Development, establishment and evaluation of a realistic model for microsurgical teaching in oral and maxillofacial surgery

Hintergrund und Ziele: Bislang findet die mikrochirurgische Lehre vor allem an ex vivo- oder Kleintiermodellen statt, welche die anatomisch komplexen und räumlich oft eingeschränkten Bedingungen von Mikroanastomosen im Kopf-Hals-Bereich nicht, oder nur eingeschränkt in eine Trainingsumgebung überführen. Da adäquate Simulation von Herausforderungen mehr und mehr Einzug in die medizinische Lehrforschung erhält und diese essenziell für die persönliche Weiterentwicklung ist, befasst sich diese Arbeit mit dem Ziel der 1-zu-1 Übertragung und Simulation der räumlich-anatomischen Operationsumgebung von mikrochirurgischen Eingriffen im Kopf-Hals-Bereich. Durch Anwendung moderner 3D-Scan- und Drucktechniken sollen erstmalig Lehrmodelle entwickelt, etabliert und evaluiert werden, welche es Studierenden sowie Assistenzärzten ermöglichen, sich früh in der Ausbildung und entgegen dem Prinzip von Halsted ohne Gefahr für den Patienten realitätsnah intraoperativen Herausforderungen zu stellen. Methoden: Das im Rahmen dieser Dissertation entwickelte “realistic anatomical condition experience“ (RACE) Modell basiert auf einem intraoperativen 3D-Scan, welcher durch Anwendung eines Oberflächenscanners nach stattgehabter Halsdissektion und vor mikrovaskulärer Anastomosierung generiert wurde. Durch Nachbearbeitung und Modellierung unter Anwendung von 3D-Bearbeitungssoftware konnte das RACE-Modell im Stereolithographieverfahren gedruckt und durch Anfügen handelsüblicher Bananenstecker zur Verankerung der Übungsgefäße komplettiert werden. Im Folgenden wurde das Modell anhand des medizinischen Wahlpflichtfaches “Microsurgical Skills Lab“, sowie einer Fortbildung für Assistenzärzte der Abteilung für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie des Uniklinikums Erlangen evaluiert. Zur Evaluierung der Kurse, sowie der Implementierung des Modells, wurde ein kompetenzbasiertes mikrochirurgisches Bewertungstool entwickelt, das nach aktuellem wissenschaftlichem Stand diskrete verbale Deskriptorenskalen mit verhaltensverankerten Ratingskalen kombiniert. Eine zusätzliche graphische Ratingskala und ein Fragebogen komplettierten die Auswertung. Zur Analyse der Unterschiede zwischen den Gruppen wurde eine zweiseitige ANOVA mit wiederholten Messungen auf der Grundlage der Welch-Statistik durchgeführt. Ergebnisse und Beobachtungen: Durch Anwendung moderner 3D-Scan- und Drucktechnik konnte ein nachhaltiges und realitätsnahes Modell zur mikrochirurgischen Ausbildung für die plastisch-rekonstruktive Kopf- und Halschirurgie entwickelt werden. Eine Open-Source-Datei für die öffentliche und kostenlose Nutzung des Kopf-Hals-RACE-Modells zu Lehrzwecken wurde zusammen mit einer Schritt-für-Schritt-Anleitung (RACE-Workflow) für die Entwicklung und Etablierung vergleichbarer Modelle in anderen chirurgischen und allgemeinmedizinischen Disziplinen publiziert. Es folgte eine erfolgreiche Etablierung im Rahmen des studentischen Wahlpflichtfachs „Microsurgical Skills Lab” in der universitären Ausbildung sowie in der hauseigenen Fortbildung für Ärztinnen und Ärzte in Weiterbildung. Die Evaluation anhand des Studentenkurses zeigte einen initialen Leistungsabfall in acht von acht im Rahmen des kompetenzbasierten Bewertungstools erhobenen Parametern beim Übergang vom konventionellen Hühnerschenkelmodell auf das Kopf-Hals-RACE-Modell. Im weiteren Verlauf wurden sieben der acht Parameter wieder positiv und übertrafen die zuvor am konventionellen Hühnermodell erreichten Werte. Im Gegensatz dazu wurde bei der Ausbildung der Assistenzärzte kein Rückschritt beobachtet, als sie vom traditionellen Hühnerschenkelmodell zum RACE-Modell wechselten. Schlussfolgerungen: Die im Rahmen der Evaluation erhobenen Daten lassen auf eine erfolgreiche und zukunftsweisende Etablierung des Kopf-Hals-RACE-Modells in der mikrochirurgischen Ausbildung schließen. Anfänglich führte die Anwendung des Modells in der Studierendenausbildung zu einer Verschlechterung des mikrochirurgischen Nähens. Im Vergleich zum Lernen mit herkömmlichen Lehrmodellen folgte jedoch eine steilere Lernkurve, was auf eine erfolgreiche Simulation komplexer und realitätsnaher Operationsbedingungen schließen lässt. Gleichzeitig konnte bei den Assistenzärztinnen und -ärzten während des Übergangs vom konventionellen Hühnermodell zum Kopf-Hals-RACE-Modell kein initialer Leistungsabfall festgestellt werden. Dies legt einen sichereren Umgang mit ungewohnten chirurgischen Situationen und Herausforderungen nahe. Die Entwicklung weiterer RACE-Modelle in anderen Fachgebieten auf der Grundlage des RACE-Workflows kann daher empfohlen werden.