Wzmocnienie umiejętności neurochirurgicznych za pomocą stymulacji przezczaszkowej (LETS-LEARN)

Uzasadnienie: Niedawne zmiany w środowiskach szkolenia medycznego spowodowały, że wielu stażystów nie ma wystarczających możliwości zdobycia określonych umiejętności niezbędnych w ich specjalności. Aby zapewnić jakość przyszłej siły roboczej lekarzy, potrzebne są nowe metody poprawy nabywania i utrzymywania umiejętności medycznych i chirurgicznych. Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) to nowa metoda nieinwazyjnej stymulacji mózgu, która, jak wykazano, bezpiecznie poprawia uczenie się motoryczne u dorosłych i dzieci. Nawet niewielka poprawa nabywania i utrzymywania umiejętności medyczno-chirurgicznych za pomocą tDCS niesie ze sobą potencjał przyspieszenia szkolenia umiejętności pracowników służby zdrowia, przyczyniając się w ten sposób do większej efektywności szkolenia i lepszych wyników pacjentów.

Cele: Celem tego badania jest ocena, czy tDCS może poprawić nabywanie i utrzymywanie zdolności neurochirurgicznych.

Etyka: To badanie zostało zatwierdzone przez Radę Etyki Badań Uniwersytetu Calgary

Projekt: Randomizowana, podwójnie ślepa, kontrolowana próba pozorowana w celu oceny zdolności tDCS do poprawy uczenia się i zachowania umiejętności neurochirurgicznych.

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym: Stosowane metody tDCS opierają się na najlepszych dostępnych dowodach i praktykach i będą stosowane w znormalizowany sposób przez doświadczonych badaczy. Anodowy tDCS będzie dostarczany przez nasączone solą fizjologiczną elektrody gąbkowe przy użyciu stymulatora prądu stałego NeuroConn (NeuroConn, Ilmenau, Niemcy). Anoda będzie wyśrodkowana nad lewą pierwotną korą ruchową (zlokalizowaną za pomocą systemu 10-20 EEG), a katoda nad przeciwległym obszarem nadoczodołowym. Zarówno anodowe, jak i pozorowane grupy tDCS będą miały prąd zwiększony do 1 miliampera w ciągu 30 sekund. W anodowej grupie tDCS prąd będzie utrzymywany przez 20 minut. W pozorowanym stanie tDCS prąd będzie utrzymywany tylko przez 60 sekund (brak zmian w pobudliwości korowej), po czym nastąpi 30-sekundowe spowolnienie.

Uczestnicy: Rekrutowani będą studenci medycyny (klasy 1-3) z Cumming School of Medicine (University of Calgary). Aby zapewnić porównywalne podstawowe umiejętności, stażyści zostaną wykluczeni, jeśli przeszli formalne szkolenie neurochirurgiczne w ciągu ostatnich 3 miesięcy.

Obliczenia wielkości próby opierają się na miarach wydajności dla odsetka usuniętych wirtualnych guzów, określonych w badaniach pilotażowych. W oparciu o 20% więcej resekcji guza po treningu, moc 90% i błąd typu 1 równy 0,05, badacze oszacowali wielkość próby na co najmniej 24 uczestników (n=12 na każdy warunek stymulacji).

Projekt badania: Zostanie wypełniony krótki kwestionariusz w celu określenia cech demograficznych, w tym: płci, wieku, poziomu wyszkolenia, liczby występów uczestników na wirtualnym symulatorze chirurgicznym, częstotliwości grania w gry wideo oraz muzyki instrument.

Uczestnicy będą rekrutowani w Laboratorium Projektu NeuroArm (University of Calgary) i będą zorientowani na przestrzeń roboczą. Uczestnicy wykonają wirtualne resekcje guza na symulatorze chirurgicznym NeuroTouch (National Research Council of Canada). Uczestnicy obejrzą znormalizowany film szkoleniowy, stworzony przez eksperta w dziedzinie neurochirurgii, demonstrujący wirtualną resekcję guza za pomocą symulatora. Uczestnik będzie miał 3 minuty na wycięcie wirtualnego guza, unikając resekcji zdrowej tkanki. Zarejestrowane wskaźniki wyniku będą obejmować: % usuniętego guza, objętość usuniętej zdrowej tkanki, czas nadmiernej siły działającej na guz i czas nadmiernej siły działającej na zdrową tkankę.

Uczestnicy wykonują jedną resekcję na początku, ustalając podstawowe umiejętności. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do otrzymywania pozorowanego lub aktywnego tDCS poprzez zaślepienie wybierając kod z koperty, odpowiadający określonemu stanowi stymulacji. Uczestnicy wykonają osiem powtórzeń treningowych, co zajmie około 30 minut. Po około 30 minutach treningu (osiem powtórzeń treningu) elektrody tDCS zostaną usunięte i zostanie przeprowadzona ostateczna resekcja. Sześć tygodni po szkoleniu uczestnicy wrócą, aby ocenić zachowanie umiejętności, wykonując pojedynczą resekcję. Pojawiające się dowody sugerują, że sześć tygodni po szkoleniu następuje znaczny spadek umiejętności chirurgicznych.

Analiza danych: Test t niezależnych próbek oceni różnicę w metrykach wyniku po treningu w różnych warunkach stymulacji. Dwukierunkowa ANOVA z powtarzanymi pomiarami dla czynników „typ stymulacji” i „blok treningowy” zbada interakcję między tDCS a treningiem dla każdego wskaźnika wyniku. Zachowanie umiejętności zostanie ocenione za pomocą sparowanego testu t dla każdej grupy stymulacji.