Laparoskopowa rzeczywistość rozszerzona do identyfikacji zmian w wątrobie — przedkliniczne randomizowane badanie krzyżowe (LARA)

Przygotowanie do zabiegu i dokładna znajomość specyfiki anatomicznej jest nieodłącznym elementem wykonywania zabiegu małoinwazyjnego. Wątroba, ze względu na złożoność i dużą zmienność oraz niewidoczność struktur naczyniowych ze względu na położenie w miąższu, stanowi szczególne wyzwanie. Szczególne znaczenie ma percepcja przestrzenna i przetwarzanie poznawcze docelowych struktur anatomicznych.

Celem niniejszej pracy jest sprawdzenie hipotezy, że zastosowanie trójwymiarowego (3D) wirtualnego modelu wątroby (wirtualny model 3D crating Augmented Reality) prezentowanego na laparoskopowym ekranie zrekonstruowanym z danych tomografii komputerowej wpływa na percepcję przestrzenną badanych podczas laparoskopii na fantomie wątrobowym.

Po uzyskaniu świadomej zgody i zgody na badanie, do badania zostanie włączona populacja pacjentów z pseudonimem, składająca się z chirurgów z doświadczeniem w laparoskopii (n=36) i taka sama liczba studentów medycyny bez doświadczenia w laparoskopii (n=36). Pacjenci zostaną przydzieleni losowo i podzieleni na dwie grupy o równej wielkości, podzielone na warstwy zgodnie z doświadczeniem w laparoskopii. Randomizacja jest przeprowadzana przez administratora danych. Następnie wszyscy pacjenci przechodzą standardowe, ustrukturyzowane szkolenie z anatomii wątroby, stosowania ultrasonografii laparoskopowej oraz stosowania i wykorzystywania zestawów danych CT i wirtualnego modelu 3D wątroby. Ocenia się to za pomocą kwestionariusza. Następnie obie grupy kolejno wykonują określoną serię ćwiczeń lokalizacyjnych na fantomie sztucznej wątroby: imitacje guza, które są widoczne na obrazie, muszą zostać znalezione w fantomie wątroby laparoskopowo za pomocą ultradźwięków. W każdej rundzie opracowywane są różne scenariusze raz bez, a następnie przy wsparciu wirtualnego modelu wątroby 3D. Wirtualny model 3D może być wyświetlany bezpośrednio na monitorze laparoskopowym za pomocą oprogramowania specjalnie stworzonego do badania i może być modyfikowany przez osoby badane. Celem pracy jest udowodnienie, że dostępność i wykorzystanie wirtualnego modelu 3D prowadzi do znacznej poprawy percepcji przestrzennej badanych podczas laparoskopii wątroby. Ponadto subiektywnie postrzegane obciążenie poznawcze badanych podczas testu z i bez wsparcia wirtualnego modelu 3D jest badane przez NASA Task Load Index i oceniany jest sukces w nauce.

Pierwszorzędowymi punktami końcowymi badania są liczba poprawnie zidentyfikowanych przestrzennie struktur docelowych oraz czas potrzebny do zlokalizowania danych struktur docelowych.