Capture de mouvement comme outil pour l'évaluation des performances laparoscopiques

Ce sera une étude en deux phases qui prendra 2 ans.

La phase 1 recrutera des chirurgiens du personnel, des boursiers chirurgicaux et des résidents des départements d'obstétrique et de gynécologie, d'urologie, de chirurgie générale et de thoraciques à l'Université d'Ottawa et à l'hôpital d'Ottawa pour effectuer un ensemble de tâches FLS. Les régressions logistiques seront utilisées pour identifier des facteurs importants qui différencient le niveau d'expérience chirurgicale (résidents juniors, résidents seniors, boursiers et personnel). La classification des résidents dépendra de leur cohorte actuelle dans le CDB ou le système traditionnel basé sur le temps: un intervalle cible sera calculé pour chaque facteur significatif en fonction des performances moyennes des chirurgiens du personnel. Cet intervalle cible sera utilisé pour évaluer les performances des résidents dans la phase 2.

La phase 2 recrutera une transition vers la discipline des résidents de chaque département pour effectuer 3 ensembles de tâches FLS. Les participants seront randomisés en un groupe "Feedback objectif" ou un groupe "sans rétroaction". Les participants randomisés auprès du groupe de rétroaction objective recevront un rapport qui compare leurs performances dans l'ensemble 1 à celui des chirurgiens du personnel en utilisant l'intervalle cible comme référence. Les participants recevant des commentaires objectifs termineront ensuite les ensembles 2 et 3 de savoir quels facteurs s'amélioreront. Les participants ne recevant aucun commentaire termineront tous les ensembles sans intervention. La collecte de données de phase 2 démarre une fois la phase 1 terminée.

Des trajectoires de marqueurs rétro-réfléchissantes seront enregistrées à l'aide d'un système d'analyse de mouvement à 6 caméras (40MXF-40 VICON Cameras, Oxford Metrics, Oxford, UK), échantillonnage à 100 Hz avec un logiciel Nexus à l'appui (V2, Oxford Metrics, Oxford, UK). Des marqueurs rétro-réfléchissants seront placés sur divers repères anatomiques sur le corps du participant sur la base d'un ensemble de marqueurs de cluster. Les outils chirurgicaux laparoscopiques (Grasper, Ciseaux ou Dissecteur) auront une triade de marqueur fixée sur l'arbre supérieur tandis qu'un entraîneur laparoscopique (Système d'entraîneur FLS, membres et choses, Savannah GA) aura des marqueurs placés à ses coins. En utilisant le logiciel VICON NEXUS, les trajectoires de marqueurs brutes seront filtrées et utilisées pour calculer les systèmes de coordonnées locaux du haut du corps, des centres articulaires et des angles articulaires ultérieurs tandis que les trajectoires de marqueurs filtrées sur les outils laparoscopiques calculeront le mouvement et l'orientation de l'outil par rapport à l'espace de travail du formateur de la boîte. Les unités de mesure inertielle (IMU) seront également utilisées pour capturer le mouvement du haut du corps et se comparer aux résultats de capture de mouvement (objectif secondaire). Les imus sans fil seront placés le long de l'axe long de l'avant-bras, du haut du bras, de la colonne vertébrale supérieure et de la colonne vertébrale inférieure.

Les signaux d'électromyographie de surface (EMG) des biceps, triceps, deltoïde antérieur, trapèze supérieur, extenseurs du poignet et fléchisseurs seront également enregistrés à l'aide d'un système EMG sans fil (Trigno, Delsys Inc., Natick MA) et enregistré à l'aide de Nexus. Les capteurs seront placés sur le ventre musculaire suivant les directives de Seniam [34] et les signaux seront des données d'échantillons 100 Hz avec une bande passante de 20 à 450 Hz. Tous les signaux EMG expérimentaux seront conditionnés et normalisés à une valeur EMG maximale provoquée lors des exercices de contraction isométrique volontaire maximale (MVIC). Trois répétitions de chaque exercice MVIC seront effectuées avant la tâche expérimentale et comprendront la flexion et l'extension du coude, l'abduction du bras, la flexion du bras et la flexion et l'extension du poignet. Un minimum de 30 secondes de repos sera donné entre chaque exercice pour atténuer les effets de la fatigue.

Les données de mouvement et EMG seront exportées vers une application MATLAB (2019, MathWorks, Natick, MA) pour calculer les mesures objectives de la performance laparoscopique: la longueur de la pointe de l'instrument, l'erreur d'excursion moyenne (± 1 stdev), la moyenne du Body Body Kinematic Planes of Motion, et EMG intégré.

La vidéo des tâches chirurgicales sera enregistrée et synchronisée avec les données de trajectoire de marqueur à l'aide d'un déclencheur externe. Les vidéos seront désidenties et la dernière répétition évaluée par trois chirurgiens du personnel. Premièrement, les évaluateurs classeront chaque vidéo comme transition vers la discipline résidente, le résident de la discipline, le résident de discipline de base, la transition vers la pratique du résident, du boursier ou du chirurgien basé sur un chirurgien basé sur leur autre perception générale du niveau d'expérience de l'interprète. Les évaluateurs marqueront ensuite chaque vidéo suivant le système de notation FLS (en fonction des scores de synchronisation et de pénalité) et la grille d'évaluation des OSAT.