Tämä sivu käännettiin automaattisesti, eikä käännösten tarkkuutta voida taata. Katso englanninkielinen versio lähdetekstiä varten.

Keinotekoisen älykkään tutorointijärjestelmän tehokkuus simulaatiokoulutuksessa

torstai 20. toukokuuta 2021 päivittänyt: McGill University

Virtuaalisen operatiivisen avustajan vertaaminen asiantuntijapohjaiseen kirurgisen koulutuksen opetukseen: satunnaistettu kontrolloitu kokeilu

Lyhyt yhteenveto:

Tausta:

Vaikka kirurginen kokemus ja tekniset taidot liittyvät parempiin potilastuloksiin, leikkauskyvyn kvantifiointi leikkaussalissa on haastavaa. Kirurgisessa koulutuksessa korkean tarkkuuden virtuaalitodellisuussimulaattoreiden tuottamia suuria tietojoukkoja voidaan käyttää koneoppimisalgoritmien avulla mittaamaan objektiivisesti harjoittelijoiden suorituskykyä ja osaamista asiantuntijoiden vertailuarvoilla. Tämä mahdollistaa kirurgisten taitojen toistuvan harjoittelun turvallisissa ja riskittömissä ympäristöissä välittömän palautteen avulla.

Ryhmämme on kehittänyt ja hakenut patenttia älykkäälle tutorointijärjestelmälle nimeltä Virtual Operative Assistant (VOA). Tekoälyn (AI) tukivektorikonealgoritmia hyödyntäen VOA arvioi NeuroVR (CAE Healthcare) -simulaattorialustalta saatuja tietoja ja antaa yksilöllistä audiovisuaalista palautetta oppijan suorituskyvyn parantamiseksi simuloitujen aivokasvaimen resektioiden aikana. Älykkäiden tutorointijärjestelmien, kuten VOA:n, tehokkuus ihmisen kirurgisen oppisopimuskoulutuksen pedagogiikkaan on vielä selvittämättä.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on verrata henkilökohtaisen VOA-palautteen tehokkuutta ja kasvatuksellista vaikutusta lääketieteen opiskelijan virtuaalitodellisuuden kasvaimen resektiotoimenpiteen teknisiin taitoihin perehtymiseen.

Erityistavoitteet: 1) Arvioida, parantavatko henkilökohtaista VOA-palautetta saavat lääketieteen opiskelijat tilastollisesti leikkaussuorituskykyään verrattuna opiskelijoihin, joilla ei ole (a) asiantuntija-ohjaajan palautetta tai (b) asiantuntija-ohjaajan välittämää palautetta. 2) Selvittää, herättääkö VOA:n älykäs tutorointijärjestelmä lääketieteen opiskelijoissa erilaisia ​​tunteita suoritettaessa tätä saavutustehtävää verrattuna ihmisen opetukseen

Tutkimuksen yleiskatsaus

Yksityiskohtainen kuvaus

Suunnittelu: Kolmihaarainen, osittain sokkoutettu satunnaistettu, kontrolloitu koe VOA-koulutuksesta vs. etäpohjainen asiantuntijaohjaus vs. kontrolli.

Asetus: Neurosurgical Simulation and Artificial Intelligence Learning Centre, Montreal Neurological Institute.

Osallistujat: Tukikelpoiset ensimmäisen ja toisen vuoden lääketieteen opiskelijat eri puolilta Quebecin maakuntaa.

Tehtävä: Simuloidun kasvaimen täydellinen poistaminen - erottuu värin ja haptisten ominaisuuksien perusteella - minimaalisella verenvuodolla ja ympäröivien terveiden aivojen vaurioilla käyttämällä kahta NeuroVR (CAE Healthcare) -kirurgisen simulaattorin kirurgista instrumenttia (Cavitron Ultrasonic Aspirator ja Bipolar pihdit).

Interventio: Yksi 75 minuutin harjoituskerta, mukaan lukien kuusi virtuaalista subpiaalin kasvaimen resektioyritystä (viisi yksinkertaista harjoitusskenaariota ja yksi monimutkainen realistinen skenaario) sekä arvioinnin ja palautteen jommastakummasta:

  1. VOA:n älykäs tutorointijärjestelmä (Group 2) tai
  2. etätyönä toimiva asiantuntijaohjaaja (ryhmä 3)

    Molemmat verrattuna:

  3. vertailuryhmä (Ryhmä 1), joka ei saa arviointia tai suorituspalautetta.

Tietojemme mukaan tämä on ensimmäinen tutkimus, jossa verrataan tekoälyllä toimivan älykkään tutorointijärjestelmän tehokkuutta asiantuntijaopetukseen lääketieteellisen ja kirurgisen virtuaalitodellisuuden simuloinnin yhteydessä ja arvioidaan emotionaalista vastetta tällaiseen ohjeeseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on alkaa tunnistaa onnistuneita lähestymistapoja tämän innovatiivisen teknologian käyttämiseksi lääketieteellisen koulutuksen opetussuunnitelmissa ja parantaa potilaiden tuloksia lisäämällä kirurgien ja muiden terveydenhuollon tarjoajien turvallisuutta, tehokkuutta ja pätevyyttä.

Opintotyyppi

Interventio

Ilmoittautuminen (Todellinen)

70

Vaihe

  • Ei sovellettavissa

Yhteystiedot ja paikat

Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.

Opiskelupaikat

    • Quebec
      • Montreal, Quebec, Kanada, H3A 2B4
        • Neurosurgical Simulation and Artificial Intelligence Learning Centre

Osallistumiskriteerit

Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.

Kelpoisuusvaatimukset

Opintokelpoiset iät

  • Lapsi
  • Aikuinen
  • Vanhempi Aikuinen

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Joo

Sukupuolet, jotka voivat opiskella

Kaikki

Kuvaus

Sisällyskriteerit:• Ensimmäisen ja toisen vuoden lääketieteen opiskelijat mistä tahansa Kanadan oppilaitoksesta, jotka eivät täytä poissulkemiskriteerejä.

-

Poissulkemiskriteerit: • Osallistuminen ryhmämme aikaisempiin kokeisiin, joissa on mukana NeuroVR (CAE Healthcare) -simulaattori.

-

Opintosuunnitelma

Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

  • Ensisijainen käyttötarkoitus: Terveyspalvelututkimus
  • Jako: Satunnaistettu
  • Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
  • Naamiointi: Kaksinkertainen

Aseet ja interventiot

Osallistujaryhmä / Arm
Interventio / Hoito
Ei väliintuloa: Ohjausryhmä

Kontrolliryhmä – peruskoulutus

25 osallistujaa varattu. Henkilöt saavat johdantotietoa simulaattorin käytöstä ja skenaariosta. He suorittavat 5 yksinkertaista subpiaalisen kasvaimen resektiota harjoittelua varten, ja heillä on 5 minuuttia aikaa koea kohden. Jokaisen yrityksen jälkeen opiskelija pitää 5 minuutin tauon ilman arviointia tai palautetta suorituksestaan. Kuudennella yrityksellään heillä on 13 minuuttia aikaa toteuttaa erilainen realistinen skenaario.

Kokeellinen: Kokeellinen ryhmä - Virtuaalinen operatiivisen avun koulutus

Kokeellinen ryhmä - Virtuaalinen operatiivisen avun koulutus

Mukaan varattu 25 osallistujaa. Yksilöt saavat saman tiedon, heillä on saman verran aikaa ja suorittavat samat skenaariot kuin kontrolliryhmä. Yritysten välisenä 5 minuutin aikana osallistuja saa Virtual Operating Assistance Training -arvioinnin suorituskyvystään ja audiovisuaalisen palautteen.

Yksilöt saavat samat perustiedot, heillä on saman verran aikaa ja suorittavat samat skenaariot kuin kontrolliryhmä. Yritysten välisenä 5 minuutin aikana osallistuja saa Virtual Operative Assistant -arvion suorituskyvystään ja audiovisuaalisen palautteen.
Kokeellinen: Kokeellinen ryhmä - etäpohjainen asiantuntijakouluttajakoulutus
Mukaan varattu 25 osallistujaa. Yksilöt saavat saman tiedon, heillä on saman verran aikaa ja suorittavat samat skenaariot kuin kontrolliryhmä. Samaan aikaan koulutettu ohjaaja tarkkailee osallistujan näytöllä suoritettua suoritusta, eli suoratoistoa, etäältä. Ohjaajat ovat vanhempia neurokirurgian residenssejä, joilla on laaja kokemus tämän skenaarion suorittamisesta ja arvioinnista. 5 minuutin palauteistunnon aikana he keskustelevat opiskelijan kanssa, keskustelevat suorituksesta ja auttavat asettamaan tavoitteita seuraavaa kokeilua varten.
Yksilöt saavat saman tiedon, heillä on saman verran aikaa ja suorittavat samat skenaariot kuin kontrolliryhmä. Samaan aikaan koulutettu ohjaaja tarkkailee osallistujan näytöllä suoritettua suoritusta, eli suoratoistoa, etäältä. Ohjaajat ovat vanhempia neurokirurgian residenssejä, joilla on laaja kokemus tämän skenaarion suorittamisesta ja arvioinnista. 5 minuutin palauteistunnon aikana he keskustelevat opiskelijan kanssa, keskustelevat suorituksesta ja auttavat asettamaan tavoitteita seuraavaa kokeilua varten.

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Muutos menettelyn suorituskyvyssä .
Aikaikkuna: Opiskelupäivä
Suorituskykyä jokaisessa harjoitusyrityksessä mitataan käyttämällä simulaattorin raakadataa, jota käytetään arvioitaessa aiemmin luotuja tekoälyalgoritmeja validoiduilla mittareilla.
Opiskelupäivä
Muutos oppimisessa
Aikaikkuna: Opiskelupäivä
Asiantuntijaohjaajat arvioivat suorituskyvyn monimutkaisessa realistisessa skenaariossa käyttämällä OSATS (Objective Structured Assessments of Technical Skills) visuaalista arviointiasteikkoa (painotettu 50 %) ja tekoälyn arviointialgoritmeja (painotettu 50 %) luoden yhdistetyn suorituspisteen.
Opiskelupäivä

Toissijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Herättyjen tunteiden voimakkuusero
Aikaikkuna: Opiskelupäivä
Mitattu käyttämällä Duffyn Medical Emotions Scalea (MES) ennen toimenpidettä, sen aikana ja sen jälkeen.
Opiskelupäivä
Ero kognitiivisessa kuormituksessa
Aikaikkuna: Opiskelupäivä
Mitattu Leppikin kognitiivisella kuormitusindeksillä (CLI) toimenpiteen jälkeen.
Opiskelupäivä

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä

Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.

Yleiset julkaisut

Opintojen ennätyspäivät

Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan ​​julkisella verkkosivustolla.

Opi tärkeimmät päivämäärät

Opiskelun aloitus (Todellinen)

Perjantai 15. tammikuuta 2021

Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)

Lauantai 15. toukokuuta 2021

Opintojen valmistuminen (Todellinen)

Lauantai 15. toukokuuta 2021

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Keskiviikko 6. tammikuuta 2021

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Keskiviikko 6. tammikuuta 2021

Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)

Torstai 7. tammikuuta 2021

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)

Maanantai 24. toukokuuta 2021

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Torstai 20. toukokuuta 2021

Viimeksi vahvistettu

Lauantai 1. toukokuuta 2021

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Muut tutkimustunnusnumerot

  • 2010-270, NEU-09-042

Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)

Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?

JOO

IPD-suunnitelman kuvaus

Ensisijaisista ja toissijaisista tuloksista saatuja tietoja voidaan jakaa, jos muut tutkijat ovat kiinnostuneita näistä tiedoista

IPD-jaon aikakehys

Tiedot ovat saatavilla 5 vuotta kokeilun päättymisen jälkeen

IPD-jaon käyttöoikeuskriteerit

Tutkijoiden, jotka haluavat pääsyn tietoihin, on otettava yhteyttä tutkimuksen päätutkijaan. Tohtori Rolando Del Maestro

IPD-jakamista tukeva tietotyyppi

  • STUDY_PROTOCOL
  • MAHLA
  • ICF
  • ANALYTIC_CODE
  • CSR

Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta

Ei

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta

Ei

Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .

Kliiniset tutkimukset Kirurginen koulutus

Kliiniset tutkimukset Virtuaalinen operatiivisen avustajan koulutus

Tilaa