远程沉浸式虚拟现实教学： (RIVR)

介绍：

与传统的区域麻醉方法相比，超声引导区域麻醉 (UGRA) 具有许多优势；但是，它需要获得一些新的技术和非技术技能。 成功掌握这些技能相对复杂，通常仅通过教学是无法实现的，因此 UGRA 的大部分培训都是在专家指导的“动手”教学研讨会上进行的。 然而，旅行时间和相关费用等障碍限制了参加这些研讨会的人数，特别是对于偏远和农村地区的医生而言，增加了农村医学患者和从业者所经历的不平等。

这个问题的一个潜在解决方案是远程模拟，即使用远程通信和模拟工具来提供远程培训。 确实很简单，使用网络摄像头和计算机的 2D 远程模拟设置已成功用于偏远地区的 UGRA 教学。 最近开发了具有沉浸式虚拟现实 (VR) 元素的更复杂的远程模拟工具，即 3D 计算机生成的世界，包括用户可以与之交互的感官反馈。 一种简单且具有成本效益的沉浸式 VR 远程模拟方法包括一个 360° 摄像头和一个 VR 耳机/头戴式显示器 (HMD)，它有可能让教师沉浸在学习者的环境中，让教师能够看到学习者的动作和第一人称的动作。

VR 技术的最新进展降低了成本并提高了可访问性，而 360° VR 视频可以通过增强动力和鼓励知识保留来有益于学习过程。 因此，研究人员建议比较使用远程沉浸式 VR (RIVR) 和 2D 远程模拟教学的 UGRA 远程教学。

目的：

正如最近的一份报告所强调的那样，与城市中心的同行相比，加拿大农村地区的患者和医疗保健从业者面临着严重的缺陷。 尽管 18% 的加拿大人生活在农村地区，但只有 3.1% 的医学专家在农村地区执业。 因此，加拿大偏远社区的麻醉师非常需要教学和指导。 本研究将通过评估可以指导改进乡村医生临床实践的辅导工具，以及通过促进城市专家和乡村中心之间的护理网络，直接解决本报告中的两项建议。

通过直接比较两种训练方法，研究人员还将增加对远程模拟最佳实践和身临其境的 VR 作为训练方式的了解，从而有可能为学生带来更好的教育成果，并最终为患者带来更好的临床结果。 这符合 Sunnybrook 教育战略计划的目标，即通过教育研究和奖学金改善学习者、教师和患者的体验和成果。

假设：

研究人员假设，通过 3D RIVR 进行的远程模拟培训将提供比使用 2D 电话会议（即使用网络摄像头和计算机屏幕）更有效的 UGRA 教学方法。

学习目标：

比较两种远程模拟方法，2D 视频和 3D RIVR，用于 UGRA 的远程教学。

学习规划：

该研究将设计为单中心、前瞻性、评估者盲法、随机 (1:1) 试验。

招聘：

符合条件的参与者的广告将通过电子和硬拷贝格式发送。 这些包括通过医学院/医学院、医院公告板和学生公共休息室发送的电子邮件。 在所有方法中，广告都会要求研究志愿者，并将包括通过电子邮件或电话联系研究人员的详细信息。

将通过医学院/医学院寻求访问医学生的许可，并代表研究人员发送广告。 研究人员不会寻求访问或保留学生的电子邮件地址。

将对所有参与者进行资格和排除标准的手动检查。 将提供知情同意书 (ICF)。 同意参与后，所有参与者都将分配一个号码，并在整个数据收集过程中保持去识别化。

干预和随机化：

在获得伦理批准后，将招募 24 名来自多伦多大学且之前没有超声经验的医学生参与这项研究。 学生将随机 (1:1) 接受使用 2D 远程模拟技术或 3D RIVR 的远程 UGRA 指导。 两组还将使用一个模拟模型，在该模型上将教授针头插入、针头对准、目标采集和局部麻醉剂注射。

2D 组：使用标准电话会议软件和设备进行远程模拟，包括 2D 计算机监视器、网络摄像头和连接到计算机的超声机（能够传输超声图像）。

3D RIVR Group：使用沉浸式 VR 技术的远程模拟。 简而言之，学生将在他们的头上安装一个 360° 摄像头，该摄像头会将他们的第一人称视角广播给他们的老师。 教师将能够使用虚拟现实 HMD (Oculus Quest 2) 将自己沉浸在受训者的视角中，这使教师可以自由地环顾四周，查看设备、手部动作等，并提供相应的指导。

评估：

在教学之前，两组学生都将使用经过验证的 22 项程序清单和 9 项全球评定量表 (GRS) 进行预测试。 预测试后，学生将获得一份 PowerPoint 演示文稿，内容包括超声机的基本知识、仿真模型和 UGRA 程序。 一个小时后，学生将被邀请回来，并接受一个小时的教学，讲授如何由另一房间的讲师通过远程模拟（2D 或 3D RIVR）执行超声引导神经阻滞。 课程结束后，学生将被要求使用相同的 GRS 和清单进行后测评估。 前测和后测将由 UGRA 的两名对教学方法不知情的专家进行记录和评估。 两位评委分别对每位参赛者进行打分，取平均分。

研究成果：

主要结果：使用经过验证的程序清单和用于评估 UGRA 的全球评级量表 (GRS) 评估的训练前（预测试）和训练后（后测试）的分数差异。

预期结果：研究人员希望看到使用 3D RIVR 相对于 2D 远程模拟在前测到后测分数方面有更大的改进。

次要成果：使用每种模式教授 UGRA 所需的时间、对每种模式的教师和学生满意度的定性评估、使用每种方法的教学质量（例如，由两名盲法评估员评估的教学指导的交付和执行情况）。

预期结果：研究人员将确定与使用 3D RIVR 进行复杂技术和非技术技能的远程模拟培训相关的额外优势和潜在障碍，相对于 2D 远程模拟。

统计分析：

样本量计算是基于保守的假设进行的，即参与者在预测试中的平均百分比分数为 60%（SD 20%），考虑到他们在超声方面的培训最少并且不熟悉 UGRA。 主要结果（GRS 和清单）的分析将使用配对样本 t 检验（双侧，其中 P < 0.05 将被视为具有统计学意义）在各组之间进行比较。 如前所述，将选择后测 80% 的分数来表示成功的后测分数（即显着提高）。 基于 0.05 的 I 类错误和 beta = 0.1，每组需要 11 名参与者（总共 22 名）。 研究人员的目标是招募 24 名参与者，以补偿研究期间的任何人员流失。

影响：

该项目的目标是确定远程教授 UGRA 程序所需的复杂技能的最有效方法。 这将使在大城市中心工作的专科医生能够更广泛地分享他们的知识，并通过让乡村医生获得专家教学和指导，直接使在偏远社区工作的医生受益。 反过来，这将增加生活在偏远和农村社区的患者获得专科护理的机会，改善结果并允许患者在他们居住的地方获得护理。

此外，通过提供证据支持使用 3D RIVR 教授技术和非技术技能，研究人员将增加他们与使用这种新技术相关的知识，并提供概念验证，可应用于其他技术和医学专业。