Laparoskopian taitojen hankinnan ja säilyttämisen parantaminen transkraniaalisella tasavirtastimulaatiolla

Perustelut: Viimeaikaiset muutokset lääketieteen koulutusympäristöissä ovat johtaneet siihen, että monilla harjoittelijoilla ei ole riittäviä mahdollisuuksia hankkia erityisiä taitojaan, joita he tarvitsevat. Tulevan lääkärityövoiman laadun varmistamiseksi tarvitaan uusia menetelmiä lääketieteellisten ja kirurgisten taitojen hankkimisen ja säilyttämisen tehostamiseksi. Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) on nouseva ei-invasiivinen aivojen stimulaatiomenetelmä, jonka on osoitettu parantavan turvallisesti motorista oppimista aikuisilla ja lapsilla. Jopa vaatimaton parantaminen lääketieteellisten ja kirurgisten taitojen hankkimisessa ja säilyttämisessä tDCS:n avulla voi nopeuttaa terveydenhuollon tarjoajien taitojen koulutusta, mikä edistää koulutuksen tehokkuutta ja parantaa potilaiden tuloksia.

Tavoitteet: Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida, voiko tDCS parantaa laparoskooppisen kirurgisen kyvyn hankkimista ja säilyttämistä.

Etiikka: Tämän tutkimuksen on hyväksynyt Calgaryn yliopiston tutkimusetiikkalautakunta

Suunnittelu: Satunnaistettu, kaksoissokkoutettu, valekontrolloitu koe arvioida tDCS:n kykyä parantaa oppimista ja laparoskooppisten taitojen säilyttämistä.

Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio: Käytetyt tDCS-menetelmät perustuvat parhaaseen saatavilla olevaan näyttöön ja käytäntöihin, ja kokeneet tutkijat soveltavat niitä standardoidusti. Anodal tDCS toimitetaan suolaliuoksella liotettujen sienielektrodien kautta käyttäen NeuroConn-tasavirtastimulaattoria (NeuroConn, Ilmenau, Saksa). Anodi keskitetään 2 cm vasemman primaarisen motorisen aivokuoren taakse (lokalisoidaan 10-20 EEG-järjestelmällä) katodin ollessa kontralateraalisen supraorbitaalisen alueen päällä. Sekä anodisissa että vale-tDCS-ryhmissä virta nousee 1 milliampeeriin 30 sekunnin aikana. Anodisessa tDCS-ryhmässä virtaa pidetään yllä 20 minuuttia. Valheellisessa tDCS-tilassa virtaa pidetään yllä vain 60 sekuntia (ei muutoksia aivokuoren kiihtyvyydessä), jota seuraa 30 sekunnin ramppi.

Osallistujat: Rekrytoidaan Cumming School of Medicine (Calgaryn yliopisto) lääketieteen opiskelijat (vuodet 1-3) ja yleiskirurgian residentit (tutkinnon jälkeiset vuodet 1-5). Vertailukelpoisten perustaitojen varmistamiseksi harjoittelijat suljetaan pois, jos he ovat käyneet muodollisen laparoskooppisen koulutuksen viimeisen kolmen kuukauden aikana (vain lääketieteen opiskelijat).

Otoskoon laskelmat perustuvat kuvion leikkauspisteiden suorituskykymittareihin, jotka on määritetty pilottitutkimuksissa (käsitelty alla). Perustuen kaksinkertaiseen parantumiseen pistemäärässä harjoituksen jälkeen, tehoon 90 % ja tyypin 1 virheeseen 0,05, tutkijat arvioivat, että otoskoko on vähintään 48 osallistujaa (n = 24 stimulaatiotilaa kohden, yhtä paljon asukkaiden ja lääketieteen opiskelijoiden määrä käsiä kohti).

Tutkimussuunnitelma: Lyhyt kyselylomake täytetään demografisten ominaisuuksien määrittämiseksi, mukaan lukien sukupuoli, ikä, koulutustaso, viimeksi suoritetun laparoskooppisen kirurgian perusteet -kurssin päivämäärä (tarvittaessa), kuinka monta kertaa osallistujat ovat tehneet potilaalle laparoskooppisen leikkauksen, kuinka monta kertaa osallistujat ovat suorittaneet laparoskooppisia tehtäviä laparoskooppisella simulaattorilla, kuinka usein osallistujat pelaavat videopelejä ja kuinka usein osallistujat soittavat jotakin instrumenttia.

Osallistujat rekrytoidaan Advanced Technical Skills and Simulation Laboratoryssa (University of Calgaryn) ja he ovat suuntautuneet työtilaan. Osallistujat suorittavat laparoskooppisen tehtäväkoulutuksen laparoscopic box trainerilla (Fundamentals of Laparoscopic Surgery Trainer System, Limbs & Things Inc, Georgia, USA), joka koostuu optisesta kamerasta, laparoskooppisista instrumenteista ja näytöstä, joka näyttää näkökentän. Optisen kameran näkymä tallennetaan takautuvaa pisteytystä varten. Osallistujat näkevät laparoskooppisen kirurgian asiantuntijan luoman standardoidun laparoskooppisen harjoitusvideon, jossa esitetään kaksi laparoskooppisen kirurgian (FLS) perustehtävää, jotka suoritetaan simulaattorilla: tapinsiirto (A) ja kuvioleikkaustehtävä (B). Tappien siirtotehtävä edellyttää kahden dissektorin käyttöä kuuden renkaan siirtämiseksi tappeihin pegboardin vastakkaisessa päässä ja takaisin alkuperäiseen paikkaan. Kuvioleikkaustehtävä sisältää 10x10 cm:n sideharsopalan, jonka keskelle on esipiirretty halkaisijaltaan 4 cm ympyrä, joka asetetaan työlaudan keskelle. Osallistujien tulee käyttää dissektoria ja endoskooppisia saksia leikkaamaan merkitty ympyrä ja vapauttamaan se ympäröivästä merkitsemättömästä sideharsosta. Aikapisteet lasketaan vähentämällä tehtävän suorittamisaika sekunteina 300 sekunnin raja-ajasta. Kullekin tehtävälle lasketaan virhepisteet joko: niiden tappien prosenttiosuus, joita ei voitu siirtää, koska ne putosivat näkökentän ulkopuolelle (eli 1 kuudesta tapista menetetty = 17 sekunnin rangaistus), tai prosenttiosuus pinta-alapoikkeamasta leikkaa täydellinen ympyrä. Kokonaispistemäärä lasketaan vähentämällä virhepisteet aikapisteistä. Nämä kaksi FLS-tehtävää edustavat taitoja, jotka edellyttävät bimanuaalisia (tapinsiirto) tai unimanual (kuvion leikkaaminen) kykyjä. Lisäksi nämä kaksi tehtävää valittiin, koska pisteet korreloivat koulutustason kanssa ja ennustavat intraoperatiivista suorituskykyä.

Osallistujat suorittavat tehtävän A ja sen jälkeen tehtävän B ja vahvistavat perustaidon. Tehtävät kirjataan ja pisteytetään takautuvasti, sokkoina ryhmien jakamiseen ajan ja virhepisteiden kvantifioimiseksi. Osallistujat satunnaistetaan tietokoneella saamaan huijausta tai aktiivista tDCS:ää. Osallistujat suorittavat kaksi FLS-tehtävää lomitetulla tavalla (ABAB), joka on paradigma, joka on ehdotettu parantamaan laparoskooppista taitojen hankkimista, kahdeksalla harjoitustoistolla kutakin tehtävää. Viimeisen harjoitusjakson jälkeen tDCS-elektrodit poistetaan ja tehtävän lopullinen arviointi suoritetaan sekä tehtävälle A että B. Purdue Pegboard -testi (PPT) suoritetaan lähtötilanteessa ja harjoituksen jälkeen tutkimaan yksipuolista käden toimintaa, toimii turvatoimenpiteenä. Kuusi viikkoa koulutuksen jälkeen osallistujat palaavat arvioimaan laparoskooppisten taitojen säilymistä toistamalla tehtävät A ja B. Uusien todisteiden mukaan laparoskooppiset taidot ovat heikentyneet merkittävästi kuusi viikkoa koulutuksen jälkeen. Koulutuspäivän ja seurannan välisen laparoskooppisen harjoituksen määrä huomioidaan asukkaiden osalta, jotta varmistetaan, että normaali harjoittelu jatkuu keskeytyksettä.

Tietojen analyysi: Jokaisen tuloksen keskimääräistä muutosta lähtötilanteesta harjoituksen jälkeiseen seurantaan verrataan tDCS:n ja huijauksen välillä (kaksisuuntainen toistuva mittaus ANOVA tekijöille "stimulaatiotyyppi" ja "arvioinnin aikapiste"). Kaksisuuntainen toistuva mittaus ANOVA tekijöille "stimulaatiotyyppi" ja "harjoittelulohko" tutkii tDCS:n ja harjoittelun välistä vuorovaikutusta joko palautteen kanssa tai ilman kunkin tuloksen osalta. Kaikki PPT-pisteiden heikkeneminen joko vale- tai anodisissa tDCS-ryhmissä arvioidaan käyttämällä paritettua tDCS:ää. Lääketieteen opiskelijat ja erikoistumisresidentit arvioidaan itsenäisesti. Asukkaiden koulutustaso otetaan huomioon analyysissämme takautuvasti.