Het effect van 3D versus 2D-trainingsmodellen bij het verwerven van laparoscopische vaardigheden: een gerandomiseerde gecontroleerde studie

Er is voldoende bewijsmateriaal ter ondersteuning van het gebruik van low-fidelity chirurgische simulatoren, vaak benchtopmodellen genoemd, voor het verwerven van fundamentele laparoscopische vaardigheden met behulp van zowel basis- als geavanceerde taken. Het doel van het gebruik van low-fidelity trainingsmodellen is vooral het verwerven van vaardigheden in plaats van het recreëren van in situ anatomie. Benchtopmodellen hebben het potentieel om goedkoop te zijn in vergelijking met andere hifi-simulators, terwijl ze de overdraagbaarheid van die essentiële vaardigheden naar de operatiekamer vergroten. In de literatuur is aangetoond dat het gebruik van de visuele 3D-modaliteit bij laparoscopie geassocieerd is met een verbeterde diepteperceptie, wat een verbeterde visuo-ruimtelijke context en prestaties oplevert in de chirurgische of simulatiesetting, waardoor de uitvoering van complexe laparoscopische taken wordt vergemakkelijkt. Het gebruik van deze technologie wordt vaak geassocieerd met bepaalde beperkingen van het aanpassingsvermogen aan personeel, praktische aspecten en financiële overwegingen bij de introductie ervan in het dagelijkse onderwijscurriculum van beginnende individuen. Daarom bestaat er de mogelijkheid om een ​​differentiële aanpak te volgen door gebruik te maken van low-fidelity 3D-trainingsmodellen met variërende diepte, hoogte en breedte om training en verwerving van vaardigheden te versnellen met behulp van de visuele 2D-modaliteit, die het meest wordt gebruikt in zowel de simulatie- als operatieve omgevingen.

Monoculaire signalen zijn belangrijk om het gebrek aan dieptewaarneming in 2D-visie te compenseren. Deze omvatten bewegingsparallax door beweging van de laparoscoop, schaduw van licht en donker, textuurgradatie, relatieve positie en instrument- en anatomische structuurgrootte. Diepteperceptie kan worden verbeterd door ervaring, aangezien de verwerking van monoculaire signalen wordt verbeterd en aanpassing, wat een leerproces is, uiteindelijk resulteert in betere prestaties. Ervaren chirurgen beheersen de vaardigheid om indirecte monoculaire signalen te identificeren en diepteperceptie te verkrijgen door deze te gebruiken, wat resulteert in nauwkeurige en efficiënte bewegingen.

De trainingsmodellen die in LapPass worden gebruikt voor trainings- en beoordelingsdoeleinden zijn relatief platte 2D-modellen. In het huidige model voor de polomanipulatie- en grijptaak ​​bevinden alle palen zich op dezelfde hoogte en zijn ze op een vlak oppervlak gemonteerd, waardoor contouren en diepte ontbreken. Dit is de eerste oefening die door beginners wordt uitgevoerd en intensief wordt beoefend om de fundamentele laparoscopische vaardigheden van dieptewaarneming, hand-oogcoördinatie en bimanuele behendigheid te ontwikkelen, die essentieel zijn voor een soepele voortgang naar de andere taken. De laparoscopische hechtings- en intracorporale knoopbindende taak introduceert op soortgelijke wijze een tweedimensionaal trainingsmodel voor het hechten en benaderen van cirkels op een vlak hechtkussen zonder variabele contouren. De adoptie van 2D-trainingsmodellen zou kunnen fungeren als een beperkende factor bij het verwerven van technische vaardigheden en uiteindelijk de trainingstijd kunnen verlengen om een ​​hoger expertiseniveau te bereiken. Het verwerven van vaardigheid in fundamentele laparoscopische vaardigheden kan resulteren in een snellere verwerving van complexere laparoscopische vaardigheden, zoals hechten, en uiteindelijk resulteren in een meer kosteneffectieve training. Door de taken om te zetten naar de 3-dimensies met behulp van low-fidelity 3D-trainingsmodellen met variërende hoogtes, breedtes en dieptes, zou de simulatie van een meer realistische chirurgische omgeving kunnen worden bereikt en een potentiële kloof in technische laparoscopische vaardigheden kunnen worden overbrugd die ontstaat door training op platte modellen vergeleken met andere modellen. naar driedimensionale oriëntatiepunten.

In ons onderzoek zal de polotaak worden omgezet met behulp van een 3D-polomodel dat in onze instelling is ontwikkeld en dat de validiteit van gezicht en constructie aantoont om onderscheid te maken tussen verschillende expertiseniveaus. Het model is in eerste instantie ontwikkeld voor de eenvoudigere taak voor het overbrengen van peg's in het FLS-programma en de apparatuur zal worden aangepast om de taak voor het grijpen en manipuleren van de LapPass-polo te simuleren, een technisch veeleisender taak. Bovendien zal de hechtingstaak worden omgezet met behulp van een 3D-hechtmodel van Inovus Medical (Saint Helens, Engeland, VK), bevestigd op een platform dat beperkte stabiliteit aan het model biedt en dat voldoende complexiteit in de chirurgische praktijk simuleert. Er is aangetoond dat het gebruik van een 3D-hechtmodel met verschillende contouren een effectief simulatie-leermiddel is voor de geavanceerde taak van laparoscopisch hechten.

Literatuur die een directe vergelijking beschrijft tussen 3D- en 2D-trainingsmodellen van LapPass basis- en geavanceerde laparoscopische taken ontbreekt, ondanks het potentieel van snelle verwerving van laparoscopische vaardigheden bij beginners. We veronderstellen dat het gebruik van 3D-trainingsmodellen bij het begin van laparoscopische vaardigheidstraining van beginners de aanpassing aan indirecte signalen gerelateerd aan dieptewaarneming, evenals aan andere kernvaardigheden van laparoscopische vaardigheidstraining, zou kunnen versnellen, waardoor de prestaties zouden verbeteren. Het doel van deze studie is om te bepalen of de laparoscopische verwerving van technische vaardigheden superieur zal zijn bij het gebruik van 3D-trainingsmodellen bij beginnende geneeskundestudenten in vergelijking met de huidige 2D LapPass-trainingsmodellen in 2 afzonderlijke laparoscopische taken.

PICOS-criteria

• Bevolking = Beginnende geneeskundestudenten uit jaar 1-5, inclusief intercalerende studenten
• Interventie = 3D-trainingsmodellen voor polomanipulatie en hechttaken
• Comparator = 2D LapPass-trainingsmodellen voor polomanipulatie en hechtingstaken
• Resultaten = laparoscopische verwerving van vaardigheden (GOALS-score, voltooiingstijd van taken, fouten, enquêtegegevens)
• Setting = Simulatielab in Barts Kanker Instituut