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Katarakt und vorderer Augenabschnitt

Entwicklung einer fortschrittlichen digitalen mikrochirurgischen Trainingsstätte

1. Was ist eine fortschrittliche digitale mikrochirurgische Ausbildungseinrichtung?

Abschnitt betitelt „1. Was ist eine fortschrittliche digitale mikrochirurgische Ausbildungseinrichtung?“

Die mikrochirurgische Ausbildung ist ein wesentlicher Bestandteil der augenärztlichen Facharztausbildung und wird in einem strukturierten dreijährigen Curriculum schrittweise vermittelt. Angesichts der chirurgischen Komplexität, logistischer und ethischer Bedenken hinsichtlich der Patientensicherheit und einer relativ begrenzten Fallzahl ist die Einführung eines robusten simulationsbasierten Trainings unerlässlich geworden.

Durch simulationsbasierte Ausbildung können Lernende mikrochirurgische Verfahren üben, Koordination entwickeln und die Nuancen von Instrumenten und Geräten erlernen. Es hat sich gezeigt, dass dies die technische Kompetenz verbessert und zu einer Verringerung chirurgischer Komplikationen führt.

Das 2007 veröffentlichte „Iowa Eye Wet Lab Curriculum“ und die 2009 von Henderson et al. veröffentlichten Schritt-für-Schritt-Richtlinien für die Einrichtung eines Nasslabors bilden die Grundlage vieler Programmkurrikula. Dieser Artikel ist ein praktischer Leitfaden, der auf den Entwicklungserfahrungen des Ronald M. Burde Mikrochirurgie-Simulationslabors des Montefiore-Krankenhauses basiert.

Aufgabenverteilung zwischen Nasslabor und Trockenlabor

Abschnitt betitelt „Aufgabenverteilung zwischen Nasslabor und Trockenlabor“

Für wichtige intraokulare Operationssimulationen, die mehrere Fokusebenen erfordern, wie Phakoemulsifikation, Glaukom-Drainage-Implantation, Vitrektomie und Kammerwinkelchirurgie, ist ein Operationsmikroskop (z. B. Leica M620) erforderlich.

Das Stereomikroskop (z. B. Zeiss Stemi305) eignet sich für einflächige Aufgaben, die nur Vergrößerung und eine begrenzte Schärfentiefe erfordern (z. B. Hornhautnähte, IOL-Ladung, kontinuierliche Kapsulorhexis, Inzisions- und Dissektionsübungen).

Nasslabor

Verwendung: Simulation intraokularer Eingriffe, die mehrere Fokusebenen erfordern (Katarakt, Vitrektomie, Glaukom usw.)

Mikroskop: Operationsmikroskop (Leica M620 usw.)

Hauptübungen: Katarakt-Phakoemulsifikation, IOL-Implantation, Vitrektomie

Merkmale: Verwendung von biologischem Gewebe (Tieraugen). Phakoemulsifikationsgerät erforderlich.

Trockenlabor

Verwendung : Grundfertigkeiten-Übung für Aufgaben in einer Ebene

Mikroskop : Stereomikroskop (z. B. Zeiss Stemi305)

Hauptübungen : Hornhautnaht, kontinuierliche zirkuläre Kapsulotomie, IOL-Ladung, Inzision und Dissektion

Merkmale : Kein biologisches Gewebe erforderlich. Kosteneffizient. Aufbau eines digitalen Klassenzimmers mit iPad-Integration.

Operationsstationskonfiguration (Standardausführung)

Abschnitt betitelt „Operationsstationskonfiguration (Standardausführung)“
  • Mikroskop : Leica M6220 Tischmodell (mit Fußpedal)
  • Kamera : Integrierte Sony 3CCD Exwave HAD (überholt) oder HD-Kamera (HDMI-Ausgang)
  • Kameraadapter : Leica Full HD OptiChrome f=55mm
  • Monitor : Acer 17-Zoll Tischdisplay (VGA-Eingang)
  • Phakoemulsifikationsgerät : Alcon Infiniti (5 Geräte), AMO Whitestar Signature (1 Gerät)

Das integrierte Waschbecken ermöglicht die direkte Verarbeitung von Flüssigkeiten von der Operationsstation aus. Die Kombination aus einem modifizierten flachen Bartischbecken (Kegco Drip Tray) und einer einfachen wiederverwendbaren Blechfarbwanne bietet eine kosteneffiziente Abfallflüssigkeitsverwaltung und vereinfacht die Reinigung.

Die Arbeitsplatte besteht aus Corian-Material, das eine ausgewogene Kombination aus Kosten, Haltbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und Anpassungsfähigkeit bietet. Höhe der Arbeitsplatte, Kniebereich und Schreibtischbreite sind so gestaltet, dass sie sich an die verstellbare Hockerhöhe anpassen, um eine optimale Integration des Fußpedals zu ermöglichen.

Station, die es Dozenten ermöglicht, Vorlesungen, Live-Demonstrationen und Fernunterricht integriert durchzuführen.

Hauptausstattung:

  • 75-Zoll-Touchscreen Promethean ActivPanel (montiert auf höhenverstellbarem Hydraulikständer)
  • Zwei 75-Zoll-Samsung-Flachbildfernseher (UN75NU8000F Serie 8) und ein 80-Zoll-Sharp-Aquos-Fernseher (für Satellitenanzeige)
  • Apple iPad Pro 12,9 Zoll (direkte Ausgabe an Promethean über USB-C-zu-HDMI-Adapter)
  • Kabelloses Lavalier-Mikrofon (Shure Lavalier WL93) + Deckenlautsprecher (Yamaha VXC3FW)

Das Promethean ActivPanel verfügt über einen integrierten Android-Computer mit einer Funktion zum Überlagern von Text (Zeichnen) auf Diagrammen, Abbildungen und Operationsvideos. Durch die Closed-Circuit-Konfiguration kann es ohne HDMI-Splitter vom Promethean an einen Satellitenfernseher ausgegeben werden. Dadurch kann der Dozent freihändig im Raum umhergehen, während die Stimme verstärkt wird.

Mikroskop für die Professorenstation: Leica S9i Stereomikroskop nach Greenough (mit Gelenkarm am Tisch montiert). Es verfügt über eine integrierte Bluetooth-Kamera mit drahtloser iPad-Verbindung, die über die Leica Imaging App mit dem iPad synchronisiert wird. Es benötigt kein Reduktionsobjektiv und bietet dank Fusion Optics-Technologie eine hervorragende Schärfentiefe und einen großen Vergrößerungsbereich. Eine LED-Ringbeleuchtung (koaxial angeordnet) ermöglicht eine gleichmäßige, schattenfreie Beobachtung.

Q Was ist der Hauptvorteil der Verwendung eines iPads an der Professorenstation im Nasslabor?
A

Das iPad kann das Mikroskopbild über einen USB-C/HDMI-Adapter auf den Promethean und Satellitenmonitore spiegeln, sodass alle im Raum es ungehindert aus jedem Winkel sehen können. Es fungiert auch als Dokumentenkamera und ermöglicht Live-Demonstrationen nicht-mikroskopischer Aufgaben wie das Laden von IOL ohne zusätzliche Hardware.

Mikroskop : Zeiss Stemi305 (montiert auf einem Stand-U Gelenkarm)

  • Integrierte drahtlose Bluetooth-Kamera (verbunden mit 12,9-Zoll-iPad Pro)
  • Verbesserung des Sichtfelds mit 0,75-fach reduzierender Linse (da die native Vergrößerung möglicherweise zu stark ist)
  • LED-Beleuchtung: Zeiss CL6000 LED-Kaltlichtquelle (8 Geräte)

Inseldesign : 4 Stationen × 4 Inseln. Jede Insel verfügt über 2 Spülbecken mit ausziehbaren Wasserhähnen und integrierter Sprühfunktion. Eine Acryl-Rückwand ist für die Instrumentenreinigung und den Mikroskopschutz installiert. Für das Strommanagement, einschließlich des ständigen Ladens von iPads, werden 8-fach-Steckdosenleisten mit Überspannungsschutz (Tripp-Lite) verwendet.

Operationsstühle sind sehr teuer, daher wird aus Kosteneffizienzgründen ein klinischer Drehstuhl mit Rückenlehne und großem Höhenverstellbereich (Brewer New-Matic ST0OT1020BBLFG) gewählt. Durch geeignete Anpassung an die Schreibtischhöhe wird eine ergonomische Umgebung geschaffen, die Benutzer unterschiedlicher Körpergrößen von klein bis groß unterstützt.

5. Digitale Konferenzeinrichtungen und Multimedia-Ausstattung

Abschnitt betitelt „5. Digitale Konferenzeinrichtungen und Multimedia-Ausstattung“

Ein Konferenzraum wird eingerichtet, der mit 10 Computerstationen (MiniDell-Terminals), einem Promethean Active Panel (70-Zoll-Touchscreen), Konferenzhardware, ClickShare-Integration, einem 3D-Drucker, einem Rednerpult, einem Alienware-Desktop mit Oculus Rift VR-System und einem Glasobjektträger-Mikroskop mit Videointegration ausgestattet ist.

Dies ermöglicht vernetzte Vorlesungen und Gruppenlernaktivitäten unter den Assistenzärzten.

AbteilungAusrüstungHauptverwendung
NasslaborOperationsmikroskop und PhakoemulsifikationsgerätSimulation intraokularer Chirurgie
TrockenlaborStereomikroskop und iPadGrundlegende Naht, kontinuierliche zirkuläre Kapsulotomie, IOL-Ladung
KonferenzraumPromethean, VR, 3D-DruckerVorlesung und Gruppenlernen

Die gesamte Einrichtung ist 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr geöffnet und so konzipiert, dass Bewohner und Studenten jederzeit selbstgesteuert oder in Gruppen lernen können.

6. Pathophysiologie und detaillierter Krankheitsmechanismus

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Pädagogische Prinzipien der Simulationsausbildung

Abschnitt betitelt „Pädagogische Prinzipien der Simulationsausbildung“

Durch ein durchdachtes Lehrplandesign können Lernende in einer entspannten Umgebung technische Details und Standards verstehen, und Ausbilder können die Kompetenz bewerten, bevor sie gemeinsam im Operationssaal operieren. Trotz jahrelanger ACGME-Anforderungen gibt es immer noch große Unterschiede zwischen den Programmen, und die Validierung und Universalisierung bewährter Verfahren befindet sich noch in der Entwicklung.

Folgende pädagogische Effekte der Simulationsausbildung wurden berichtet.

  • Verbesserung der technischen Fertigkeiten
  • Reduzierung chirurgischer Komplikationen
  • Erlernen von Koordination und Instrumentenhandhabung
  • Aufbau einer vertrauensvollen Beziehung mit dem Ausbilder vor dem Operationssaal

Moderne digitale Bildungssysteme ermöglichen Folgendes.

  • Echtzeit-Freigabe : Das Video von der Professor-Station wird auf Satellitenmonitoren im gesamten Raum ausgegeben, sodass alle dasselbe Operationsfeld sehen können.
  • Aufzeichnung und Nachbereitung : Durch Aufzeichnung und Bearbeitung von Operationsvideos ist ein späteres Nachbereiten möglich.
  • Fernunterrichtsfunktion : Die Kombination von Promethean und iPad bietet Fernunterrichtsfunktionen ohne komplexe AV-Systemintegration.
  • Dokumentenkamerafunktion : Das iPad ermöglicht Makro-Demonstrationen wie IOL-Ladung ohne zusätzliche Hardware.

7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven (Berichte aus der Forschungsphase)

Abschnitt betitelt „7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven (Berichte aus der Forschungsphase)“

Die Integration von VR-Simulationen mit Head-Mounted Displays wie der Oculus Rift in Trainingsstätten schreitet voran. Es laufen derzeit kontinuierliche Studien, um zu untersuchen, ob VR-Simulatoren einen gleichwertigen oder besseren Bildungseffekt als Simulationen mit echtem biologischem Gewebe haben.

Digitale Bildungstechnologien der nächsten Generation

Abschnitt betitelt „Digitale Bildungstechnologien der nächsten Generation“

Die Weiterentwicklung der 4K- und 8K-Videotechnologie sowie die Integration von intraoperativer OCT (Zeiss-RESCAN 700, Leica-EnFocus usw.) und Heads-up-Chirurgie (3D-Visualisierungssysteme wie Alcon-NGENUITY) in Trainingszentren schreiten voran. Dadurch wird erwartet, dass die Visualisierung feiner Strukturen, die mit herkömmlichen binokularen Mikroskopen nicht sichtbar waren, auch im Bildungsbereich möglich wird.


  1. ACGME. Requirements for Graduate Medical Education in Ophthalmology. 2005.
  2. Henderson BA, Grimes KJ, Fintelmann RE, Oetting TA. Stepwise approach to establishing an ophthalmology wet laboratory. J Cataract Refract Surg. 2009;35(6):1121-1128. doi:10.1016/j.jcrs.2009.01.027. PMID:19465299.
  3. Lee AG, Greenlee E, Oetting TA, Beaver HA, Johnson AT, Boldt HC. The Iowa ophthalmology wet laboratory curriculum for teaching and assessing cataract surgical competency. Ophthalmology. 2007;114(7):e21-e26. doi:10.1016/j.ophtha.2006.07.051. PMID:17475332.

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