应用农场猪进行模拟中耳外科操作教学训练的可行性以及初步设计

伊海金，郭 泓，王春红，倪富强，李永华，刘丕楠

(首都医科大学附属北京天坛医院耳鼻咽喉科，北京 100050)

应用农场猪进行模拟中耳外科操作教学训练的可行性以及初步设计

伊海金，郭 泓，王春红，倪富强，李永华，刘丕楠

(首都医科大学附属北京天坛医院耳鼻咽喉科，北京 100050)

中耳外科是耳鼻咽喉-头颈外科学重要组成部分，由于耳部解剖复杂，病变隐匿，导致年轻医师学习困难。颞骨解剖训练虽然可以帮助医师熟悉耳科解剖，但是人体颞骨标本极其缺乏且颞骨解剖不能提供活体手术经验。目前国外许多医疗机构利用与人体解剖结构相似的动物模拟外科操作，以期学习外科操作技巧，尽量减少外科风险，收到良好效果。猪与人基因同源性高、耳部解剖与人相近，且中耳大小、形态、结构与人耳类似，可以模拟各中耳手术，应用日趋广泛。本文主要通过比较不同动物与人耳之间异同，探讨农场猪模拟中耳外科操作进行教学训练的可行性以及相关设计。

中耳外科;耳鼻咽喉-头颈外科学;农场猪

1 动物体内模拟耳外科手术操作的意义

中耳外科是耳鼻咽喉-头颈外科学重要组成部分，由于耳部解剖复杂，病变隐匿在颞骨里面，毗邻重要组织结构，稍有不慎即会影响重要的听觉、平衡觉、颅神经功能，而且中耳上承颅脑，还会造成颅底神经血管、颅脑组织损伤，导致严重后果。耳科手术多在显微镜下操作，视野狭小，年轻医师学习不便，因此耳外科医师的成长需要付出极大努力。目前，国内耳外科医师的培养多是从助手做起，由上级医师带教操作，逐渐过渡到独立手术，期间可参加多种学习班，其中颞骨解剖是耳外科医师训练的重要组成部分。但是人体颞骨标本极其缺乏且颞骨解剖不能提供活体手术经验，掌握颞骨解剖后仍然需要学习外科操作技巧。随着各种临床操作准入制度建立以及患者要求逐年提高，国外许多医疗机构纷纷建立实验基地，利用与人体解剖结构相似的动物模拟外科操作，以期学习外科操作技巧，尽量减少因操作经验不足直接进行人体手术所致的外科风险，对于医患双方均有极大益处。

2 猪中耳与人中耳解剖相似性

理想的耳科实验动物模型不但应该具有与人高度相似的基因同源性，而且耳部的大小、形态、结构、功能与人越接近越好，其模拟人耳的价值就越高。以往的研究显示大鼠听泡与人中耳鼓室结构非常相似，且因其基因组与人类有天然的相似性，被广泛应用在耳科疾病发病的分子机制研究，是耳科疾病重要研究工具[1-5]。近来研究表明，尽管大鼠与人类天然的基因同源性以及鼓室结构上的相似性，二者之间仍存有较大的区别[6]:大鼠听泡占据鼓室较大部分，其气房结构简单，没有类似人类的乳突气房，乳突发育不好:锤骨形态骨与人类明显不同;镫骨闭孔中央有镫骨动脉穿过;面神经骨管走行表浅、出口均与人类有较大区别;鼓岬不是耳蜗底转的凸起，3个半规管的位置、开口、形态及其与脑组织的关系均与人类不同，而且鼠耳较人耳明显较小。以上这些结构差异为在大鼠颞骨上模拟耳科手术尤其是中耳手术带来不便[6]。研究者陆续报道了小型哺乳动物如兔、羊、各种鼠类作为耳科模型动物[7-8]，其形态比例均与人耳差别较大，因此需要继续寻找合适的与人类相似度更高的耳科动物模型。

自19世纪70年代以来，猪作为理想的实验动物模型广泛应用于医药研究领域。一方面是应用猴等高级哺乳动物存在伦理学的限制，另一方面是基于人们对猪与人类在解剖和功能方面相似性的认识。目前，可以在猪上模拟基因诊断、治疗，观察药物治疗效果，进行听觉中枢重塑机制研究甚至模拟人工耳蜗植入等。耳科领域动物模型豚鼠，其耳部解剖与人差异较大，而且与人耳相比明显较小，很难真实模拟各种耳科手术，尤其是中耳手术，限制了其进一步广泛应用。猪与人基因同源性更高、耳部解剖与人相近，且中耳大小与人耳类似，在中耳上模拟各种耳科手术与人体更接近，相似性更高，猪作为耳科动物模型具有更大的应用价值。

由于猪与人基因同源性更高、耳部解剖与人相近，且中耳大小、形态、结构与人耳类似，可以模拟各中耳手术，包括鼓室成型、各种听骨假体植入等，目前作为耳科动物模型被用于研究中耳炎症进程、模拟耳科手术以及研究内耳形态等，应用日趋广泛[9-12]。

3 农场猪模拟中耳外科操作现状及可行性

André Gurr K[13]等人认为人类颞骨标本越来越缺乏，应该寻找合适动物替代进行颞骨解剖训练。他们通过对猪颞骨解剖发现，猪的颞骨外观与人体差异较大，外耳以及乳突外形、位置均与人类不同，且乳突气化不佳，但是中耳结构与人极其相似，不但具有人类的鼓室内结构，而且包括听骨的大小、相对位置等与人几乎类似，因此他们建议耳外科医师可以进行猪颞骨解剖以及在猪活体上模拟中耳外科手术，进行教学训练。Marc Hoffstette等人[14]认为猪的中耳与人类类似，对于在猪中耳进行各种假体植入实验如人工听骨、振动声桥等非常重要。这些植入体不需改制，可以直接在猪中耳植入从而进行各种实验观察，包括生物相容性、近远期疗效观察等。若是换成其他动物，因为中耳大小、鼓室结构与人差异较大，要进行动物实验验证可能需要专门改制合适假体，这样得出的动物实验结果与植入人体会存在较大差异，使得实验数据可信程度降低，另外，在猪中耳还可模拟各种鼓室成型手术。因此，农场猪在临床方面尤其是中耳外科手术培训方面也具有较大价值。

4 农场猪模拟中耳外科操作进行教学训练的设计

目前，我国的耳科手术医师培训多是在上级医师指导下直接对人进行操作，即使颞骨解剖的机会也不是每一手术医生均能获得，而耳科手术存在巨大风险，这对于耳外科医生的成长与培养极其不利，最终的损失还是转嫁到病人身上，既不利于耳外科技术的广泛开展，也不利于手术效果保证。如果可以在动物身上模拟手术操作，获取直接的手术经验对于外科医师以及病人无疑具有重要意义。虽然最佳的实验动物是灵长类动物，但是涉及到价格因素、供给数量以及伦理等问题，使得灵长类动物不是最佳的实验动物。猪做为哺乳动物，在解剖以及生理与人类接近，而且价格便宜，我们设想，在农场猪上模拟中耳外科手术操作，可以作为颞骨解剖训练的重要内容，与颞骨解剖同步进行，这样既有人类颞骨解剖的操作，又可获取活体动物手术经验，将极大促进耳外科手术的开展，并可以用于研发新的手术器械以及开展新的外科手术方法。具体设想如下:①在大型医学中心均设有成熟的动物实验室以及动物手术室，可以利用这些资源，配备耳科专用的显微镜以及耳科显微手术器械，模拟中耳外科手术，从而进行临床训练以及教学。②或者在建有颞骨解剖训练室的医院，在进行人颞骨解剖训练同时，增加猪颞骨解剖训练以及活体猪模拟耳科手术操作的内容，将会收到更好效果。

总之，临床外科医师培训是一个系统工程，宗旨就是使年轻医师尽快掌握专科解剖以及获取手术操作技巧，尽量减少在临床工作中的技术操作失误，以提供更好的医疗质量。鉴于国外同行的经验，我们认为应尽快建立利用动物模拟外科操作的训练教学模式，对于耳外科而言，猪因其与人耳解剖的高度相似性，是合适的动物模型。

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[13]André Gurr· K.Kevenhörster· T.Stark·M.The common pig:a possible model for teaching ear surgery[J].Eur Arch Otorhinolaryngol，2010，267:213 -217.

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The Study of Feasibility about Teaching and Training of Middle Ear Surgery with Simulation of Farm Pig and Related Design

YI Hai-jin，GUO Hong，WANG Chun-hong，NI Fu-qiang，LI Yong-hua，LIU Pi-nan
(Department of Otolaryngeal-Head and Neck Surgery，Beijing Tiantan Hospital，Capital University of Medical Science，Beijing 100050，China)

Middle ear surgery is an important component of otolaryngology-head and neck surgery.Complex anatomy of the ear and occult lesions lead to difficulties in learning the otology for young doctors.Although the temporal bone dissection training can help physicians learn the ear anatomy，temporal bone specimens of human are very lack and the temporal bone dissection training can not provide real surgical experience.At present，many foreign medical institutions simulate surgical operation with animal models similar to human in order to learn techniques and minimize surgical risks and receive good results.The gene homology of pig and human is higher，and the anatomy，the size，shape，structure of the middle ear in pig are similar to the human.In this paper，by comparing the similarities and differences between different animals and the human ear，we explore the feasibility of teaching and training of middle ear surgical with simulation of pig and related design.

middle ear surgery;otolaryngology-head and neck surgery;farm pig

G642.423

A

1006-2769(2012)02-0386-03

2011-12-08

伊海金(1975-)，男，山东人，主治医师，医学博士，主要从事耳科学以及神经耳科学基础与临床研究。