Training in flexible endoscopy: development of a simulator for ERCP and integration into a modular system

In der vorliegenden Arbeit wurde ein Simulator für die diagnostische und therapeutische ERCP entwickelt und mit den bereits vorhandenen Tübinger Simulatoren für den oberen und unteren Gastrointestinaltrakt in ein modular aufgebautes Gesamtsystem integriert. Das Gesamtsystem erlaubt die anatomieadäquate Simulation der Gastroskopie, Coloskopie, Bronchoskopie und der ERCP. Im Rahmen der therapeutischen Endoskopie können an Interventionen die Papillotomie, Polypektomie, Tumortherapie (APC, Ballondilatation, Stentimplantation), PEG-Implantation und Blutstillungsverfahren wie APC, Fibrinklebung, Clipverfahren und Endoloop systematisch wie in vivo trainiert werden. Das im Rahmen der Arbeit entwickelte ERCP-Modul besteht aus einem Mündungssystem und einem Gangsystem. Das erzielte Simulationsangebot umfaßt die Sondierung der Papille, die Kontrastmittelfüllung des biliopankreatischen Gangsystems und die Papillotomie. Für die diagnostische ERCP wurde eine nicht interventionsfähige Latexpapille hergestellt, die sich in der Erprobung als sehr stabil erwies und sich deshalb insbesondere für Anfängerkurse eignet. Die therapeutische ERCP wurde an einer Papille aus Hühnerherz simuliert und getestet, die bei der Applikation von HF-Strom die geforderten realitätsgetreuen Ergebnisse zeigt (präziser Schnitt mit scharfen Schnitträndern und gelb-braune Koagulationszone). Die Kontrastmittelinstillation konnte mit einem aus Latexschläuchen hergestellten biliopankreatischen Gangsystem angemessen simuliert werden. Die Röntgenaufnahmen liefern anatomieadäquate Bilder. Mit Latex wurde ein Material gefunden, das die Anforderungen an die realtitätsgetreue Simulation künstlicher Organe in hohem Maße erfüllt. Die mit Latex erstellten Organe sind abformgenau, die Latexsegmente entsprechen detailgetreu den anatomischen Vorgaben. Die durchgeführten Tests zeigen, daß sich Latex auch für die Herstellung sehr kleiner Organsegmente eignet und farbgetreue Organsegmente herstellbar sind. Die Simulation der HF-chirurgischen Effekte konnte mit der Entwicklung von Artitex Typ I und II gelöst werden. Im Rahmen der Arbeit konnte gezeigt werden, daß sich Artitex Typ I für die Simulation der Gewebekoagulation eignet, die bei der Tumortherapie im Vordergrund steht, Artitex Typ II für die Simulation der Gewebetrennung, die bei der Polypektomie gefordert ist.In this thesis a simulator for diagnostic and therapeutic ERCP was developed. It was integrated into a modular system with simulators for the upper and lower gastrointestinal tract previously developed at the University Hospital in Tübingen. The system allows an anatomy adequate simulation of gastroscopy, colonoscopy, bronchoscopy and ERCP. In the area of therapeutic endoscopy the following interventions can be trained in a realistic way: papillotomy, polypectomy, tumor therapy (APC, balloon dilatation, stent implantation), PEG and hemostatic procedures such as APC, injection techniques, clipping, and endoloop. The ERCP module developed in the course of this thesis consists of a papilla and a duct system. The available simulations are the cannulation of the papilla, instillation of contrast medium of the biliopancreatic system, and the papillotomy. A latex papilla not suitable for interventions was constructed for the diagnostic ERCP, it proved to be very resistant and is therefore especially suitable for beginners. The therapeutic ERCP was simulated and tested on a papilla build from the heart of a chicken, when applying HF-current it shows the wanted realistic results (a precise cut with sharp cut edges and yellow-brown coagulation area). The installation of contrast medium can be simulated adequately with the biliopancreatic system constructed from tubes made of latex. The X-rays show anatomy adequate images. With latex we found a material that meets the requirements of a realistic simulation of artificial organs to a great extend. The organs constructed from latex are true to size, the latex segments correspond accurately to the anatomic dimensions. The tests conducted show that latex is also suitable for the construction of very small organ segments and that color true organ segments can be constructed. The simulation of electrosurgical procedures can be solved with the development of Artitex Typ I and II. In the course of this thesis it was shown that Aritex Typ I is suitable for tissue coagulation, which is the focus of tumor therapy. Aritex Typ II is suitable for the simulation of tissue cutting, which is necessary for polypectomy