Sebész ergonómia a robottal segített laparoszkópos vs standard laparoszkópos sebészetben (MURALS)

A minimális hozzáférési technikákkal végrehajtott sebészeti beavatkozások száma növekszik a betegek gyógyulási idejének javulása miatt. Így a sebészek egyre több endoszkópos/laparoszkópos beavatkozást végeznek, és hosszabb ideig operálnak. Egy közelmúltbeli metaanalízis kimutatta, hogy a munkával összefüggő mozgásszervi sérülések gyakoriak a sebészek körében (1), és a sebészek azok közé tartoznak, akiknél a leginkább ki van téve a munkával összefüggő mozgásszervi leépülés kockázatának (2). Valójában a degeneratív gerincbetegség prevalenciája 17%, a rotátor mandzsetta patológiája 18%, a degeneratív ágyéki gerincbetegség pedig 19% (1). A sebész tapasztalatai a sérülések mellett a munkával összefüggő mozgásszervi fájdalmat is tapasztalnak, és a fájdalom nagymértékben elterjedt a nyakban (48%), a vállban (43%) és a hátban (50%) (13).

Az Egyesült Királyság Nemzeti Statisztikai Hivatala szerint a munkaerő mozgásszervi problémái a második leggyakoribb távolléti ok (17,7%), és évente 23 nap hiányzást okoznak (2). Ez nem különbözik az Egyesült Államokban, ahol a Munkaügyi Statisztikai Hivatal becslései szerint az összes munkavállalói sérülés 62%-a és a munkából kihagyott napok 32%-a mozgásszervi problémák miatt következik be. Összességében ezek az adatok azt sugallják, hogy a sebészeti karrier okozta mozgásszervi problémák csökkenthetik a fizikai egészséget, ami a termelékenység csökkenésével, a karrier hosszú élettartamával és még a betegellátás minőségével is összefügg.

A robottal segített laparoszkópos sebészet (RALS) egy modern technológia, amely segíthet enyhíteni ezeket a mozgásszervi problémákat, és ezáltal javítani a betegek ellátását. A szokásos laparoszkópos műtéttel (LS) összehasonlítva a RALS egyenletesebb csuklómozgásokat tesz lehetővé, csökkentett támaszpont-hatással, így előnyös a páciens számára (3). Egyre több bizonyíték van arra vonatkozóan, hogy a RALS kisebb arányban jár mozgásszervi problémákkal (23-80%), mint az LS (70-100%) (1). A RALS ezért vonzó alternatívája lehet az LS-nek, annak ellenére, hogy magas a felszerelési költség és a meredek tanulási görbe edzés közben.

Egyetlen tanulmány sem hasonlította össze a RALS és az LS izom-csontrendszeri fáradtságra (és az azt követő sérülések kockázatára) vonatkozó igényeit, és azt, hogy ezeket a változásokat a kognitív fáradtság változásai támasztják-e alá. A kutatók célja annak megállapítása, hogy a RALS-t használó karrier jobb mozgásszervi egészséggel jár-e a sebészek számára, mint a standard LS komplex, minimálisan invazív eljárások elvégzése során.

A hipotézis az, hogy a RALS csökkenti a mozgásszervi fáradtságot és a mozgásszervi sérülések gyakoriságát a sebészek körében az LS-hez képest. Ha ez igaz, a RALS-nek fokozott támogatást kell kapnia a sebész egészségének megőrzése és ezáltal az egészségügyi szolgáltatók költségeinek csökkentése révén.

Kutatási alanyok (sebészek és betegek) Sebészek: A nyomozók olyan sebészeket vesznek fel, akik olyan sebészeti beavatkozásokat végeznek, akik hasonló szintű tapasztalattal rendelkeznek a RALS és az LS csoportok között. A sebészek egy kérdőívet töltenek ki a munkaidőről és a tapasztalatokról, a fizikai aktivitás szintjéről (pl. sportolás, kerékpározás a munkába vagy a kertben), az általános egészségi állapotokról és a mozgásszervi tünetekről az elmúlt 12 hónapban, a standardizált skandináv kérdőívek segítségével a mozgásszervi tünetek elemzésére (11). ). A kutatók a testösszetételt (magasság, testtömeg, BMI, izomtömeg, zsírtömeg) is számszerűsítik klinikailag validált bioelektromos impedanciaanalízis segítségével. A sebészek kora és műtéti tapasztalata, antropometria és neme alapján nagyjából megfelelnek. Betegek: A munka befejezéséhez a vizsgálók n = 40 RALS és n = 40 LS csoportban operált beteg adatait használják fel, amelyek életkora, neme, BMI-je és preoperatív kockázati pontszáma megegyezik.

Sebészeti eljárás és általános vizsgálati terv Adatgyűjtés az indexeljárások során: Például prosztatektómia vagy elülső reszekció RALS vagy LS használatával. A műtét előtt a sebészek EMG-vel (az izomfáradtság mérésére) és EEG-vel (a kognitív fáradtság mérésére) is fel vannak szerelve. A sebészek egy sor validált kérdőívet töltenek ki minden műtét előtt és után, hogy szubjektíven meghatározzák a mozgásszervi megerőltetést/fájdalmat és a kognitív fáradtságot.

Ezt a kutatást valós sebészetben végzik, és a műtétek közötti feltételek szabályozása egyedülálló kihívást jelent. A vizsgálat kizárja azokat a műtéteket, ahol a szövődmények miatt a műtét az átlagos átlagos műtéti idő 50%-át meghaladóan tart, hogy ez ne torzítsa el az adatokat a mozgásszervi fáradtság irányába. Ebbe az átlagos átlagos időbe beletartoznak bizonyos eljárások, pl. Prostatectomia - reszekciós szegélyek meghatározása az endopelvicus fascia disszekciójával és az ondóhólyagok, a végbél és a hólyagnyak mobilizálásával, a prosztatapedikulák meghatározása és átmetszése; a hólyagnyak, a húgycső és a prosztata átmetszése; a húgycső anasztomizálása a hólyagnyakig. Bélműtét - a lábszár azonosítása, átmetszése és lekötése; az ureterek oldalirányú mobilizálása és megőrzése, valamint a bél anasztomózisa.

A kutatók úgy értékelik az akut fáradtságot, hogy összehasonlítják a RALS-t és az LS-t egyetlen műtéten belül, amely az adott napon az első műtét. A kumulatív fáradtság meghatározásához (a műtét krónikus hatásai, 2. cél), összehasonlítjuk az alany első és utolsó műtétjét azon a napon, amikor több mint 2 műtétet fejeztek be.

A mozgásszervi fáradtság mérése (EMG) EMG indoklás. A tanulmány elektromiográfiát (EMG) használ a RALS- és LS-műtétekkel kapcsolatos mozgásszervi szükségletek akut és krónikus változásainak meghatározására. A Surface EMG egy nem invazív eljárás, amely az izomrostok toborzása során generált elektromos jel rögzítésével méri az izomaktivitást. A fáradtság felmérésére való képessége már régóta megalapozott (pl. (4)), és széles körben alkalmazták számos populációban, beleértve a sportolókat is (pl. (5)), fogorvosok (6) és sebészek (pl. (7,8)) Az EMG-t 200 másodpercig (9) 0, 30, 60, 90 és 120 percenként gyűjtik egy ~2 órás sebészeti beavatkozás során. Ezen időpontokon túlmenően a klinikailag fontos feladatok során (pl. varrás a műtét után, ami általában 10 percet vesz igénybe).

EMG protokoll. A sebészek írásos beleegyezését adják a részvétel előtt. A sebészek indexeljárásokat hajtanak végre: Például prosztatektómia vagy elülső reszekció RALS vagy LS használatával; az EMG adatgyűjtés protokollja azonos lesz. A műtét előtt a sebészt vezeték nélküli EMG érzékelőkkel látják el. Az EMG-adatgyűjtési eljárások a helyszín előkészítésére és az elektródák elhelyezésére, valamint az adatgyűjtésre, -feldolgozásra és -normalizálásra vonatkozó megállapított protokollokat követik (7,12). Röviden, a területet leborotválják és alkoholos törlőkendővel megtisztítják, a bipoláris elektródákat az izom hasára helyezve, párhuzamosan az izomrostokkal, az elektródák közötti távolság 20 mm (12). Az elektródákat a kar, a nyak, a váll és a hát izmaira helyezik, pl. flexor carpi radialis izmok, bicepsz izomzat, kétoldalian a trapézizmoktól és kétoldalt az erector spinae izomzattól. Ezeket az izmokat egy közelmúltbeli metaanalízis alapján választották ki (13). Az elektródákat a sebészek műtéti súrolója előtt szerelik fel, és az elektródákat sebészeti köpeny takarja, így megmarad a steril helyiség. A vezeték nélküli EMG rendszert úgy választották ki, hogy minimálisan invazív legyen, és ne akadályozza vezetékekkel a sebész mozgását.

EMG adatelemzés. Az adatok gyűjtése és elemzése az EMG Works (Delsys Inc., Boston, MA, USA) segítségével történik, az ajánlott normalizálási, mintavételi, szűrési és simítási technikákkal (7). A korábbi adatok EMG-felvételei szignifikáns változásokat mutatnak az LS eljárások során a sebészek 70-85%-ánál, főként a nyak, váll, kéz, derék és alsó végtag izomzatában. A kar-, nyak-, váll- és hátizmok felvételeit monitorozni fogják, de az alsó végtag izmait nem, mert a RALS során a sebészek a pácienstől távol ülnek, és a szemöldök- és kartámasz jelentősen módosítja az alsó végtagok terhelését. az alsó végtag izmainak összehasonlítása LS-ben nem értelmes. Ha az EMG-jelet normalizálták (10), az alapvető EMG-változók, mint például a frekvencia és az amplitúdó, információt szolgáltathatnak arról, hogyan változott az izomrostok toborzása, mind egyetlen izomban, mind több izomban (aktiválási / toborzási stratégiák), míg fáradtsági pontszám is kiszámítható (11). A normalizálási folyamat lehetővé teszi az izmok összehasonlítását, valamint az izmok aktivitásának vizsgálatát különböző időpontokban (pl. ugyanazon a munkameneten belül vagy hosszabb idő elteltével; például. (5,12,13).

Kognitív fáradtság mérése (EEG) EEG indoklás. A tanulmány elektroencefalográfiát (EEG) használ annak meghatározására, hogy a mozgásszervi szükségletek akut vagy krónikus változásai összefüggenek-e a motoros kontroll és a kognitív fáradtság változásával. A kognitív fáradtság neurofiziológiai mérésekkel, például elektroencefalogrammal határozható meg. Az EEG képes mérni az agy folyamatos elektromos aktivitását egy adott feladat során, például vezetés vagy műtét közben. A fáradtság EEG-mérései objektív, valós idejű számszerűsítést nyújthatnak az egyén kognitív állapotáról, megszüntetve az olyan szubjektív mérőszámokra való támaszkodást, mint az önbevallás vagy a kérdőívek, amelyekről kiderült, hogy a mérsékelt fáradtsági állapotok esetében megbízhatatlanok. Az agy egy adott időpontban számos különböző frekvencián oszcillál, és ezt az információt az EEG rögzíti. Bizonyos frekvenciasávok erejét a kognitív fáradtság indexének tekintik. Konkrétan a bizonyítékok azt mutatják, hogy az alfa-sáv teljesítménye (7-13 Hz) érzékeny a fáradtságra (az áttekintést lásd (14)), és mind a valós forgalmi, mind a szimulációs gyakorlatok során használták a járművezető fáradtságának mérésére (15-18). . Amikor a fáradtság fokozódik, az alfa-sáv aktivitása 500 ezredmásodperces sorozatokban jelentkezik, amelyeket alfa-orsóknak nevezünk (19). Az alfa-orsókat úgy tekintik, hogy tükrözik az egyéni fáradtsági állapotokat, és számszerűsíthetők csúcsfrekvenciájuk, időtartamuk és amplitúdójuk alapján, ami az egyén alfa-aláírását eredményezi (20).

EEG protokoll. Amíg a sebészek EMG-elektródákat szerelnek fel, hasonló eljárást hajtanak végre a vezeték nélküli EEG-elektródák esetében is. A fej bőrfelületét a korábban leírtak szerint készítik elő (21), és az elektróda gélt és az elektróda sapkáját a sebészeti sapka előtt kell felhelyezni, így megőrizve a sebészeti helyiség sterilitását. Az elektródákat a kéreg fölé helyezik egy 8-csatornás elektródamontázs segítségével, hogy rögzítsék a folyamatban lévő EEG-oszcillációkat a műtét során 200 másodpercig (9), 0, 30, 60, 90 és 120 percenként egy ~2 órás műtéti beavatkozás során. Az elektródák elhelyezése a 10-20 nemzetközi elektródaelhelyezési rendszer szerint történik. A fő érdeklődésre számot tartó EEG csatornák az occipitalis és parietális kéreg felett helyezkednek el, nevezetesen az O1, O2, P3, P4, P7, P8 elektródák helyén, ahol a maximális alfa-aktivitás detektálható. Ezen időpontokon túlmenően a klinikailag fontos feladatok során (pl. varrás a műtét után, ami általában 10 percet vesz igénybe). A vezeték nélküli EEG-rendszert úgy választották ki, hogy az minimálisan invazív legyen, és ne okozzon elvonót vagy korlátozást a vezetékek mozgása miatt.

EEG adatok elemzése. Az adatok gyűjtése és elemzése Enobio 8 5G (Neuroelectrics, Cambridge, MA, USA) segítségével történik, szabványos hivatkozási, mintavételi, szűrési és simítási technikák alkalmazásával (21). A kutatók összehasonlítják az alfa csúcsteljesítményt, valamint az alfa orsó időtartamát és amplitúdóját RALS-ben az LS-hez képest. Az EEG teljesítményspektrumok változásait, különösen az alfa frekvencia sávban, az éberség monitorozására fogják használni, és kulcsfontosságú információkat szolgáltatnak arról, hogy a kognitív fáradtság hátterében áll-e a mozgásszervi fáradtság. A vizsgálat azt is képes lesz azonosítani, hogy az EEG teljesítményspektrumok segítségével hogyan változik az éberség idővel a műtét során.

A sebész fizikai aktivitásának és mozgásszervi egészségének mérése Létfontosságú, hogy a sebészek mozgásszervi fáradtságát a munkakörnyezeten kívül semmi más ne befolyásolja. Az adatgyűjtés során hetente tri-axiális gyorsulásmérőt fogunk használni, hogy mérjük és biztosítsuk, hogy a sebészek nem változtatják meg fizikai aktivitási mintázataikat (és ezáltal nem erősödnek vagy gyengülnek). A táplálkozás az erőfejlődésben is kritikus jelentőségű, mint ahogy a helytelen táplálkozás is erővesztéshez vezethet. Ezért a sebészek 3 napos étkezési naplót és étrendi elemzést készítenek heti időközönként az adatgyűjtési időszak során.

Statisztika és adatelemzés. Teljesítményszámítás: Az 1. cél elérése érdekében a vizsgálók 20%-os különbséget várnak a RALS és az LS izom-csontrendszeri fáradtságában a rendelkezésre álló korlátozott bizonyítékok alapján (1). Ezért a 0,82-es becsült hatásnagyság (Cohen-féle d) alapján 40 alanyt RALS-ben és 40 alanyt LS-ben (teljes mintanagyság n = 80) vonnak be. Ezeket a számokat a prosztata- és a bélműtétek között egyeztetik. A 2. célban az adatok arra utalnak, hogy a fáradtság szintje a nap utolsó műtétje és az első között nagyobb lesz, mint az 1. cél különbsége (Cohen-féle d 0,90), ezért ehhez a kutatási kérdéshez 27 alany/csoport szükséges. Végül a 3. célban annak vizsgálata, hogy a mozgásszervi fáradtság változásait támasztják-e alá a motoros kontroll és a kognitív fáradtság változásai. A kutatók 0,85-ös hatásmérettel számolnak a RALS és az LS között, ezért a 31/csoport adatait fogják felhasználni ennek a hatásnak a tanulmányozására. A szükséges mintaméret kiszámításához a priori teljesítményszámítást használják a G*Power 3 (22) használatával. Konzervatív módon a teljesítményszámítás három értéke közül az alacsonyabbat (0,82 hatásméret) választottuk. 0,82-es Cohen d-t feltételezve csoportonként 40 résztvevőre van szükség ahhoz, hogy 90%-os teljesítményt érjünk el a csoportok közötti különbség kimutatásához 0,05 alfa értéknél.

Statisztikai elemzés: A mozgásszervi és a kognitív fáradtság különbségeinek meghatározásához RALS-ben és LS-ben vegyes modell ANOVA-t vagy nem paraméteres ekvivalenst használnak. A tanulmány végén kapott adatok és következtetések mind a tudományos irodalomban (publikációkban), mind pedig a projekt vége felé konferenciákon történő disszeminációban nyújtanak majd ajánlásokat (lásd Gantt-diagram). A tanulmány alapját képezi annak, hogy erős bizonyítékot dolgozzunk ki a RALS-ben minimális hozzáférési eljárásokat végző sebészek hosszú távú mozgásszervi hatásaival kapcsolatban.