【CNIT专栏】使用血管内仿真程序学习经桡动脉血管造影技能

五名来自南卡罗来纳医科大学的神经外科住院医生（研究生阶段1-3年）参与了一项标准化的试点培训协议。所有参与者使用了Mentice Vist G5图像引导虚拟现实（VR）模拟器（Gothenburg, Vastra Gotaland, Sweden）（见图1）。

该VR模拟器采用软件物理引擎，具有先进的触觉反馈功能，为用户提供触觉和力反馈。这使得参与者能够使用互动的双平面透视显示屏执行多种病例场景下的诊断和介入手术。模拟器包括标准的脚踏板和桌面设置，支持TRA和独特的弓形类型。

参与者可以选择多种导管和导丝，通过模拟界面反映其机械特性。所有受训者均通过右侧TRA使用带II型弓形结构的Mentice模拟器。模拟中使用了Simmons 2诊断导管和0.035英寸的J形导丝。

图1：采用Mentice Vist G5图像引导虚拟现实（VR）血管内模拟器。这提供了在双平面透视下模拟导管导航的能力。所有参与者均采用经桡动脉入路，采用Simmons 2型导管和0.035英寸导丝。

参与者被询问了他们的研究生年限以及他们观察和执行的诊断性脑血管造影的次数。参与者还被要求描述各种弓形类型。他们被要求评估自己在桡动脉血管造影方面的熟悉和舒适度、对二级弯曲导管成型的知识以及对经桡动脉血管超选技术的知识（评分标准为1-5：1=新手，2=经验学习者，3=胜任，4=高水平胜任，5=专家）。

培训协议包括了教学介绍、视觉演示和使用模拟器的实践学习。教学介绍为五分钟的演示，涵盖了基本的弓形解剖、桡动脉入路、在主动脉弓内对二级弯曲导管成型的过程，以及使用二级弯曲导管进行经桡动脉血管超选的知识。

参与者观察了使用Simmons 2导管超选右侧椎动脉、右侧颈总动脉、左侧颈总动脉和左侧锁骨下动脉的血管选择技术演示。在演示结束后，参与者被要求进行一个实践练习，连续四次导航至主动脉弓。

该练习的步骤包括：将导管导航至主动脉弓、在主动脉弓上进行Simmons导管成型，然后超选左侧锁骨下动脉、左侧颈总动脉和右侧颈总动脉。右侧椎动脉在导航至主动脉弓的过程中被超选，但并未纳入任务中，因为重点考察的是二级弯曲导管的血管超选技术。完成第一次尝试后，导管被移除，住院医生按照这种顺序共重复了四次。记录了整个过程的时间以及完成任务中每个里程碑所需的时间。

任务完成后，参与者被要求描述各种主动脉弓的类型。他们还被要求使用与前期调查相同的1-5评分标准来评估自己在桡动脉血管造影方面的舒适度、对Simmons导管成型的知识以及对经桡动脉血管超选技术的知识。他们还被询问对培训练习的实用性评价，并评估培训课程中最重要的组成部分（理论、演示或实践）。

参与者平均参与了14.4±19.2例（范围0-40）使用Simmons导管的经桡动脉（TRA）入路脑血管造影。其中，两名住院医生（40%）能够准确描述牛型弓，而一名住院医生（20%）能够准确描述1-3型弓。整体上，参与者对桡动脉血管造影的舒适度评分为1.6±0.9（评分标准1-5；介于新手和经验学习者之间），对Simmons导管成型的知识评分为1.6±0.8（评分标准1-5；介于新手和经验学习者之间）。住院医生报告的经桡动脉血管超选技术知识评分为1.6±0.9（评分标准1-5；介于新手和经验学习者之间）。

所有参与者在第一次尝试到最后一次尝试的任务完成总时间上均有所提高（见图2）。平均而言，住院医生将完成任务所需的时间减少了一半，总体时间提高了111.8±57秒（提高幅度52%；p=0.012）。住院医生在各次尝试中对Simmons导管成型的时间从50±22.1秒提高到34.4±49秒，尽管这一变化未达到统计意义（p=0.446）。

住院医生在各次尝试中对左侧椎动脉的导管插入时间从103.8±111.1秒提高到23.0±16.0秒（p=0.145），对左侧颈总动脉的导管插入时间从31.6±33.7秒提高到21.0±15.2秒（p=0.522），对右侧颈总动脉的导管插入时间从28.6±17.0秒提高到24.6±34.5秒（p=0.844）。

虽然这些变化未达到统计意义，住院医生在所有类别的导管插入时间上均有所提高。具有先前血管造影参与经验的住院医生（范围2-40例）在所有尝试中的平均总完成时间为88.25秒，明显短于没有先前经验的PGY1住院医生（176.62秒）。

有趣的是，在所有尝试中平均总时间最低的住院医生（58.75秒）在血管造影方面的经验很少（n=2例）。而经验最丰富的住院医生（n=40例）在所有尝试中的平均总时间为122.75秒，位列第三低。

图2：住院医师完成模拟程序每一步所需的平均时间（1-4）。（A）西蒙斯导管成型的平均时间。（B）左侧椎动脉插管的平均时间。（C）左侧颈总动脉插管的平均时间。（D）右颈总动脉插管的平均时间。（E）试验的平均总时间

在练习结束后，住院医生报告了对经桡动脉血管造影的整体舒适度提高至2.4±1.1（p=0.050）（评分标准1-5；介于经验学习者和胜任者之间）。住院医生对Simmons导管成型的知识从1.6±0.8提高至2.8±1（p=0.035），对经桡动脉血管超选技术的知识从1.6±0.9提高至2.8±1.1（p=0.035）。

所有住院医生在练习后均能够描述牛型弓及1-3型弓。住院医生对培训练习的实用性评分为4.6±0.548（评分标准1-5；从不实用到必需），其中4名住院医生（80%）认为该练习是必需的。所有住院医生均认为培训练习的实践操作部分是最重要的，没有参与者认为理论或演示部分是最重要的。

在过去十年中，神经血管模拟器迅速发展，能够与真实的神经血管手术体验非常接近。这些模拟器变得更加普遍，几项初步研究已证明它们在神经外科住院医生培训中的益处。神经血管模拟为神经外科教育提供了有前景的投资回报，因为它为发展神经血管内手术的核心技能提供了机会，同时不将住院医生暴露于辐射中，也不将患者置于风险之下。

这是首个将几乎没有经桡动脉血管造影经验的初级住院医生（PGY1-3）使用经桡动脉血管超选技术的研究。通过使用这种新型的经桡动脉神经血管模拟器，住院医生在短时间内（四次尝试，总时间少于1小时）展示了在Simmons导管成型和在II型弓中超选血管的熟练程度。

此外，在这短时间内，住院医生在经桡动脉血管造影技能方面获得了知识和信心，这在他们在练习前后的主观评分中得到了体现。80%的住院医生认为该练习对他们的教育至关重要。本研究在我们之前的工作基础上进一步探讨了模拟在神经血管内教育中的实用性。

历史上，经股动脉入路（TFA）一直是神经血管内手术的主要方法，但随着经桡动脉（TRA）入路在介入心脏病学领域的成功，它在神经外科医生中逐渐受到欢迎。

经股动脉入路通常被认为操作更简单、耗时更少，因为它提供了一个直达主动脉弓血管的直角入路。然而，经桡动脉入路的优势不可忽视。

由于桡动脉的位置较浅，经桡动脉入路可以降低穿刺部位并发症的发生率，便于压迫以减少血肿风险，同时提高患者的舒适度。尽管关于经桡动脉入路的手术时间延长、辐射暴露和血管超选困难的担忧是合理的，但研究表明，当克服最初的学习曲线后，这些担忧会减轻。

许多学习曲线的挑战源于需要使用二级弯曲导管进行血管超选，这需要对典型的力矢量进行反转才能成功插管。模拟提供了一个独特的机会，帮助发展安全导航二级弯曲导管穿越主动脉弓所需的基本运动技能。基于我们的结果显示，通过模拟训练提高了舒适度和增加了血管超选知识，我们推测如果在神经外科住院医生培训中实施经桡动脉入路模拟课程，学习曲线将会缩短。这一实施将促进为所有患者提供更安全、更优质的神经外科护理。

对任何模拟模式的有效性的最终考验是能否将技能灌输给受训者，并将其转移到现实生活中。模拟环境可以让学员按照顺序排练正确的步骤，并在无风险的环境中接受专家的反馈。这已被证明可以提高表现，虽然这种提升较少是客观的，但同样重要的是，它能增强学员在许多医疗手术中的内在能力。在模拟训练中经历过挑战并成功进行经桡动脉入路血管超选的住院医生，在实际病例中更有可能在压力下保持冷静和自信。

此外，当住院医生在模拟中遇到困难时，他们能够花时间向经验丰富的指导老师提问，并自己找出解决方案，从而发展出在真实挑战场景中所需的问题解决能力和技术，而不会增加患者的风险。模拟器越能逼真地模拟血管造影室中的实际操作，这些新学到的技能转化为实际操作中的能力和自信的可能性就越高。

增强学员可转移技能的模拟最终目标是手术可提高患者的安全和有效结果。一个关于较长手术时间的担忧是患者和操作者的辐射暴露增加。然而，报告显示，当学习曲线被克服后，经股动脉入路（TFA）和经桡动脉入路（TRA）之间的辐射暴露没有显著差异。

因此，通过使用模拟实现的更短学习曲线，将更快地在实际情况下最大化患者和操作者的安全性。神经血管内手术（如机械取栓或蛛网膜下腔出血的栓塞）强调了在极端压力下培训合格介入医生的必要性，因为短短几分钟可能会显著影响患者的结果，而允许的失误范围可能非常小。在这些情况下，熟练和安全的需求突显了在神经外科住院医生培训中纳入模拟训练的必要性。

本研究的重要发现是，之前的血管造影经验与完成任务的平均总时间较短相关，但个体的总经验却没有这种关联。模拟训练练习的一个好处是能够提供关于手术表现的数据，这可以为学员提供有用的反馈。人们可能会期望经验最丰富的个体在这次模拟中表现最快，但事实并非如此。

实际上，拥有第三多真实血管造影病例的个体在所有试验中表现最佳。而报告的血管造影经验最多的个体在所有试验中的平均时间却是第三慢。这表明模拟器能够捕捉表现指标，以观察不同学员在技能获取方面的差异性。重要的是，这为学员提供了关于自己技能表现水平的信息，并为教师提供了关于技术技能吸收情况的数据，所有这些都在无风险的环境中进行。

本研究补充了之前的研究，表明在住院医生或专科医生培训中实施模拟课程可以有效标准化全国范围内的培训和学员表现，最终提升全国范围内的神经血管护理水平。神经血管外科是一个相对年轻且快速发展的领域，随着新方法（如经桡动脉入路（TRA））的采用，我们需要确保住院医生有机会熟悉并掌握这些技术。

本研究的局限性在于所有参与者仅使用了一种模拟器（Mentice）。目前，可用的经桡动脉入路（TRA）模拟器数量较少，但随着TRA作为神经血管内护理的一线方法被广泛采用，预计在不久的将来会有更多TRA模拟器可用。可以进行更多研究，以评估这些模拟器在提供无风险经验方面的相似性和差异性。未来的研究应纳入更多参与者，并在更多模拟练习中进行，最好扩展到多个机构。理想情况下，模拟课程应在住院医生培训期间的不同时间间隔内进行重复训练，以增强外科训练中的技能保持。

此外，未来的研究可以评估通过模拟提高的技能如何转化为实际病例，并展示其适用性。由于这是一个干燥的实验室，导管管腔维护技巧，如冲洗和输注肝素化盐水，没有被测试。而这在脑血管造影中对于避免血栓栓塞并发症至关重要。

最后，考虑到桡动脉的外部压迫，与经股动脉入路（TFA）相比，对血管闭合装置的需求较小，从而降低了与手术相关的成本。如果整个住院医生群体采用TRA，这可能会减轻总的手术成本。对于考虑将模拟项目纳入住院医生培训的机构来说，进行成本效益分析是必要的。