基于搏动灌注技术的非活体动物模型优化：提升显微外科模拟训练的真实性与效能

《BMC Medical Education》：Optimization of the non-living animal models for simulation-based microsurgical training

语 为应对活体动物模型伦理争议与高成本问题，Tsiklin等开展“非活体动物模型优化用于显微外科模拟训练”研究。通过搏动灌注技术改良鸡大腿模型（OCTM）并创新猪肋骨模型（NPRM），实现血管搏动可视化、侧支管理及吻合通畅性评估。模型制备成本低（OCTM 10.7±0.7欧元，NPRM 14.1±0.7欧元）、手术真实度高（OCTM:0.86±0.06；NPRM:0.78±0.10），为显微外科培训提供高仿真、可重复的替代方案，显著降低青年医师手术焦虑。

　　

显微外科技术是重建外科领域的核心技术之一，其操作精度要求极高，医师需通过系统训练才能掌握血管吻合、解剖等关键技能。长期以来，活体动物模型（尤其是大鼠）被视为显微外科训练的“金标准”，因其能模拟真实手术中的血流动力学和组织反应。然而，活体模型面临严峻的伦理争议、高昂的饲养成本及严格的监管要求，限制了其普及性。此外，传统非活体模型（如普通鸡大腿）虽成本较低，但缺乏血流模拟，难以训练出血控制、侧支管理等关键环节。如何在不牺牲训练真实度的前提下，突破活体模型的局限，成为显微外科教育领域的核心挑战。

针对这一难题，比利时鲁汶大学医院口腔颌面外科的Tsiklin团队在《BMC Medical Education》发表研究，提出通过搏动灌注技术优化非活体动物模型，显著提升模拟训练的真实性与实用性。研究团队聚焦两种经典模型——鸡大腿（OCTM）与猪肋骨（NPRM），通过植入仿生血流系统，使血管搏动、侧支渗血等动态过程得以复现，为受训者提供近乎真实的手术反馈。

研究的关键技术方法包括：①模型制备标准化（20例OCTM与20例NPRM），通过解剖定位股动脉/肋间血管束并置入导管；②使用蠕动泵（流速20-25 ml/min）模拟动脉搏动灌注，输液袋（10-15滴/分钟）模拟静脉回流，红色食用色素替代血液；③由16名资深显微外科医师通过盲法评分（4分制）对比模型与真实手术场景的13项参数，计算手术真实度（Surgical Fidelity）。

模型形态与实用性分析

OCTM与NPRM的血管参数均适用于显微外科训练。OCTM的动脉直径2.3±0.2 mm，静脉直径2.9±0.2 mm，血管束长度充足，可支持多次吻合练习；NPRM血管更细（动脉1.7±0.2 mm，静脉1.6±0.2 mm），适合高阶训练。制备时间分别为20.7±1.9分钟（OCTM）与18.2±1.5分钟（NPRM），成本控制在10.7±0.7欧元与14.1±0.7欧元，凸显其经济性与高效性。

搏动灌注与血流模拟

蠕动泵驱动的动脉灌注成功复现了每分钟95-105次的生理性搏动，术中可清晰观察血管收缩舒张及侧支血流。色素灌注液不仅增强视觉对比度，还实现了“出血-止血”场景的模拟，为受训者提供即时操作反馈。

手术真实度评估

16名医师的盲评结果显示，OCTM在血管识别、动脉解剖、侧支结扎等多项参数中与真实手术无显著差异（p>0.05），总体真实度达0.86±0.06；NPRM为0.78±0.10（p=0.01）。OCTM在静脉管理、组织质感方面更优，而NPRM因血管脆性高，更适合进阶训练。

结论与意义

本研究通过技术创新将非活体模型的手术真实度提升至新高度。OCTM因其易制备、高仿真特性，推荐纳入显微外科初级课程；NPRM则适用于血管更细、操作更精细的高阶训练。搏动灌注模型填补了非生物模型与活体动物模型间的空白，使医师在无伦理负担环境下掌握血管解剖、吻合通畅性评估等核心技能，有望显著缩短临床学习曲线，降低手术风险。未来研究可结合客观技能评估工具（如Anastomosis Lapse Index）进一步验证其训练效能。