颈动脉插管模型在介入教学培训中的应用价值研究

王杰 董健 贾振宇 祖庆泉

介入放射学是一门多学科知识交叉融会的综合性临床学科，除涉及临床科室的相关知识外，还涉及影像学的内容，其临床实践性极强。介入放射科医师不仅需掌握临床相关知识，还需掌握介入放射学的基础内容和常用技术[1]。神经血管介入是近十几年来才发展起来的针对急慢性脑血管疾病诊疗的一项新技术[2]，其中全脑数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）因能准确的显示血管影像，较之经颅多普勒超声（transcranial doppler，TCD）、计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography，CTA）、磁共振成像血管造影（magnetic resonance angiography，MRA） 可以更清晰地显示颅内血管病变及血流情况，已成为昭示脑血管畸形、动脉狭窄、动脉瘤等情况的“金标准”。神经介入技术的发展和日渐成熟显示了其在脑血管病诊疗方面极高的价值和社会效益，而因为技术要求精深、学科发展时间较短等原因，相关专业人才较少，对学科的持续发展非常不利[3]，其基础操作的培训与评估已变得尤为重要。

传统的教学方法采用观看手术录像、直接观摩手术及上台操作相结合的方法训练实际操作能力[4]。这必然会使医患双方在操作过程中受到过多的X线损伤，并且在新手操作过程中会导致不必要的介入操作损伤，易引起医患矛盾。另外目前对于介入放射领域后备人才的培养尚缺乏系统的方案，使得介入放射科医师的质量参差不齐[5]。

本研究构建的脑血管插管模拟系统适用于对血管解剖不熟悉，操作技术不熟练的低年资医师、进修生、研究生进行教学指导。教学者可以在操作的任何时间点暂停，讲授解剖重点、操作要点以及技术难点等。从而在对医患没有伤害的环境下提高医师的技术水平，加深医师对插管技术方法、过程和要领的理解。

材料与方法

一、材料

5F穿刺组套（INTRODUCER II-Fr.5，日本泰尔茂株式会社）1套，H1血管造影导管（HNB5.0-38-100-P-NS-H1，美国COOK公司）1根，亲水性涂层导丝（LWSTDA35150，美国麦瑞通医疗设备有限公司）1根，生理盐水，各型号注射器若干。

二、颅内动脉插管教学模型系统的升级改进

根据相关文献统计健康成年人体主动脉、头臂动脉、锁骨下动脉及颅内动脉等主要动脉的血管内径、长度、走形、角度等数据[6-12]，并依据玻璃器皿相关制作工艺[13]，制作成颅内动脉插管教学模型。另外，升级内脏动脉插管模型[14]相应的操作机床及影像留取软件，整合成颅内动脉插管教学模型系统（图 1）。

图1 颅内动脉插管教学模型系统

三、实验设计

本实验入组40位测试者，测试者均为有介入基础操作经验的介入放射科研究生、进修生及实习医生。另有2位监督者，均为年资超过5年的主治及以上医师，进行操作示范及操作评分。

依据测试者测试前实际进行颈动脉插管操作的次数，将测试者分成新手组（≤5次，20人）和经验组（≥20次，20人）。2位监督者向测试者讲解及演示使用H1血管造影导管（下称“猎人头”导管）进行颈动脉插管的操作步骤（表1，图2），并解释相应的完成标准（表2）。测试者了解手术操作步骤后，进行首次操作并记录操作时间（包括分步操作时间）。首次操作结束后，测试者使用颈动脉插管模拟系统练习30～60 min，然后进行末次操作并记录操作时间（包括分步操作时间）。测试中5 min内完成5个操作步骤且无操作错误者视为合格。测试时，2位监督者确保测试者完成标准的一致性及防止和解决模拟系统的技术故障，并只允许测试者询问监督者关于模拟系统的组成、功能等问题。若2名操作者对测试者完成评估有分歧，则求助更高年资医师，达成统一意见。在两组人员操作过程中，分别记录各工作点，即“猎人头”导管成型、颈内动脉及微导管至目标血管所用时间。操作结束后，每位测试者完成1份调查问卷（表3），其中包括操作者基本信息及实际操作或参与血管介入手术的次数等，利用Likert评分对操作系统中临床情况还原度、实时成像情况及测试者操作技术等进行评估。

表1 颈动脉插管操作步骤

四、统计学方法

结 果

一、2组测试者颈动脉插管各节点用时比较

40位测试者均通过测试，测试过程中未出现明显错误操作。2组测试者经练习后颈动脉插管总用时均有不同程度的减少（表4），且新手组时间减少程度比较明显（30%～40%）。新手组在操作步骤A、C及总用时减少最明显。经验组在操作步骤C过程中所用时间差异无统计学意义。

二、教学模拟系统使用效果评估

1.评估血管模型：40名测试者对血管模型可操作性及真实性进行评估，多数操作者认为血管模型的材料较硬，与人体血管在顺应性方面差别较大，5名操作者认为无名动脉于主动脉弓处开口与实际有较大差距。血管模型的以上问题使得插管时导管扭曲变形较大。

2.模拟操作系统调查问卷：40名测试者完成调查问卷，对此血管介入教学模拟系统进行Likert评分。各项评分平均为3.5分。测试者认为模拟系统对比实际血管插管操作还原度较高，能够提高其血管介入操作技术水平，避免实际操作中出现操作流程及规范错误。但因血管模型顺应性较差，部分经验组操作者认为，在控制导管力度方面，模拟操作与实际操作差距较大。然而多数新手认为此血管模型可增加其对血管介入的兴趣，增强实际操作信心。

图2 颈动脉插管操作步骤

表2 测试者操作规范

表3 测试者模拟系统的Likert评分

讨 论

近数十年来，神经介入技术的发展和日渐成熟显示了其在脑血管病诊疗方面极高的价值和社会效益。而目前技术熟练的介入医师尚无法满足需求的日益增长。近年来，从事介入放射工作的人员逐渐增多[4]。目前，我国介入医师的培养尚未完全形成系统化的培训模式，多为“学徒式”的培养方式，而培训也多在患者身上进行[15-16]。

表4 2组测试者颈动脉插管各步骤所用时间比较 （n=40，x±s）

本实验中，新手组与经验组在进行颈动脉插管操作中，训练前后均有不同程度的时间减少。新手组在各分段操作以及整体操作用时减少程度均优于经验组。新手组经练习后，操作“导管头置于无名动脉”、“导管头置于C2水平”以及整体训练的用时减少更明显，表明新手组在模拟系统的训练过程中获益更多。

经验组在操作步骤C即“导管头置于C2水平”过程时间无统计学差异，可能是因为分支开口位置以及血管模型顺应性较差等原因，使得模拟操作与实际操作有些许差异。但对新手组来说，操作“导管头置于C2水平”经训练后用时减少较明显（39.6%），因需根据血管的开口位置及走行调整导管、导丝头端角度及导管、导丝的跟进，手术操作步骤相对复杂，难度较大，其插管技术提高更加明显，对于初学者而言操作改进的空间变得更大。

根据测试后操作者对此模拟系统进行的Likert评分来看，测试者普遍认为血管模型符合人体血管走行，血管内径、长度、分支血管开口位置均与正常人体血管没有很大出入（Likert评分3.6分），能够很好还原操作者实际操作时的视觉感受。在Likert评分中，操作者认为模拟临床操作和实时成像过程也较为真实（Likert评分3.5分），能够完成介入临床操作培训的目的，一些基本的介入起床操作能够达到与DSA相同的效果。实验中操作者认为，经培训后，在进行颈动脉插管操作过程中，操作者对于操作步骤以及操作要点能够把握得更全面，有助于提高操作者技能（Likert评分3.6分），操作者对介入操作的信心及兴趣有了更大的提升。操作者也认为，在介入科医师培养过程中，可以利用此教学模型系统，在理论教学可能配套的操作培训中训练学生进行相关技术培训（Likert评分3.7分），诸如改良Sedinger穿刺、导管插管、导管与导丝的配合等操作训练。而真正在临床实际操作时，相信学生将会更加得心应手。

颈动脉插管教学仿真模拟系统可模拟神经介入的基本操作，特别是头臂动脉和颈内外动脉的插管操作。并能阐述血管介入操作过程非直视与直视间的投影成像关系，对临床血管介入操作的教学具有很好的应用前景。

本系统对提高初学者操作水平及熟练程度有一定应用价值，可帮助其更好地理解神经介入相关技术的原理、方法、注意事项等，对实际临床操作有着积极的促进作用。可在医学院校供介入科实习生、研究生、进修生的相关教学中使用。

参考文献

[1]李麟荪.对发展血管性介入放射学的-些看法[J].中华放射学杂志，2005，39（9）： 901.

[2]崔雪娥，李文彬，李明华.脑血管疾病支架治疗的现状和进展[J].介入放射学杂志，2005，14（1）： 92-95.

[3]高峰.神经血管介入专业研究生的培养 [J].中国卒中杂志，2011，6（11）： 927-930.

[4]刘凤永，王茂强，段峰，等.介入放射科进修医师的教学新模式[J].介入放射学杂志，2013，22（5）： 425-427.

[5]倪才方，欧阳墉.介入放射学研究生教学改革初探[J].介入放射学杂志，2012，21（5）： 425-427.

[6]张玉忠.磁共振血管成像在脑动脉测量、变异及脑血管疾病中的应用[D].第一军医大学南方医科大学，2002.

[7]杨勇.颈内动脉-后交通动脉动脉瘤相关血管形态学研究[D].华中科技大学，2013.

[8]钟华.颈内动脉C7段影像解剖测量及其动脉瘤血流动力学模拟[D].厦门大学，2014.

[9]陈丽君.颈内动脉虹吸部影像解剖及血流动力学模拟 [D].福建医科大学，2012.

[10]Bell R，Severson MA 3rd，Armonda RA.Neurovacular anatomy:a practical guide[J].Neurosurg Clin N Am，2009，20（3）:265-278.

[11]De Sliva KR，Sliva R，Gunasekera WS，et al.Prevalence of typical circle of willis and the variation in the anterior communication artery:A study of a Sri Lankan population[J].Ann Indian Acad Neurol，2009，I2（3）:157-161.

[12]王克臻，李岩，马威，等.正常成人脑动脉的MRA测量和应用解剖研究[J].中国临床解剖学杂志，2008，26（4）： 392-395.

[13]西北轻工业学院.玻璃工艺学 [M].北京：中国轻工业出版社，1982.

[14]李依明，王杰，施海彬，等.血管介入教学模拟系统的研制[J].介入放射学杂志，2011，20（9）： 723-727.

[15]胡俊峰，胡智慧.一种数字胃肠机操作训练教学模型：CN 102915664 A[P].2013.

[16]Cebral JR，Pergolizzi RS Jr，Putman CM.Computational fluid dynamics modeling of intracranial aneurysms: qualitative comparison with cerebral angiography[J］.Acad Radiol，2007，14（7）:804-813.