Mejora de la adquisición y retención de habilidades laparoscópicas con estimulación transcraneal de corriente continua

Justificación: Los cambios recientes en los entornos de formación médica han dado lugar a que muchos alumnos carezcan de oportunidades suficientes para adquirir las habilidades específicas necesarias para su especialidad. Se requieren nuevos métodos para mejorar la adquisición y retención de habilidades médicas y quirúrgicas para garantizar la calidad de la futura fuerza laboral médica. La estimulación de corriente continua transcraneal (tDCS) es un método emergente de estimulación cerebral no invasiva que ha demostrado mejorar de forma segura el aprendizaje motor en adultos y niños. Incluso una mejora modesta de la adquisición y retención de habilidades médico-quirúrgicas con tDCS tiene el potencial de acelerar la capacitación de habilidades para los proveedores de atención médica, contribuyendo así a una mayor eficiencia de capacitación y mejores resultados para los pacientes.

Objetivos: El objetivo de este estudio es evaluar si la tDCS puede mejorar la adquisición y retención de la capacidad quirúrgica laparoscópica.

Ética: Este estudio ha sido aprobado por la Junta de Ética de Investigación de la Universidad de Calgary

Diseño: ensayo aleatorizado, doble ciego, controlado con simulación para evaluar la capacidad de tDCS para mejorar el aprendizaje y la retención de habilidades laparoscópicas.

Estimulación transcraneal de corriente directa: los métodos tDCS utilizados se basan en las mejores pruebas y prácticas disponibles, y serán aplicados de manera estandarizada por investigadores experimentados. La tDCS anódica se administrará a través de electrodos de esponja empapados en solución salina utilizando un estimulador de corriente directa NeuroConn (NeuroConn, Ilmenau, Alemania). El ánodo se centrará 2 cm por detrás de la corteza motora primaria izquierda (localizado mediante el sistema 10-20 EEG), con el cátodo sobre el área supraorbitaria contralateral. Tanto los grupos tDCS anódicos como los falsos tendrán la corriente aumentada hasta 1 miliamperio durante 30 segundos. En el grupo tDCS anódico, la corriente se mantendrá durante 20 minutos. En la condición simulada de tDCS, la corriente se mantendrá durante solo 60 segundos (sin cambios en la excitabilidad cortical) seguida de una rampa descendente de 30 segundos.

Participantes: Se reclutarán estudiantes de medicina (años 1-3) y residentes de cirugía general (años de posgrado 1-5) de la Escuela de Medicina Cumming (Universidad de Calgary). Para garantizar habilidades de referencia comparables, los alumnos serán excluidos si han recibido capacitación laparoscópica formal en los últimos 3 meses (solo estudiantes de medicina).

Los cálculos del tamaño de la muestra se basan en las medidas de desempeño para el puntaje de corte del patrón, determinadas a través de estudios piloto (discutidos a continuación). Sobre la base de una mejora dos veces mayor en la puntuación después del entrenamiento, una potencia del 90 % y un error de tipo 1 de 0,05, los investigadores estiman un tamaño de muestra de un mínimo de 48 participantes (n=24 por condición de estimulación, con el mismo número de residentes y estudiantes de medicina por brazo).

Diseño del estudio: se completará un breve cuestionario para determinar las características demográficas, que incluyen: género, edad, nivel de capacitación, fecha del último curso de Fundamentos de la cirugía laparoscópica completado (si corresponde), cuántas veces los participantes han realizado cirugía laparoscópica en un paciente, cuántas veces los participantes han realizado tareas laparoscópicas en un simulador laparoscópico, con qué frecuencia los participantes juegan videojuegos y con qué frecuencia tocan un instrumento musical.

Los participantes serán reclutados en el Laboratorio de Habilidades Técnicas Avanzadas y Simulación (Universidad de Calgary) y serán orientados al espacio de trabajo. Los participantes completarán el entrenamiento de tareas laparoscópicas en un entrenador de caja laparoscópica (Fundamentals of Laparoscopic Surgery Trainer System, Limbs & Things Inc, Georgia, EE. UU.) que consta de una cámara óptica, instrumentos laparoscópicos y un monitor que muestra el campo de visión. La vista de la cámara óptica se grabará para la puntuación retroactiva. Los participantes verán un video de entrenamiento laparoscópico estandarizado, creado por un experto en cirugía laparoscópica, que demuestra dos tareas de Fundamentos de la cirugía laparoscópica (FLS) que se realizarán con el simulador: una tarea de transferencia de clavijas (A) y una tarea de corte de patrón (B). La tarea de transferencia de clavijas requiere el uso de dos disectores para transferir seis anillos a clavijas en el extremo opuesto del tablero perforado y volver a la ubicación original. La tarea de corte del patrón consiste en una gasa de 10x10 cm con un círculo de 4 cm de diámetro predibujado en el medio que se coloca en el centro de la tabla de trabajo. Los participantes deben usar un disector y unas tijeras endoscópicas para cortar el círculo marcado, liberándolo de la gasa sin marcar que lo rodea. Se calculará una puntuación de tiempo restando el tiempo de finalización en segundos del tiempo límite de la tarea de 300 segundos. Se calculará una puntuación de error para cada tarea como: el porcentaje de clavijas que no se pudieron transferir debido a que se cayeron fuera del campo de visión (es decir, 1 de 6 clavijas perdidas = 17 segundos de penalización), o el porcentaje de desviación del área de cortando un círculo perfecto. La puntuación total se calcula restando la puntuación de error de la puntuación de tiempo. Estas dos tareas de FLS representan habilidades que requieren habilidades bimanuales (transferencia de clavijas) o unimanuales (corte de patrones). Además, estas dos tareas se eligieron porque las puntuaciones se correlacionan con el nivel de entrenamiento y predicen el rendimiento intraoperatorio.

Los participantes completarán la tarea A seguida de la tarea B, estableciendo una habilidad básica. Las tareas se registrarán y calificarán de forma retroactiva, ciegas a la asignación de grupos, para cuantificar el tiempo y las puntuaciones de error. Los participantes serán aleatorizados por computadora para recibir tDCS simulado o activo. Los participantes realizarán las dos tareas de FLS de manera intercalada (ABAB), un paradigma sugerido para mejorar la adquisición de habilidades laparoscópicas, con ocho repeticiones de entrenamiento de cada tarea. Después del bloque de entrenamiento final, se quitarán los electrodos tDCS y se realizará una evaluación final de la tarea tanto para la tarea A como para la B. La Prueba de tablero perforado de Purdue (PPT) se realizará al inicio y después del entrenamiento para examinar la función de la mano unilateral, sirviendo como medida de seguridad. Seis semanas después de la capacitación, los participantes regresarán para evaluar la retención de la habilidad laparoscópica, con una sola repetición de la tarea A y B. La evidencia emergente sugiere que existe una disminución significativa en la habilidad laparoscópica seis semanas después de la capacitación. La cantidad de práctica laparoscópica entre el día de capacitación y el seguimiento se tendrá en cuenta para los residentes, para garantizar que la capacitación estándar permanezca ininterrumpida.

Análisis de datos: el cambio medio en cada resultado desde el inicio hasta el postentrenamiento y el seguimiento se comparará entre tDCS y simulado (ANOVA bidireccional de medidas repetidas para los factores "tipo de estimulación" y "punto de tiempo de evaluación"). El ANOVA bidireccional de medidas repetidas para los factores "tipo de estimulación" y "bloque de entrenamiento" explorará la interacción entre tDCS y el entrenamiento con o sin retroalimentación para cada resultado. Cualquier disminución en la puntuación de PPT en los grupos tDCS simulado o anódico se evaluará mediante un tDCS emparejado. Los estudiantes de medicina y los residentes de especialidad serán evaluados de forma independiente. El nivel de capacitación de los residentes se tendrá en cuenta retroactivamente en nuestro análisis.