RU2769745C1

RU2769745C1 - Method for teaching the principles of optimal navigation in performing endoscopic endonasal surgical interventions using simulation technologies

Info

Publication number: RU2769745C1
Application number: RU2021122663A
Authority: RU
Inventors: Инна Григорьевна Колбанова; Алексей Васильевич Шабунин; Андрей Иванович Крюков; Наталья Леонидовна Кунельская; Андрей Борисович Туровский; Юрий Иванович Логвинов; Георгий Владимирович Ющенко
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2022-04-05

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to otorhinolaryngology, and can be used when performing endoscopic endonasal surgical interventions using the SinusModelOtorhino-NeuroTrainer (S.I.M.O.N.T) simulator. The training method consists in repeated successive repetition of the test task and is based on practicing the movement of a surgical instrument under the control of an endoscope along the developed five navigation lines.

EFFECT: method provides training in the principles of optimal navigation when performing endoscopic endonasal interventions using simulation technologies, eliminates unintentional injury to adjacent anatomical regions.

1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно, оториноларингологии^ представляет собой способ обучения врачей-оториноларингологов топографической анатомии при выполнении эндоскопических эндоназальных хирургических вмешательств с помощью тренажера SinusModelOtorhino-NeuroTrainer (S.I.M.O.N.T).The invention relates to the field of medicine, namely, otorhinolaryngology^ is a method for teaching topographic anatomy to otorhinolaryngologists when performing endoscopic endonasal surgical interventions using the SinusModelOtorhino-NeuroTrainer (S.I.M.O.N.T) simulator.

Проведение эндоскопических эндоназальных хирургических вмешательств выполняется в сложных (индивидуально-вариабельных) анатомических зонах, границы которых индивидуальны и порой трудно различимы. Основным в топографической анатомии является региональный подход, заключающийся в послойном изучении конкретных областей, которые различаются друг от друга характерными анатомическими особенностями и расположением в пространстве.Endoscopic endonasal surgical interventions are performed in complex (individually variable) anatomical zones, the boundaries of which are individual and sometimes difficult to distinguish. The main thing in topographic anatomy is the regional approach, which consists in the layered study of specific areas that differ from each other in characteristic anatomical features and location in space.

В эпоху неэндоскопической хирургии эндоназальный подход к околоносовым пазухам не имел широкого применения, в силу ограниченной доступности операционного поля глазу хирурга. Вскрытие и зондирование ряда пазух, например, клиновидной, выполнялось по так называемой безопасной линии - линии Цукеркандля (она определяется двумя точками: передняя носовая ость и середина свободного края средней носовой раковины). Следуя этому ориентиру, хирург значительно снижал возможность травмы смежных областей (орбита, полость черепа) у больного.In the era of non-endoscopic surgery, the endonasal approach to the paranasal sinuses was not widely used, due to the limited accessibility of the operating field to the surgeon's eye. Opening and probing of a number of sinuses, for example, the sphenoid one, was performed along the so-called safe line - the Zuckerkandl line (it is determined by two points: the anterior nasal spine and the middle of the free edge of the middle nasal concha). Following this guideline, the surgeon significantly reduced the possibility of injury to adjacent areas (orbit, cranial cavity) in the patient.

Эндоскопические технологии позволили сделать эндоназальный подход к околоносовым пазухам приоритетным. Хирург получил возможность с высокой точностью выполнять все манипуляции за счет четкого обзора глубоко расположенных анатомических структур, что,прежде всего, должно было обеспечить безопасность данного подхода. Однако на практике непреднамеренные проникновения в полость орбиты или черепа при эндоскопических эндоназальных операцияхостаются нередкими, особенно у начинающих хирургов.Endoscopic technologies have made the endonasal approach to the paranasal sinuses a priority. The surgeon was able to perform all manipulations with high accuracy due to a clear view of deeply located anatomical structures, which, first of all, should have ensured the safety of this approach. However, in practice, unintentional penetrations into the cavity of the orbit or skull during endoscopic endonasal operations remain not uncommon, especially among novice surgeons.

Наиболее вариативное строение с точки зрения хирургической анатомии является кость, которая абсолютно оправдывает свое название «решетчатый лабиринт». Хирургу необходимо четко ориентироваться в данной анатомической зоне во избежание ятрогенной травматизации смежных областей (сосудистое сплетение, a.sphenopalatinae, полость черепа, полость глазницы). Даже обладая теоретическими знаниями анатомических особенностей строения полости носа и, в частности, решетчатой кости, специалисты, особенно начинающие, при практическом применении полученной информации сталкиваютсяс трудностями. Трудности обусловлены, во-первых, индивидуальной и крайне вариативной синтопией клеток решетчатого лабиринта. Во-вторых, обилием «слепых» этапов, когда хирург не имеет прямого визуального контроля над локальным ориентиром, продолжает выполнять манипуляции, основываясь на тактильных ощущениях и пространственной ориентации. И в-третьих, возможностью отсутствия самого локального ориентира либо вследствие предыдущих операций, либо по причинеего изменений патологическим процессом. В таких условиях доскональное знание топографической анатомии - основное условие безопасности операции. В качестве помощника в проведении эндоназальных операций можно использовать комплексную навигационную систему на основе компьютерных технологий, что не всегда оправдано.The most variable structure in terms of surgical anatomy is the bone, which absolutely justifies its name "ethmoid labyrinth". The surgeon must clearly navigate in this anatomical zone in order to avoid iatrogenic trauma to adjacent areas (vascular plexus, a.sphenopalatinae, cranial cavity, orbital cavity). Even with theoretical knowledge of the anatomical features of the structure of the nasal cavity and, in particular, the ethmoid bone, specialists, especially beginners, face difficulties in the practical application of the information received. Difficulties are caused, firstly, by the individual and extremely variable syntopy of the cells of the ethmoid labyrinth. Secondly, the abundance of "blind" stages, when the surgeon does not have direct visual control over the local landmark, continues to perform manipulations based on tactile sensations and spatial orientation. And thirdly, the possibility of the absence of the local landmark itself, either due to previous operations, or due to changes in the pathological process. Under such conditions, a thorough knowledge of topographic anatomy is the main condition for the safety of the operation. As an assistant in endonasal operations, a complex navigation system based on computer technology can be used, which is not always justified.

Теоретические знания формируются путем «увидел, услышал, прочитал». Практические умения приобретаются путем тренинга -длительных упражнений манипуляции руками. Переход от знаний к практическим навыкам - процесс индивидуальный, иногда требующий длительного времени.Theoretical knowledge is formed by "saw, heard, read". Practical skills are acquired through training - long exercises of hand manipulation. The transition from knowledge to practical skills is an individual process, sometimes requiring a long time.

В настоящее время используют два способа обучения:There are currently two teaching methods:

1) анализ учебного материала, при этом используют учебный материал, насыщенный информацией (традиционный способ);1) analysis of educational material, while using educational material saturated with information (traditional method);

2) отработка знаний и навыков на биологическом материале.2) development of knowledge and skills on biological material.

Все эти методики обучения имеют недостаток. Он связан с необходимостью длительного периода обучения и сложностью пространственного восприятия анатомических ориентиров в заведомо узком пространстве.All of these teaching methods have drawbacks. It is associated with the need for a long period of training and the complexity of the spatial perception of anatomical landmarks in a deliberately narrow space.

Как известно, наиболее эффективным типом памяти является образная зрительная память. Зрительные образы способствуют повышению эффективностизапоминания. Поэтому с целью улучшения качества обучения начинающих врачей-оториноларингологов топографической анатомии разработаны принципы оптимальной навигации при выполнении эндоскопических эндоназальных хирургических вмешательств. Принципы основаны на дополнительных зрительных образах - так называемых НАВИГАЦИОННЫХ ЛИНИЯХ (линиях ориентира - «колбановские линии»).As you know, the most effective type of memory is figurative visual memory. Visual images help to increase the efficiency of memorization. Therefore, in order to improve the quality of training of novice otorhinolaryngologists in topographic anatomy, the principles of optimal navigation when performing endoscopic endonasal surgical interventions have been developed. The principles are based on additional visual images - the so-called NAVIGATION LINES (landmark lines - "Kolbanov's lines").

Навигационные линии, в силу своей линейности и постоянства наклона на латеральной стенке полости носа, позволяют хирургу опираться на четкую их визуализацию в любой области и в любой точке полости носа. К тому же во время операции разработанные линии не теряются из виду.Navigation lines, due to their linearity and constant slope on the lateral wall of the nasal cavity, allow the surgeon to rely on their clear visualization in any area and at any point in the nasal cavity. In addition, the developed lines are not lost sight of during the operation.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбрана методика отработки основ эндоскопической эндоназальной хирургии с помощью тренажера S.I.M.O.N.T. Существующий способ отработки навыков с помощью данного тренажера подразумевает однократное проведения этапов эндоскопических эндоназальных операций на сменном модуле.As the closest analogue (prototype), the method of practicing the basics of endoscopic endonasal surgery using the S.I.M.O.N.T. The existing method of developing skills with the help of this simulator implies a single stage of endoscopic endonasal operations on a replaceable module.

К недостаткам ближайшего аналога (прототипа) следует отнести следующее: визуализация самого анатомического локального ориентира, как правило, не вызывает сложности. Однако в процессе выполнения эндоназального эндоскопического вмешательства, в силу манипуляции за его пределами, обусловленной, например, распространенностью патологического процесса, создаются условия «слепого» контроля. А именно, хирург, не видя ориентир, продолжает оперировать «интуитивно», предполагая, что его хирургические манипуляции в данной области не приведут к повреждению анатомически смежных областей.The disadvantages of the closest analogue (prototype) include the following: the visualization of the anatomical local landmark itself, as a rule, does not cause difficulty. However, in the process of performing endonasal endoscopic intervention, due to manipulation outside of it, due, for example, to the prevalence of the pathological process, conditions of "blind" control are created. Namely, the surgeon, not seeing the landmark, continues to operate "intuitively", assuming that his surgical manipulations in this area will not lead to damage to anatomically adjacent areas.

Задача изобретения заключается в выявление дополнительных анатомических ориентиров для проведения безопасных хирургических манипуляций при эндоназальном эндоскопическом доступе и отработке автоматического навыка контроля над нимидля достижения необходимогорезультата.The objective of the invention is to identify additional anatomical landmarks for safe surgical procedures with endonasal endoscopic access and develop an automatic skill to control them to achieve the desired result.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе обучения принципам оптимальной навигации для исключения случаев интуитивного оперирования работа должна выполняться с учетом разработанных нами пяти дополнительных ориентиров - НАВИГАЦИОННЫХ ЛИНИИ («колбановские линии»), расположенных на латеральной стенке полости носа на различном уровне, на симуляторе S.I.M.O.N.T. Способ обучения основан на отработке движения хирургическим инструментов вдоль навигационных линий с учетом различного наклона головы и многократном выполнении тестового задания.The problem is solved due to the fact that in the method of teaching the principles of optimal navigation to exclude cases of intuitive operation, the work should be performed taking into account the five additional landmarks developed by us - NAVIGATION LINES ("Kolbanov lines") located on the lateral wall of the nasal cavity at different levels, on the simulator S.I.M.O.N.T. The method of training is based on practicing the movement of surgical instruments along the navigation lines, taking into account the different inclination of the head and repeated performance of the test task.

Сущность предложенного способа обучения заключается в следующем: на предварительной стадии преподаватель демонстрирует НАВИГАЦИОННЫЕ ЛИНИИ («колбановские линии») и просит занимающегося повторить. Занимающийся выполняет предложенный этап эндоназального эндоскопического вмешательства по навигационным линиям:The essence of the proposed teaching method is as follows: at the preliminary stage, the teacher demonstrates NAVIGATION LINES (“Kolbanov lines”) and asks the student to repeat. The practitioner performs the proposed stage of endonasal endoscopic intervention along the navigation lines:

Всего 5 навигационных линий:There are 5 navigation lines in total:

1 навигационная линия - линия вдоль нижнего края нижней носовой раковины от границы передней и средней трети нижней носовой раковины к устью слуховой трубы вдоль свободного края раковины (предупреждает травмирование заднего сплетения (сплетения Вудрафа) и a.sphenopalatinae);1 navigation line - a line along the lower edge of the inferior turbinate from the border of the anterior and middle third of the inferior turbinate to the mouth of the auditory tube along the free edge of the shell (prevents injury to the posterior plexus (Woodruff's plexus) and a.sphenopalatinae);

2 навигационная линия - линия, соединяющая место прикрепления переднего и заднего концов нижней носовой раковины к латеральной стенке полости носа (предупреждает травму орбиты при работе в области латеральной стенки полости носа и решетчатой воронки);2 navigation line - a line connecting the place of attachment of the anterior and posterior ends of the inferior turbinate to the lateral wall of the nasal cavity (prevents trauma to the orbit when working in the area of the lateral wall of the nasal cavity and the ethmoid funnel);

3 навигационная линия - линия, проходящая вдоль свободного нижнего края средней носовой раковины с внутренней стороны, соединяющая свободный край средней носовой раковины передний и задний концы (предупреждает травму ситовидной пластинки,травмирование заднего сплетения (сплетения Вудрафа), a.sphenopalatinae);3 navigation line - a line running along the free lower edge of the middle turbinate from the inside, connecting the free edge of the middle turbinate anterior and posterior ends (prevents injury to the sieve plate, injury to the posterior plexus (Woodruff's plexus), a.sphenopalatinae);

4 навигационная линия -модифицированная линия Цукеркандля, соединяющая spinanasalis и задний конец верхней носовой раковины (служит для навигации основной пазухи, предупреждает повреждения основание черепа);4 navigation line - a modified Zuckerkandl line connecting the spinanasalis and the posterior end of the superior turbinate (serves to navigate the main sinus, prevents damage to the base of the skull);

5 навигационная линия - линия, проходящая от места прикрепления средней носовой раковины до заднего конца верхней носовой раковины (предупреждает повреждение основания черепа).5 navigation line - a line passing from the place of attachment of the middle turbinate to the posterior end of the superior turbinate (prevents damage to the base of the skull).

Траектория движения инструментана определенном этапе проведения эндоскопических эндоназальных операций должна соответствовать навигационным линиям. Отклонение траектории движения инструмента от заданных линий приводит к повреждению соседних (смежных) областей.The trajectory of the instrument at a certain stage of endoscopic endonasal operations should correspond to the navigation lines. Deviation of the tool path from the given lines leads to damage to neighboring (adjacent) areas.

Навык считается освоенным, если занимающийся, работая по навигационным линиям, не повреждает инструментом смежные области. Данный навык осваивается в полном объеме за 7 академических часов.A skill is considered mastered if the practitioner, working along the navigation lines, does not damage adjacent areas with the instrument. This skill is mastered in full in 7 academic hours.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующим примером.The possibility of carrying out the claimed invention is shown by the following example.

Заявляемый способ опробован в процессе обучения врачей-оториноларингологов.The inventive method has been tested in the process of training otorhinolaryngologists.

Для оценки эффективности данного тренировочного упражнения на тренажере S.I.M.O.N.T. было проведено исследование, в котором приняли участие 12 врачей-оториноларингологов без опыта выполнения эндоназальных эндоскопических операций. Занятия на тренажере проходили в течение 16 академических часа в течение 2 дней. Все этапы исследования фиксировали методом наружной видеосъемки. Оценку мануальных навыков проводили до и после окончания тренинга на основании количества отклонения движения инструмента в полости носа от заданных навигационных линий и от количества повреждения смежных областей.To evaluate the effectiveness of this training exercise on the S.I.M.O.N.T. A study was conducted in which 12 otorhinolaryngologists with no experience in performing endonasal endoscopic operations took part. Classes on the simulator were held for 16 academic hours for 2 days. All stages of the study were recorded by the method of outdoor video filming. Manual skills were assessed before and after the end of the training based on the amount of deviation of the instrument movement in the nasal cavity from the given navigation lines and on the amount of damage to adjacent areas.

Результаты. При сравнении полученных данных уже через 7 часов тренинга наблюдали статистически значимое уменьшение количества отклонений и повреждений смежных областей при выполнения упражнений (р <0,05), а также статистически значимое снижение количества ошибок, допущенных при выполнении упражнений (р <0,05), что свидетельствует об эффективности предложенного способа.Results. When comparing the obtained data, already after 7 hours of training, a statistically significant decrease in the number of deviations and damage to adjacent areas during exercise was observed (p <0.05), as well as a statistically significant decrease in the number of errors made during exercise (p <0.05), which indicates the effectiveness of the proposed method.

Выводы: Разработанный способ обучения принципам оптимальной навигации при выполнении эндоскопических эндоназальных вмешательств с использованием симуляционных технологий практически полностью исключает непреднамеренное травмирование смежных анатомических областей (сосудистое сплетение, a.sphenopalatinae, полость черепа, полость глазницы).Conclusions: The developed method for teaching the principles of optimal navigation when performing endoscopic endonasal interventions using simulation technologies almost completely eliminates unintentional injury to adjacent anatomical regions (vascular plexus, a.sphenopalatinae, cranial cavity, orbital cavity).

Источники:Sources:

1. КУДРЯШОВ С.Е. Тренажер для эндоназальной эндоскопической хирургии: анализ эффективности. Российская ринология. 2017; 25(2): 42-46.1. KUDRYASHOV S.E. Endonasal Endoscopic Surgery Simulator: Efficiency Analysis. Russian rhinology. 2017; 25(2): 42-46.

2. BIBIANA FORTES. Endoscopic sinus surgery dissection courses using a real simulator: the benefits of this training. BrazilianJournalofOtorhinolaryngology 2016; 82(l):26-32.2.BIBIANA FORTES. Endoscopic sinus surgery dissection courses using a real simulator: the benefits of this training. Brazilian Journal of Otorhinolaryngology 2016; 82(l):26-32.

Claims

A method for teaching the principles of navigation when performing endoscopic endonasal manipulations using simulation technologies, including the development of endoscopic endonasal surgical interventions using the S.I.M.O.N.T. without changing the module of the facial part of the skull, characterized in that the training of movements with a surgical instrument is performed by sequential repetition of the test task along five developed landmarks - navigation lines located on the lateral wall of the nasal cavity at different levels:

1 navigation line - along the lower edge of the inferior turbinate from the border of the anterior and middle third of the inferior turbinate to the mouth of the auditory tube along the free edge of the shell;

2 navigation line - a line connecting the place of attachment of the anterior and posterior ends of the inferior turbinate to the lateral wall of the nasal cavity;

3 navigation line - a line running along the free lower edge of the middle turbinate on the inside, connecting the free edge of the middle turbinate, anterior and posterior ends;

4 navigation line - a modified Zuckerkandl line connecting the spinanasalis and the posterior end of the superior nasal concha;

5 navigation line - a line passing from the place of attachment of the middle turbinate to the posterior end of the superior turbinate.