения квалификации и понимания молодыми врачами технологии комбинированной мультископии.

Аннотация

Желчнокаменная болезнь – это состояние, характеризующееся образованием камней в желчном пузыре и/или желчных протоках. Умелое использование методов дуоденоскопии, лапароскопии и холедохоскопии играет ключевую роль в лечении желчнокаменной болезни. Для повышения квалификации молодых врачей в области применения мультиэндоскопических технологий была создана обучающая модель для дуоденоскопии, холедохоскопии и лапароскопии с использованием живой модели свиньи. Первоначально дуоденоскоп использовался для доступа к двенадцатиперстной кишке через проход через рот, пищевод и желудок для наблюдения за дуоденальным сосочком. Впоследствии трубка вводилась в общий желчный проток с последующим размещением направляющей проволоки. Впоследствии были вставлены троакары для установления пневмоперитонеума и облегчения выполнения лапароскопической холецистэктомии. Общий желчный проток был исследован и открыт с извлечением найденной в нем направляющей проволоки. Затем с помощью холедохоскопа исследовали как дистальный общий желчный проток, так и внутрипеченочные желчные протоки. Наконец, под контролем дуоденоскопии перед первичным закрытием шва общего желчного протока происходило либо установка нособилиарной трубки, либо пластического билиарного стента. Создание комбинированной модели на животных может еще больше повысить квалификацию молодых врачей в области комбинированной технологии мультископии благодаря практическому опыту.

Введение

Желчнокаменная болезнь – распространенное заболевание пищеварительной системы, характеризующееся образованием камней в желчном пузыре и/или желчных протоках. Частота образования желчных камней у взрослых оценивается в диапазоне от 10% до 20%^1,2, при этом примерно у 5–15% пациентов также наблюдается холедохолитиаз или гепатолитиаз. Холедохолитиаз может привести к серьезным осложнениям, таким как острый холангит или билиарный панкреатит.

Камни в желчных протоках (КБДС) часто возникают из-за миграции из желчного пузыря, хотя некоторые из них могут развиваться непосредственно в желчном протоке. Сосуществующие камни в общих желчных протоках обнаруживаются у 3-16% пациентов с симптоматическими камнями в желчном пузыре ^3,4. Согласно научно обоснованным клиническим практическим рекомендациям по желчнокаменной болезни 2021 года, эндоскопическое удаление CBDS плюс хирургическая холецистэктомия и хирургическое удаление CBDS плюс холецистэктомия рекомендуются при CBDS с камнями в желчном пузыре ^5,6. Для минимально инвазивного и быстрого восстановления в клинике обычно проводится эндоскопическая ретроградная холангиография (ЭРХПГ) в сочетании с лапароскопической холецистэктомией (ЛХ) или лапароскопической холедохотомией через Т-образную желчную трубку (ЛКБДЭ) и ЛХ. Эти методы лечения требуют использования комбинированных методов мультископии, таких как техника ЭРХПГ в сочетании с лапароскопической техникой или лапароскопическая техника в сочетании с холедохоскопической техникой. Эти методы в настоящее время в основном являются терапевтическими процедурами, а отсутствие опыта приводит к более высокому риску нежелательных явлений ^7,8. Таким образом, обучение и обучение комбинированным методам мультископии приобрели значение⁹. Тем не менее, в настоящее время не существует хорошей модели для обучения и преподавания комбинированных методов мультископии.

Здесь мы представляем протокол обучения комбинированным методам мультископии, включающим дуоденоскопию, холедохоскопию и лапароскопию с использованием живой модели свиньи. Создание мультископической комбинированной животной модели может повысить квалификацию и понимание молодыми врачами технологии мультископии на основе практического опыта. Это будет способствовать их общему развитию навыков и пониманию в этой области.

протокол

Процедура экспериментов с живыми свиньями проводилась в соответствии с международными правилами и была одобрена Комитетом по уходу за животными (WebLab020-FY202403).

1. Подготовка модели

1. Подвергните мини-пига натощаку продолжительностью 12 часов и не допускайте его к питьевой воде утром в день процедуры.
2. Выполнить эндотрахеальную интубацию и ввести 0,5-2% изофлурана в соотношении 1:1 с кислородом со скоростью потока 5-10 мл/кг/мин для начала общей анестезии. Держите глаза свиньи закрытыми с помощью пленочной повязки.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Соматокинетический ответ используется для оценки глубины анестезии. Эта оценка считается целесообразной, когда свинья не реагирует на происходящее, в то время как частота сердечных сокращений и дыхание остаются стабильными во время операции.
3. Расположите свинью на операционном столе в положении лежа на спине для проведения экспериментов.
4. Контролируйте частоту сердечных сокращений и сатурацию кислорода с помощью электрокардиограммы.
5. Простерилизуйте кожу живота йодофором, затем накройте ее стерильными полотенцами.

2. Процедура ЭРХПГ (Рисунок 1)

1. Проверьте дуоденоскоп в сочетании с системой визуализации и его функциональными возможностями, включая забор воды, забор_CO2 и возможности всасывания.
2. Возьмите дуоденоскоп и введите его в рот, пропустите через пищевод и в полость желудка (рисунок 1А, Б).
3. Пройдите через привратник (рисунок 1C) и войдите в двенадцатиперстную кишку, чтобы осмотреть дуоденальный сосочек (рисунок 1D).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно при прохождении через привратник трудно и легко соскользнуть обратно, потому что пилорическая мышца гипертрофирована, а положение дуоденального сосочка находится рядом с привратником. Человек, держащий дуоденоскоп и контролирующий его, должен быть хорошо обучен этой процедуре.
4. Используйте сфинктерототом с желчевыводящим проводником для канюлирования дуоденального сосочка (рисунок 1E).
5. Канюлируйте общий желчный проток (КБД) с помощью проводника и удерживайте его в КБД (Рисунок 1F).

3. Учреждение пневмоперитонеума

1. Надрежьте кожу над пупком на 10 мм, затем с помощью двух полотенцесушителей зажмите и приподнимите кожу с обеих сторон разреза. Введите иглу Вересса в брюшную полость через разрез.
   1. Если это не удается, надрежьте брюшную стенку слой за слоем на глубину, чтобы добраться до брюшной полости.
2. Впрыскивание углекислого газа через иглу Вересса (подключенную к газовому насосу углекислого газа) и поддержание давления пневмоперитонеума на уровне 12 мм рт.ст.

4. Расстановка троакара

1. Расположите смотровое отверстие в непосредственной близости от пупка, чтобы облегчить всестороннее обследование брюшной полости.
2. После надреза кожи вставьте троакар диаметром 12 мм примерно на 2 см ниже мечевидного отростка.
3. Вставьте троакар диаметром 5 мм примерно на 2 см ниже реберного края правой среднеключичной линии после разреза кожи.
4. После разреза кожи вставьте троакар диаметром 5 мм на 2 см ниже реберного края правой передней подмышечной линии.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить кишечник, который может прилипнуть к брюшной стенке.

5. Процедура LC (Рисунок 2)

1. Удерживайте долю печени, чтобы обнажить желчный пузырь с помощью желудочного зажима.
2. Возьмитесь за ампулу желчного пузыря, чтобы обнажить треугольник желчного пузыря отдельным зажимом.
3. Тщательно рассеките пузырный проток и кистозную артерию. Затем обведите их лигатурой и разъедините (рисунок 2Б).
4. Осторожно отделите желчный пузырь от печени до полного удаления (рисунок 2A).

6. Процедура LCBDE (Рисунок 3)

1. Удерживайте долю печени, чтобы обнажить положение CBD с помощью желудочного зажима.
2. Отделите КБД до полной диссоциации с помощью электрического крючка (рисунок 3А).
3. Рассеките КБД в продольном направлении, чтобы обнажить проводник в КБД (Рисунок 3B).
4. С помощью холедохоскопа исследуйте нижнюю часть КБД и дуоденального сосочка вниз (Рисунок 3C, E), а общий печеночный проток и внутрипеченочный желчный проток вверх (Рисунок 3D, F).
   ПРИМЕЧАНИЕ: В случаях присутствия остаточных камней может быть выполнена эндоскопическая экстракция корзины. Рассмотрите возможность первичного закрытия или установки Т-образной трубки для оптимального лечения, в зависимости от диаметра КБД.

7. Послеоперационный период

1. Зашить разрезы на брюшной полости и усыпить свинью с помощью инъекции 20 мл хлорида калия под наркозом.

Результаты

Протокол обучения комбинированным методам мультископии проводили с самкой одомашненного мини-пига весом 35 кг. После того, как свинья прошла обезболивание и наблюдение, кожу живота стерилизовали и накрыли полотенцами. Дуоденоскоп вводили в ротовую полость, проводили через пищевод и в полость желудка (рис.1A,B), направляли через привратник (рис. 1C) и в двенадцатиперстную кишку, где можно было наблюдать дуоденальный сосочек (рис. 1D). КБД селективно канюлировали с помощью сфинктеротома и проводника (Рисунок 1E), который затем удерживали на месте (Рисунок 1F). После установления пневмоперитонеума и установки троакаров была выполнена лапароскопическая холецистэктомия (рис. 2). КБД отделяли с помощью электрического крючка (Рисунок 3А) и рассекали в продольном направлении, обнажая проводник (Рисунок 3В). Весь КБД и внутрипеченочный желчный проток исследовали с помощью холедохоскопа (рис. 3C-F). Затем проводилось первичное закрытие перед снятием оборудования и наложением швов на разрезы. Наконец, под наркозом состоялась эвтаназия свиньи.

Мы провели эту процедуру на пяти свиньях. Первоначально мы проводили процедуру на одной свинье, что дало успешные результаты. После этого мы собрали 20 стажеров, которые представили протокол и процессуальные видео, а также провели обучение еще четырех свиней. Среди этих слушателей четверо опытных практиков ЭРХПГ успешно завершили процедуру ЭРХПГ в течение 30 минут. Напротив, восемь стажеров с небольшим опытом работы с ЭРХПГ или без него столкнулись с трудностями в течение начального 30-минутного периода; тем не менее, четверо из них смогли завершить процедуру ЭРХПГ после двух или трех попыток с помощью репетиторов в течение следующих 30 минут. Кроме того, четверо стажеров успешно выполнили процедуру LCBDE, в то время как остальные четыре стажера выполнили процедуру LCBDE за 30 минут. Таким образом, в общей сложности четыре группы стажеров успешно завершили протокол (табл. 1).

Рисунок 1: Процедура ЭРХПГ. (А) Кардия желудка. (Б) Меньшее искривление желудка. (В) Привратник. (D) Дуоденальный сосочек. (E) Сфинктеротом с желчевыводящим проводником для канюлирования дуоденального сосочка. (F) После селективной канюлирования общего желчного протока (КБД) проводниковая проволока оставалась в общем желчном протоке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 2: Процедура проведения ЖК. (А) Желчный пузырь отделяется от печени сзади. (B) Заклейте пузырный проток. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3: Процедура LCBDE: (a) Отделение КБД. (B) КБД был расчленен в продольном направлении, чтобы обнажить проводниковую проволоку. (C) Холедохоскоп был использован для исследования нижней части КБД и дуоденального сосочка вниз. (D) С помощью холедохоскопа исследовали общий печеночный проток и внутрипеченочный желчный проток вверх. (E) Нижняя часть CBD. (F) Прикорневой желчный проток. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Описание		Количество обучающихся	Процедура
Успешное завершение процедуры ЭРХПГ за 30 минут		4	ЭРХПГ
Неопытные стажеры с трудностями в первые 30 минут			ЭРХПГ
Не испытывает трудностей после 2-3 попыток с помощью репетиторов в последующие 30 минут		4	ЭРХПГ
Без опыта с успешным завершением после 2-3 попыток с помощью репетиторов в последующие 30 минут		4	ЭРХПГ
Успешное завершение процедуры ЖК за 30 минут		4	ЛК
Успешное завершение процедуры LCBDE за 30 минут		4	ЛКБДЕ
Общее количество слушателей		20

Таблица 1: Репрезентативные данные из программы обучения.

Обсуждение

Желчнокаменная болезнь является распространенным и рецидивирующим заболеванием, которое создает проблемы в лечении. С развитием технологий минимально инвазивные методы, особенно комбинированная техника мультископии, все чаще используются в лечении желчнокаменной болезни. В зависимости от размера и распределения камней схемы обработки камней можно классифицировать следующим образом: (1) Для КБД размером менее 1 см, с камнями желчного пузыря или без них, рекомендуется удалять камень с помощью ЭРХПГ с медленным расширением баллона для сохранения функции соска, с ЖК или без него. (2) Для КБД размером более 1 см, с камнями в желчном пузыре или без них, рекомендуется удалять камни с помощью электрогидравлической литотрипсии или корзины для литотрипсии после медленной баллонной дилатации под нипплисохраняющим ЭРХПГ, с ЛК или без него. В качестве альтернативы камни могут быть удалены с помощью LCBDE с LC или без него. Установка билиарного стента под ЭРХПГ в сочетании с LC и LCBDE без Т-образной трубки также является жизнеспособным вариантом. (3) В случаях образования камней во внутрипеченочных желчных протоках подход к лечению может включать лапароскопическую гепатэктомию или чрескожную чреспеченочную холангиоскопию, в зависимости от ситуации и распределения конкрементов. Однократное лечение с использованием лапароскопии или дуоденоскопии часто не позволяет достичь оптимальной эффективности для пациентов с камнями в желчном пузыре и КБД. Совместное применение мультископии привело к революционным изменениям в малоинвазивном лечении желчнокаменной болезни¹⁰. Lv et ^al.11 продемонстрировали, что триэндоскопический подход к сопутствующему холецистолитиазу и холедохолитиазу является безопасным и эффективным, что приводит к сокращению продолжительности госпитализации и снижению затрат. Очевидно, что владение техниками дуоденоскопии, лапароскопии и холедохоскопии играет решающую роль в лечении желчнокаменной болезни. Поскольку отсутствие опыта может привести к более высокому риску побочных эффектов, подготовка и преподавание, по-видимому, приобрели важное значение. Традиционно методы ЭРХПГ обучались с использованием компьютеризированных тренажеров¹² или учебных моделей ex vivo¹³ , в то время как лапароскопические навыки развивались с помощью методов сухой коробки¹⁴ или ex vivo коробки¹⁵ . Тем не менее, эти модели обучения часто не могут эффективно интегрировать преимущества как ЭРХПГ, так и лапароскопических методов. Таким образом, существует острая потребность в новой модели обучения, которая облегчала бы комбинированные методы для обучения мультископии.

Мы разработали живую модель свиньи для обучения комбинированным методам мультископии. Репрезентативные результаты указывают на то, что эта модель эффективна (Таблица 1). Такие методы, как ЭРХПГ, лапароскопическая хирургия и холедохоскопия, могут быть эффективно обучены с использованием этой модели. Данная модель обладает рядом уникальных преимуществ. Во-первых, он полезен для моделирования физиологических и анатомических структур человека. Например, он обеспечивает реалистичное моделирование физиологического пищеварительного тракта для обучения контролю дуоденоскопии, а также возможности для практики остановки кровотечения и наложения швов на желчевыводящие пути с использованием лапароскопических техник¹⁶. Модель свиньи предлагает ценную среду обучения для начинающих врачей. Во-вторых, эта модель свиньи облегчает обучение гибридным методикам. В тех случаях, когда дуоденоскопия оказывается безуспешной, гастроскоп может быть введен в двенадцатиперстную кишку. Затем лапароскопический проводник может быть введен в общий желчный проток через пузырный проток и впоследствии введен в двенадцатиперстную кишку через сосочек. После наблюдения под гастроскопическим контролем можно использовать щипцы для захвата и маневрирования проводника изо рта, прежде чем вернуться к дуоденоскопу для направления провода по намеченному пути в двенадцатиперстную кишку. Кроме того, эта модель делает акцент на командной работе во время учебных занятий, требуя тесного сотрудничества между членами команды. Такой подход воспитывает дух командной работы и развивает коммуникативные навыки среди молодых врачей. Наконец, эта модель обучения воплощает в себе характеристики минимально инвазивной хирургии, отдавая приоритет снижению травматизма. Он направлен на улучшение понимания и мастерства молодых врачей в области минимально инвазивных хирургических практик.

По этическим соображениям мы выбрали живую свинью в качестве модели для дрессировки из-за ее размера и анатомических структур, которые очень похожи на человеческие^. Его значительные размеры позволяют использовать все оборудование и аппаратуру, предназначенные для применения человеком. Кроме того, его анатомические особенности предоставляют ценные возможности для молодых врачей практиковать контроль дуоденоскопии. Среди существующих животных моделей свиньи однозначно подходят для обучения методам мультископии. Во время операции не применялись стратегии обезболивания; Следовательно, свинья не реагировала на происходящее, в то время как частота сердечных сокращений и дыхание оставались стабильными на протяжении всей процедуры. Процесс эвтаназии был проведен быстро и эффективно с использованием инъекции 20 мл хлорида калия под наркозом.

Однако у этой модели свиней есть несколько ограничений. Во-первых, сопутствующие расходы высоки. Основные затраты данной модели возникают из-за закупки свиней, а также необходимого оборудования и аппаратов, что может помешать ее широкому внедрению. Во-вторых, свинья предназначена только для одноразового использования. Из-за экспериментов in vivo , проведенных в физиологических условиях, и производственных повреждений, нанесенных желчевыводящей системе, использование свиней для дальнейших исследований является сложной задачей. Следовательно, это также способствует увеличению затрат на эксперименты. Кроме того, эта модель свиньи не точно представляет модель желчнокаменной болезни. Обнаружение свиньи с естественно протекающим желчнокаменной болезнью представляет значительные трудности; Кроме того, создание искусственной модели желчнокаменной свиньи может быть недопустимым в соответствии с правилами Комитета по уходу за животными. Тем не менее, он остается идеальной моделью для обучения мультископии при желчнокаменной болезни благодаря соответствующим размерам и схожести с физиологическими и анатомическими структурами человека. Даже при отсутствии камней в желчном протоке тренировочная процедура лечения желчнокаменной болезни все равно может быть выполнена эффективно.

Модель может быть улучшена в будущем за счет использования целых органов брюшной полости, полученных со скотобоен, поддерживаемых системами искусственного кровообращения в мокром боксе для моделирования физиологических и анатомических условий. Ожидается, что такой подход будет более экономичным. Благодаря достижениям в области технологий и искусственного интеллекта¹⁸ стало возможным создать мультиэндоскопический учебный искусственный симулятор с использованием виртуальной или дополненной реальности^19,20. Эта разработка коренным образом трансформирует проблему невозможности повторного использования, связанную с текущей моделью.

Модель мультископии комбинированных методик обучения в лечении желчнокаменной болезни является инновационным и практичным методом обучения. Это полезно для повышения квалификации молодых врачей и способности применять мультископическую комбинированную технологию. Этот метод предоставляет ценный практический опыт для медицинских работников, чтобы повысить их навыки в лечении желчнокаменной болезни.

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anesthesia machine	Mindray	WATO EX-20
Choledochoscope	OLMPLUS	CHF-V2
Duodenoscopy	OLMPLUS	TJF-260V
Electric hook	OLMPLUS	A6292
Electrocardiogram monitor	Mindray	iMEC12
Electrocoagulation system	OLMPLUS	ESG-400/USG-400
Guidewire	OLMPLUS	G-240-3527A
Laparoscopic gastric forceps	OLMPLUS	WA64130L
Laparoscopic needle holder	OLMPLUS	WA64700A
Laparoscopic separation forceps	OLMPLUS	WA64320A
Laparoscopy	OLMPLUS	OTV-S400
Sphincterotome	OLMPLUS	KD-V431M-0720
Trocar (5.5 mm, 12 mm)	OLMPLUS	5.5-A5809/12-A5859
Ultrasonic scalpel and equipment	OLMPLUS	TB-0520FCS/TD-TB400
Veress needle	OLMPLUS	SD-301
Vicryl Plus 5-0	ETHICON	VCP433H
Video recording system	OLMPLUS	IMH-20