Effekten af ​​3D versus 2D træningsmodeller i tilegnelse af laparoskopiske færdigheder: Et randomiseret kontrolleret forsøg

Der er rigeligt med beviser, der understøtter brugen af ​​low-fidelity kirurgiske simulatorer, ofte omtalt som benchtop-modeller, til grundlæggende laparoskopiske færdigheder ved brug af både grundlæggende og avancerede opgaver. Formålet med at bruge low-fidelity træningsmodeller er hovedsageligt tilegnelse af færdigheder snarere end genskabelse af in situ anatomi. Benchtop-modeller har potentialet til at være billige sammenlignet med andre high-fidelity-simulatorer, mens de forbedrer overførbarheden af ​​disse vitale færdigheder til operationsstuen. Det er blevet påvist i litteraturen, at brugen af ​​3D-visuel modalitet i laparoskopi er forbundet med en forbedret dybdeopfattelse, der giver en forbedret visuo-spatial kontekst og ydeevne i kirurgiske eller simulerede omgivelser, hvilket letter udførelsen af ​​komplekse laparoskopiske opgaver. Brugen af ​​denne teknologi er ofte forbundet med visse begrænsninger af tilpasningsevne til personale, praktiske forhold og økonomiske overvejelser i forbindelse med dens introduktion til den daglige undervisningsplan for begyndere. Derfor er der potentiale for at følge en differentiel tilgang ved at bruge low-fidelity 3D træningsmodeller af varierende dybde, højde og bredde for at fremskynde træning og færdighedstilegnelse ved hjælp af 2D visuelle modalitet, som er mest almindeligt anvendt både i simulerings- og operative indstillinger.

Monokulære signaler er vigtige for at kompensere for manglende dybdeopfattelse i 2D-syn. Disse omfatter bevægelsesparallakse gennem bevægelse af laparoskopet, skygge af lys og mørke, teksturgradering, relativ position og instrument og anatomisk strukturstørrelse. Dybdeopfattelsen kan forbedres gennem erfaring, da bearbejdning af monokulære signaler forbedres og tilpasning, som er en læreproces, i sidste ende resulterer i forbedret ydeevne. Erfarne kirurger har mestret evnen til at identificere indirekte monokulære signaler og opnå dybdeopfattelse ved at bruge dem, hvilket resulterer i nøjagtige og effektive bevægelser.

De træningsmodeller, der bruges i LapPass til trænings- og vurderingsformål, er relativt flade 2D-modeller. I den nuværende model til polomanipulations- og gribeopgaven er alle stolperne i samme højde og monteret på en flad overflade og mangler dermed konturer og dybde. Dette er den første øvelse, som nybegyndere udfører og praktiserer meget for at udvikle de grundlæggende laparoskopiske færdigheder som dybdeopfattelse, hånd-øje-koordination og bimanuel behændighed, som er afgørende for jævn progression til de andre opgaver. Den laparoskopiske suturering og intrakorporale knudebinding introducerer på samme måde en 2-dimensionel træningsmodel til suturering og tilnærmelse af cirkler på en flad suturpude uden variable konturer. Vedtagelsen af ​​2D-træningsmodeller kan fungere som en begrænsende faktor i tilegnelsen af ​​tekniske færdigheder og i sidste ende forlænge træningstiden for at opnå et højere ekspertiseniveau. At opnå færdigheder i basale laparoskopiske færdigheder kan resultere i hurtigere tilegnelse af mere komplekse laparoskopiske færdigheder såsom suturering og i sidste ende resultere i en mere omkostningseffektiv træning. Ved at konvertere opgaverne til 3-dimensionerne ved hjælp af low-fidelity 3D træningsmodeller med varierende højder, bredder og dybder, kunne simuleringen af ​​et mere realistisk kirurgisk miljø opnås og bygge bro over et potentielt teknisk laparoskopisk færdighedsgab skabt af træning på flade modeller sammenlignet til tredimensionelle vartegn.

I vores undersøgelse vil poloopgaven blive konverteret ved hjælp af en 3D polomodel udviklet i vores institution, som demonstrerede ansigts- og konstruktionsvaliditet for at skelne mellem forskellige niveauer af ekspertise. Modellen blev oprindeligt udviklet til FLS-programmets enklere peg-overførselsopgave, og udstyret vil blive justeret til at simulere LapPass-pologribe- og manipulationsopgaven, en mere teknisk krævende opgave. Derudover vil suturopgaven blive konverteret ved hjælp af en 3D-suturmodel af Inovus Medical (Saint Helens, England, UK) fastgjort på en platform, der giver begrænset stabilitet til modellen, som simulerer tilstrækkelig kompleksitet i kirurgisk praksis. Brugen af ​​en 3D suturmodel med varierende konturer har vist sig at være et effektivt simuleringsundervisningsværktøj til den avancerede opgave med laparoskopisk suturering.

Litteratur, der beskriver en direkte sammenligning mellem 3D- og 2D-træningsmodeller af LapPass basale og avancerede laparoskopiske opgaver, er fraværende, på trods af potentialet for hurtig tilegnelse af laparoskopiske færdigheder hos nybegyndere. Vi postulerer, at brugen af ​​3D-træningsmodeller ved starten af ​​laparoskopisk færdighedstræning af nybegyndere kan fremskynde tilpasningen til indirekte signaler relateret til dybdeopfattelse, såvel som andre kernefærdigheder i laparoskopisk færdighedstræning, hvilket forbedrer præstationen. Formålet med denne undersøgelse er at afgøre, om tilegnelse af laparoskopiske tekniske færdigheder vil være overlegen med brugen af ​​3D træningsmodeller hos uerfarne medicinstuderende sammenlignet med de nuværende 2D LapPass træningsmodeller i 2 separate laparoskopiske opgaver.

PICOS kriterier

• Befolkning = Nybegyndere medicinstuderende fra år 1-5 inklusive interkalerende studerende
• Intervention = 3D træningsmodeller til polomanipulation og suturopgaver
• Komparator = 2D LapPass træningsmodeller til polo manipulation og suturopgaver
• Resultater = Laparoskopisk færdighedstilegnelse (GOALS-score, opgavegennemførelsestid, fejl, undersøgelsesdata)
• Indstilling = Simuleringslaboratorium i Barts Cancer Institute