Chirurgia wirtualna: budowa programu szkoleniowego i analiza istotnych czynników wpływających na wydajność operacyjną

Tło:

Operacje na siatkówce i usuwanie ciała szklistego (witrektomia) to procedura, która przeżywa gwałtowny wzrost. Mieszanka demograficzna i szybko rosnąca częstość występowania chorób związanych ze stylem życia, takich jak cukrzyca, prowadzi do zwiększonej potrzeby operacyjnej [1]. Przyczyny witrektomii obejmują krwawienie do ciała szklistego oka, odwarstwienie siatkówki, otwór w plamce żółtej siatkówki (otwór plamki) i usunięcie tkanki łącznej (błony nasiatkówkowej) w plamce.

Witrektomia była wcześniej związana z wysokim ryzykiem i dlatego była wykonywana tylko w szczególnych przypadkach, ale w ostatnich latach wyniki operacyjne są znacznie lepsze - nie tylko dzięki wprowadzeniu postępu technologicznego, takiego jak mniejsze i lepsze instrumenty. Niemniej jednak jest to rodzaj operacji, który wymaga od chirurga długiego treningu i zwiększonego ryzyka powikłań operacyjnych we wczesnym stadium. Z tego powodu wirtualna chirurgia może pomóc w szkoleniu i utrzymaniu umiejętności operacyjnych [2, 3].

Jednostka Badawcza Okulistyki Uniwersytetu Odense i Uniwersytetu Południowego otrzymała w 2007 roku grant Fundacji Velux na pozyskanie EyeSi (symulator chirurgii oka) Surgical Simulator (VRMagic Gesellschaft mit beschränkter Haftung (GmbH), Mannheim, Niemcy). Ten chirurgiczny symulator oka był następnie wielką radością dla chirurgów oczu z całego kraju, którzy używali go do szkolenia i utrzymywania procedur operacyjnych.

Maszyna może służyć zarówno do trenowania operacji zaćmy, jak i reakcji w tylnym odcinku oka (chirurgia szklistkowo-siatkówkowa), chirurgii ciała szklistego i siatkówki. Wzrasta aktywność badawcza w ramach wirtualnej chirurgii oka opartej na EYESI [4-6], ale do tej pory była ona zarezerwowana dla szkoleń z operacji zaćmy. Badacze już wcześniej mogli np. wykazać, że powtarzalne szkolenia z chirurgii zaćmy sprzyjają nauce chirurgicznej i podnoszą kwalifikacje przyszłych chirurgów okulistycznych [7]. Następnie inna duńska grupa opublikowała propozycje dotyczące szczegółowych wymagań dotyczących przepustek symulacji [8], a szkolenie symulacyjne jest następnie wprowadzane jako część szkolenia przyszłych chirurgów zajmujących się zaćmą w kraju.

Nie ma wcześniej opublikowanych badań dotyczących wirtualnej chirurgii witreoretinalnej, niemniej jednak ma to kluczowe znaczenie dla lepszego szkolenia chirurgicznego. Moduły treningu szklistkowo-siatkówkowego obejmują ćwiczenia o różnym stopniu trudności w wielu obszarach, takich jak trening nawigacji, trening kleszczy, trening przeciw drżeniu, trening bimanualny, bimanualny trening nożycowy, koagulacja laserowa, trening tylnej błony szklistej, złuszczanie błony nasiatkówkowej, wewnętrzna błona ograniczająca ( ILM) Trening i odwarstwienie siatkówki. Ze względu na wiele potencjalnych ćwiczeń ważne jest opracowanie programu treningu witreoretinalnego, który zawiera odpowiednie moduły o odpowiednim stopniu trudności.

Jednym z głównych wymagań stawianych takiemu programowi jest to, aby odznaczał się wysoką trafnością konstrukcyjną [9]. Oznacza to, że program musi być w stanie mierzyć pożądane, którymi w tym przypadku są umiejętności chirurgiczne w grupach o różnym poziomie kompetencji. Innymi słowy, musi istnieć możliwość odróżnienia przeszkolonych chirurgów witreoretinalnych od niewyszkolonych chirurgów. Na tej podstawie będzie można opracować wyniki referencyjne, a program można wdrożyć w kursie chirurgicznym.

Wiele schorzeń chirurgicznych – takich jak odwarstwienie siatkówki – postępuje z czasem i często nie wiadomo, kiedy najlepiej operować [10]. Z jednej strony najlepszym rozwiązaniem może być wczesna operacja, a tym samym zmniejszenie ryzyka progresji choroby przed operacją. Z drugiej strony ważne jest również wzięcie pod uwagę takich czynników, jak obecność odpowiedniej wiedzy operacyjnej, a także zmęczenie i poziom stresu chirurga.

Warunki, o których mowa jako ostatnie, są wyraźnie trudne do przetestowania klinicznego, a zatem wirtualna chirurgia umożliwia zaprojektowanie badań, które bezpiecznie pozwalają na testowanie warunków, takich jak brak snu i inne zakłócenia operacyjne.

Zamiar:

Celem niniejszego opracowania jest 1) ułatwienie szkolenia przyszłych chirurgów szklistkowo-siatkówkowych poprzez wprowadzenie wirtualnego programu szkoleniowego o wysokiej trafności konstrukcyjnej oraz 2) wyjaśnienie, jakie uwarunkowania zewnętrzne wpływają na wydajność przeszkolonego operatora korzystającego z wirtualnego programu szkoleniowego.

Badanie dodatkowe A:

Z sesji szkoleniowych, podręczników symulacji i wskazówek chirurgów szklistkowo-siatkówkowych składa się propozycja wirtualnego programu szkoleniowego witreoretinalnego, zawierającego odpowiednie moduły o odpowiednim stopniu trudności.

Ten program jest testowany w trzech grupach:

1. Grupa z przeszkolonymi chirurgami witreoretinalnymi (n = 5).
2. Grupa z przyszłymi okulistami w trakcie szkolenia (n = 10).
3. Grupa studentów medycyny z ograniczoną wiedzą z zakresu anatomii i patologii (n = 20).

Każda grupa powinna przejść przez program dwukrotnie w odstępie jednego do dwóch tygodni, a następnie ustalane są wyniki z drugiej sesji treningowej. Następnie oceniana jest trafność konstrukcyjna poszczególnych modułów, przy założeniu, że dany moduł wykazuje wysoką trafność konstrukcyjną, jeżeli mediana wyniku dla grupy 1 jest wyższa niż dla grupy 2, która z kolei jest wyższa niż dla grupy 3 (testowanej testem Cuzicksa dla tendencja).

Moduły o wysokiej trafności konstrukcyjnej są następnie włączane do ostatecznego modelu.

Badanie częściowe B:

W oparciu o skonstruowany program w podbadaniu A, pięć osób przechodzi intensywny program treningowy, który kończy się, gdy osiągną taki sam docelowy wynik jak grupa 1 w podbadaniu A. Wynik docelowy jest teraz używany jako punkt odniesienia dla kolejnych ćwiczeń.

Następnie badani realizują program szkolenia pod wpływem następujących wyzwań operacyjnych:

1. Operacja ręką niedominującą.
2. Operacja z rozproszeniem słuchowym.
3. Działanie podczas snu nocnego.
4. Operacja po 12 godzinach postu na pokarmy stałe.
5. Operacja po 24 godzinach braku snu. Następnie oblicza się, który z pięciu programów, co daje zmodyfikowany wynik testu w porównaniu z wynikiem docelowym (testowany przez Wilcoxona w teście dopasowanej sumy rang).