Дистанционное обучение иммерсивной виртуальной реальности: (RIVR)

Введение:

Регионарная анестезия под ультразвуковым контролем (UGRA) имеет много преимуществ по сравнению с традиционными методами регионарной анестезии; однако это требует приобретения нескольких новых технических и нетехнических навыков. Успешное приобретение этих навыков является относительно сложным и, как правило, недостижимым только с помощью дидактического обучения, поэтому большая часть обучения UGRA проводится на практических учебных семинарах под руководством экспертов. Однако такие барьеры, как время в пути и связанные с этим расходы, ограничивают посещение этих семинаров, особенно для врачей в отдаленных и сельских районах, что увеличивает неравенство, с которым сталкиваются пациенты и практикующие врачи в сельской местности.

Одним из возможных решений этой проблемы является телемоделирование, при котором средства телекоммуникаций и моделирования используются для дистанционного обучения. Действительно, для успешного обучения UGRA в отдаленных районах использовались простые двухмерные телемоделирующие установки с использованием веб-камер и компьютеров. Недавно были разработаны более сложные инструменты телемоделирования с элементами иммерсивной виртуальной реальности (VR), то есть трехмерного компьютерного мира, включающего сенсорную обратную связь, с которой могут взаимодействовать пользователи. Простой и экономичный иммерсивный VR-подход к телесимуляции включает в себя камеру с обзором 360° и виртуальную гарнитуру/головной дисплей (HMD), которые могут погружать учителя в среду учащегося, позволяя учителю видеть движения учащегося и действия от первого лица.

Недавние достижения в технологии виртуальной реальности позволили снизить затраты и повысить доступность, а 360-градусное видео в виртуальной реальности может принести пользу процессам обучения, повышая мотивацию и способствуя сохранению знаний. Таким образом, исследователи предлагают сравнить дистанционное обучение UGRA с использованием Remote Immersive VR (RIVR) и двухмерного телесимуляционного обучения.

Цель:

Как подчеркивается в недавнем отчете, пациенты и медицинские работники в сельских районах Канады сталкиваются с серьезными недостатками по сравнению с их коллегами в городских центрах. Несмотря на то, что 18% канадцев проживают в сельской местности, только 3,1% врачей-специалистов практикуют в сельской местности. Таким образом, существует острая потребность в обучении и наставничестве среди анестезиологов в отдаленных общинах Канады. В этом исследовании будут непосредственно рассмотрены две рекомендации, содержащиеся в этом отчете, путем оценки инструментов коучинга, которые могут способствовать улучшению клинической практики сельских врачей, и путем содействия сетям оказания медицинской помощи между городскими специалистами и сельскими центрами.

Непосредственно сравнивая два метода обучения, исследователи также увеличат свои знания о передовых методах телесимуляции и иммерсивной виртуальной реальности в качестве метода обучения, что может привести к лучшим результатам обучения для студентов и, в конечном итоге, к лучшим клиническим результатам для пациентов. Это соответствует цели Стратегического плана Sunnybrook Education, заключающейся в улучшении опыта и результатов учащихся, учителей и пациентов посредством исследований в области образования и стипендий.

Гипотеза:

Исследователи предполагают, что обучение с помощью телемоделирования с помощью 3D RIVR обеспечит более эффективный метод обучения UGRA, чем использование 2D телеконференций (т.е. с использованием веб-камер и экранов компьютеров).

Цель исследования:

Сравнить два метода телемоделирования, 2D-видео и 3D-РИВР, для дистанционного обучения ЮГРА.

Дизайн исследования:

Исследование будет разработано как одноцентровое, проспективное, рандомизированное (1:1) слепое экспертное исследование.

Набор персонала:

Объявления для правомочных участников будут рассылаться в электронном и бумажном форматах. К ним относятся электронные письма через медицинские факультеты / школы, доски объявлений в больницах и студенческие комнаты отдыха. Во всех подходах реклама будет запрашивать добровольцев для исследования и будет содержать информацию о том, как связаться с исследователем по электронной почте или телефону.

Разрешение на доступ к студентам-медикам будет запрашиваться через медицинские факультеты/школы, при этом реклама будет отправлена ​​от имени исследователя. Исследователи не будут пытаться получить доступ к адресам электронной почты студентов или сохранять их.

Для всех участников будет выполняться ручная проверка критериев приемлемости и исключения. Будет предоставлена ​​форма информированного согласия (ICF). После согласия на участие всем участникам будет присвоен номер, и они останутся деидентифицированными на протяжении всего процесса сбора данных.

Вмешательство и рандомизация:

После одобрения этики для участия в этом исследовании будут привлечены 24 студента-медика из Университета Торонто, не имевшие опыта ультразвуковой диагностики. Учащиеся будут рандомизированы (1:1) для получения дистанционного обучения UGRA с использованием либо технологии 2D телемоделирования, либо 3D RIVR. Обе группы также будут использовать имитационную модель, на которой будут обучаться введению иглы, выравниванию иглы, захвату цели и инъекции местного анестетика.

Группа 2D: телемоделирование с использованием стандартного программного обеспечения и оборудования для телеконференций, включая компьютерные мониторы 2D, веб-камеры и ультразвуковой аппарат, подключенный к компьютеру (что позволяет передавать ультразвуковые изображения).

3D RIVR Group: Телесимуляция с использованием технологии иммерсивной виртуальной реальности. Вкратце, у учеников на голове будет установлена ​​360-градусная камера, которая будет транслировать учителям их точку зрения от первого лица. Преподаватели смогут погрузиться в точку зрения учащегося с помощью HMD виртуальной реальности (Oculus Quest 2), который позволяет учителю свободно осматриваться и видеть оборудование, движения рук и т. д. и предлагать соответствующие инструкции.

Оценка:

Перед началом обучения учащиеся обеих групп пройдут предварительное тестирование с использованием утвержденного процедурного контрольного списка из 22 пунктов и Глобальной рейтинговой шкалы (GRS) из 9 пунктов. После предварительного тестирования учащимся будет представлена ​​презентация в формате PowerPoint, включающая базовые знания об аппарате УЗИ, имитационном образце и процедуре UGRA. Затем через час студенты будут приглашены обратно, и им будет предоставлен часовой сеанс обучения тому, как выполнять блокаду нерва под ультразвуковым контролем инструктором в другой комнате с помощью телесимуляции (либо 2D, либо 3D RIVR). После сессии учащимся будет предложено пройти посттестовую оценку с использованием того же GRS и контрольного списка. Претест и посттест будут записаны и оценены двумя экспертами из UGRA, которые не знают метод обучения. Два оценщика оценивают каждого участника независимо друг от друга, и баллы усредняются.

Результаты исследования:

Первичный результат: разница в баллах до (предварительное тестирование) и после обучения (посттест), оцененная с использованием утвержденного процедурного контрольного списка и Глобальной рейтинговой шкалы (GRS) для оценки UGRA.

Ожидаемый результат: Исследователи ожидают увидеть большее улучшение показателей до и после тестирования с использованием 3D RIVR по сравнению с 2D-телемоделированием.

Вторичные результаты: время, необходимое для обучения UGRA с использованием каждой модальности, качественная оценка удовлетворенности учителей и учащихся каждой модальностью, качество преподавания с использованием каждого метода (например, насколько хорошо преподавались инструкции и выполнялись), по оценке двух слепых оценщиков.

Ожидаемый результат: Исследователи определят дополнительные преимущества и потенциальные препятствия, связанные с использованием 3D RIVR для дистанционной телесимуляции обучения сложным техническим и нетехническим навыкам по сравнению с 2D телемоделированием.

Статистический анализ:

Расчет размера выборки был выполнен на основе консервативного предположения, что участники будут иметь средний процентный балл 60% (стандартное отклонение 20%) в предварительном тесте, учитывая их минимальную подготовку в области УЗИ и отсутствие знакомства с UGRA. Анализ основного результата (GRS и контрольный список) будет сравниваться между группами с использованием парного выборочного t-критерия (двусторонний, где P <0,05 будет считаться статистически значимым). Оценка 80% на посттесте будет выбрана для представления успешного результата посттеста (т. е. значительного улучшения), как описано ранее. Исходя из ошибки типа I 0,05 и бета = 0,1, требуется 11 участников на группу (всего 22). Исследователи планируют набрать 24 участника, чтобы компенсировать отсев во время исследования.

Влияние:

Цель этого проекта — определить наиболее эффективный способ дистанционного обучения сложным навыкам, необходимым для процедур UGRA. Это позволит врачам-специалистам, работающим в крупных городских центрах, более широко делиться своими знаниями и принесет непосредственную пользу врачам, работающим в отдаленных районах, предоставляя сельским врачам доступ к экспертному обучению и наставничеству. Это, в свою очередь, расширит доступ к специализированной помощи для пациентов, живущих в отдаленных и сельских районах, улучшит результаты лечения и позволит пациентам получить доступ к помощи по месту жительства.

Кроме того, предоставив доказательства в поддержку использования 3D RIVR для обучения как техническим, так и нетехническим навыкам, исследователи увеличат свои знания, связанные с использованием этой новой технологии, и предоставят доказательство концепции, которая может быть применена к другие методики и медицинские специальности.