ERCP訓(xùn)練模型的現(xiàn)況與問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展設(shè)想

李錦陽(yáng)，王瑋琛，謝婉瑩，陳曉曉，譚淞文，何超，劉威，熊力

（1.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院 普通外科，湖南 長(zhǎng)沙 410011；2.中南大學(xué)湘雅藥學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410013）

內(nèi)鏡逆行胰膽管造影術(shù)（endoscopic retrograde cholangiopancreatography，ERCP）是一種常用的膽胰外科診治技術(shù)。由于其操作難度系數(shù)大、學(xué)習(xí)曲線比其他內(nèi)鏡操作技術(shù)更長(zhǎng)[1]。操作醫(yī)生的熟練度與插管成功率和術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率均直接相關(guān)[2]。術(shù)后并發(fā)癥危害較嚴(yán)重。所以，ERCP 的操作訓(xùn)練就十分重要。

目前ERCP 的操作訓(xùn)練所使用的模型類型按訓(xùn)練學(xué)習(xí)順序分類主要有四類：計(jì)算機(jī)模擬模型、機(jī)械模擬操作模型、離體動(dòng)物操作模型、活體動(dòng)物操作模型[3-4]。以上四類操作模型有各自的優(yōu)點(diǎn)，但均不能滿足所有的訓(xùn)練環(huán)境的需求和訓(xùn)練目的。因此本文在總結(jié)上述模型的優(yōu)缺點(diǎn)同時(shí)，創(chuàng)新性提出ERCP 訓(xùn)練的“五階段法”—將不同模型聯(lián)合，根據(jù)操作者自身的需求以及訓(xùn)練條件的限制，分階段使用不同模型進(jìn)行訓(xùn)練。旨在解決ERCP 訓(xùn)練學(xué)習(xí)周期長(zhǎng)、難度大等問(wèn)題。同時(shí)還提出，建立元宇宙訓(xùn)練模型聯(lián)合AI 反饋操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)每一次訓(xùn)練細(xì)節(jié)的可視度，精細(xì)化調(diào)整訓(xùn)練方案。有潛力成為ERCP 訓(xùn)練模型迭代的新方向。

1 ERCP及相關(guān)操作

1968 年，第一次報(bào)道使用內(nèi)鏡完成乳頭插管的操作。隨著前視鏡器械的發(fā)明應(yīng)用，促進(jìn)了ERCP 相關(guān)技術(shù)理論的成型，ERCP 這個(gè)名字首次出現(xiàn)于1974 年墨西哥舉辦的世界大會(huì)專題研討會(huì)，是指將內(nèi)窺鏡和X 射線影像技術(shù)結(jié)合的一種手術(shù)方法，具體是先在患者的體內(nèi)引入1 個(gè)內(nèi)窺鏡，從胃進(jìn)入十二指腸，找到十二指腸乳頭后打入造影劑，在X 射線下可以清晰地看到膽胰管的具體情況[5]。

由于ERCP 手術(shù)操作難度系數(shù)大、學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)、術(shù)后并發(fā)癥嚴(yán)重[6-7]，需要操作者不斷訓(xùn)練，提高手術(shù)安全性[8]。Spyglass 子母鏡，即在母鏡十二指腸鏡的基礎(chǔ)上增加了子鏡膽道鏡，可在一定程度上降低ERCP 的操作難度和減少學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)。在歐洲[9]、英國(guó)[10]和美國(guó)等各國(guó)都非常重視ERCP 訓(xùn)練[11]，并且都出臺(tái)了培訓(xùn)規(guī)范。在國(guó)內(nèi)也有很多家醫(yī)院對(duì)ERCP 的訓(xùn)練十分重視，如：在2022 年，中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院舉辦了ERCP 技術(shù)培訓(xùn)班，培訓(xùn)導(dǎo)師們示范了手術(shù)的每一步的規(guī)范操作，幫助學(xué)員們進(jìn)行技術(shù)糾正和改進(jìn)。要求進(jìn)行ERCP 操作的醫(yī)生每年需要完成對(duì)應(yīng)手術(shù)數(shù)目[12]：雖然每個(gè)國(guó)家具體要求的年操作次數(shù)不一樣，但均在100 次左右（圖1），這也再次說(shuō)明了ERCP 需要反復(fù)操作訓(xùn)練。傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式是學(xué)習(xí)操作者通過(guò)培訓(xùn)者的指令和示范操作直接在患者身上進(jìn)行操作。由于學(xué)習(xí)操作者缺乏經(jīng)驗(yàn)，容易有過(guò)度緊張的心理，導(dǎo)致操作不規(guī)范，這會(huì)增加患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的概率，對(duì)患者可能造成不可忽視的創(chuàng)傷。而且事實(shí)上，很多已經(jīng)通過(guò)培訓(xùn)卻沒有達(dá)到足夠訓(xùn)練次數(shù)的操作者仍然無(wú)法獨(dú)立、高效、安全完成ERCP 手術(shù)，這可能和訓(xùn)練操作的不規(guī)范、訓(xùn)練模型無(wú)法模擬出真實(shí)環(huán)境、操作者面對(duì)術(shù)中并發(fā)癥時(shí)缺乏經(jīng)驗(yàn)等有關(guān)。由此可見，適用于ERCP 訓(xùn)練的機(jī)會(huì)很少[13]，亟需高效的訓(xùn)練體系。

圖1 不同國(guó)家ERCP訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)的比較Figure 1 Comparison of ERCP training standards of different countries

2 ERCP訓(xùn)練模型發(fā)展?fàn)顩r及存在的問(wèn)題

2.1 模擬操作模型的現(xiàn)況

除了使用離體、活體動(dòng)物模型以外，計(jì)算機(jī)模擬操作系統(tǒng)、機(jī)械模擬操作模型也是訓(xùn)練ERCP操作常用的訓(xùn)練模型。可以將計(jì)算機(jī)模擬操作模型和機(jī)械模擬操作模型統(tǒng)稱為模擬操作模型。

在最早訓(xùn)練模型研發(fā)階段，操作者要想增加ERCP 操作的熟練度和手眼協(xié)調(diào)能力，只能通過(guò)塑料或橡膠管來(lái)模擬腸道環(huán)境[14]。這種機(jī)械式模擬系統(tǒng)既不能還原觸碰到不同組織所反饋的觸感，也無(wú)法模擬腸道的蠕動(dòng)，對(duì)增加操作者經(jīng)驗(yàn)效果甚微，訓(xùn)練者需要制作出與真實(shí)場(chǎng)景更加相似的模型進(jìn)行訓(xùn)練。2008 年，F(xiàn)rimberger 等[15]運(yùn)用一些常見的且易獲得的工具研發(fā)了機(jī)械式ERCP 訓(xùn)練模型—X-vision 模型，這個(gè)模型是由4 個(gè)機(jī)械模型組成，它可以模擬胰腺或膽管進(jìn)行選擇性插管訓(xùn)練，還可以根據(jù)不同排列的乳頭進(jìn)行支架放置訓(xùn)練和生物乳頭括約肌切開術(shù)的訓(xùn)練。在后續(xù)階段，von Delius 等[16]對(duì)X-vision 模型訓(xùn) 練ERCP 進(jìn)行應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估。但是這種訓(xùn)練模型有一些無(wú)法解決的問(wèn)題，如機(jī)械模型很難模擬出人類腸道的黏膜以及平滑肌走行方向，這也是之后機(jī)械模型一直未能很好解決的一個(gè)問(wèn)題。

2014 年，Nguyen 等[17]使用彈簧模型和Signorini的接觸模型一定程度上解決了機(jī)械乳頭無(wú)法模擬真實(shí)觸感的問(wèn)題。2018 年，van der Wiel 等[18]開發(fā)了一種The Boskoski-Costamagna ERCP 機(jī)械性操作訓(xùn)練模型，這種模型擁有體積小，便于運(yùn)輸且同樣適配于其他內(nèi)窺鏡訓(xùn)練的特點(diǎn)。這增加了機(jī)械模型的靈活性，使操作者能夠在更多場(chǎng)景和時(shí)間下進(jìn)行訓(xùn)練。2020 年，Jirapinyo 等[19]開發(fā)了TEST box，他們創(chuàng)新性地使用了硅膠模擬乳頭，并使模型具有可以任意改變?nèi)轭^的角度、改變膽胰管開口位置、改變?nèi)轭^在十二指腸內(nèi)的位置等特點(diǎn)，很大程度上解決了機(jī)械模型無(wú)法真實(shí)模擬出人生理解剖場(chǎng)景的弊端。通過(guò)文獻(xiàn)的查閱，機(jī)械模型目前主要是在十二指腸乳頭的模擬上有較大的突破，但對(duì)腸道的其他環(huán)境模擬效果并不如其他模型，可以與其他模型聯(lián)合使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，增加整體模型的真實(shí)性。由于機(jī)械模型操作相對(duì)簡(jiǎn)單，通常被初學(xué)者使用訓(xùn)練，可以增加初學(xué)者的信心以及對(duì)ERCP 操作流程的熟悉程度。在2020 年，Meng等[20]也對(duì)機(jī)械模擬訓(xùn)練對(duì)初學(xué)ERCP 的影響進(jìn)行了報(bào)道分析，研究指出：機(jī)械訓(xùn)練模型是一種適合初學(xué)者訓(xùn)練ERCP 的訓(xùn)練模型有助于提高學(xué)員的早期插管成功率，縮短學(xué)習(xí)曲線，降低對(duì)患者的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

有關(guān)計(jì)算機(jī)模擬模型的使用最早是在1990 年，Williams 等[21]開發(fā)了第一個(gè)用于內(nèi)窺鏡訓(xùn)練的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)。2000 年，Bar-Meir[22]借鑒航天領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)模型模擬訓(xùn)練，將其運(yùn)用到內(nèi)窺鏡的訓(xùn)練中，并介紹了Simbionix 和HT Medical Systems 這兩種目前已經(jīng)投入使用的計(jì)算機(jī)模擬模型的優(yōu)點(diǎn)和訓(xùn)練成果，對(duì)計(jì)算機(jī)模擬模型寄予厚望。2003 年，Sedlack 等[23]通過(guò)比較幾種訓(xùn)練模型的學(xué)員訓(xùn)練成果發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)模擬操作模型可以在減少培訓(xùn)時(shí)長(zhǎng)的同時(shí)得到較好的操作熟練度。2006 年，有學(xué)者[24-25]創(chuàng)造了計(jì)算機(jī)模擬操作訓(xùn)練模型，這個(gè)模型包括了模擬人解剖模型和內(nèi)窺鏡。學(xué)員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬操作鍛煉手眼協(xié)調(diào)能力。但是價(jià)格十分昂貴，并且需要特定條件的儲(chǔ)藏室，對(duì)操作環(huán)境的要求較高[23]。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，開始有科學(xué)家將其與內(nèi)窺鏡的訓(xùn)練結(jié)合在一起，并且對(duì)其訓(xùn)練結(jié)果的有效性和可靠性進(jìn)行評(píng)估測(cè)試[26-28]，2010 年，Bittner等[29]將計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)和VR 相結(jié)合的技術(shù)進(jìn)一步完善，開發(fā)了GI Mentor Ⅱ系統(tǒng)。新系統(tǒng)增加了訓(xùn)練計(jì)算機(jī)模型的真實(shí)性，為操作者提供了更真實(shí)的應(yīng)力感應(yīng)以及完善了訓(xùn)練指標(biāo)的評(píng)定。由于臨床上對(duì)ERCP 手術(shù)的需求量大、操作難度高、培訓(xùn)周期長(zhǎng)[30]，所以訓(xùn)練模型需要能夠使操作者在短期內(nèi)達(dá)到良好的訓(xùn)練效果[31]。Bo?koski 等[30]在2019 年ERCP 訓(xùn)練教學(xué)中也指出，目前最新的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)有：Simbionix GI-MentorTM、GI-Mentor IITM和CAE Healthcare Accu TouchTM，它們都是給予假人模型和計(jì)算機(jī)模擬操作，進(jìn)行病例模塊預(yù)設(shè)的訓(xùn)練系統(tǒng)，但也都存在著經(jīng)濟(jì)成本過(guò)高和無(wú)法獲得真實(shí)觸感反饋等問(wèn)題。解決觸感以及應(yīng)力反饋等問(wèn)題可以將計(jì)算機(jī)模型加入體感裝置，通過(guò)電磁阻抗和振動(dòng)使操作者獲得更多的反饋。還可以與AI學(xué)習(xí)結(jié)合，進(jìn)一步增加模擬圖像的真實(shí)性。

2.2 模擬操作模型存在的問(wèn)題

2.2.1 機(jī)械操作模型機(jī)械操作模型作為初學(xué)者熟悉手術(shù)入路以及操作步驟是一種良好的操作模型，但機(jī)械操作模型最大的問(wèn)題就是無(wú)法完全模擬出完整的腸道環(huán)境，現(xiàn)階段隨著技術(shù)發(fā)展，部分解決了十二指腸乳頭觸感真實(shí)性的問(wèn)題，但仍無(wú)法完全模擬腸道蠕動(dòng)以及黏膜和平滑肌等。

2.2.2 計(jì)算機(jī)模擬模型和機(jī)械模型相比，計(jì)算機(jī)模擬可以增加模型的真實(shí)性且可以將操作數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋，但大多機(jī)構(gòu)并沒有充足的基金用來(lái)引進(jìn)計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，這極大程度上限制了該模型的適用場(chǎng)景。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬模型可以通過(guò)VR 等增加視覺真實(shí)性，但是其在觸感模擬以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的磨合訓(xùn)練和面對(duì)突發(fā)狀況的應(yīng)急解決方案的訓(xùn)練上仍然無(wú)法得到較好的效果。除此之外，高昂的經(jīng)費(fèi)也是計(jì)算機(jī)模擬模型的局限之一。在保證模擬的視覺真實(shí)性的同時(shí)降低制作成本以及聯(lián)合體感可能是未來(lái)計(jì)算機(jī)模擬模型進(jìn)一步提升的方向。

2.3 活體動(dòng)物操作模型的現(xiàn)況

目前適用于ERCP 手術(shù)操作的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相對(duì)少見。在1974 年，F(xiàn)alkenstein 等[32]首次將狗作為ERCP 訓(xùn)練模型，他們認(rèn)為狗具有和人類類似的膽胰系統(tǒng)解剖特點(diǎn)，是訓(xùn)練ERCP 較好的模型。之后也有Yandza 等[33]也將狗作為訓(xùn)練模型，但這引發(fā)了動(dòng)物保護(hù)者協(xié)會(huì)的不滿。這反映了當(dāng)使用活體動(dòng)物作為訓(xùn)練模型時(shí)，需要面對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理問(wèn)題。1989 年，Siegel 等[34]使用與人類同為靈長(zhǎng)類動(dòng)物的狒狒作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行ERCP 的操作訓(xùn)練。在訓(xùn)練過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：狒狒能夠較好地模擬出人類腸道蠕動(dòng)和膽胰管的解剖結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。但研究靈長(zhǎng)類動(dòng)物的設(shè)施很有限，且需要高額成本，很少有實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)能大量使用狒狒作為手術(shù)操作訓(xùn)練的模型。在1990 年，Gholson 等[35]首次提出，用豬來(lái)作為ERCP 訓(xùn)練模型。經(jīng)過(guò)更多的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，豬在生理模擬效果、模型的可操作性以及模型術(shù)后恢復(fù)性都十分出色，同時(shí)也解決費(fèi)用昂貴的問(wèn)題，為ERCP 活體動(dòng)物訓(xùn)練模型打開了新篇章，豬成為現(xiàn)階段最常用的活體模型動(dòng)物。除此之外，運(yùn)用活體動(dòng)物模型可以評(píng)價(jià)生物安全性，為內(nèi)置物進(jìn)行組織相容性評(píng)價(jià)[36-37]。這些也是活體動(dòng)物進(jìn)行ERCP 訓(xùn)練的最重要的優(yōu)點(diǎn)，可以強(qiáng)化操作者進(jìn)行1 次完整的操作，在全程中都注意預(yù)防可能發(fā)生的并發(fā)癥，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行最大程度的利用。

2.4 活體動(dòng)物模型存在的問(wèn)題

2.4.1 豬實(shí)驗(yàn)用豬的品種有很多如約克夏豬、巴馬小豬等，不同品種的豬所需要的飼養(yǎng)費(fèi)用和膽胰管的解剖可能存在差異?？梢愿鶕?jù)不同實(shí)驗(yàn)的需求進(jìn)行不同的選擇。在將活體豬作為操作模型一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)者發(fā)現(xiàn)，每一次訓(xùn)練就要耗費(fèi)一只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，其經(jīng)濟(jì)低廉的優(yōu)點(diǎn)逐漸被弱化，且仍然涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理問(wèn)題。此外，正常生理情況下，豬的膽胰系統(tǒng)解剖和人類的膽胰系統(tǒng)解剖仍然存在著一些生理上的差別[38]，如：Laukkarinen 等[39]發(fā)現(xiàn)由于十二指腸長(zhǎng)度不同，無(wú)法在豬體內(nèi)進(jìn)行內(nèi)鏡插管技術(shù)，正常的十二指腸鏡太短，無(wú)法到達(dá)豬十二指腸乳頭；豬十二指腸乳頭和幽門距離過(guò)近也增加了插管和定位的難度[40]。經(jīng)查驗(yàn)，這可能與豬的品種有關(guān)，具體情況有待進(jìn)一步驗(yàn)證[41]。但目前可以確定的是，不同豬的膽胰系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)確實(shí)存在著個(gè)體差異[42]。

2.4.2 猴子在ERCP 手術(shù)操作模型的歷史上也存在使用猴子作為訓(xùn)練模型的例子，但較為罕見，可能是因?yàn)榕囵B(yǎng)猴子作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的成本較高，并且猴子的膽胰系統(tǒng)無(wú)法完全模擬人類的膽胰系統(tǒng)的解剖[43]，因此很少有學(xué)者使用猴子作為動(dòng)物訓(xùn)練模型。

2.4.3 狗狗的膽胰系統(tǒng)和人類相比，最大的不同在于狗的胰腺在胃的上段和胃系膜腹段背側(cè)，呈現(xiàn)倒“V”形，右葉位于十二指腸系膜中段，沿著十二指腸方向延伸；左葉向脾臟延伸。Yandza 等[33]曾將狗作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，但其做法一直備受實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理所爭(zhēng)議。不論是狗還是豬等其他動(dòng)物均涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理的問(wèn)題。如何減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物痛苦的同時(shí)還能完整地進(jìn)行手術(shù)實(shí)驗(yàn)操作也是需要考慮的問(wèn)題。

這些問(wèn)題不僅僅是訓(xùn)練ERCP 活體動(dòng)物模型可能遇到的問(wèn)題，也是應(yīng)用活體實(shí)驗(yàn)動(dòng)物開展其他研究會(huì)遇到的痛點(diǎn)。因此還需要和動(dòng)物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域聯(lián)合，繼續(xù)尋找既能滿足擁有和人類一致的膽胰系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)同時(shí)還具有廉價(jià)易得特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

2.5 離體動(dòng)物操作模型的現(xiàn)況

由于活體動(dòng)物模型需要長(zhǎng)期的喂養(yǎng)以及管理，需要較高的費(fèi)用。且在活體實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中可進(jìn)行操作的次數(shù)十分有限，無(wú)法滿足大量的訓(xùn)練要求。

在1997 年，由Hochberger 等[44]首次提出可以使用特定的離體豬標(biāo)本作為內(nèi)窺鏡操作訓(xùn)練模型。在一定程度上解決了上述問(wèn)題。同年，Hochberger等[45]提出由動(dòng)物組織重建模擬十二指腸乳頭組織，但仍然存在無(wú)法同步進(jìn)行透視操作的弊端。2006 年，Matthes 等[40]提出把雞心臟組織固定在十二指腸上模擬Oddi 括約肌，用豬的髂動(dòng)脈或脾動(dòng)脈血管模擬膽胰管。在研究中也指出離體動(dòng)物訓(xùn)練模型所具有的特點(diǎn)：與活體動(dòng)物有類似的生理解剖環(huán)境、避免實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理問(wèn)題、進(jìn)一步降低經(jīng)濟(jì)成本。由于豬的髂、脾動(dòng)脈也不是常見易得的動(dòng)物器官，還是會(huì)產(chǎn)生較高的成本，需進(jìn)一步改進(jìn)。為了更加能夠模擬真實(shí)臨床場(chǎng)景，2007 年，Maiss 等[46]通過(guò)提前將離體氣管覆蓋在乳頭上，增加模擬真實(shí)性，再進(jìn)行ERCP 操作的模擬訓(xùn)練模型。這增加了操作模型的真實(shí)性。2013 年，Itoi 等[47]可以在豬的離體胃或直腸中加入用氯化鈉稀釋的透明質(zhì)酸，然后在黏膜下次重建十二指腸乳頭，提高模型 使用率。2014 年，Velázquez-Avi?a等[48]提出了新的豬胃十二指腸化的方法，還創(chuàng)新性地使用豬的氣管代替髂動(dòng)脈模擬膽管，在雞心臟上覆蓋了豬的食管，這樣做更可以模擬真實(shí)的解剖情況。在“乳頭”中放入支架和導(dǎo)絲，增加其穩(wěn)定性和便于根據(jù)不同訓(xùn)練需求更換乳頭模型，反復(fù)利用[48]。2016 年，Artifon 等[49]又對(duì)雞心臟模擬十二指腸乳頭的ERCP 訓(xùn)練模型進(jìn)行教學(xué)評(píng)估，對(duì)這種模型的教學(xué)意義給予了很大的肯定，其廉價(jià)性和可以更換乳頭的特點(diǎn)非常適用作為教學(xué)訓(xùn)練模型。

現(xiàn)在部分ERCP 操作訓(xùn)練仍然在使用這種離體動(dòng)物模型：它可在高度模擬操作環(huán)境的同時(shí)還可以進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練操作，不論是經(jīng)濟(jì)性還是真實(shí)性都具有不錯(cuò)的表現(xiàn)。如果想進(jìn)一步發(fā)展可以和上文提到的其他模型相結(jié)合，創(chuàng)造出一個(gè)聯(lián)合幾類模型優(yōu)點(diǎn)的混合模型。

2.6 離體動(dòng)物模型現(xiàn)存的問(wèn)題

離體動(dòng)物模型雖然解決了經(jīng)費(fèi)高昂的問(wèn)題，增加了模型可重復(fù)操作次數(shù)，但是也存在下述問(wèn)題：⑴ 與活體動(dòng)物模型相似，所有關(guān)于動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)操作都涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理的問(wèn)題。⑵ 缺乏真實(shí)性和不能提供ERCP 操作完整性訓(xùn)練。無(wú)法完整地進(jìn)行ERCP 操作就無(wú)法驗(yàn)證手術(shù)真實(shí)的效果以及對(duì)內(nèi)置物進(jìn)行生物安全性和組織相容性結(jié)果的評(píng)定，更無(wú)法進(jìn)一步模擬真實(shí)臨床場(chǎng)景中可能遇到的應(yīng)對(duì)措施。

3 ERCP訓(xùn)練模型的總結(jié)與思考

不同模型特點(diǎn)的總結(jié)見表1。ERCP 訓(xùn)練模型可以從很多方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，如Sedlack 等[23]在2003 年發(fā)布了評(píng)估表從：⑴ 模型組織是否柔軟；⑵ 乳頭的解剖結(jié)構(gòu)；⑶ 視覺真實(shí)感；⑷ 插管真實(shí)感；⑸ 整體ERCP 操作體驗(yàn)等幾個(gè)方面對(duì)ERCP 訓(xùn)練模型進(jìn)行初步評(píng)估。模型的真實(shí)性主要是要在組織學(xué)、局部結(jié)構(gòu)，特別是適應(yīng)內(nèi)鏡造模的整體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行評(píng)估。因此，在材料方面可以進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)之前的文獻(xiàn)報(bào)道，可以使用3D 打印技術(shù)來(lái)模擬膽胰管，進(jìn)一步增加解剖真實(shí)性[50-51]。除了3D 打印出膽胰管以外，還可以打印出乳頭模型，內(nèi)部運(yùn)用物理彈簧模型等模擬出人十二指腸乳頭的生理特性，增加機(jī)械模型的應(yīng)力性和真實(shí)性。也可以將機(jī)械模型和離體動(dòng)物模型相結(jié)合，創(chuàng)造聯(lián)合模型。

表1 各種訓(xùn)練模型特點(diǎn)總結(jié)Table 1 Summary of characteristics of different training models

4 五階段ERCP訓(xùn)練法

根據(jù)具體訓(xùn)練要求以及可提供的經(jīng)費(fèi)可以選擇不同的訓(xùn)練模型，并且根據(jù)不同模型的優(yōu)勢(shì)和不足以及操作者訓(xùn)練目標(biāo)的差異選擇分階段聯(lián)合訓(xùn)練模型的使用。筆者根據(jù)這些特點(diǎn)提出五階段ERCP 訓(xùn)練法。

第一階段為機(jī)械模型聯(lián)合離體動(dòng)物模型。適用范圍：初學(xué)者、訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)有限的機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械模型和離體動(dòng)物模型所需要的經(jīng)費(fèi)以及操作難度都較低，適合初學(xué)者來(lái)熟悉ERCP 具體操作流程以及不同結(jié)構(gòu)的解剖位置和觸感。訓(xùn)練目標(biāo)：熟悉ERCP 操作流程，學(xué)會(huì)使用內(nèi)窺鏡的使用以及不同結(jié)構(gòu)的解剖位置和觸感。第二階段為離體動(dòng)物模型聯(lián)合計(jì)算機(jī)模擬模型。適用范圍：有一定操作訓(xùn)練基礎(chǔ)者。優(yōu)點(diǎn)：使用計(jì)算機(jī)模型可以進(jìn)一步增加視覺模擬的真實(shí)性，同時(shí)聯(lián)合使用離體動(dòng)物模型以及機(jī)械模擬局部結(jié)構(gòu)，使模型觸覺更真實(shí)。訓(xùn)練目標(biāo)：熟練掌握ERCP 具體操作，能夠完成計(jì)算機(jī)模擬模型系統(tǒng)中不同適應(yīng)證的操作訓(xùn)練。第三階段為離體動(dòng)物模型聯(lián)合VR 計(jì)算機(jī)模擬模型。適用范圍：有較多模擬訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)者、經(jīng)費(fèi)相對(duì)充足機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：VR 的視覺反饋比單純計(jì)算機(jī)模擬視覺反饋好很多，并且可以使操作者立體地感受具體手術(shù)入路以及解剖關(guān)系，了解不同特異性個(gè)體可能產(chǎn)生的解剖差異性，從而減少因操作失誤帶來(lái)的并發(fā)癥。訓(xùn)練目標(biāo)：熟練掌握ERCP具體操作，操作過(guò)程中較少出現(xiàn)操作失誤次數(shù)。第四階段為活體動(dòng)物模型。適用范圍：熟練掌握ERCP 操作者、需要檢驗(yàn)術(shù)后并發(fā)癥效果、需要探究生物安全性、植入物的組織相容性等、能夠飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：使用活體動(dòng)物模型可以訓(xùn)練面對(duì)不同并發(fā)癥的處理操作，更貼合真實(shí)的臨床情況。還可以檢驗(yàn)生物安全性以及組織結(jié)構(gòu)相容性等特點(diǎn)。訓(xùn)練目標(biāo)：熟練掌握ERCP 不同并發(fā)癥的應(yīng)對(duì)措施。第五階段為活體動(dòng)物模型聯(lián)合AI 分析。適用范圍：需要AI 評(píng)估操作評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)并發(fā)癥發(fā)生概率、經(jīng)費(fèi)充足機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：加入AI 分析模型可以實(shí)時(shí)反饋給操作者操作數(shù)據(jù)，以及每一次操作可能帶來(lái)的并發(fā)癥概率。操作者可以通過(guò)AI 分析進(jìn)一步改良操作細(xì)節(jié)，減少并發(fā)癥的發(fā)生。訓(xùn)練目標(biāo)：極大程度降低因操作產(chǎn)生的并發(fā)癥發(fā)生概率。上述五階段ERCP 訓(xùn)練法的總結(jié)見表2。

表2 ERCP五步訓(xùn)練法Table 2 The five-stages training method for ERCP

五階段法的提出除了考慮到了不同模型的特點(diǎn)，也將全球ERCP 訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)合，因此五階段除了具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，對(duì)各種模型的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行集合的優(yōu)點(diǎn)外，也能最大程度上符合訓(xùn)練學(xué)習(xí)循序漸進(jìn)的特點(diǎn)，對(duì)不同階段的訓(xùn)練者都能有較大的適配度。

5 ERCP訓(xùn)練模型發(fā)展的新方向

目前，元宇宙已成為虛擬世界與真實(shí)世界結(jié)合的平臺(tái)，將帶動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力提升、生產(chǎn)關(guān)系變革。因此，在計(jì)算機(jī)模擬方面還可以和元宇宙相聯(lián)合，研究開發(fā)在元宇宙引擎的基礎(chǔ)上，增加能夠模擬ERCP 訓(xùn)練操作的模塊，還可以建立不同操作者個(gè)體性的訓(xùn)練學(xué)習(xí)曲線檔案，并使用AI 分析操作者的每一次訓(xùn)練記錄的效果和需要改進(jìn)的操作，縮短學(xué)習(xí)時(shí)限，減少因?yàn)椴僮鞫a(chǎn)生的并發(fā)癥。目前已經(jīng)有工業(yè)元宇宙的AI 數(shù)字人生成與數(shù)字孿生技術(shù)運(yùn)用在醫(yī)學(xué)訓(xùn)練相關(guān)領(lǐng)域。

另外，尋找合適的活體動(dòng)物模型也十分重要。在活體動(dòng)物進(jìn)行ERCP 操作后可以進(jìn)一步評(píng)價(jià)手術(shù)的完成度以及預(yù)后效果，如預(yù)后出現(xiàn)胰腺炎并發(fā)的概率是多少，以及出現(xiàn)并發(fā)癥的處理操作訓(xùn)練，更能體現(xiàn)一次ERCP 手術(shù)訓(xùn)練的完整性。也可以進(jìn)一步訓(xùn)練各種ERCP 適應(yīng)證的不同操作。因此，找到一種特殊能滿足進(jìn)行ERCP 手術(shù)且價(jià)格、生理解剖與人類極度類似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物十分重要。但經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，仍沒有發(fā)現(xiàn)適合動(dòng)物種類。也可以通過(guò)基因編輯[52]或細(xì)胞因子誘導(dǎo)現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，使其膽胰系統(tǒng)解剖發(fā)生改變成更能模擬人類生理狀態(tài)下的解剖結(jié)構(gòu)。

綜上所述，目前已投入使用的ERCP 訓(xùn)練模型種類很多，涉及多學(xué)科交叉、技術(shù)融合創(chuàng)新等特點(diǎn)，相信在不久的將來(lái)會(huì)出現(xiàn)更多更出色的ERCP訓(xùn)練模型。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：李錦陽(yáng)負(fù)責(zé)撰寫論文、文章框架設(shè)計(jì)與修改；王瑋琛、謝婉瑩負(fù)責(zé)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展調(diào)研；陳曉曉，譚淞文負(fù)責(zé)文獻(xiàn)管理、對(duì)文章內(nèi)容進(jìn)行審閱批改；何超、劉威、熊力、負(fù)責(zé)擬定寫作思路并指導(dǎo)撰寫論文、最后定稿。