Повышение нейрохирургических навыков с помощью транскраниальной стимуляции (LETS-LEARN)

Обоснование: Недавние изменения в среде медицинского обучения привели к тому, что многие стажеры не имеют достаточных возможностей для приобретения конкретных навыков, необходимых для их специальности. Новые методы улучшения приобретения и сохранения медицинских и хирургических навыков необходимы для обеспечения качества будущей врачебной рабочей силы. Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) — это новый метод неинвазивной стимуляции мозга, который, как было показано, безопасно улучшает двигательное обучение у взрослых и детей. Даже скромное улучшение приобретения и сохранения медико-хирургических навыков с помощью tDCS может ускорить обучение навыкам медицинских работников, тем самым способствуя повышению эффективности обучения и улучшению результатов лечения пациентов.

Цели. Целью данного исследования является оценка того, может ли tDCS улучшить приобретение и сохранение нейрохирургических способностей.

Этика: это исследование было одобрено Советом по этике исследований Университета Калгари.

Дизайн: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование для оценки способности tDCS улучшать обучение и сохранять нейрохирургические навыки.

Транскраниальная стимуляция постоянным током. Используемые методы tDCS основаны на наилучших доступных доказательствах и практиках и будут применяться опытными исследователями стандартизированным образом. Анодальная tDCS будет доставлена ​​​​через губчатые электроды, пропитанные физиологическим раствором, с использованием стимулятора постоянного тока NeuroConn (NeuroConn, Ильменау, Германия). Анод будет центрирован над левой первичной моторной корой (локализованной с помощью системы 10-20 ЭЭГ), а катод над контралатеральной надглазничной областью. И анодная, и фиктивная группы tDCS будут иметь ток, увеличенный до 1 миллиампер в течение 30 секунд. В анодной группе tDCS ток будет удерживаться в течение 20 минут. В фиктивном состоянии tDCS ток будет удерживаться всего 60 секунд (без изменений возбудимости коры), после чего следует 30-секундное снижение.

Участники: Будут набраны студенты-медики (курсы 1-3) Медицинской школы Камминга (Университет Калгари). Чтобы обеспечить сопоставимость базовых навыков, стажеры будут исключены, если они прошли формальную нейрохирургическую подготовку за последние 3 месяца.

Расчеты размера выборки основаны на показателях производительности для процента резецированной виртуальной опухоли, определенных в ходе пилотных исследований. Основываясь на том, что после обучения было удалено на 20% больше опухоли, мощность 90% и ошибка типа 1 0,05, исследователи оценивают размер выборки как минимум в 24 участника (n = 12 на условие стимуляции).

Дизайн исследования: будет заполнена короткая анкета для определения демографических характеристик, в том числе: пол, возраст, уровень подготовки, сколько раз участники выступали на виртуальном хирургическом симуляторе, как часто участники играют в видеоигры и как часто участники играют в мюзиклы. инструмент.

Участники будут набираться в лаборатории проекта NeuroArm (Университет Калгари) и ориентироваться в рабочем пространстве. Участники выполнят виртуальную резекцию опухоли на хирургическом симуляторе NeuroTouch (Национальный исследовательский совет Канады). Участники увидят стандартизированное обучающее видео, созданное экспертом в области нейрохирургии, демонстрирующее виртуальную резекцию опухоли с помощью симулятора. У участника будет 3 минуты, чтобы удалить виртуальную опухоль, избегая резекции здоровых тканей. Записанные показатели результатов будут включать: % резецированной опухоли, объем резецированной здоровой ткани, время воздействия чрезмерной силы на опухоль и время чрезмерной силы на здоровую ткань.

Участники выполнят одну резекцию на исходном уровне, установив базовый навык. Участники будут рандомизированы для получения имитации или активной tDCS путем слепого выбора кода из конверта, соответствующего конкретному условию стимуляции. Участники выполнят восемь тренировочных повторений, что займет примерно 30 минут. Примерно через 30 минут тренировки (восемь тренировочных повторений) электроды tDCS будут удалены, и будет выполнена окончательная резекция. Через шесть недель после обучения участники вернутся, чтобы оценить сохранение навыков, выполняя одну резекцию. Появляющиеся данные свидетельствуют о значительном ухудшении хирургических навыков через шесть недель после обучения.

Анализ данных: t-критерий независимых выборок будет оценивать разницу в показателях результатов после обучения между условиями стимуляции. Двусторонний дисперсионный анализ с повторными измерениями для факторов «тип стимуляции» и «тренировочный блок» исследует взаимодействие между tDCS и обучением для каждой метрики результата. Сохранение навыков будет оцениваться с использованием парного t-критерия для каждой группы стимуляции.