自制顯微外科手部動靜脈吻合模型的研發與應用

廖子鴻，閉永豪，曾文銳，林銀冰，許達明，施楚君

（汕頭大學醫學院，廣東 汕頭 515041）

人體血管吻合操作是外科手術中至關重要的一步，也是顯微外科斷指再植手術成功的關鍵，同時還是顯微外科醫師必須掌握的重要技能。血管吻合技術練習中，逼真的外科手部動靜脈吻合模型不僅能提高醫學生外科操作基本技能，還能在很大程度上激發對血管吻合技術的學習興趣。

1 制作方法

1.1 準備材料

足量無毒橡皮泥，約20 cm長直徑為6 mm的聚四氟乙烯棒5條，約50 cm長外徑為3 mm、內徑為2 mm的軟硅膠毛細管5條，醫用乳膠手套2只，清潔橡膠手套1只，5 ml注射器1只，輸液器，剪刀，足量紅色墨水，透明膠帶。

1.2 手指模型制作過程

將軟硅膠毛細管對折，對折處為頂部，兩個管口處為尾部。將一只手指所需要使用的無毒橡皮泥搓成手指粗細的長條狀后，壓成厚度約為5 mm的長方形模型，隨后將聚四氟乙烯棒沿模型長軸放置在模型中央，軟硅膠毛細管均勻放置于硅膠條兩側。頂部調整弧度以便“血管”通暢，尾部緊貼硅膠條兩側，輕輕壓緊以便固定好無毒橡皮泥的位置。用軟硅膠毛細管外側的無毒橡皮泥將軟硅膠毛細管及聚四氟乙烯棒包裹起來后，將整個模型再次搓成比之前稍粗的長條狀。此時使用5 ml注射器抽取適量紅色墨水，從軟硅膠毛細管一端管口注入，若能從另一端管口流出，則為“血管”通暢，可以繼續進行模型制作；若不能則為“血管”堵塞，此時需要將外層無毒橡皮泥撕開，重新調整軟硅膠毛細管頂部的弧度及其與聚四氟乙烯棒的相對位置，再次重復上述操作，直至“血管”通暢方可繼續進行下一步操作。檢查“血管”通暢后，剪下1只醫用乳膠手套的手指部分后將其從側面沿手套長軸剪開，把模型的橡皮泥部分包在手套內，再用透明膠帶將最外層的手套包好，把沒有被無毒橡皮泥包裹的軟硅膠毛細管沿聚四氟乙烯棒用透明膠帶固定好，并做好標記。置于陰涼處風干后，完成1只手指模型的制作（見圖1）。

圖1 手掌模型水平面示意圖

如此做好5只手指模型后，抓住聚四氟乙烯棒尾部，將手指模型依次沿醫用乳膠手套的各個手指位置放入，隨后再在醫用乳膠手套的手掌部分放入足量的無毒橡皮泥，并將整個模型固定為手掌形狀，置于陰涼處風干后放入清潔橡膠手套中，完成1個手掌模型的制作。

2 模型演示和使用流程

使用時，將無毒橡皮泥模擬為手掌的肌肉，醫用乳膠手套及清潔橡膠手套模擬皮膚，聚四氟乙烯棒模擬遠、中、近節指骨及掌骨（骨關節未模擬），軟硅膠毛細管模擬指掌側固有動脈及深靜脈等動靜脈循環系統，足量紅色墨水通過輸液器輸入標記好的相應動脈中模擬血液。使用剪刀將手指模型完全剪斷，模擬斷指的發生。隨后即可開始顯微外科手部動脈吻合模擬操作。顯微外科手部動脈吻合完成后，再次通過輸液器輸入血液至相應動脈中，若血液成功從靜脈端流出，則吻合操作成功，反之吻合操作失敗（見圖2）。

圖2 手指模型橫截面示意圖

3 自制顯微外科手部動靜脈吻合模型的應用

模型制作完成并試驗成功后，應用于2015級臨床醫學專業10名學生外科顯微技能操作訓練中，并通過問卷了解使用效果。學生對傳統訓練方法和利用自制顯微外科手部動靜脈吻合模型方法的效果進行對比，一致認為自制的模型在外觀上比較接近人體實際情況，血管所受壓力及血管流動情況逼真，肌肉彈性還原較好，模型體位可根據臨床實際情況自由擺放，皮膚材料彈性較好利于縫合練習。模型對臨床實際情況的靈活模擬不但可以提高學生外科操作基本技能，還能激發操作積極性以及學習血管吻合技術的興趣[1-2]。

同時，相比于因倫理爭論等越來越受到限制的活體動物實驗以及造價昂貴的靜脈輸液手模型，我們制作的顯微外科手部動靜脈吻合模型成本低且材料來源廣泛，完全可以大范圍普及，讓醫學生有更多機會進行實際操作，更好地將課本知識與實際操作結合起來。因此，該模型能降低教學成本，提高教學質量，對于各大院校及偏遠地區教學有著重大意義。但是，根據學生的反映，該模型的血管材質彈性較差，打結難以打緊，后續研究中可以繼續尋找更加合適的血管材質。

4 討論

外科手術是治療嚴重外傷病人的重要手段，也是臨床常見的治療方式。要培養一名優秀的外科醫生，需要耗費大量的時間和錢財，其中最關鍵的一環就是外科操作練習。只有通過反復操作練習，外科醫生才能熟練掌握外科術式，在臨床上出色地完成自己的工作[3-5]。而外科操作練習離不開模型[6]。在國外，外科醫生可以利用仿真外科模型或尸體進行外科手術練習，其中模型往往造價昂貴，而利用尸體則易引起倫理爭論。基于以上原因，在我國，外科操作練習主要還是依靠大鼠尾中動脈練習模型、腹主動脈練習模型、冷藏雞翅血管練習模型、硅膠管練習器等[7-9]。為降低外科手術練習成本，提高學習效率，我國已有部分高校進行外科練習模型的自主研發，并取得較好的效果[10-12]。

目前，醫學模型中尚未有外科手部動靜脈吻合模型專門供醫學生進行血管吻合操作練習，僅有用于靜脈輸液的手模型，但造價昂貴，一支高達上萬元，且無法用于學生外科血管吻合操作練習。現如今，我國醫學生練習外科血管吻合操作的各類模型均無法完全模擬動靜脈血液流動、手術體位等。例如，使用大鼠尾巴練習不但無法提供逼真的手部動靜脈離斷情景，還容易造成大鼠細菌感染；倫理爭論等問題的出現，也使得活體動物實驗越來越受到限制；而直接用硅膠管練習器進行練習仿真度較差，無法模擬逼真的手部動靜脈離斷情景。綜上所述，自制外科手部動靜脈吻合模型專門供醫學生進行血管吻合操作練習，有很重要的研究意義。

經過實際臨床教學發現，相比于現在國內醫學生普遍使用的大鼠尾中動脈練習模型、腹主動脈練習模型、冷藏雞翅血管練習模型、硅膠管練習器等[7-9]，將自制外科手部動靜脈吻合模型進一步研究改進后推廣應用，可以提高血管吻合技術教學質量。由于現今醫學模型中尚未有外科手部動靜脈吻合模型專門供醫學生進行血管吻合操作練習，因此我們研制的模型具有很大的創新性、實用性和經濟效益，填補了國內空白。