Kostengünstige, einfache und unkomplizierte Erstellung

Jan 11, 2024

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 6073 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Trainingssets für Laparoskope zum tiefen Nähen unter Endoskopen sind im Handel erhältlich; Allerdings waren zuvor berichtete Trainingskits für die endoskopische transnasale transsphenoidale Hypophysen-/Schädelbasischirurgie (eTSS) nicht auf dem Markt erhältlich. Darüber hinaus hat der zuvor berichtete kostengünstige, selbst hergestellte Bausatz den Nachteil, dass er unrealistisch ist. Ziel dieser Studie war es, ein kostengünstiges Trainingskit für das eTSS-Dura-mater-Nähen zu entwickeln, das möglichst realitätsnah ist. Die meisten notwendigen Dinge wurden im 100-Yen-Laden (1-Dollar-Laden) oder im Alltagsbedarf beschafft. Als Alternative zum Endoskop kam eine Stabkamera zum Einsatz. Durch die Zusammenstellung der Materialien entstand ein einfaches und benutzerfreundliches Trainingsset, das nahezu identisch mit der tatsächlichen Dura-Nähsituation ist. Mit eTSS wurde erfolgreich und kostengünstig ein einfaches und benutzerfreundliches Trainingskit für das Dural-Nähen entwickelt. Dieses Kit soll für tiefe Nahtoperationen und die Entwicklung chirurgischer Instrumente für die Ausbildung verwendet werden.

In Japan werden jedes Jahr knapp 3000 Fälle von Hypophysenoperationen durchgeführt; Unter ihnen ist die endoskopische transnasale transsphenoidale Hypophysen-/Schädelbasisoperation (eTSS) am häufigsten, wobei die Zahl der Fälle jedes Jahr zunimmt1. In den meisten Fällen machen die Chirurgen einen Schnitt durch die Dura der Hypophyse und entfernen den Tumor. Wenn keine Arachnoidalschädigung vorliegt und kein Liquor austritt, ist es erfahrungsgemäß ausreichend, Fibrinkleber aufzutragen, nachdem das Fett in der exzidierten Höhle verdichtet wurde. In Situationen, in denen eine intraoperative Liquorleckage beobachtet wird, reicht diese Methode jedoch allein nicht aus. Typische Rekonstruktionsmethoden umfassen den Duralverschluss mit verschiedenen Patch-Transplantaten, einschließlich Faszien-Patch-Transplantaten2,3,4,5,6,7, und das Abdecken des Defekts mit einem vaskularisierten, gestielten Nasenseptumlappen8,9,10,11. Ersteres umfasst die Sealing-Seal-Methode, die jedoch nur dann angewendet werden kann, wenn der Knochenrand um den Duraldefekt verbleibt. Der AnastoClip wurde in eTSS12 als einfache Methode zum Nähen der Dura mater beschrieben, weist jedoch mehrere Einschränkungen auf. Das Gerät ist teuer und kann ohne ausreichende Nahtzugabe nicht richtig befestigt werden. Daher sind häufig klassische Nahttechniken mit Nadel und Faden erforderlich, diese sind jedoch aufgrund der Notwendigkeit einer tiefen Manipulation schwierig und erfordern Übung, um die Technik zu beherrschen.

Trainingskits zum Üben der Laparoskopie mit tiefer Naht unter dem Endoskop können wir kostengünstig selbst herstellen13 oder im Handel erwerben14,15. Mittlerweile sind keine vergleichbaren eTSS-Übungskits auf dem Markt erhältlich. Es wurde über die Entwicklung eines kostengünstigen Trainingskits für das Nähen in eTSS berichtet16, das jedoch den Nachteil hat, dass es unrealistisch ist. Hypophysen-Chirurgie-Simulatoren gibt es für andere Zwecke als zum Training des Dura-Nähens, aber sie sind sowohl groß als auch teuer17,18,19,20,21, was ein Hindernis für den Erwerb von Fertigkeiten darstellt. Ziel dieser Studie war es daher, ein spezielles Dura-Naht-Trainingskit für eTSS zu entwickeln, das der Realität so nahe wie möglich kommt und dies zu möglichst geringen Kosten.

Die Richtlinie wurde entwickelt, um die sonstigen Kosten so niedrig wie möglich zu halten, basierend auf der Annahme, dass die meisten Chirurgen über elektronische Geräte wie PCs und Monitore verfügen würden. Die meisten notwendigen Artikel wurden im 100-Yen-Laden (1-Dollar-Laden) gekauft oder es wurden Gebrauchsgegenstände verwendet. Tabelle 1 listet die für die Herstellung des Übungssets erforderlichen Artikel und deren Anwendung auf.

Die Bilder wurden mit einer Stabkamera (ca. 40 US-Dollar, BOEOC, Guangdong, China) aufgenommen und zur Projektion an das elektronische Gerät jedes Einzelnen angeschlossen. Die Kamera, die über einen Vergrößerungsbereich von 10- bis 200-fach, einen einstellbaren Brennweitenbereich von 10 bis 500 mm und eine Auflösung von bis zu 1280 × 720 Pixel verfügt, ist außerdem mit einem eingebauten LED-Licht ausgestattet, das eingestellt werden kann für Helligkeit. Die erforderlichen chirurgischen Instrumente waren entweder der eigene Nadelhalter des Chirurgen oder kostengünstige Pinzetten für die Wasserpflanzenpflege (Gex, Osaka, Japan). Zum Nähen wurde Surgipro™ II (Covidien Japan, Tokio, Japan) verwendet.

Für eTSS wird das EndoArm-Endoskopsystem (Olympus, Tokio, Japan) mit einer Kamera mit einem Sichtfeld von 0° zur Manipulation in der Nasenhöhle und Keilbeinhöhle im Nippon Medical School Hospital verwendet. Für die Manipulation innerhalb der Sella Turcica wird eine Kamera mit einem Sichtfeld von 30° verwendet (Abb. 1A). Gleichzeitig wird das Endoskop am unteren Ende der Nasenhöhle platziert, um sicherzustellen, dass sich die chirurgischen Instrumente nicht gegenseitig behindern. Die Kopfposition des Patienten wird angehoben und so eingestellt, dass der Einführwinkel des Geräts in die Nasenhöhle etwa 30° von der horizontalen Ebene beträgt (Abb. 1B). Der Betrachtungswinkel von 30° projiziert nahezu horizontal, so dass das Ziel durch die Positionierung der Stabkamera wie in Abb. 1C dargestellt erreicht werden kann.

Schematische Darstellung des Mittellinien-Sagittalabschnitts des Kopfes, die das Konzept zur Herstellung eines Trainingskits zeigt. (A) Konzeptdiagramm mit einem Endoskop, das in der realen Chirurgie verwendet wird. Zum Einsatz kam das EndoArm-Endoskopsystem mit einer Kamera mit 0°-Sichtfeld zur Manipulation in der Nasenhöhle und der Keilbeinhöhle (S) sowie einer Kamera mit 30°-Sichtfeld zur Entfernung von Tumoren (T) in der Sella turcica . (B) Konzeptdiagramm in der tatsächlichen Operationsposition. (C) Überlegungen zum Platzierungsort einer Stabkamera für das Trainingskit. Die Illustrationen wurden mit BioRender.com erstellt.

Um das Grundgerüst zusammenzubauen, wurde der Schneidebrettständer vorbereitet und zwei Türstopper (15° Neigung) und zwei 50-cm³-Spritzen geschnitten (Abb. 2A). Anschließend wurden die Einzelteile zusammengebaut (Abb. 2B). Das ursprüngliche Konzept wurde mit der Installation der Stabkamera umgesetzt. Die restlichen Materialien wurden wie in Abb. 3A gezeigt vorbereitet und geschnitten. Der Boden des Messlöffels wurde ausgehöhlt und der Messteil wurde weiß lackiert, um die Keilbeinhöhle nachzubilden. Diese Materialien wurden dann mit dem Grundgerüst verbunden (Abb. 3B). Die Gesamtkosten betrugen weniger als 10 $.

Materialien des Grundgerüsts, die für das Trainingskit verwendet werden. (A) Materialien für das Grundgerüst. Linkes Feld vor dem Zuschnitt; rechtes Panel, nach dem Schneiden. (B) Nach der Montage. Beachten Sie, dass das ursprüngliche Konzept umgesetzt wurde.

Weitere Materialien, die für das Trainingskit verwendet werden. (A) Materialien für andere Objekte. Linkes Feld vor dem Zuschnitt; rechtes Panel, nach dem Schneiden. Der Boden des Messlöffels wurde ausgehöhlt und der Messteil mit Farbe weiß eingefärbt, um die Keilbeinhöhle nachzubilden. (B) Nach der Montage.

Abbildung 4A zeigt den Trainingsablauf. Durch die Platzierung des Papierstrohhalms an der Stelle, an der sich normalerweise das Endoskop befindet, wird sichergestellt, dass die Bedienbarkeit der eines tatsächlichen chirurgischen Eingriffs näher kommt. Der Korridor des Instruments ist durch die Spritze und den Messlöffel schmaler und nähert sich somit einer echten chirurgischen Situation an. Das von der Stabkamera aufgenommene Bild ist in Abb. 4B dargestellt. Die 30°-Ansicht blickt von unten auf die Dura mater der Sella turcica, verglichen mit der 0°-Ansicht, bei der das Endoskop durch die Nasenhöhle eingeführt wird.

Training mit Ausrüstung. (A) Linkes Feld, Training mit Ausrüstung; rechtes Feld, vergrößerte Ansicht hier. (B) Das von der Stabkamera aufgenommene Bild. Obere und untere Tafel, die 0°- bzw. 30°-Ansichten.

Das fertige Trainingsset wurde zur Durchführung der Nahtübungen verwendet. Wie bei einer echten endoskopischen Operation ist das auf dem Monitor angezeigte Bild flach; Daher ist für die Beherrschung des Geräts Erfahrung erforderlich, aber mit der Übung werden die Chirurgen mit dem Gerät vertraut. Zwei typische Übungsszenen sind in Abb. 5A,B dargestellt.

Tatsächliche Ausbildung. Obere Tafeln, die Bilder des Übens; Untere Panels, das Operationsfeld vorgesehen. (A) Naht der Hypophysen-Dura mater, eingeschnitten in einem einzigen horizontalen Buchstaben. (B) Naht eines großen Einschnitts der Dura mater der Hypophyse mit einem freien Transplantat.

Abbildung 5A zeigt eine Situation, in der die Naht der Dura mater der Hypophyse in einem einzigen horizontalen Buchstaben eingeschnitten wird. Dies zu üben ist zum Beispiel nützlich für das Nähen der Dura bei der Fensteroperation bei Rathke-Spaltenzysten. Es wurde die einfache Slip-Knot-Technik verwendet, bei der das Nahtmaterial durch die Dura mater geführt, außerhalb des Körpers abgebunden und in das tiefe Operationsgebiet geschickt wird22.

Abbildung 5B zeigt ein erweitertes transsphenoidales Operationsfeld mit einem breiten Einschnitt in die Dura der Hypophyse. Bei diesen Erkrankungen ist die Dura häufig geschrumpft und ein Zusammennähen der Dura mater ist in der Regel nicht möglich; Daher wird ein freies Transplantat, beispielsweise die Fascia lata, auf die Unterlage gelegt und vernäht. Diesmal wird ein quadratisch geschnittener Nitrilhandschuh als Ersatz für ein freies Transplantat verwendet; Daher ist das Gefühl etwas anders als beim eigentlichen Fascia-lata-Transplantat, die Technik eignet sich jedoch zum Nähen des Transplantats und der Dura mater.

In dieser Studie wurde ein kostengünstiges, einfaches und benutzerfreundliches Trainingskit für das Dura-Nähen in der endoskopischen transnasalen Hypophysenchirurgie entwickelt. Die Gesamtkosten für die Übung betrugen weniger als 50 US-Dollar, einschließlich der Kosten für die Stabkamera. Trotz geringfügiger Unterschiede, wie z. B. dass sich die Nasenhöhle nicht wie bei einem lebenden Patienten ausdehnte, entstand eine Situation, die fast identisch mit einer echten Operation war. Als Material für die Dura Mater wurde Parafilm verwendet, der sich leicht entfernen ließ und das Gefühl beim Eindringen der Nadel dem der echten Dura Mater sehr nahe kam. Bei starkem Ziehen mit einer Pinzette hat es jedoch den Nachteil, dass es sich ausdehnt und verformt; Daher wären andere gute Materialien eine bessere Lösung. Das Set eignet sich zum Üben von Duralnähten, da die Duralnaht der Sella turcica jedoch häufig nicht vollständig wasserdicht gemacht werden kann, sind Hilfsmaterialien wie Fetttransplantate und Fibrinkleber erforderlich, um das Austreten von Rückenmarksflüssigkeit bei echten Operationen zu verhindern.

Beim Nähen der Hypophysendura wird die Endoskopkamera mit einem Sichtfeld von 30° am unteren Ende der Nasenhöhle platziert. Einige Hypophysenchirurgen verwenden ein 0°-Endoskop anstelle eines 30°-Endoskops. In diesen Fällen können die Auszubildenden den Papierstrohhalm entfernen und eine Stabkamera durch die Spritze einführen, die die Nasenhöhle nachahmt. Mit anderen Worten: Dieses Trainingsset kann sowohl im 0°- als auch im 30°-Sichtfeld verwendet werden.

Obwohl dieses Trainingsset kostengünstig, einfach und benutzerfreundlich ist, werden die Winkel genau wie bei einer tatsächlichen Operation sorgfältig berechnet. EndoArm wird hauptsächlich mit einer Kamera mit 0°- und 30°-Sichtfeld in eTSS verwendet; Darüber hinaus wird gelegentlich eine Kamera mit 70°-Sichtfeld für Beobachtungen in Richtung der vorderen Schädelbasis verwendet. Wie in Abb. 6 dargestellt, kann dieses Trainingskit auch die Sicht von EndoArm mit einer Kamera mit 70°-Sichtfeld simulieren. Die Fähigkeit, im gleichen Winkel wie ein tatsächliches chirurgisches Endoskop zu beobachten, lässt daher darauf schließen, dass dieses einfache und benutzerfreundliche Trainingsset nicht nur für Nähübungen, sondern auch für die Entwicklung guter chirurgischer Instrumente zum Nähen verwendet werden kann. Mit anderen Worten: Obwohl es Berichte über die Entwicklung chirurgischer Geräte mit teuren Modellen gibt23,24, besteht die Möglichkeit, dass die Entwicklung ohne den Einsatz solch hochwertiger Modelle erfolgen kann.

Beobachtung der vorderen Schädelbasis. Dieses Trainingskit kann auch die Sicht von EndoArm mit einer Kamera mit 70°-Sichtfeld simulieren. Die Illustration wurde mit BioRender.com erstellt.

Nadelhalter für die Dura-Mater-Naht bei eTSS sind sehr teuer, werden sie aber nur zum Üben verwendet, können preiswerte Pinzetten ersetzt werden, wenn diese einen festen Halt an der Pinzettenspitze haben. Obwohl kostengünstige Nadelhalter für das Training ausreichen würden, wäre das Gefühl anders, was darauf hindeutet, dass es in der Praxis nach Möglichkeit vorzuziehen ist, dieselben zu verwenden wie in der echten Chirurgie. Ebenso ist es besser, beim Training die gleichen Nähte zu verwenden wie bei der tatsächlichen Operation. Wenn im Training jedes Mal mit der einfachen Slip-Knoten-Methode genäht wird, wird die Naht immer kürzer, was ein Problem darstellt. Wenn eine große Anzahl von Nähten verfügbar wäre, wäre dies vorzuziehen; Obwohl es schwierig ist, es zu erreichen, kann das Training dennoch mit nur einer Nadel erreicht werden. Die Praxis lässt sich in einen Prozess zur Nadelpenetration und einen Prozess zur Ligatur mit der einfachen Slip-Knot-Methode unterteilen. Allein für den Ligationsvorgang können zum Üben preiswerte Fäden, wie z. B. Drachenschnur, verwendet werden.

Das Trainingskit für diese Studie wurde von Neurochirurgen erstellt, die sich bereits mit der Hypophysenchirurgie auskennen. Daher besteht die Einschränkung, dass wir den Übungseffekt bei unerfahrenen jungen Chirurgen nicht bewerten konnten. Das Messen der zum Nähen benötigten Zeit vor und nach dem Training kann vorzuziehen sein. Dies ist jedoch möglicherweise nicht angemessen, da die Nahtzeit bei echten chirurgischen Eingriffen von anatomischen Faktoren wie der Größe des Nasengangs des Patienten beeinflusst wird und es wichtiger ist, dass die genauen Nähte zuverlässig sind als schnelle Verfahren. Es wird jedoch erwartet, dass unerfahrene junge Chirurgen durch das Üben mit diesem Kit mit der Operation der tiefen Naht vertraut werden können. Trotz der inhärenten Subjektivität verspürten wir beim Durchführen des Nähens in einer echten Operation weniger Stress und die Nahtzeit wurde durch das Üben mit diesem Trainingsset verkürzt (Daten nicht gezeigt).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit geringem Aufwand erfolgreich ein einfaches und benutzerfreundliches Trainingskit für das Dural-Nähen in eTSS erstellt wurde. Wir hoffen, dass dieses Kit in Zukunft weit verbreitet sein wird und dass viele Hypophysenchirurgen das Nähen üben werden, was dazu beitragen wird, das Niveau der Hypophysenchirurgie zu erhöhen. Darüber hinaus wird erwartet, dass dieses Kit für die Entwicklung chirurgischer Instrumente verwendet werden kann, ohne dass hochwertige Modelle verwendet werden müssen.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel enthalten.

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Diese Arbeit wurde durch den JFE-Zuschuss (The Japanese Foundation for Research and Promotion of Endoscopy) unterstützt. Die Autoren verwendeten BioRender (https://biorender.com) bei der Erstellung der Abbildungen 1 und 6.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Yujiro Hattori und Eitaro Ishisaka.

Abteilung für Neurologische Chirurgie, Graduate School of Medicine, Nippon Medical School, 1-1-5 Sendagi, Bunkyo-ku, Tokio, 113-8603, Japan

Yujiro Hattori, Eitaro Ishisaka, Shigeyuki Tahara, Koji Suzuki und Akio Morita

Abteilung für Anatomie und Neurobiologie, Graduate School of Medicine, Nippon Medical School, Tokio, Japan

Yujiro Hattori

Abteilung für Neurochirurgie, Medizinische Fakultät der Juntendo-Universität, Tokio, Japan

Shinichiro Teramoto

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Konzeptualisierung, YH und EI; Methodik, YH, EI, S.Ta., KS und S.Te.; Schreiben – Original- und Endentwurfsvorbereitung, YH und EI; Schreiben – Rezension und Bearbeitung, S.Ta. und S.Te.; Aufsicht, AM Alle Autoren haben das Manuskript überprüft.

Korrespondenz mit Yujiro Hattori.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Hattori, Y., Ishisaka, E., Tahara, S. et al. Entwicklung eines kostengünstigen, einfachen und benutzerfreundlichen Trainingskits für das Nähen der Dura mater in der endoskopischen transnasalen Hypophysen-/Schädelbasischirurgie. Sci Rep 13, 6073 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-32311-2

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Eingegangen: 3. Juli 2022

Angenommen: 25. März 2023

Veröffentlicht: 13. April 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-32311-2

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