Captura de movimento como uma ferramenta para a avaliação do desempenho laparoscópico

Este será um estudo em duas fases que levará 2 anos para ser concluído.

A Fase 1 recrutará cirurgiões da equipe, bolsistas cirúrgicos e moradores dos departamentos de obstetrícia e ginecologia, urologia, cirurgia geral e torácicos da Universidade de Ottawa e do Hospital de Ottawa para concluir um conjunto de tarefas de FLS. As regressões logísticas serão usadas para identificar fatores significativos que diferenciam o nível de experiência cirúrgica (residentes juniores, residentes seniores, bolsistas e funcionários). A classificação dos residentes dependerá de sua coorte atual no sistema CDB ou baseado em tempo tradicional: um intervalo de destino será calculado para cada fator significativo com base no desempenho médio dos cirurgiões da equipe. Esse intervalo -alvo será usado para avaliar o desempenho dos residentes na Fase 2.

A Fase 2 recrutará a transição para disciplinar os residentes de cada departamento para concluir 3 conjuntos de tarefas de FLS. Os participantes serão randomizados em um grupo de "feedback objetivo" ou em um grupo "sem feedback". Os participantes randomizados para o grupo de feedback objetivo receberão um relatório que compara seu desempenho no conjunto 1 ao dos cirurgiões da equipe usando o intervalo de destino como referência. Os participantes que recebem feedback objetivo completarão os conjuntos 2 e 3, sabendo quais fatores melhorarem. Os participantes que não recebem feedback concluirão todos os conjuntos sem intervenção. A coleta de dados da fase 2 será iniciada assim que a fase 1 for concluída.

As trajetórias de marcadores retro-reflexos serão registradas usando um sistema de análise de movimento de 6 câmeras (câmeras VICON de 40mxf-40, Métricas de Oxford, Oxford, Reino Unido) Amostragem a 100 Hz com o software Nexus (V2, Oxford Metro, Oxford, Reino Unido). Marcadores retro-reflexivos serão colocados em vários marcos anatômicos no corpo do participante com base em um conjunto de marcadores de cluster. Ferramentas cirúrgicas laparoscópicas (grasper, tesoura ou dissector) terão uma tríade marcadora fixada no eixo superior, enquanto um treinador laparoscópico (sistema de treinadores FLS, membros e coisas, savana GA) terá marcadores colocados em seus cantos. Usando o software Vicon Nexus, as trajetórias de marcadores brutos serão filtradas e usadas para calcular sistemas de coordenadas locais da parte superior do corpo, centros articulares e ângulos articulares subsequentes, enquanto as trajetórias de marcadores filtradas na ferramenta laparoscópica calcularão o movimento e a orientação da ferramenta em relação à área de trabalho do treinador. As unidades de medição inercial (IMUS) também serão usadas para capturar o movimento da parte superior do corpo e comparar com os resultados da captura de movimento (objetivo secundário). O IMUS sem fio será colocado ao longo do eixo longo do antebraço, do braço, da coluna superior e da coluna inferior.

Sinais de eletromiografia de superfície (EMG) dos bíceps, tríceps, deltóide anterior, trapézio superior, extensores de pulso e flexores também serão registrados usando um sistema EMG sem fio (Trigno, Delsys Inc., Natick MA) e registrado usando Nexus. Os sensores serão colocados sobre as barrigas musculares após as diretrizes do Seniam [34] e os sinais serão amostras de dados de 100Hz com um passe de banda de 20-450Hz. Todos os sinais experimentais de EMG serão adequadamente condicionados e normalizados para o valor máximo de EMG provocados durante exercícios máximos de contração isométrica voluntária (MVIC). Três repetições de cada exercício MVIC serão realizadas antes da tarefa experimental e incluirão flexão e extensão do cotovelo, abdução de braço, flexão do braço e flexão e extensão do pulso. Um descanso mínimo de 30 segundos será dado entre cada exercício para mitigar os efeitos da fadiga.

Motion and EMG data will be exported to a custom MatLab (2019, Mathworks, Natick, MA) application to compute objective measures of laparoscopic performance: instrument tip pathlength, average (±1 stdev) excursion velocity, average (±1 stdev) excursion error, average (±1 stdev) upper body kinematics (shoulder, elbow, wrist, neck and trunk) in all three planes of motion, e EMG integrado.

O vídeo das tarefas cirúrgicas será gravado e sincronizado para marcar dados de trajetória usando um gatilho externo. Os vídeos serão desidentificados e a última repetição avaliada por três cirurgiões da equipe. Primeiro, os avaliadores categorizarão cada vídeo como transição para disciplinar residente, fundação da disciplina residente, disciplina central residente, transição para praticar residente, sujeito ou cirurgião de funcionários baseados em outras percepções gerais do nível de experiência do artista. Os avaliadores marcarão cada vídeo após o sistema de pontuação do FLS (com base no tempo e no escores de penalidade) e na grade de avaliação do OSATS.