L'effetto dei modelli di formazione 3D rispetto a quelli 2D nell'acquisizione di abilità laparoscopiche: uno studio controllato randomizzato

Esistono ampie prove a sostegno dell’uso di simulatori chirurgici a bassa fedeltà, spesso definiti modelli da banco, per l’acquisizione di competenze laparoscopiche fondamentali utilizzando sia compiti di base che avanzati. Lo scopo dell'utilizzo di modelli di formazione a bassa fedeltà è principalmente l'acquisizione di competenze piuttosto che la ricreazione dell'anatomia in situ. I modelli da banco hanno il potenziale per essere a basso costo rispetto ad altri simulatori ad alta fedeltà, migliorando al tempo stesso la trasferibilità di quelle competenze vitali in sala operatoria. È stato dimostrato in letteratura che l'uso della modalità visiva 3D in laparoscopia è associato a una migliore percezione della profondità fornendo un contesto visuo-spaziale e prestazioni migliorate in ambito chirurgico o di simulazione, facilitando l'esecuzione di compiti laparoscopici complessi. L'uso di questa tecnologia è spesso associato ad alcune limitazioni di adattabilità al personale, agli aspetti pratici e alle considerazioni finanziarie della sua introduzione nel curriculum didattico quotidiano dei principianti. Pertanto, esiste la possibilità di seguire un approccio differenziale utilizzando modelli di formazione 3D a bassa fedeltà di varia profondità, altezza e larghezza per accelerare la formazione e l'acquisizione di competenze utilizzando la modalità visiva 2D, che è più comunemente utilizzata sia nella simulazione che nelle impostazioni operative.

I segnali monoculari sono importanti per compensare la mancanza di percezione della profondità nella visione 2D. Questi includono la parallasse del movimento attraverso il movimento del laparoscopio, l'ombreggiatura della luce e dell'oscurità, la gradazione della trama, la posizione relativa, lo strumento e la dimensione della struttura anatomica. La percezione della profondità può essere migliorata attraverso l'esperienza poiché l'elaborazione dei segnali monoculari viene migliorata e l'adattamento, che è un processo di apprendimento, si traduce in ultima analisi in un miglioramento delle prestazioni. Chirurghi esperti hanno acquisito la capacità di identificare segnali monoculari indiretti e di acquisire la percezione della profondità utilizzandoli, ottenendo movimenti accurati ed efficienti.

I modelli di formazione utilizzati in LapPass per scopi di formazione e valutazione sono modelli 2D relativamente piatti. Nel modello attuale per il compito di manipolazione e presa del polo, tutti i pali sono alla stessa altezza e montati su una superficie piana, quindi priva di contorni e profondità. Questo è il primo esercizio eseguito e praticato intensamente dai principianti per sviluppare le abilità laparoscopiche fondamentali di percezione della profondità, coordinazione occhio-mano e destrezza bimanuale, che sono vitali per una progressione fluida verso gli altri compiti. Allo stesso modo, il compito di sutura laparoscopica e di annodamento intracorporeo introduce un modello di allenamento bidimensionale per la sutura e l'approssimazione di cerchi su un cuscinetto di sutura piatto senza contorni variabili. L’adozione di modelli formativi 2D potrebbe fungere da fattore limitante nell’acquisizione di competenze tecniche e, in ultima analisi, prolungare i tempi di formazione per raggiungere un livello di competenza più elevato. Il raggiungimento della competenza nelle competenze laparoscopiche di base può comportare un'acquisizione più rapida di competenze laparoscopiche più complesse come la sutura e, in definitiva, si traduce in una formazione più conveniente. Convertendo le attività in 3 dimensioni utilizzando modelli di addestramento 3D a bassa fedeltà con diverse altezze, larghezze e profondità, è possibile ottenere la simulazione di un ambiente chirurgico più realistico e colmare un potenziale divario di competenze tecniche laparoscopiche creato dall'addestramento su modelli piatti rispetto ai punti di riferimento tridimensionali.

Nel nostro studio, l'attività di polo verrà convertita utilizzando un modello di polo 3D sviluppato nella nostra istituzione, che ha dimostrato validità facciale e costruttiva per distinguere tra vari livelli di competenza. Il modello è stato inizialmente sviluppato per il compito più semplice di trasferimento dei picchetti del programma FLS e l'attrezzatura sarà adattata per simulare il compito di presa e manipolazione del polo LapPass, un compito tecnicamente più impegnativo. Inoltre, il compito di sutura verrà convertito utilizzando un modello di sutura 3D di Inovus Medical (Saint Helens, Inghilterra, Regno Unito) fissato su una piattaforma che fornisce stabilità limitata al modello, che simula sufficientemente complessità nella pratica chirurgica. È stato dimostrato che l'uso di un modello di sutura 3D con contorni variabili è un efficace strumento didattico di simulazione per il compito avanzato della sutura laparoscopica.

La letteratura che descrive un confronto diretto tra i modelli di formazione 3D e 2D delle attività laparoscopiche di base e avanzate di LapPass è assente, nonostante il potenziale di acquisizione rapida delle competenze laparoscopiche nei principianti. Postuliamo che l'uso di modelli di allenamento 3D all'inizio dell'addestramento delle abilità laparoscopiche dei principianti potrebbe accelerare l'adattamento ai segnali indiretti legati alla percezione della profondità, così come ad altre abilità fondamentali dell'addestramento delle abilità laparoscopiche, migliorando le prestazioni. Lo scopo di questo studio è determinare se l'acquisizione delle competenze tecniche laparoscopiche sarà superiore con l'uso di modelli di formazione 3D negli studenti di medicina alle prime armi rispetto agli attuali modelli di formazione 2D LapPass in 2 attività laparoscopiche separate.

Criteri PICOS

• Popolazione = Studenti di medicina alle prime armi dall'anno 1-5 compresi gli studenti intercalanti
• Intervento = modelli di allenamento 3D per attività di manipolazione del polo e sutura
• Comparatore = modelli di allenamento 2D LapPass per attività di manipolazione del polo e sutura
• Risultati = Acquisizione delle abilità laparoscopiche (punteggio GOALS, tempo di completamento dell'attività, errori, dati del sondaggio)
• Impostazione = Laboratorio di simulazione presso il Barts Cancer Institute