Конференции / РОСОМЕД-2023 - XII съезд Российского общества симуляционного обучения в медицине и Международная конференция «Симуляционное обучение в медицине: опыт, развитие, инновации» / Объективный метод оценки реалистичности симуляционных моделей

Актуальность

на сегодняшний день в свободном доступе есть огромное количество симуляционных моделей различного уровня реалистичности. Уровень реалистичности модели — это обширный термин, который показывает, насколько качественно симулятор воспроизводит анатомию и свойства человеческих тканей. Однако объективная оценка реалистичности модели остается сложной задачей для разработчиков и исследователей в области симуляционных технологий. Наша команда создала экспериментальную симуляционную модель кожного шва, а для оценки уровня реалистичности применила метод объективной оценки физических свойств на специализированном оборудовании и провела сравнительную оценку различных моделей на основе полученных данных.

Цель

объективная оценка физических свойств синтетических и кадаверных симуляторов кожного шва с последующим сравнительным анализом результатов.

Материалы и методы

Исследование проводилась на наиболее распространенных симуляционных моделях, которые используются для отработки навыка кожного шва. Трестировались четыре симуляционные модели одинакового размера 2,5 х 5 см: силиконовая, экспериментальная, свиная кожа, человеческая кожа, которую резецировали у пациентов во время абдоминопластики. Оценку свойств проводили двумя способами: методом поперечной деформации (продавливание) и прокалыванием (медицинской иглой 18G). С помощью испытательной машины фиксировалось количество силы (Н) необходимое для продавливания каждой модели на 1 см и прокалывания на 2 см. Все данные, полученные в ходе исследования, фиксировались встроенным программным обеспечением «TRAPEZIUM X». Статистическая обработка данных проводилась в пакете программ IBM SPSS Statistics 26.0 версии.

Результаты

всего было исследовано 99 образцов методом прокалывания и 76 образцов методом продавливания. При проведении тестов средний показатель Н различался между группами. При прокалывании: силиконовая модель 3,90Н, экспериментальная модель 0,81Н, свиная кожа 1,97Н, человеческая кожа 2,41Н. При продавливании: силиконовая модель 16,83Н, экспериментальная модель 6,93Н, свиная кожа 58,50Н, человеческая кожа 19,90Н. Для оценки изменения уровня Н, в зависимости от симуляционной модели, был проведен однофакторный дисперсионный анализ (тест Брауна-Форсайта) по каждому из методов оценки. По результатам анализа проколов выявлена статистически значимая разница группами (F = 155,2 при p = <0,05).

Обсуждение

статистически значимая разница показателя Н при прокалывании отсутствовала только между свиной и человеческой кожей. Полученные результаты показывают, что свиная кожа наиболее приближена к физическим свойствам человеческой, если рассматривать реалистичность с точки зрения прокалывания. Эти результаты можно экстраполировать на процесс прокалывания кожи при наложении хирургического шва. Однако, с точки зрения продольной деформации (продавливания), свиная кожа наименее эластичная, так как для ее продавливания необходимо применять гораздо больше силы, чем для остальных. Наиболее приближенной к человеческой коже с точки зрения продавливания оказалась силиконовая модель, поскольку отсутствовала статистическая разница между показателями силы, необходимой для продавливания модели на заданную глубину. Результаты теста свидетельствуют об эластических свойствах модели, поскольку чем меньше силы необходимо приложить для продавливания на определённую глубину, тем эластичнее модель. Также результаты статистического анализа показали, что экспериментальная модель, разработанная на базе ДВФУ, все еще сильно отличается от человеческой по объективным параметрам и требует технической доработки.

Выводы

исследование показало, что, несмотря на субъективные ощущения эксперта, объективные физические свойства могут сильно различаться между моделями. Метод объективной оценки может применяться как дополнительный критерий, доказывающий реалистичность симуляционной модели. На основе полученных данных можно изготовить искусственный многоразовый симулятор кожного шва, который будет максимально приближен по физическим свойствам к человеческой коже.

Топчий В.В., Журавлева Э.К. - Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Университет ИТМО» (Университет ИТМО)