経頭蓋直流刺激による腹腔鏡下スキルの獲得と保持の強化

理論的根拠: 最近の医療トレーニング環境の変化により、多くの研修生が専門分野に必要な特定のスキルを習得する十分な機会を失っています。 将来の医師の労働力の質を確保するには、医療および外科のスキルの習得と保持を強化する新しい方法が必要です。 経頭蓋直流刺激 (tDCS) は、大人と子供の運動学習を安全に強化することが示されている非侵襲的な脳刺激の新しい方法です。 tDCS を使用した内科手術スキルの獲得と保持のわずかな強化でも、医療提供者のスキルトレーニングを加速する可能性があり、それによってトレーニング効率の向上と患者の転帰の改善に貢献します。

目的: この研究の目的は、tDCS が腹腔鏡手術能力の獲得と保持を強化できるかどうかを評価することです。

倫理: この研究は、カルガリー大学研究倫理委員会によって承認されています。

設計: tDCS が腹腔鏡検査スキルの学習と保持を強化する能力を評価するための無作為化二重盲検シャム対照試験。

経頭蓋直流刺激: 使用される tDCS メソッドは、利用可能な最良の証拠と実践に基づいており、経験豊富な研究者によって標準化された方法で適用されます。 陽極ｔＤＣＳは、ＮｅｕｒｏＣｏｎｎ直流刺激装置（ＮｅｕｒｏＣｏｎｎ、Ｉｌｍｅｎａｕ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用して、生理食塩水に浸したスポンジ電極を通して送達される。 陽極は左一次運動皮質の 2cm 後方 (10-20 EEG システムを使用してローカライズ) の中心に配置され、陰極は反対側の眼窩上領域に配置されます。 陽極と偽の tDCS グループの両方で、電流が 30 秒間で 1 ミリアンペアまで上昇します。 陽極 tDCS グループでは、電流が 20 分間保持されます。 偽の tDCS 条件では、電流は 60 秒間だけ保持され (皮質の興奮性に変化はありません)、その後 30 秒間のランプダウンが続きます。

参加者: カミング医科大学 (カルガリー大学) の医学生 (1 ～ 3 年) および一般外科レジデント (大学院 1 ～ 5 年) が募集されます。 同等のベースライン スキルを確保するために、過去 3 か月間に正式な腹腔鏡トレーニングを受けた研修生は除外されます (医学生のみ)。

サンプル サイズの計算は、パイロット スタディ (以下で説明) を通じて決定されたパターン カット スコアのパフォーマンス測定に基づいています。 トレーニング後のスコアの 2 倍の改善、検出力 90%、タイプ 1 エラー 0.05 に基づいて、研究者は最低 48 人の参加者のサンプルサイズを推定します (刺激条件ごとに n=24、腕あたりのレジデントと医学生の数）。

研究デザイン: 性別、年齢、トレーニングのレベル、腹腔鏡手術の基礎コースを最後に修了した日付 (該当する場合)、参加者が患者に対して腹腔鏡手術を行った回数、参加者が腹腔鏡シミュレーターで腹腔鏡タスクを実行した回数、参加者がビデオゲームをプレイする頻度、および参加者が楽器を演奏する頻度。

参加者は、Advanced Technical Skills and Simulation Laboratory (University of Calgary) で募集され、ワー​​クスペースに向けられます。 参加者は、光学カメラ、腹腔鏡器具、および視野を表示するモニターで構成される腹腔鏡ボックストレーナー (腹腔鏡手術トレーナーシステムの基礎、Limbs & Things Inc、ジョージア州、米国) で腹腔鏡タスクトレーニングを完了します。 光学カメラ ビューは、遡及的なスコアリングのために記録されます。 参加者は、腹腔鏡手術の専門家によって作成された標準化された腹腔鏡トレーニング ビデオを見て、シミュレーターを使用して実行される腹腔鏡手術 (FLS) タスクの 2 つの基本を示します: ペグ転送 (A) とパターン切断タスク (B)。 ペグ転送タスクでは、ペグボードの反対側の端にあるペグに 6 つのリングを転送し、元の場所に戻すために、2 つの解剖器具を使用する必要があります。 パターンカット作業には、中央に直径4cmの円が事前に描かれた10x10cmのガーゼがワークボードの中央に配置されます. 参加者は、解剖器具と内視鏡用ハサミを使用して、マークされた円を切り取り、周囲のマークのないガーゼから解放する必要があります。 時間スコアは、タスクのカットオフ時間 300 秒から完了時間を秒単位で差し引いて計算されます。 エラー スコアは、タスクごとに次のいずれかとして計算されます: 視野外に落としたために移動できなかったペグの割合 (つまり、ペグ 6 個中 1 個を失った = 17 秒のペナルティ)、または面積偏差のパーセンテージ真円を切る。 合計スコアは、時間スコアからエラー スコアを差し引いて計算されます。 これら 2 つの FLS タスクは、両手 (ペグ転送) または片手 (パターンカット) の能力を必要とするスキルを表しています。 さらに、これらの 2 つのタスクは、スコアがトレーニング レベルと相関し、術中のパフォーマンスを予測するものとして選択されました。

参加者は、タスク A に続いてタスク B を完了し、ベースライン スキルを確立します。 タスクは、時間とエラーのスコアを定量化するために、グループの割り当てを知らずに、さかのぼって記録およびスコア付けされます。 参加者は、偽またはアクティブな tDCS を受け取るためにコンピューターで無作為化されます。 参加者は、2 つの FLS タスクをインターリーブ方式 (ABAB) で実行します。このパラダイムは、腹腔鏡検査のスキルの習得を強化するために提案されており、各タスクを 8 回繰り返します。 最後のトレーニング ブロックに続いて、tDCS 電極が削除され、タスク A と B の両方に対して最終タスク評価が実行されます。パーデュー ペグボード テスト (PPT) は、ベースラインとトレーニング後に実行され、片側の手の機能を調べます。安全対策として。 トレーニングの 6 週間後、参加者はタスク A と B を 1 回繰り返して、腹腔鏡のスキルの保持を評価するために戻ります。新たな証拠は、トレーニングの 6 週間後に腹腔鏡のスキルが大幅に低下することを示唆しています。 トレーニング日とフォローアップの間の腹腔鏡検査の練習の量は、標準的なトレーニングが中断されないようにするために、研修医のために考慮されます。

データ分析: ベースラインからトレーニング後、フォローアップまでの各結果の平均変化は、tDCS と偽の間で比較されます (因子「刺激タイプ」および「評価時点」の双方向反復測定 ANOVA)。 因子「刺激タイプ」および「トレーニング ブロック」の双方向反復測定 ANOVA は、tDCS と各結果のフィードバックの有無にかかわらずトレーニングとの間の相互作用を調査します。 シャムまたは陽極 tDCS グループの PPT スコアの低下は、ペア tDCS を使用して評価されます。 医学生と専門医は個別に評価されます。 居住者の訓練のレベルは、分析にさかのぼって考慮されます。