Skuteczność interaktywnej technologii immersyjnej rzeczywistości mieszanej między nauczycielem a uczniem w edukacji anatomicznej

Tło:

Skuteczne planowanie chirurgiczne w chirurgii wątroby i dróg żółciowych wymaga głębokiego zrozumienia złożonych struktur anatomicznych, najeżonych zmianami i anomaliami. Opanowanie skomplikowanych relacji przestrzennych pomiędzy tymi strukturami stwarza spore wyzwania, szczególnie dla początkujących chirurgów pragnących zdobyć niezbędne umiejętności. Tradycyjnym materiałom edukacyjnym, w tym podręcznikom i obrazom tomografii komputerowej, często brakuje głębi niezbędnej do skutecznego zastosowania. W rezultacie wielu początkujących chirurgów ma trudności z przełożeniem wiedzy anatomicznej na praktykę kliniczną podczas planowania przedoperacyjnego. Ponadto niedobór praktycznego doświadczenia w rzeczywistych środowiskach chirurgicznych pogłębia te problemy, tworząc luki w wiedzy, które mogą negatywnie wpłynąć na skuteczność kliniczną.

Na szczęście postęp technologiczny toruje drogę do poprawy edukacji chirurgicznej. Rzeczywistość rozszerzona (AR), rzeczywistość wirtualna (VR) i rzeczywistość mieszana (MR) okazały się rewolucyjnymi narzędziami w tej dziedzinie, szczególnie w przypadku nauczania na odległość. Najnowsze innowacje stworzyły wciągające środowiska uczenia się, które zwiększają doświadczenie edukacyjne zarówno dla nauczycieli chirurgii, jak i studentów. Integracja tych technologii immersyjnych z modelowaniem 3D kryje w sobie znaczny potencjał w edukacji z zakresu anatomii medycznej. Badania wskazują, że przekształcanie obrazów 2D w modele 3D VR znacząco poprawia intuicyjne zrozumienie struktur anatomicznych. W porównaniu z tradycyjnymi metodami edukacyjnymi, podejście to poprawia zapamiętywanie wiedzy i wspomaga efektywniejsze kształtowanie pamięci.

W dziedzinie chirurgii wątroby i dróg żółciowych, która obejmuje skomplikowane cechy naczyniowe i anatomiczne, coraz większy nacisk kładzie się na wykorzystanie technologii immersyjnych. Technologia MR pozwala na lepszą wizualizację anatomii wątroby, poprawiając zrozumienie struktur naczyniowych i lokalizacji guza, co ostatecznie przynosi korzyści w treningu chirurgicznym. Technologia VR zapewnia interakcję w czasie rzeczywistym z symulowanymi środowiskami 3D, co czyni ją kluczowym narzędziem pogłębiania wiedzy i umiejętności chirurgicznych. Tymczasem AR zwiększa doświadczenie edukacyjne, podczas gdy MR i VR wspólnie umożliwiają kompleksową wizualizację złożonych struktur wątroby.

Cel badania:

Pomimo potencjalnych korzyści płynących z integracji tych technologii z praktyką kliniczną, istniejące badania wykorzystują przede wszystkim technologie 3D lub 3D-VR w izolacji, często porównując je jedynie z metodami tradycyjnymi. Niewiele badań dotyczy połączonych efektów tych metod, co prowadzi do niespójnej integracji z programami szkoleniowymi i stanowi wyzwanie dla początkujących chirurgów. Ponadto brak solidnych narzędzi oceny ilościowej ogranicza teoretyczne wsparcie dla tych metodologii edukacyjnych.

W związku z tym niniejsze badanie ma na celu ustanowienie ram nauczania anatomii obejmujących modele MR i 3D. W badaniach zostanie oceniony wpływ tych innowacyjnych technologii na zrozumienie skomplikowanych struktur anatomicznych i możliwości ich wizualizacji przestrzennej w odniesieniu do form trójwymiarowych. Ostatecznie naszym celem jest potwierdzenie wykonalności i skuteczności włączenia tych zaawansowanych technologii do edukacji w zakresie anatomii wątroby i dróg żółciowych.

Cele badawcze:

Oceniaj efekty uczenia się poznawczego związane ze strukturami anatomicznymi, korzystając z różnych metod uczenia się, w tym tradycyjnego obrazowania medycznego, modelowania 3D i 3D-MR.

Przetestuj skuteczność różnych metod uczenia się struktur anatomicznych wątroby i dróg żółciowych poprzez porównania krzyżowe, weryfikując korelację między wynikami a rzeczywistymi wynikami.

Projekt:

Jest to trójramienne, częściowo zaślepione, randomizowane badanie kontrolowane porównujące efekty uczenia się związane z modelami 3D i 3D-MR w nauczaniu anatomii wątroby i pęcherzyka żółciowego.

Uczestnicy: Studenci medycyny, którzy spełniają kryteria włączenia i wyłączenia i nie mają wcześniejszego doświadczenia w interpretacji obrazowania chirurgicznego wątroby i dróg żółciowych.

Zadania: Eksperci zadają odpowiednie pytania testowe dotyczące anatomii chirurgii wątrobowo-żółciowej, a wyniki nauczania w ramach różnych modalności zostaną ocenione na podstawie wyników testów.

Interwencja: Randomizowana metoda alokacji podzieli uczestników na grupę kontrolną i grupę zajmującą się nową technologią. Trzy grupy otrzymają instrukcje dotyczące anatomii układu wątrobowo-żółciowego z wykorzystaniem różnych metod.

1. Grupa kontrolna: Wykonuje rutynowe badania tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego w celu poznania struktury anatomicznej.
2. Nowa grupa technologiczna:

Grupa 3D: Uczy się struktur anatomicznych z wykorzystaniem modeli 2D i 3D w środowisku komputerowym.

Grupa MR: Zajmuje się nauką budowy anatomicznej z wykorzystaniem modeli 3D w symulatorze MR.