李天宇 陳 陽 鄧爾勒 呂宇琦 馮 鑫 莫林鍵 顏海標 黎承楊 程繼文
(廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科,廣西南寧市 530021)
【提要】 達芬奇手術機器人因在腹膜后、恥骨后等狹窄區(qū)域的手術中具有更高的靈巧性,受到了泌尿外科醫(yī)師的青睞。但由于手術機器人的價格昂貴和臨床工作安排緊湊,對住培醫(yī)師進行達芬奇手術機器人的操作培訓難以實現(xiàn)。通過模擬醫(yī)學的方法,讓住培醫(yī)師熟悉機器人的構造和操作流程,提高其手術技巧,是目前機器人手術操作培訓最為可行的方法。
達芬奇手術機器人自2000年在美國面世后,首先應用于前列腺癌根治術,其在恥骨后等狹窄區(qū)域具備更高的手術靈巧性和精準性。近年來手術機器人在前列腺癌根治術中的運用比例從13.6%上升到了72.6%,并在臨床上得到推廣和普及[1-2]。而與之相對應的是在住院醫(yī)師中進行手術機器人的微創(chuàng)技術培訓,也經(jīng)歷了單控臺、雙控臺、機器人手術模擬訓練平臺的變遷。本文結合手術機器人的培訓需求、目的和現(xiàn)存培訓方式等,探討機器人手術模擬訓練平臺在泌尿外科住院醫(yī)師微創(chuàng)技術培訓中的應用效果,以期提高泌尿外科住院醫(yī)師的微創(chuàng)操作技術。
目前的手術機器人主要分為腹腔鏡手術機器人、骨科手術機器人、神經(jīng)外科手術機器人及血管介入手術機器人。達芬奇手術機器人作為高級的腹腔鏡系統(tǒng),其在手術機器人中的技術成熟度高,應用的范圍廣,是手術機器人行業(yè)的研發(fā)重點。隨著國內(nèi)外不同品牌的手術機器人不斷地在臨床上投入使用,手術機器人在醫(yī)院的普及程度得到進一步提升。與此同時,手術機器人手術的逐步推廣也對臨床醫(yī)師的操作技術提出了新要求。
手術機器人是未來微創(chuàng)治療的主方向之一。其可以在骨盆內(nèi)、腹膜后間隙等狹窄區(qū)域進行手術,達到精細分離、精準切割以及縫合重建等目的。手術機器人具有三維視野、“仿生手”操作便利、機械臂過濾人手不自主震顫等優(yōu)勢。達芬奇手術機器人自2006年進入國內(nèi)醫(yī)院開展臨床治療后,其在泌尿外科領域發(fā)展迅速,陸續(xù)被應用于多種高難度手術,如前列腺癌根治術、腎部分切除術、腎盂輸尿管重建術和下腔靜脈癌栓取出術等,并提出了新的行業(yè)標準[3-5]。
住院醫(yī)師規(guī)范化培訓是培養(yǎng)臨床人才最重要的一環(huán),其重要性不言而喻。國家在住院醫(yī)師規(guī)范化培訓期間,對不同專業(yè)的住院醫(yī)師賦予差異化的培養(yǎng)目標與任務[6]。目前,泌尿外科的內(nèi)鏡技術等微創(chuàng)技術在外科領域發(fā)展迅猛,這對泌尿外科專業(yè)住院醫(yī)師的規(guī)范化培訓、帶教老師和培訓基地都提出了更高的要求,同時泌尿外科住院醫(yī)師還面臨培訓時間短、培訓內(nèi)容多和技術更新快等挑戰(zhàn)。基于此,對于泌尿外科住院醫(yī)師的規(guī)范化培訓,需借助現(xiàn)代教學新手段,進行教學改革,才能適應新的要求和培養(yǎng)出適用型醫(yī)學人才。由于侵入性操作具有創(chuàng)傷大、創(chuàng)口恢復時間長、易造成感染等弊端,泌尿系統(tǒng)疾病患者在接受治療時對這一操作有較強烈的排斥,故而借助內(nèi)鏡的微創(chuàng)技術治療泌尿系統(tǒng)疾病時患者的接受度較高。因此,對泌尿外科住院醫(yī)師微創(chuàng)操作技術進行培訓十分必要,但這一培訓存在如下困難:(1)住院醫(yī)生在常見病例中使用內(nèi)鏡等微創(chuàng)技術進行操作的實踐機會較多,如尿道膀胱鏡檢查等,然而其在罕見和高?;颊咧械牟僮鳈C會則較少;(2)昂貴、易損壞的器械操作限制了住院醫(yī)師在規(guī)范化培訓中的學習和操作機會;(3)在傳統(tǒng)的泌尿外科帶教和培訓過程中,住院醫(yī)師獲得學習和培訓的機會不穩(wěn)定,對于部分操作薄弱的環(huán)節(jié),帶教老師無法進行專項強化和針對性訓練。
模擬技術是利用相似原理建立研究模型,通過模型間接研究原型規(guī)律的實驗方法,而醫(yī)學模擬教育則是將模擬技術應用于醫(yī)學教育[7]。當前現(xiàn)代醫(yī)學模擬教育進入了快車道。在對患者進行臨床實踐和有創(chuàng)操作之前,充分的模擬培訓是降低醫(yī)療風險、提高醫(yī)師操作熟練程度、保證醫(yī)療安全的重要一環(huán)。模擬醫(yī)學為泌尿外科住院醫(yī)師規(guī)范化培訓提供了更多的模具,例如模擬膀胱鏡檢查、輸尿管鏡檢查、普通腹腔鏡操作器械、全功能微創(chuàng)外科手術模擬訓練系統(tǒng)、機器人手術模擬訓練平臺等,這些模具能讓泌尿外科住院醫(yī)師反復練習,不斷強化其專項技能,在不涉及患者醫(yī)療隱患的前提下充分了解泌尿外科常用的內(nèi)鏡系統(tǒng),從而熟練掌握操作流程和技巧,為日后的臨床實踐打下堅實的基礎[8]。
3.1 達芬奇手術機器人的傳統(tǒng)培訓模式及其在應用中存在的困難 達芬奇手術機器人在住院醫(yī)師規(guī)范化培訓中的傳統(tǒng)模式如下:(1)使用單控臺達芬奇手術機器人對住培醫(yī)生進行技能培訓,培訓和手術的時間必須間隔開來。由于單控臺達芬奇手術機器人在設計上存在局限,外科手術的“傳幫帶”無法在一個控制臺上同時完成,需要術者退出紅外線感應區(qū)才能切換手術醫(yī)師進行其他手術步驟的操作。(2)雙控臺達芬奇手術機器人的優(yōu)勢在于其具備了主控制臺與副控制臺,若住培醫(yī)師在學習手術操作的過程中遇到難以處理的情況,帶教老師可以通過另一個控制臺即時切換并順利完成手術,給接受培訓的住院醫(yī)師提供更真實的體驗和學習,且術中患者出現(xiàn)手術相關風險的概率較低[9]。雖然通過雙控臺對住院醫(yī)師進行達芬奇手術機器人操作技術的培訓有一定的優(yōu)勢,但由于達芬奇手術機器人耗費昂貴,目前我國僅僅擁有252臺,其中北京、上海和廣州的達芬奇手術機器人數(shù)量占全國的27.3%;而其他地區(qū),尤其是西部地區(qū)較少有醫(yī)院引進這一手術機器人,因而在實際的住院醫(yī)師規(guī)范化培訓中,較難實現(xiàn)達芬奇手術機器人的相關操作培訓[10]。此外,能夠操作達芬奇手術機器人進行外科手術的臨床醫(yī)師因繁重的工作任務,難以在規(guī)范化培訓中對住院醫(yī)師進行達芬奇手術機器人的操作培訓和帶教。綜合上述多種原因,泌尿外科住院醫(yī)師接觸達芬奇手術機器人的機會、學習的時間和難度不言而喻。
3.2 模擬醫(yī)學在泌尿外科住院醫(yī)師手術機器人操作培訓中的應用 機器人外科手術規(guī)范化培訓分6個階段進行,分別是機器人理論知識學習、模擬器訓練、顯微外科操作訓練、實物模擬訓練、動物手術訓練以及手術觀摩學習等[11],但由于這6個階段在住院醫(yī)師規(guī)范化培訓階段難以完全實現(xiàn),因而在機器人外科手術傳統(tǒng)培訓階段的基礎上聯(lián)合使用模擬醫(yī)學,有助于提升住院醫(yī)師對手術機器人的熟悉度及操作熟練度,避免因培訓不足而在臨床上進行機器人外科手術時出現(xiàn)操作失誤等情況[12]。將模擬醫(yī)學應用于住院醫(yī)師手術機器人操作規(guī)范化培訓中,可以讓泌尿外科住院醫(yī)師熟悉手術機器人的構造和操作流程,提高其機器人手術的操作技巧,并對薄弱環(huán)節(jié)進行強化。模擬醫(yī)學的上述優(yōu)勢在機器人手術培訓中發(fā)揮了舉足輕重的作用。
3.3 機器人手術模擬訓練平臺在泌尿外科住院醫(yī)師規(guī)范化培訓中的應用
3.3.1 機器人手術模擬訓練平臺的分類 機器人手術模擬訓練平臺經(jīng)過歷代的發(fā)展[13],其學習的真實性和可轉移性得到了提高和肯定[14]。既往較常用的四種機器人手術模擬訓練平臺為dV-Trainer、 Da Vinci Skills Simulator、Robotic Surgery Simulator、RobotiX Mentor[2]。經(jīng)過不斷的技術改進, mimic-dV-Trainer (MdVT)成為目前最通用的機器人手術模擬訓練平臺,其除了能夠進行機器人手術基本操作技能的培訓,還可以通過軟件導入不同術者的手術內(nèi)容,讓住培醫(yī)師在VR環(huán)境下參與模擬手術全過程。
3.3.2 機器人手術模擬訓練平臺在外科手術培訓中的運用 由于機器人手術的操作手柄、各種腳踏板(包括操控觀察鏡及能量平臺等)等工具與傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術工具的結構和設計相差甚遠,因此,外科手術前對住院醫(yī)師進行模擬訓練平臺的學習、訓練、評估,能增進住院醫(yī)師對機器人手術中的操作手柄、各種腳踏板的功能和用途的了解和掌握。大型醫(yī)學中心通過讓住院醫(yī)師接受機器人模擬器下的培訓,如觀察鏡的聚焦和移動、手術分離、持針縫合、切換能量工具等,縮短了住院醫(yī)師的學習時間,降低了患者的手術風險。
3.3.3 機器人手術模擬訓練平臺在泌尿外科住院醫(yī)師培訓中的運用 我們總結了近一年廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科住培醫(yī)師的模擬培訓經(jīng)驗,具體如下:(1)MdVT機器人手術模擬訓練平臺在外觀、操控手柄、操控腳踏板和操作模式上與達芬奇手術機器人相似,利用其對泌尿外科住培醫(yī)師進行模擬培訓,使住培醫(yī)師能夠近距離的接觸和體驗,可降低其對機器人手術及器械的陌生感。具體來說,3D立體目鏡的頭枕可使醫(yī)師適應身體前傾和端坐位的操作模式,了解控制臺界面及功能,自主操控內(nèi)手腕器械和內(nèi)鏡,同時完成常規(guī)腹腔鏡手術中術者和扶鏡手的工作,了解各種腳踏板(器械臂切換踏板、內(nèi)鏡控制踏板、控制手柄離合踏板、能量器械激活踏板)的分布及功能等。但由于MdVT機器人手術模擬訓練平臺尚未有針對頭部紅外線傳感器的功能設置,因而對于術者頭部退出紅外線感應區(qū)后機器臂即刻停止工作的模擬情形尚無法設置。(2)MdVT機器人手術模擬訓練平臺的反復練習可提高泌尿外科住培醫(yī)師尋找鏡頭、快速移動鏡頭、捕獲視野和手術器械、分離組織、操作縫針等技巧和手術效率。(3)MdVT機器人手術模擬訓練平臺通過導入不同術者的不同手術內(nèi)容,讓泌尿外科住培醫(yī)師通過3D立體目鏡實景體驗諸如前列腺癌根治術等經(jīng)典手術過程,了解相應的手術技巧、并發(fā)癥的防治等。(4)MdVT機器人手術模擬訓練平臺在泌尿外科住培醫(yī)師學習手術操作的過程中,可以幫助住培醫(yī)師了解機器人手術對助手的各種要求,例如協(xié)助主刀醫(yī)生抽吸煙霧以保持視野清晰、血管的離斷等。另外,MdVT機器人手術模擬訓練平臺還兼具共同培養(yǎng)使用機器人進行手術的術者和助手的作用,可有效提高機器人手術術者與助手的默契程度,保障手術的效率和安全。(5)MdVT機器人手術模擬訓練平臺可以對泌尿外科住培醫(yī)師的綜合訓練做出即時評價,指出模擬訓練的薄弱環(huán)節(jié),并進行選擇性強化培訓。(6)相較于傳統(tǒng)的達芬奇機器人手術醫(yī)師的培養(yǎng)模式,MdVT機器人手術模擬訓練平臺具有更好的經(jīng)濟可及性及培訓普及性。
3.3.4 機器人手術模擬訓練平臺的優(yōu)勢及可能存在的問題 機器人手術模擬訓練平臺在外科手術培訓中具有讓外科醫(yī)師提前接觸和了解手術機器人結構和特性等優(yōu)勢。同時,通過分梯次的培訓,可以明顯縮短機器人主刀醫(yī)師的學習時間,也可減少后續(xù)的醫(yī)療損傷[12]。故而,機器人手術模擬訓練平臺被越來越多的醫(yī)療中心及住培醫(yī)師接納[15]。然而,機器人手術模擬訓練平臺在外科手術培訓中也存在一些限制,例如其對培訓基地、培訓導師及培訓的整體設計都提出了更高的要求,這也導致了其在近期內(nèi)無法實現(xiàn)廣泛推廣[15]。相較于其他常見的腹腔鏡微創(chuàng)外科培訓,機器人手術模擬訓練平臺對于師資力量的培訓和課程的設計尚缺乏統(tǒng)一的標準,其仍處在繼續(xù)摸索、總結的階段。
綜上所述,我們通過早期的探索,讓我院的泌尿外科住培醫(yī)師在微創(chuàng)技術規(guī)范培訓階段盡早地接觸MdVT機器人手術模擬訓練平臺,并進行相應的培訓,有利于住培醫(yī)師在完成規(guī)范化培訓后更快地融入機器人手術團隊的工作中,且手術效率和安全性與文獻報道[15]一致,具有良好的應用前景。MdVT機器人手術模擬訓練平臺的培訓對于泌尿外科住培醫(yī)師的培訓學習具有前瞻性的補充作用,豐富了規(guī)范化培訓的內(nèi)容和深度,更加貼近快速發(fā)展的微創(chuàng)技術的前沿需求。