腹腔鏡パフォーマンスの評価のためのツールとしてのモーションキャプチャ
調査の概要
詳細な説明
これは、完了するまでに2年かかる2段階の研究になります。
フェーズ1は、オタワ大学とオタワ病院で、産婦人科、泌尿器科、一般外科、胸部の産婦人科の部門のスタッフ外科医、外科フェロー、および住民を募集し、FLSタスクのセットを完了します。 ロジスティック回帰は、外科的経験レベル(ジュニア居住者、上級居住者、フェロー、スタッフ)を区別する重要な要因を特定するために使用されます。 居住者の分類は、CDBまたは従来の時間ベースのシステムにおける現在のコホートに依存します。ターゲット間隔は、スタッフ外科医の平均パフォーマンスに基づいて重要な要素ごとに計算されます。 このターゲット間隔は、フェーズ2の居住者パフォーマンスを評価するために使用されます。
フェーズ2は、各部門の住民を懲戒するために移行を募集して、3セットのFLSタスクを完了します。 参加者は、「客観的なフィードバック」グループまたは「フィードバックなし」グループにランダム化されます。 客観的なフィードバックグループにランダム化された参加者は、ターゲット間隔を参照として使用して、セット1のパフォーマンスをスタッフ外科医のパフォーマンスと比較するレポートを受け取ります。 客観的なフィードバックを受け取る参加者は、どの要因を改善するかを知るセット2と3を完了します。 フィードバックを受けていない参加者は、介入なしですべてのセットを完了します。 フェーズ2のデータ収集は、フェーズ1が完了すると開始されます。
レトロ反射マーカーの軌跡は、6カメラモーション分析システム(40MXF-40 VICONカメラ、オックスフォードメトリック、英国オックスフォード)を使用して記録されます。 レトロ反射マーカーは、クラスターマーカーセットに基づいて、参加者のボディのさまざまな解剖学的ランドマークに配置されます。 腹腔鏡手術ツール(グラースパー、ハサミ、または解剖)には、上部シャフトに固定されたマーカートライアドがあり、腹腔鏡トレーナー(FLSトレーナーシステム、手足、物、サバンナGA)にマーカーが角に配置されます。 Vicon Nexusソフトウェアを使用して、RAWマーカーの軌跡をフィルター処理し、上半身、ジョイント中心、およびその後のジョイント角のローカル座標系を計算するために使用され、腹腔鏡ツールのフィルタリングされたマーカー軌道は、ボックストレーナーのワークスペースに比べてツールチップの動きと方向を計算します。 また、慣性測定単位(IMUS)を使用して、上半身の動きをキャプチャし、モーションキャプチャアウトカム(二次目標)と比較します。 ワイヤレスIMUSは、前腕、上腕、上脊椎、下脊椎の長軸に沿って配置されます。
上腕二頭筋、上腕三頭筋、前脚、上裂筋、手首伸筋、屈筋の表面筋電図(EMG)シグナルも、ワイヤレスEMGシステム(Trigno、Delsys Inc.、Natick MA)を使用して記録され、Nexusを使用して記録されます。 センサーは、Seniamガイドライン[34]に従って筋肉の腹部に配置され、信号は20-450Hzのバンドパスを備えたデータ100Hzのサンプルになります。 すべての実験的なEMG信号は、最大の自発的等尺性収縮(MVIC)演習中に誘発される最大EMG値に適切に条件付けられ、正規化されます。 各MVICエクササイズの3つの繰り返しは、実験タスクの前に実行され、肘の屈曲と伸展、腕の脱誘導、腕の屈曲、手首の屈曲と伸展が含まれます。 疲労の効果を緩和するために、各エクササイズの間に最低30秒の休息が与えられます。
モーションとEMGデータは、カスタムMATLAB(2019、Mathworks、Natick、MA)アプリケーションにエクスポートされます。モーション、および統合EMG。
手術タスクのビデオは記録され、外部トリガーを使用してマーカー軌道データに同期されます。 ビデオは廃止され、最後の繰り返しは3人のスタッフ外科医によって評価されます。 第一に、評価者は、各ビデオを居住者、規律居住者の財団、コアディジップライン居住者の財団、実践居住者、フェロー、またはスタッフの外科医への移行に基づいて、パフォーマーの経験レベルに対する一般的な認識に分類します。 その後、評価者は、FLSスコアリングシステム(タイミングとペナルティスコアに基づいて)とOSATS評価グリッドに続いて各ビデオを獲得します。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Ontario
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Ottawa、Ontario、カナダ、K1G 7W9
- Ottawa Hospital Research Institute
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 子
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- スタッフ外科医、外科仲間、住民
- オタワ大学およびオタワ病院の産婦人科、泌尿器科、一般外科、および胸部との主要な所属
除外基準:
- 意見または参加者および/または研究チームがパフォーマンスに影響を与える現在の負傷/状態
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:他の
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:順次割り当て
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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他の:客観的なフィードバック(モーションキャプチャ)
客観的フィードバックグループの参加者は、ターゲット間隔を参照として使用して、セット1のパフォーマンスをスタッフ外科医のパフォーマンスと比較するレポートを受け取ります。
客観的なフィードバックを受け取る参加者は、どの要因を改善するかを知るセット2と3を完了します。
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客観的フィードバックグループに割り当てられた参加者には、セット1とセット2を完了した後、レポートが表示されます。このレポートは、スタッフ外科医グループの平均(±1の標準偏差)から派生したターゲット間隔と比較して、それぞれの重要な要因(フェーズ1で特定)のパフォーマンスを概説します。
客観的なフィードバックグループに割り当てられた参加者は、どの変数を改善するかを知るタスクを繰り返すことができます。
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介入なし:フィードバックはありません
フィードバックを受けていない参加者は、介入なしですべてのセットを完了します。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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完了時間
時間枠:1年
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数秒で測定された各タスクを完了する時間
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1年
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機器のパス長
時間枠:1年
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CMで測定された手術器具の先端の経路長
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1年
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動きの滑らかさ
時間枠:1年
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加速の変化の数で測定された手術器具の先端の動きの滑らかさ(m/s^2)
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1年
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楽器の向き
時間枠:1年
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3つの運動面(深さ、ピッチ、ロール、ヨー)で測定された手術器具の先端の方向は、外科的トレーナーボックスのローカル座標系と比較して程度に定量化されました。
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1年
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腹腔鏡検査スキル(FLS)スコアの基礎
時間枠:1年
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- 腹腔鏡検査スキル(FLS)モジュールの基礎に概説されている手順に従って、数字のスコアが計算されます
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1年
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技術スキル(OSATS)スコアの客観的な構造化評価
時間枠:1年
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- 番号付きスコアは、グローバル評価システムベースの評価グリッドから計算されます。
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1年
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参加者分類
時間枠:1年
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盲目的なレビューは、参加者を、参加者のスキルレベルの認識に基づいて、ジュニア居住者、上級居住者、フェロー/スタッフとして分類します。
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1年
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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筋肉の筋電図
時間枠:1年
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1年
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筋肉の活性化対称性
時間枠:1年
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1年
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上半身の運動学
時間枠:1年
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- ボディの向きは、肩、肘、手首、首、トランクの程度で測定されます
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1年
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Sukhbir Singh、Ottawa Hospital Research Institute
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Sanchez A, Rodriguez O, Sanchez R, Benitez G, Pena R, Salamo O, Baez V. Laparoscopic surgery skills evaluation: analysis based on accelerometers. JSLS. 2014 Oct-Dec;18(4):e2014.00234. doi: 10.4293/JSLS.2014.00234.
- Moorthy, Munz, Dosis, Bello, Darzi. Motion analysis in the training and assessment of minimally invasive surgery. Minim Invasive Ther Allied Technol. 2003 Jul;12(3):137-42. doi: 10.1080/13645700310011233.
- Farcas MA, Trudeau MO, Nasr A, Gerstle JT, Carrillo B, Azzie G. Analysis of motion in laparoscopy: the deconstruction of an intra-corporeal suturing task. Surg Endosc. 2017 Aug;31(8):3130-3139. doi: 10.1007/s00464-016-5337-4. Epub 2016 Dec 7.
- Gray RJ, Kahol K, Islam G, Smith M, Chapital A, Ferrara J. High-fidelity, low-cost, automated method to assess laparoscopic skills objectively. J Surg Educ. 2012 May-Jun;69(3):335-9. doi: 10.1016/j.jsurg.2011.10.014.
- Ganni S, Botden SMBI, Chmarra M, Li M, Goossens RHM, Jakimowicz JJ. Validation of Motion Tracking Software for Evaluation of Surgical Performance in Laparoscopic Cholecystectomy. J Med Syst. 2020 Jan 24;44(3):56. doi: 10.1007/s10916-020-1525-9.
- Gallagher AG, McClure N, McGuigan J, Ritchie K, Sheehy NP. An ergonomic analysis of the fulcrum effect in the acquisition of endoscopic skills. Endoscopy. 1998 Sep;30(7):617-20. doi: 10.1055/s-2007-1001366.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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