Zdalne immersyjne nauczanie w wirtualnej rzeczywistości: (RIVR)

Wstęp:

Znieczulenie regionalne pod kontrolą ultradźwięków (UGRA) ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami znieczulenia regionalnego; wymaga jednak nabycia kilku nowych umiejętności technicznych i nietechnicznych. Pomyślne nabycie tych umiejętności jest stosunkowo złożone i generalnie nie jest możliwe do osiągnięcia poprzez samo nauczanie dydaktyczne, dlatego większość szkoleń UGRA odbywa się w ramach „praktycznych” warsztatów dydaktycznych prowadzonych przez ekspertów. Jednak bariery, takie jak czas podróży i związane z tym koszty, ograniczają udział w tych warsztatach, zwłaszcza dla lekarzy z obszarów odległych i wiejskich, zwiększając nierówności doświadczane przez pacjentów i lekarzy medycyny wiejskiej.

Jednym z potencjalnych rozwiązań tego problemu jest telesymulacja, polegająca na wykorzystaniu narzędzi telekomunikacyjnych i symulacyjnych do prowadzenia szkoleń na odległość. Rzeczywiście proste konfiguracje telesymulacji 2D z wykorzystaniem kamer internetowych i komputerów zostały wykorzystane do skutecznego nauczania UGRA w odległych obszarach. Ostatnio opracowano bardziej wyrafinowane narzędzia do telesymulacji z elementami immersyjnej rzeczywistości wirtualnej (VR), tj. Świat 3D generowany komputerowo, w tym informacje zwrotne sensoryczne, z którymi użytkownicy mogą wchodzić w interakcje. Prosta i ekonomiczna immersyjna metoda VR do telesymulacji obejmuje kamerę 360° oraz zestaw słuchawkowy VR/wyświetlacz montowany na głowie (HMD), który może potencjalnie zanurzyć nauczyciela w środowisku ucznia, umożliwiając mu obserwowanie ruchów ucznia i czynności w pierwszej osobie.

Ostatnie postępy w technologii VR obniżyły koszty i zwiększyły dostępność, a wideo VR 360° może korzystnie wpłynąć na procesy uczenia się, zwiększając motywację i zachęcając do zatrzymywania wiedzy. W związku z tym badacze proponują porównanie zdalnego nauczania UGRA przy użyciu zdalnej immersyjnej rzeczywistości wirtualnej (RIVR) i telesymulacyjnego nauczania 2D.

Zamiar:

Jak podkreślono w niedawnym raporcie, pacjenci i pracownicy służby zdrowia na obszarach wiejskich w Kanadzie borykają się z poważnymi brakami w porównaniu z ich odpowiednikami w ośrodkach miejskich. Pomimo 18% Kanadyjczyków mieszkających na wsi, tylko 3,1% lekarzy specjalistów praktykuje na obszarach wiejskich. W związku z tym istnieje silna potrzeba nauczania i mentoringu wśród anestezjologów w odległych społecznościach Kanady. Niniejsze badanie zajmie się bezpośrednio dwoma zaleceniami zawartymi w tym raporcie, oceniając narzędzia coachingowe, które mogą kierować ulepszeniami w praktyce klinicznej lekarzy wiejskich oraz poprzez ułatwianie sieci opieki między specjalistami miejskimi a ośrodkami wiejskimi.

Porównując bezpośrednio dwie metody szkoleniowe, badacze zwiększą również wiedzę na temat najlepszych praktyk telesymulacyjnych i immersyjnej rzeczywistości wirtualnej jako metody szkoleniowej, potencjalnie prowadząc do lepszych wyników edukacyjnych dla uczniów, a ostatecznie do lepszych wyników klinicznych dla pacjentów. Jest to zgodne z celem Planu strategicznego edukacji Sunnybrook, aby poprawić doświadczenia i wyniki uczniów, nauczycieli i pacjentów poprzez badania edukacyjne i stypendia.

Hipoteza:

Badacze stawiają hipotezę, że trening telesymulacyjny za pomocą RIVR 3D zapewni skuteczniejszą metodę nauczania UGRA niż wykorzystanie telekonferencji 2D (tj. przy użyciu kamer internetowych i ekranów komputerowych).

Cel badania:

Porównanie dwóch metod telesymulacji, wideo 2D i RIVR 3D, do zdalnego nauczania UGRA.

Projekt badania:

Badanie zostanie zaprojektowane jako jednoośrodkowe, prospektywne, randomizowane (1:1) badanie zaślepione przez oceniających.

Rekrutacja:

Reklamy kwalifikujących się uczestników będą wysyłane w formacie elektronicznym i papierowym. Obejmują one wiadomości e-mail za pośrednictwem wydziałów/szkoł medycznych, szpitalnych tablic ogłoszeń i świetlic studenckich. We wszystkich podejściach reklamy będą zawierały prośbę o ochotników do badania i będą zawierały dane umożliwiające kontakt z badaczem za pośrednictwem poczty elektronicznej lub telefonu.

O pozwolenie na wjazd studentów medycyny będzie się ubiegać na wydziałach/szkołach lekarskich, a ogłoszenie zostanie wysłane w imieniu naukowca. Badacze nie będą zabiegać o dostęp ani przechowywanie adresów e-mail uczniów.

W przypadku wszystkich uczestników zostanie przeprowadzona ręczna kontrola kryteriów kwalifikowalności i wykluczenia. Zostanie dostarczony formularz świadomej zgody (ICF). Po wyrażeniu zgody na udział wszystkim uczestnikom zostanie przydzielony numer i pozostaną anonimowi przez cały proces zbierania danych.

Interwencja i randomizacja:

Po zatwierdzeniu etyki, 24 studentów medycyny z University of Toronto, bez wcześniejszego doświadczenia w ultrasonografii, zostanie zrekrutowanych do udziału w tym badaniu. Studenci zostaną przydzieleni losowo (1:1), aby otrzymać zdalne instrukcje UGRA przy użyciu technologii telesymulacji 2D lub 3D RIVR. Obie grupy będą również korzystać z modelu symulacyjnego, na którym prowadzone będzie nauczanie wkłuwania igły, ustawiania igły, akwizycji celu i wstrzykiwania środka miejscowo znieczulającego.

Grupa 2D: Telesymulacja przy użyciu standardowego oprogramowania i sprzętu do telekonferencji, w tym monitorów komputerowych 2D, kamer internetowych i aparatu ultrasonograficznego połączonego z komputerem (umożliwiającego przesyłanie obrazów ultrasonograficznych).

Grupa 3D RIVR: Telesymulacja z wykorzystaniem immersyjnej technologii VR. Krótko mówiąc, uczniowie będą mieli zamontowaną na głowie kamerę 360°, która będzie transmitować ich perspektywę pierwszoosobową do nauczycieli. Nauczyciele będą mogli zanurzyć się w perspektywie praktykanta za pomocą wirtualnej rzeczywistości HMD (Oculus Quest 2), która pozwala nauczycielowi swobodnie rozglądać się i oglądać sprzęt, ruchy rąk itp. oraz odpowiednio udzielać instrukcji.

Ocena:

Przed rozpoczęciem nauczania uczniowie w obu grupach przejdą test wstępny z wykorzystaniem zatwierdzonej, 22-punktowej listy kontrolnej proceduralnej i 9-punktowej Globalnej Skali Oceny (GRS). Po teście wstępnym studenci otrzymają prezentację PowerPoint zawierającą podstawową wiedzę o aparacie ultrasonograficznym, modelu symulacyjnym i procedurze UGRA. Studenci zostaną następnie zaproszeni z powrotem po godzinie i otrzymają godzinną sesję nauczania, jak wykonać blokadę nerwu pod kontrolą USG przez instruktora w innym pokoju za pomocą telesymulacji (2D lub 3D RIVR). Po sesji studenci zostaną poproszeni o poddanie się ocenie końcowej przy użyciu tego samego GRS i listy kontrolnej. Pretest i posttest będą rejestrowane i oceniane przez dwóch ekspertów UGRA, którzy nie znają metody nauczania. Dwóch oceniających oceni każdego uczestnika niezależnie, a wyniki zostaną uśrednione.

Wyniki badań:

Główny wynik: różnica w wynikach przed (test wstępny) i po treningu (test końcowy) oceniana za pomocą zatwierdzonej proceduralnej listy kontrolnej i Globalnej Skali Oceny (GRS) do oceny UGRA.

Oczekiwany wynik: Badacze spodziewają się większej poprawy wyników w teście wstępnym i końcowym przy użyciu 3D RIVR w porównaniu z telesymulacją 2D.

Wyniki drugorzędne: Czas potrzebny do nauczania UGRA przy użyciu każdej metody, jakościowa ocena zadowolenia nauczyciela i ucznia dla każdej metody, jakość nauczania przy użyciu każdej metody (np., jak dobrze instrukcje dydaktyczne zostały dostarczone i zastosowane) oceniane przez dwóch zaślepionych oceniających.

Oczekiwany wynik: Badacze zidentyfikują dodatkowe zalety i potencjalne bariery związane z wykorzystaniem 3D RIVR do zdalnego szkolenia telesymulacyjnego złożonych umiejętności technicznych i nietechnicznych w porównaniu z telesymulacją 2D.

Analiza statystyczna:

Obliczenia liczebności próby przeprowadzono w oparciu o konserwatywne założenie, że średni wynik procentowy uczestników w teście wstępnym wyniesie 60% (SD 20%), biorąc pod uwagę ich minimalne przeszkolenie w zakresie ultrasonografii i brak znajomości UGRA. Analiza pierwotnego wyniku (GRS i lista kontrolna) zostanie porównana między grupami przy użyciu testu t dla par prób (dwustronny, gdzie P < 0,05 zostanie uznane za statystycznie istotne). Wynik 80% w teście końcowym zostanie wybrany jako reprezentujący pomyślny wynik w teście końcowym (tj. znaczną poprawę), jak opisano wcześniej. W oparciu o błąd typu I wynoszący 0,05 i beta = 0,1, wymaganych jest 11 uczestników na grupę (łącznie 22). Badacze zamierzają zrekrutować 24 uczestników, aby zrekompensować wszelkie straty podczas badania.

Uderzenie:

Celem tego projektu jest określenie najskuteczniejszego sposobu zdalnego nauczania złożonych umiejętności wymaganych w procedurach UGRA. Pozwoli to lekarzom-specjalistom pracującym w dużych ośrodkach miejskich na szersze dzielenie się swoją wiedzą i przyniesie bezpośrednie korzyści lekarzom pracującym w odległych społecznościach, dając lekarzom wiejskim dostęp do specjalistycznego nauczania i mentoringu. To z kolei zwiększy dostęp do specjalistycznej opieki dla pacjentów mieszkających w odległych i wiejskich społecznościach, poprawiając wyniki i umożliwiając pacjentom dostęp do opieki tam, gdzie mieszkają.

Ponadto, dostarczając dowodów na poparcie wykorzystania 3D RIVR do nauczania zarówno umiejętności technicznych, jak i nietechnicznych, badacze zwiększą swoją wiedzę związaną z wykorzystaniem tej nowatorskiej technologii i przedstawią dowód słuszności koncepcji, który można by zastosować do inne techniki i specjalności medyczne.