基于3D打印技术的高保真物理模拟器在经皮椎间孔入路内镜椎间盘切除术入路置放训练中的初步可行性研究

《BMC Musculoskeletal Disorders》：A high-fidelity physical simulator as a feasible assessment tool for evaluating percutaneous transforaminal endoscopic discectomy skills

　　

摘要

背景

经皮椎间孔入路内镜椎间盘切除术（PTED）是一种在全球范围内越来越流行的用于治疗有症状腰椎间盘突出症（LDH）的技术。然而，实施PTED需要高水平的专业技能，而这只能通过结构化和广泛培训才能实现。目前的培训方法仍不足以让新手外科医生掌握该技能。

方法

通过整合医学图像重建、计算机辅助设计（CAD）、编程和三维（3D）打印技术，开发了一个具有高保真物理特性及交互功能的模拟器。开展了一项涉及19名神经外科医生和住院医师的探索性横断面研究，以考察该模拟器评估PTED入路置放表现的初步可行性。根据参与者既往PTED经验将其分为三个亚组。每位参与者在模拟器上执行了模拟的入路置放手术操作。使用任务特定检查表、总体评分量表（GRS）和关键客观指标对表现进行评估。通过参与者反馈调查收集了参与者对培训体验和模拟器本身的反馈意见。

结果

在任务特定检查表评分 [F(2,16) = 32.05, P < 0.001, η2 = 0.800, 95%置信区间（CI）0.628–0.892]、GRS评分 [F(2,16) = 18.30, P < 0.001, η2 = 0.696, 95% CI 0.412–0.841]、手术持续时间 [F(2,16) = 8.131, P = 0.004, η2 = 0.504, 95% CI 0.150–0.726]以及透视计数 [F(2,16) = 5.162, P = 0.019, η2 = 0.392, 95% CI 0.026–0.633]方面观察到显著的组间差异。Kruskal–Wallis敏感性分析支持了检查表和GRS评分方面的发现。报警激活次数在各组之间无显著差异（H = 2.46, P = 0.293）。探索性Spearman分析显示临床经验与检查表评分和GRS评分呈正相关。

结论

本研究提出了一种用于开发PTED训练高保真物理模拟器的新方法。在该探索性队列中，该模拟器能够区分不同既往PTED经验水平的参与者，为其在评估入路置放表现方面的可行性提供了初步证据。参与者良好的反馈也表明其在PTED培训中具有良好的潜在应用价值。