La captura de movimiento como herramienta para la evaluación del rendimiento laparoscópico

Este será un estudio de dos fases que tomará 2 años en completarse.

La Fase 1 reclutará cirujanos del personal, becarios quirúrgicos y residentes de los departamentos de obstetricia y ginecología, urología, cirugía general y torácica en la Universidad de Ottawa y el Hospital Ottawa para completar un conjunto de tareas de FLS. Las regresiones logísticas se utilizarán para identificar factores significativos que diferencian el nivel de experiencia quirúrgica (residentes junior, residentes superiores, becarios y personal). La clasificación de los residentes dependerá de su cohorte actual en el CDB o el sistema tradicional basado en el tiempo: se calculará un intervalo objetivo para cada factor significativo basado en el rendimiento promedio de los cirujanos del personal. Este intervalo objetivo se utilizará para evaluar el rendimiento de los residentes en la Fase 2.

La Fase 2 reclutará la transición para disciplinar a los residentes de cada departamento para completar 3 conjuntos de tareas FLS. Los participantes serán aleatorizados en un grupo de "retroalimentación objetivo" o en un grupo de "no retroalimentación". Los participantes aleatorizados al grupo de comentarios objetivos recibirán un informe que compara su desempeño en el conjunto 1 con el de los cirujanos del personal utilizando el intervalo objetivo como referencia. Los participantes que reciben comentarios objetivos completarán los conjuntos 2 y 3 sabiendo qué factores mejorar. Los participantes que no reciban comentarios completarán todos los conjuntos sin intervención. La recopilación de datos de la fase 2 comenzará una vez que se complete la fase 1.

Las trayectorias de marcadores retro-reflectantes se registrarán utilizando un sistema de análisis de movimiento de 6 cámaras (cámaras Vicon 40MXF-40, Oxford Metrics, Oxford, Reino Unido) a 100 Hz con software Nexus de soporte (V2, Oxford Metrics, Oxford, Reino Unido). Los marcadores retro reflectantes se colocarán en varios puntos de referencia anatómicos en el cuerpo del participante en función de un conjunto de marcadores de clúster. Las herramientas quirúrgicas laparoscópicas (Grasper, las tijeras o el disector) tendrán una tríada de marcador fijada al eje superior, mientras que un entrenador laparoscópico (Sistema de entrenador FLS, Limbs & Things, Savannah GA) tendrá marcadores colocados en sus esquinas. Utilizando el software Vicon Nexus, las trayectorias del marcador sin procesar se filtrarán y utilizarán para calcular los sistemas de coordenadas locales de la parte superior del cuerpo, los centros articulares y los ángulos articulares posteriores, mientras que las trayectorias del marcador filtrado en las herramientas laparoscópicas calcularán el movimiento y la orientación de la punta de la herramienta relativa al espacio de trabajo del entrenador. Las unidades de medición inercial (IMU) también se utilizarán para capturar el movimiento de la parte superior del cuerpo y comparar los resultados de captura de movimiento (objetivo secundario). Se colocarán IMU inalámbricas a lo largo del eje largo del antebrazo, la parte superior del brazo, la columna superior y la columna inferior.

Las señales de electromiografía de superficie (EMG) de los bíceps, los tríceps, el deltoides anterior, el trapecio superior, los extensores de muñeca y los flexores también se registrarán utilizando un sistema EMG inalámbrico (Trigno, Delys Inc., Natick MA) y se registrarán usando Nexus. Los sensores se colocarán sobre los vientres musculares después de las pautas de Seniam [34] y las señales serán datos de muestra de 100Hz con un paso de banda de 20-450Hz. Todas las señales EMG experimentales estarán condicionadas y normalizadas adecuadamente al valor de EMG máximo provocado durante los ejercicios máximos de contracción isométrica voluntaria (MVIC). Se realizarán tres repeticiones de cada ejercicio MVIC antes de la tarea experimental e incluirán flexión y extensión del codo, abducción del brazo, flexión del brazo y flexión y extensión de la muñeca. Se administrará un mínimo de 30 segundos de descanso entre cada ejercicio para mitigar los efectos de la fatiga.

Los datos de movimiento y EMG se exportarán a una aplicación personalizada de Matlab (2019, MathWorks, Natick, MA) para calcular medidas objetivas de rendimiento laparoscópico: longitud de ruta de la punta del instrumento, promedio (± 1 stdev) Velocidad de excursiones, promedio (± 1 stdev) error de excursión, promedio (± 1 stdev) de la parte superior del cuerpo (hombro, el hombro, ELBOW, WRIST, WRIST, el cuello y el cuello de la excursión) en el cuello promedio (± 1 stdev). movimiento y EMG integrado.

El video de las tareas quirúrgicas se grabará y se sincronizará con datos de trayectoria marcador utilizando un disparador externo. Los videos serán desidentificados y la última repetición evaluada por tres cirujanos del personal. Primero, los evaluadores clasificarán cada video como transición a la disciplina Residente, Fundación de Residente de Disciplina, Residente de Disciplina Corenal, Transición para Practicar Residente, Fellow o Cirujano de personal basado en su percepción general del nivel de experiencia del intérprete. Luego, los evaluadores obtendrán cada video después del sistema de puntuación FLS (basado en puntajes de tiempo y penalización), y la cuadrícula de evaluación OSATS.