Postavte si simulátor laparoskopických dovedností

Laparoskopická operační technika se za posledních 30 let stala standardní součástí většiny chirurgických oborů. K jejímu osvojení jsou zapotřebí některé dovednosti, které jsou v otevřené operativě méně relevantní: zrakově-motorická koordinace v okamžiku, kdy zorné pole je v jiném úhlu nežli pole operační, vnímání hloubky v dvojrozměrném obraze, či schopnost provádět řadu úkonů pravou i levou (tzn. dominantní i nedominantní) rukou [1]. Některá úskalí vycházejí z podstaty laparoskopie samotné (relativně omezená hmatová zpětná vazba, dlouhé nástroje zvýrazňující tremor) a většina výkonů má delší učicí křivku než identické otevřené operace [2].

Moderní chirurgii také charakterizuje minimální tolerance chyb, tlak na efektivní využití sálů a stále se zvyšující standardy medicínsko-legálního rázu. [3] To vše vede k odklonu od tradiční výuky chirurga na sále k jiným metodám vzdělávání. Tento článek je určen rezidentům, kteří se chtějí naučit základní laparoskopické úkony prostřednictvím snadno sestavitelného, doma vyrobeného simulátoru (Obr. 1).

Důležitost simulace a praktického cvičení ve výchově začínajících lékařů je stále zřejmější. Hodnocením efektivity tréninku na laparoskopických simulátorech se jen v posledních pěti letech zabývalo 26 prospektivních studií včetně randomizovaných a většina z nich potvrdila přínos cvičení na trenažéru pro osvojení operačních dovedností [3]. Na trhu je v dnešní době k dispozici řada laparoskopických simulátorů, které jsou však ve své většině individuálnímu uživateli zcela nedostupné (jejich prodejní ceny se pohybují od 60 do 1000 GBP). Dokonce i málokteré klinické pracoviště vlastní nějaký typ trenažéru. Přehledový článek o komerčních i doma vyrobených trenažérech vyšel loni a je volně dostupný v anglickém jazyce [2].

Pomineme-li výuku na živých zvířecích modelech, pak neživé simulátory lze rozdělit do tří základních kategorií: 1) Krabicové simulátory jsou nejjednodušší variantou, umožňují manipulaci s reálnými předměty pomocí nástrojů. 2) Počítačem řízené simulátory přinášejí možnost hodnocení výkonu školence pomocí speciálního softwaru. Elektromagnetické senzory na rukou operatéra nebo na konci nástrojů zaznamenávají všechny pohyby a porovnávají zručnost jednotlivých uživatelů. 3) Simulátory na bázi virtuální reality vytvářejí relativně realistické operační prostředí a lze na nich virtuálně provést například celou laparoskopickou cholecystektomii. Nejpokročilejší z nich umějí předstírat odpor tkání a hodnotí výkon operatéra [3].

Zde prezentovaný trenažér spadá do první z uvedených kategorií. K jeho konstrukci jsme použili následující materiál, který je snadno dostupný v maloobchodní prodejní síti: průhlednou plastikovou krabici s odnímatelným víkem o rozměrech 53x35x15 cm; neoprenovou membránu tloušťky 2 mm (pod obchodním názvem Funny Foam dostupnou např. na www.amazon.co.uk); webkameru Canyon CNE-CWC1 s rozlišením 1,3 MPx připojenou k laptopu pomocí rozhraní USB 2.0; světelný zdroj ve formě zářivkového svítidla Derik o výkonu 11W (230V, 50Hz), dovozce Lucerna SK s.r.o.

Do víka krabice jsme vyřízli otvor o velikosti 26x28 cm a na jeho místo vlepili neoprenovou membránu. Do ní jsme předtím vyřízli šest otvorů pro zasunutí operačních nástrojů. Aby nedocházelo k dalšímu natrhávání neoprenu, byly otvory vyztuženy podlepením instalatérským těsněním o průměru 12/25 mm (vnitřní/vnější průměr). Vnitřní stěny krabice jsme vystříkali matnou krycí barvou v tmavě červeném odstínu. Webkameru jsme přilepili zespodu na víko krabice v její podélné ose na opačné straně, než se nachází „operační pole“.

K napodobení břišní dutiny lze použít libovolnou krabici včetně obyčejné kartonové. Velikost krabice má brát v úvahu délku laparoskopických nástrojů a měla by se blížit velikosti insuflované břišní dutiny. Matný nátěr na vnitřní straně jsme zvolili pro minimalizaci odlesků z plastikových stěn; tmavé odstíny pochopitelně pohlcují světlo nejvíce. Existují krabice s půleným víkem, které umožňuje přístup jen do jedné části boxu (k operačnímu poli), zatímco kamera a světelný zdroj zůstávají na místě. Jde o vhodnější řešení, které by autor použil při stavbě příštího simulátoru a doporučuje ho i vám.

Laparoskopické porty lze vyřešit prostým vyvrtáním otvoru v plastikovém víku, ale věrnější nápodobu břišní stěny zajistí gumová či neoprenová membrána. Vyplatí se otvory vyztužit (podlepit), aby nedocházelo při déledobějším užívání k jejich nechtěnému rozšiřování.

Jako zdroj osvětlení různí autoři používají denní světlo, LED diody, zářivky, anebo vestavěný světelný zdroj webkamery. V našem simulátoru se problémem neukázal nedostatek světla (jak jsme se původně mylně domnívali), ale jeho přebytek. Intenzivní osvětlení v blízkosti „operačního pole“ trenažéru eliminuje stíny vrhané nástroji, ale způsobuje ostré kontrasty, což vede ke ztrátě povrchové struktury zobrazených objektů. (Avšak pozor, příliš nízká hladina osvětlení zase vede ke zpožďování pohybu nástrojů na monitoru.) Vyhněte se proto umístění světelného zdroje kolmo nad operačním polem; jeho popředí se bude topit v relativním stínu, zatímco střed a pozadí budou přesvícené. Napájecí kabel svítidla je vyveden z krabice otvorem vyříznutým v její stěně, stejně jako USB kabel kamery.

Ke snímání a přenosu obrazu lze kromě webkamery použít standardní videokameru nebo vestavěnou kameru iPadu či chytrého telefonu. Námi použitá webkamera nabízí zcela vyhovující rozlišení až do 1024x768 pixelů, což ale na počítači s procesorem AMD 1,0 GHz a 4 GB RAM vedlo ke zpožďování pohybu nástroje na obrazovce a bylo nutné snížit rozlišení na 800x600 pixelů. U počítače s procesorem AMD 3,3 GHz a 8 GB DDR4 RAM nebyl ani při maximálním rozlišení s rychlostí přenosu obrazu problém. Mezi vzorkovací frekvencí kamery 50 versus 60 Hz jsme znatelný rozdíl nepozorovali.

Jednotlivé díly simulátoru jsou spojeny dvousložkovým epoxidovým lepidlem. Jistě by šlo použít i vrtačku a spojování pomocí vrutů. V každém případě doporučuji umístění součástí lapažéru před definitivním upevněním nejprve vyzkoušet a dle potřeby upravit.

Výzkum prokázal, že nácvik na simulátorech zlepšuje technické dovednosti, zkracuje operační čas a snižuje riziko komplikací. Chirurgové cvičení na simulátoru měli v experimentu při závěrečném testu lepší výsledky než kontrolní skupina [3]. Jednou ze studií bylo také zjištěno, že „rozehřívací“ cvičení na trenažéru zlepšuje výkon během následné skutečné laparoskopické operace [4].

Je zjevné, že simulátory budou hrát ve vzdělávání v chirurgických oborech výraznější roli než dosud. Možnost nácviku technických dovedností (Obr. 2) v kontrolovaném prostředí až do požadované úrovně, kdy teprve bude přípustné provést úkon na pacientovi, se promítne do vyšší bezpečnosti a kvality lékařské péče. Jde o celosvětový trend, kterému bychom se neměli vyhýbat.

Autor věří, že popisovaný simulátor usnadní mladým chirurgům vstup do světa laparoskopické operativy.

MUDr. Jan Hrbáček, PhD.

Urologické oddělení Thomayerovy nemocnice

Vídeňská 800

140 59 Praha 4 – Krč

e-mail: jan.hrbacek@ftn.cz