解剖学教育における教師と生徒のインタラクティブな没入型複合現実テクノロジーの効果

背景：

肝胆道手術における効果的な手術計画には、変化や異常を伴う複雑な解剖学的構造を深く理解する必要があります。 これらの構造間の複雑な空間関係を習得することは、特に重要なスキルを習得しようと努めている初心者の外科医にとって、かなりの課題となります。 教科書やCT画像などの従来の教材には、効果的に活用するために必要な深さが欠けていることがよくあります。 その結果、多くの初心者外科医は、術前計画中に解剖学的知識を臨床実践に移すのが困難に直面しています。 さらに、実際の外科環境での実践経験が不足していることがこれらの問題を悪化させ、臨床パフォーマンスを損なう可能性のある知識のギャップを生み出します。

幸いなことに、テクノロジーの進歩により、外科教育の改善への道が開かれています。 拡張現実 (AR)、仮想現実 (VR)、複合現実 (MR) は、特に遠隔学習において、この分野の革新的なツールとして登場しました。 最近の技術革新により、外科教育者と学生の両方の教育体験を強化する没入型の学習環境が促進されました。 これらの没入型テクノロジーと 3D モデリングの統合は、医療解剖学の教育に大きな可能性を秘めています。 研究によると、2D 画像を 3D VR モデルに変換すると、解剖学的構造の直観的な理解が大幅に向上します。 従来の教育方法と比較して、このアプローチは知識の保持を向上させ、より効果的な記憶形成をサポートします。

複雑な血管や解剖学的特徴を伴う肝胆道手術の分野では、没入型テクノロジーの活用にますます注目が集まっています。 MR テクノロジーにより、肝臓の解剖学的構造の視覚化が強化され、血管構造と腫瘍の位置の理解が向上し、最終的には外科訓練に役立ちます。 VR テクノロジーは、3D シミュレーション環境とのリアルタイムのインタラクションを提供し、外科の知識とスキルを向上させるための重要なツールとなっています。 一方、AR は教育体験を強化し、MR と VR を組み合わせて肝臓の複雑な構造の包括的な視覚化を促進します。

研究の目的:

これらのテクノロジーを臨床実践に統合することには潜在的な利点があるにもかかわらず、既存の研究では主に 3D または 3D-VR テクノロジーを単独で利用しており、従来の方法とのみ比較していることがよくあります。 これらのモダリティの複合効果に対処した研究はほとんどなく、訓練プログラムへの統合に一貫性がなく、初心者の外科医にとって困難な学習曲線を引き起こしています。 さらに、堅牢な定量的評価ツールが存在しないため、これらの教育方法論の理論的サポートが制限されます。

そこで本研究は、MR モデルと 3D モデルを組み込んだ解剖学教育の枠組みを確立することを目的としています。 この研究では、複雑な解剖学的構造の理解と三次元形状に関する空間視覚化能力に対するこれらの革新的な技術の影響を評価します。 最終的に、私たちの目標は、これらの高度な技術を肝胆道解剖学教育に統合する実現可能性と有効性を確認することです。

研究目標:

従来の医療画像、3D モデリング、3D-MR などの多様な学習モダリティを使用して、解剖学的構造に関連する認知学習の成果を評価します。

相互比較を通じて肝胆管の解剖学的構造を学習する際のさまざまなモダリティの有効性をテストし、スコアと実際のパフォーマンスの相関関係を検証します。

デザイン：

これは、肝臓と胆嚢の解剖学を教えるための 3D モデルと 3D-MR に関連する学習成果を比較する、3 群の部分盲検ランダム化比較試験です。

参加者: 包含基準と除外基準を満たし、肝胆道外科画像の読影経験のない医学生。

タスク: 専門家は肝胆道手術の解剖学に関する関連するテスト問題を発行し、さまざまなモダリティにわたる学習成果がテストスコアに基づいて評価されます。

介入: ランダム化された割り当て方法により、参加者がコントロール グループと新しいテクノロジー グループに分割されます。 3 つのグループは、異なる方法論を通じて肝胆道系の解剖学についての指導を受けます。

1. 対照グループ: 解剖学的構造を学習するために日常的な CT および MR イメージングに取り組みます。
2. 新しい技術グループ:

3Dグループ：コンピュータ環境で2Dおよび3Dモデルを使用して解剖学的構造を学びます。

MRグループ：MRシミュレーター内で3Dモデルを活用した解剖学的構造の学習に取り組んでいます。