Leistung und Lernkurven des laparoskopischen Simulators unter verschiedenen optischen Winkeln

BMC Medical Education Band 23, Artikelnummer: 613 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Abweichende optische Winkel führen bei laparoskopischen Eingriffen zu visuellen und psychomotorischen Herausforderungen, was zu einer Verzögerung der Operationszeit und möglicherweise unerwünschten Ereignissen führt. Wenn es möglich ist, die Fähigkeiten zu trainieren, die zum Arbeiten unter diesen abweichenden optischen Winkeln erforderlich sind, könnte dies die Eingriffszeit und die Patientensicherheit verbessern. Diese Studie untersucht den Einfluss des optischen Winkels auf die Entwicklung grundlegender laparoskopischer chirurgischer Fähigkeiten.

Insgesamt 58 Medizinstudenten absolvierten einen vier Sitzungen umfassenden laparoskopischen Schulungskurs an einem Virtual-Reality-Simulator. Während jeder Sitzung führten sie eine identische Aufgabe unter optischen Winkeln von 0°, 45° und −45° durch. Die Leistungsparameter Aufgabendauer und Schaden wurden zwischen den optischen Winkeln verglichen, um den Einfluss des optischen Winkels auf die Leistungsentwicklung zu untersuchen. Die Leistung der 4. Sitzung wurde für jeden Winkel mit der Leistung der 2. Sitzung verglichen, um die Verbesserung festzustellen.

Die Teilnehmer erledigten die Aufgabe unter dem optischen Winkel von 0° deutlich schneller im Vergleich zu den optischen Winkeln plus und minus 45° während der letzten drei Sitzungen (z zwischen −2,95 und −2,09, p < 0,05). Die Teilnehmer verbesserten sich bei der Aufgabendauer während des Trainings unter allen optischen Blickwinkeln signifikant und ähnlich. Am Ende des Trainingskurses blieben jedoch erhebliche Leistungsunterschiede zwischen den optischen Winkeln Null und Plus/Minus 45 bestehen. Die Schadensleistung verbesserte sich nicht und wurde während des gesamten Kurses nicht durch den optischen Winkel beeinflusst.

Ein spezielles Virtual-Reality-Training verbessert die Leistung der laparoskopischen Grundfertigkeiten unter abweichenden optischen Winkeln, da es zu einer kürzeren Aufgabendauer führt, allerdings blieb eine dauerhafte Leistungsbeeinträchtigung im Vergleich zum optischen Winkel von 0° bestehen. Das Training für das Arbeiten unter abweichenden optischen Winkeln kann möglicherweise die Lernkurve im Operationssaal verkürzen.

Peer-Review-Berichte

Die laparoskopische Chirurgie ist relativ schwer zu erlernen, was Studien belegen, die eine längere Lernkurve für laparoskopische Eingriffe im Vergleich zur offenen Chirurgie zeigen [1, 2]. Visuell-räumliche und psychomotorische Herausforderungen, die mit der Arbeit mit indirekter Sicht und über einem Drehpunkt einhergehen, tragen wesentlich zu dieser verlängerten Lernkurve bei [3,4,5], insbesondere beim Arbeiten unter abweichenden optischen Winkeln [6,7,8]. Diese letztgenannte Herausforderung wurde in den Schulungskursen für laparoskopische Simulatoren strukturell nicht berücksichtigt.

Der optische Winkel ist definiert als der Winkel zwischen der Wirkungslinie (die horizontale Projektion der Linie, die den Trokar für das Laparoskop mit dem anatomischen Ziel verbindet) und der Sichtlinie (die horizontale Projektion der Linie, die die Mittelachse des Chirurgen verbindet). mit dem anatomischen Ziel) (Abb. 1) [9]. Aus Gründen der Anatomie, der Pathologie, der Teamplatzierung und der Verfahrenstechniken wie dem Wechsel der Kamera auf einen anderen Trokar ist es nicht immer möglich, den optimalen optischen Winkel von 0° einzuhalten. Um die Risiken und den Aufwand beim Platzieren eines zusätzlichen Trokars zu verringern, wird manchmal ein abweichender Winkel als akzeptabel erachtet. Frühere Untersuchungen zeigten eine längere Aufgabendauer bei abweichenden optischen Winkeln während der Durchführung simulierter laparoskopischer Aufgaben [9,10,11]. In diesen Studien, sowohl mit Anfängern als auch mit Experten, zeigten alle Teilnehmer einen Leistungsabfall bei abweichenden optischen Winkeln. Allerdings zeigten erfahrene Teilnehmer eine bessere Anpassung an abweichende optische Winkel, da ihre Leistung im Vergleich zu unerfahrenen Teilnehmern sowohl relativ als auch absolut weniger durch einen abweichenden optischen Winkel beeinträchtigt wurde. Nach unserem Kenntnisstand haben keine früheren Studien die Lernkurven für die (simulierte) laparoskopische Leistung unter abweichenden optischen Winkeln untersucht.

Ein laparoskopischer Eingriff im Operationssaal mit einer entsprechenden schematischen Helikopteransicht, um die Variablen zu zeigen, die für die Herausforderungen der laparoskopischen indirekten Sicht und des optischen Winkels (der Winkel zwischen dem Laparoskop und der Sichtlinie des Chirurgen zum Arbeitsfeld) relevant sind. O = optischer Winkel, S1 = Chirurg 1, S2 = Chirurg 2, L = Laparoskop, W = Arbeitsfeld, M = Monitor

Während einer tatsächlichen laparoskopischen Operation wird die Leistung hinsichtlich Zeit und Schaden bei unerfahrenen Chirurgen wahrscheinlich stärker durch optische Winkel ungleich Null beeinflusst als bei erfahreneren Chirurgen. Dennoch beinhalten viele aktuelle Simulationslehrpläne keine Schulungsfähigkeiten unter optischen Winkeln ungleich Null. Dies spiegelt sich im Design von Videobox-Trainern und Virtual-Reality-Simulatoren wider, von denen die meisten nicht über Funktionen verfügen, die ein solches Training ermöglichen. Es stellt sich die Frage, wie wir Laparoskopie-Anfänger besser auf ihre erste Begegnung mit abweichenden optischen Winkeln im Operationssaal vorbereiten können, z. B. könnte dies durch Simulationstraining realisiert werden und wie würden sich diese laparoskopischen Fähigkeiten entwickeln? Mit einem effektiven Simulationstraining könnte die Lernkurve für laparoskopische optische Winkel ungleich Null im Operationssaal möglicherweise verkürzt werden, was die Patientensicherheit verbessert, da die meisten Komplikationen während der ersten 30–50 laparoskopischen Eingriffe eines Chirurgen auftreten [12,13,14,15 ].

In dieser Studie vergleichen wir die Entwicklung laparoskopischer Fähigkeiten unter einem standardmäßigen optischen Winkel von Null mit optischen Winkeln von plus und minus 45 Grad. Primäre Endpunkte waren Schaden und Aufgabendauer. Basierend auf früheren Untersuchungen gehen wir von einer besseren Leistung beim Arbeiten unter einem optischen Winkel von 0° im Vergleich zu abweichenden optischen Winkeln aus. Wir gehen auch davon aus, dass das Arbeiten unter abweichenden optischen Winkeln trainiert werden kann und dass sich die Leistungsunterschiede unter verschiedenen optischen Winkeln mit dem Training abschwächen.

Die Daten für diese Studie wurden über einen Zeitraum von 4 Monaten in der chirurgischen Abteilung des Radboud University Medical Center in den Niederlanden gesammelt. Hier beginnt jeden Monat ein neuer Jahrgang von Masterstudierenden der Medizin im ersten Studienjahr das chirurgische Praktikum. Zum Zeitpunkt der Datenerhebung konnten sich die Studierenden dafür entscheiden, im Rahmen eines dreiwöchigen Vorbereitungskurses für dieses Praktikum an einem freiwilligen, vier Sitzungen umfassenden Grundausbildungskurs für laparoskopische Simulatoren teilzunehmen. Jeden Monat meldeten sich zwischen 19 und 29 Studierende für diesen Ausbildungsgang an. Leistungsberechnungen basierend auf den von Haveran und Kollegen berichteten Effektgrößen für Leistungsunterschiede bei Aufgabendauer zwischen einem optischen Winkel von 0° und einem optischen Winkel von 60° ergaben, dass 34 Teilnehmer erforderlich waren, um eine Leistung von 0,8 zu erreichen [9]. Es wurden vier Kohorten mit insgesamt 58 Teilnehmern eingeschlossen, um sicherzustellen, dass genügend Teilnehmer alle vier Sitzungen abgeschlossen haben, da wir in früheren Studien einen hohen Prozentsatz an Abbrechern festgestellt haben [16]. Von allen Teilnehmern wurde eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt und den Teilnehmern wurde klargestellt, dass ihre Daten innerhalb unserer Forschungsgruppe nur für wissenschaftliche Zwecke anonym analysiert werden. Wir haben außerdem klargestellt, dass eine Nichteinwilligung zur Verwendung ihrer Trainingsdaten keinerlei Auswirkungen auf ihre Trainingserfahrung oder spätere Bewertungen hätte. Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt. Es wurde keine formelle Ethikprüfung angestrebt, da dies zum Zeitpunkt der Datenerhebung nach niederländischem Recht für diese Art von Forschung nicht erforderlich war [17].

Für die Kursteilnahme konnten sich Studierende online in Dreiergruppen zu einem Wunschtermin anmelden. Um einen verteilten Übungsplan einzuhalten, war nur eine Sitzung pro Tag erlaubt, da bekannt ist, dass dies zu einem besseren Erhalt der psychomotorischen Fähigkeiten führt [18, 19]. Die Trainingseinheiten wurden stets innerhalb einer Zeitspanne von 60 Minuten abgeschlossen.

Während der ersten Sitzung füllte jeder Proband einen Fragebogen zur digitalen Demografie und laparoskopischen Erfahrung aus. Außerdem gab es in der ersten Sitzung eine kurze Einweisung, um den Studierenden das Skillslab, die Simulatoren und die verschiedenen Trainingsaufgaben näherzubringen. Die Supervision erfolgte während der gesamten ersten Sitzung. Auf Wunsch war für die letzten drei Sitzungen eine Supervision möglich. Diese Möglichkeit wurde nicht genutzt.

Beim LapSim begannen die Schüler jede Sitzung mit einer Aufwärmübung unter einem optischen Winkel von 0°, 45° und − 45° (Kameranavigation). Während dieser Übung haben die Schüler die Kontrolle über das Laparoskop und müssen die Kamera zentral auf mehrere digitale Gallensteine ​​richten, die über eine virtuelle Bauchhöhle verteilt sind. Anschließend führten sie die Aufgabe „Greifen“ dreimal unter verschiedenen optischen Winkeln durch: 0°, 45° und − 45°. Die Aufgabe wurde immer in dieser Reihenfolge der optischen Winkel durchgeführt. Wir haben diese Reihenfolge gewählt, weil uns eine Pilotstudie gezeigt hat, dass es für die meisten Schüler zu schwierig war, mit dem Erlernen der Aufgaben bei einem optischen Winkel von 45° oder -45° zu beginnen, und sie die Aufgabe nicht innerhalb eines akzeptablen Zeitfensters beenden konnten (Daten nicht). gezeigt). Wir haben uns für die Übung „Begreifen“ entschieden, weil sie mäßig komplex ist und wir damit gerechnet haben, dass die Schüler Schaden anrichten, nach Abschluss des Kurses aber dennoch eine (nahezu) vollständige Lernkurve aufweisen. Bei dieser Aufgabe verwenden die Teilnehmer einen virtuellen laparoskopischen Greifer mit echten Griffen abwechselnd in der linken und rechten Hand, um röhrenförmige Strukturen zurückzuziehen und diese in einen Bergebeutel in einer simulierten Bauchhöhle zu legen. Weitere Informationen zu den durchgeführten Aufgaben finden Sie auf der Website von Surgical Science [20].

Im Skillslab stand den Teilnehmern außerdem ein selbst entwickelter Videobox-Trainer zur Verfügung. Auf diesem Trainer können die Schüler mit laparoskopischen Standardinstrumenten einfache psychomotorische Aufgaben ausführen. Die Trainingsaktivitäten auf diesem Videobox-Trainer wurden nicht überwacht.

Die Trainingsstation bestand aus einem Desktop mit Windows, einer laparoskopischen Schnittstelle bestehend aus der Simball-Hardware (G-coder Systems, Västra Frölunda, Schweden) und der Trainingssoftware LapSim v3.0 von Surgical Science (Surgical Science, Göteborg, Schweden) (Abb. 2). ). Diese Software enthielt mehrere Übungen, die Schüler konnten die Übung „Greifen“ jedoch nur in den drei optischen Winkeln anwenden. Fragebögen wurden mit LimeSurvey v1.92+ erstellt und ausgefüllt, einer webbasierten Anwendung zum Erstellen von Umfragen und Sammeln von Antworten. Die Fragebögen wurden vor Ort auf einem Asus-Laptop mit Windows 7 ausgefüllt. Für die Datenanalyse wurde das IBM SPSS Statistics v.23-Paket verwendet.

Bild der Trainingsstation, bestehend aus LapSim von Surgical Science.

Während der Durchführung laparoskopischer Aufgaben zeichnet der LapSim-Simulator automatisch Leistungsparameter wie Aufgabendauer, Länge des Instrumentenwegs, Winkelweg, Gewebeschädigung und maximalen Schaden auf. Da unsere primären Endpunkte Aufgabendauer und Schaden waren, wurden die Parameter Aufgabendauer, Gewebeschaden und maximaler Schaden in die Datenanalyse einbezogen. Die Aufgabendauer wurde in Millisekunden aufgezeichnet. Der Gewebeschaden gibt an, wie oft der Schaden durch eine Verletzung der virtuellen Bauchhöhle verursacht wurde, während der maximale Schaden die Schadenstiefe in Millimetern für die schwerste Kollision von Instrument und virtuellem Gewebe angibt. In der derzeit verfügbaren Literatur besteht immer noch Unsicherheit hinsichtlich der Interpretation einer erhöhten Weglänge oder eines Winkelwegs. Einerseits könnten sie negativ mit einer weniger effizienten Bewegung verbunden sein. Andererseits könnten sie positiv mit zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen verbunden sein, wie z. B. der Vermeidung kritischer Anatomien und der Gewährleistung der Sichtbarkeit laparoskopischer Instrumente. Darüber hinaus haben wir erwartet, dass diese Parameter mit der Aufgabendauer korrelieren, was auf eine mögliche Redundanz hindeutet. Daher wurden diese Parameter nicht in die Datenanalyse einbezogen. Extreme Ausreißer (Datenpunkte, die das 90. Perzentil überschritten) wurden aus dem Datensatz entfernt. Dies führte zu einem Datenverlust von 5,7 %.

Um die Leistungsverbesserung während des Kurses zwischen den verschiedenen optischen Blickwinkeln zu vergleichen, haben wir „Verbesserungsvariablen“ erstellt, indem wir die Leistung in der 4. Sitzung von der Leistung in der 2. Sitzung abgezogen haben. Wir haben die zweite statt der ersten Sitzung gewählt, um diese neuen Variablen zu erstellen, da wir davon ausgehen, dass die Leistung während der ersten Sitzung durch die Anpassung an eine neue Trainingsumgebung verlangsamt wird (und nicht die laparoskopische Leistung an sich widerspiegelt).

Shapiro-Wilk-Tests zeigten, dass aufgrund eines Bodeneffekts für Schäden nicht alle Parameter einer Normalverteilung folgten. Zur Analyse der Daten wurden daher Wilcoxon-Signed-Rank-Tests verwendet.

Um die Auswirkung des optischen Winkels auf die Leistung zu beurteilen, verwendeten wir paarweise Vergleiche für die Leistung unter den optischen Winkeln 0°, 45° und –45° für Aufgabendauer, Gewebeschaden bzw. maximalen Schaden. Dies wurde für jede Sitzung separat durchgeführt. Wir verglichen außerdem die Leistung der 4. Sitzung mit der Leistung der 2. Sitzung für jeden optischen Blickwinkel, um zu sehen, ob sich die Teilnehmer während des Kurses verbesserten. Um zu beurteilen, ob diese Leistungsverbesserung zwischen den optischen Winkeln unterschiedlich war, verglichen wir zusätzlich die Verbesserungsvariablen zwischen den verschiedenen optischen Winkeln. Ein Wert von p < 0,05 wurde für alle Tests als statistisch signifikant angesehen.

Alle 58 Studenten, die an der Schulung teilnahmen, meldeten sich freiwillig zur Teilnahme an der Forschung. Für die Datenanalyse wurden die 43 Absolventen des (freiwilligen) Kurses einbezogen (34 Frauen und 9 Männer, Durchschnittsalter 24 Jahre, Spanne zwischen 21 und 30 Jahren). Keiner der Teilnehmer berichtete über vorherige laparoskopische Erfahrungen.

Eine Zusammenfassung aller Leistungsparameter ist in Abb. 3 dargestellt. Die Schüler erzielten im optischen Winkel von 0° schnellere Ergebnisse als im optischen Winkel von 45° oder -45° für alle außer den ersten Sitzungen (z zwischen − 2,95 und − 2,09, S < .05). Wir fanden keinen signifikanten Leistungsunterschied für die Aufgabendauer zwischen 45° und – 45° (Tabelle 1). Der Vergleich zwischen der 4. und 2. Trainingseinheit zeigte, dass sich die Aufgabendauer der einzelnen Personen unter allen drei optischen Blickwinkeln signifikant verbesserte (z zwischen – 0,40 und – 0,17, p < 0,05) (Tabelle 1).

Boxplots, die den Median- und Interquartilbereich der Leistung für jede Sitzung für den optischen Winkel von 0° (rot), den optischen Winkel von 45° (grün) und den optischen Winkel von −45° (blau) zeigen. Von links nach rechts: Aufgabendauer (in Sekunden), Häufigkeit der Gewebeschädigung und maximale Schädigung in Millimetern. * = p < .05, ** = p < .01

Sowohl der Gewebeschaden als auch der maximale Schaden unterschieden sich in der Leistung zwischen den drei optischen Winkeln in keiner der Sitzungen wesentlich (Abb. 3). Die Teilnehmer schnitten in der 4. Sitzung weder bei der Gewebeschädigung noch bei der maximalen Schädigung deutlich besser ab als in der 2. Sitzung, egal aus welchem ​​optischen Blickwinkel (Abb. 3). Es wurden auch keine Unterschiede in der Verbesserung zwischen der 2. und 4. Sitzung zwischen den verschiedenen optischen Winkeln festgestellt.

Während eines vier Sitzungen umfassenden laparoskopischen Schulungskurses zu grundlegenden Fertigkeiten zur Unterstützung von Medizinstudenten bei der Vorbereitung auf ihre chirurgischen Rotationen wurde eine bessere Leistung für die Dauer, jedoch nicht für Schäden unter einem optischen Winkel von 0° im Vergleich zu optischen Winkeln von 45° und −45° nachgewiesen. Im Laufe der Zeit verbesserte sich die Leistung in allen drei Winkeln. Wir haben jedoch keine Abschwächung der Leistungsunterschiede zwischen den Winkeln im Laufe der Sitzungen festgestellt. Es wurden keine signifikanten Verbesserungen für die Schadensvariablen festgestellt.

Die fehlende Abschwächung der Leistungsunterschiede im Laufe der Zeit überraschte uns, da wir zunächst erwartet hatten, dass die Leistung bei ausreichendem Training unter optischen Winkeln ungleich Null schließlich der des Null-Grad-Winkels entsprechen würde. Während erfahrenere Chirurgen im Vergleich zu unerfahrenen Chirurgen bei abweichenden optischen Winkeln eine relativ bessere Leistung zeigten ([9,10,11]), blieben sie im Vergleich zur Leistung unter dem Null-Grad-Winkel immer noch hinter den Erwartungen zurück. Es bleibt ungewiss, ob diese erfahreneren Chirurgen, wie unsere Studienteilnehmer, einfach nicht das Ende der Lernkurve erreicht haben und ob sich Leistungsunterschiede erst in einem späteren Stadium der Kurve zeigen. Um weitere Einblicke in die Entwicklung räumlicher Fähigkeiten im Zusammenhang mit der laparoskopischen Chirurgie zu gewinnen, müssen längere Abschnitte der Lernkurve untersucht werden. Für die chirurgische Ausbildung und die Gestaltung laparoskopischer Eingriffe ist es von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, inwieweit räumliche Fähigkeiten trainiert werden können. Wenn räumliche Fähigkeiten ausreichend trainiert werden können, sollte dies als expliziter Bestandteil des Lehrplans verankert werden. Wenn dies nicht der Fall ist, sollten jedoch zusätzliche Anstrengungen unternommen werden, um die Verwendung optischer Winkel, die von Null abweichen, während der laparoskopischen Operation zu minimieren.

Unser Mangel an Erkenntnissen hinsichtlich der Auswirkung von Training und optischem Winkel auf Schadensparameter spiegelt einen Bodeneffekt wider. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass sich die Schüler mehr Zeit für die Bewältigung der Aufgabe genommen haben, um zu vermeiden, dass bei diesen Aufgaben zusätzlicher Schaden entsteht [18]. Für zukünftige Forschungen wären Aufgaben und Aufgabeneinstellungen erforderlich, die es schwieriger machen, Schäden zu vermeiden, um mehr Einblick in die Lernkurve dieser klinisch relevanten Parameter zu gewinnen.

Unsere Ergebnisse bestätigen teilweise frühere Einzelsitzungsstudien, in denen der optische Winkel mit der Leistung des Operationssimulators verglichen wurde. Diese Studien ergaben eine fortschreitende Verschlechterung der zeitlichen Leistung und Genauigkeit bei simulierten laparoskopischen Aufgaben unter zunehmenden optischen Winkeln [9,10,11]. Nach unserem Kenntnisstand haben keine früheren Studien die Lernkurve laparoskopischer Fähigkeiten unter optischen Winkeln ungleich Null untersucht. Allerdings wurde in einer zwei Sitzungen dauernden Zahnmedizinstudie die Entwicklung psychomotorischer Fähigkeiten in einer simulierten Umgebung mit indirekter Sicht unter einem 180°-Spiegelbild bewertet [21]. Sie stellten erhebliche Leistungsverbesserungen fest und demonstrierten die Möglichkeit, die Fähigkeiten zu trainieren, die für das Arbeiten unter einem abweichenden optischen Winkel erforderlich sind. Sie verglichen die Verbesserung nicht mit einem optischen Winkel von 0°. Außerdem fehlt den Verfahren in der Zahnheilkunde ein Drehpunkteffekt, der in der laparoskopischen Chirurgie vorhanden ist, was einen direkten Vergleich erschwert.

Frühere Studien in der laparoskopischen Chirurgie haben gezeigt, dass selbst bei erfahrenen Chirurgen die Leistung unter optischen Winkeln ungleich Null abnimmt, erfahrene Chirurgen zeigten jedoch eine bessere Anpassung als Anfänger [9,10,11]. Dies deutet auf einen Lerneffekt für Chirurgen beim Arbeiten unter optischen Winkeln ungleich Null hin, allerdings mit anhaltenden Leistungseinbußen, was mit unseren Erkenntnissen übereinstimmt. Um die Trainingsdauer für klinisch relevante optische Winkel zu optimieren und mehr über die Entwicklung räumlicher Fähigkeiten im Allgemeinen zu erfahren, benötigen wir mehr mittel- und langfristige Studien zur Leistungsentwicklung unter diesen Winkeln. Angesichts der Relevanz der visuell-räumlichen Fähigkeiten für das Erlernen und Ausführen hochräumlicher Fähigkeiten, wie sie beispielsweise für die Laparoskopie erforderlich sind [4, 22, 23], würden wir empfehlen, die Prüfung der visuell-räumlichen Fähigkeiten zu einem Standardmerkmal dieser Forschung zu machen.

Die Durchführung simulierter laparoskopischer Aufgaben auf einem gut validierten Virtual-Reality-Simulator ermöglichte objektive und standardisierte Messungen. Durch die Implementierung mehrerer Schulungssitzungen in unser Studienprotokoll konnten wir die Lernkurve aus verschiedenen optischen Blickwinkeln überwachen. Die Studienteilnehmer waren unerfahren, was uns eine unvoreingenommene Visualisierung dieser Lernkurve ermöglichte. Diese Faktoren ermöglichten es, die Entwicklung der laparoskopischen Grundfertigkeiten zwischen den optischen Winkeln 0° und (+/-) 45° zu vergleichen.

Während unserer Studie führten die Teilnehmer die Aufgabe immer zuerst unter einem optischen Winkel von 0° aus, bevor sie sie unter abweichenden Winkeln durchführten. Da erwartet wird, dass das Lernen während der Übung stattfindet, war der Leistungsunterschied zwischen dem 0°- und dem abweichenden optischen Winkel im Vergleich zu einem wirklich randomisierten Design möglicherweise geringer. Dieser Effekt dürfte in der ersten Sitzung am größten sein, da die Studierenden noch lernen mussten, wie sie die Aufgabe ausführen und mit dem Simulator arbeiten. Trotz dieses Nachteils schnitten die Teilnehmer in den letzten drei Sitzungen unter einem optischen Winkel von 0° immer noch deutlich besser ab, was die Relevanz des Effekts des optischen Winkels zeigt.

Während dieses laparoskopischen Schulungskurses für grundlegende Fertigkeiten hatten die Teilnehmer die Möglichkeit, an einem selbst entwickelten laparoskopischen Videobox-Trainer zu trainieren. Dieser Trainer war nicht Teil der Studie und die Aktivität wurde nicht überwacht, könnte sich jedoch auf die Leistung auf dem LapSim ausgewirkt haben, da die Aufgaben für diesen Simulator darauf ausgelegt sind, ähnliche Fähigkeiten zu trainieren. Möglicherweise hat jedoch ein gewisser Kompetenztransfer stattgefunden, der zu einer verbesserten Leistung bei den LapSim-Aufgaben hätte führen können. Es wird erwartet, dass dieser Effekt für die optischen Winkel 0°, 45° und –45° gleich ist und daher unsere Schlussfolgerungen wahrscheinlich nicht beeinflusst.

Wir haben uns speziell auf die Parameter im Zusammenhang mit der Aufgabendauer und dem Schaden konzentriert, um deren Einfluss auf die laparoskopische Leistung zu bewerten. Obwohl es möglicherweise zusätzliche Parameter gibt, die ebenfalls Einfluss auf die Leistung haben könnten, konnten wir aufgrund der Leistungsberechnung und der Gruppengrößenbeschränkungen keine Untergruppenanalyse für diese Faktoren durchführen.

Unsere Ergebnisse bestätigen, dass die Durchführung laparoskopischer Aufgaben bei optischen Winkeln ungleich Null Grad eine größere Herausforderung darstellt als bei optischen Winkeln von Null Grad ([9,10,11]). Neu im Vergleich zu früheren Studien ist, dass es zwar möglich ist, die für solche Aufgaben erforderlichen Fähigkeiten zu trainieren und zu verbessern, es jedoch weiterhin eine Leistungslücke zwischen der Leistung des Laparoskopie-Simulators mit Null- und Nicht-Null-Winkel gibt. Derzeit konzentrieren sich die Lehrpläne häufig auf einen optischen Winkel von null Grad, während Winkel ungleich null Grad vernachlässigt werden. Auch wenn noch Fragen zum Kompetenztransfer und zur Lernkurve bestehen, empfehlen wir die Implementierung des laparoskopischen Fertigkeitstrainings für optische Winkel ungleich Null in Simulationsschulungen für Grundfertigkeiten. Dies wird junge Chirurgen besser auf die unvermeidlichen Begegnungen mit diesen Winkeln bei echten Operationen vorbereiten. Das Training der laparoskopischen Leistung unter optischen Winkeln ungleich Null in einer sicheren Umgebung könnte die Lernkurve verkürzen und die Leistung im Operationssaal verbessern.

Um eine Schulung für relevante optische Winkel ungleich Null vollständig empfehlen zu können, müssen wir eine Reihe zusätzlicher Fragen beantworten. Zum einen geht es um die Vermittlung optischer Winkelfähigkeiten; Wenn Sie eine Aufgabe beispielsweise unter einem optischen Winkel von 45° trainieren, verkürzt sich dann Ihre Lernkurve für eine neuartige Aufgabe unter demselben optischen Winkel von 45°? Eine andere besteht darin, die Ausbildung unter einem optischen Winkel auf andere optische Winkel zu übertragen; Wenn Sie unter 45° trainieren, verkürzen Sie dann die Lernkurve für optische Winkel von 90°, 50°, 46° oder -45°? In einer separaten Studie fanden wir Belege für „Leistungszonen“ (optische Winkel mit einer ähnlichen Leistungseinbuße), die sich auf „Trainingszonen“ übertragen lassen (unveröffentlichte Daten). Wir möchten auch längere Abschnitte der Lernkurve für eine größere Anzahl optischer Winkel untersuchen, um den Trainingsaufwand für diese räumlichen Fähigkeiten zu optimieren und mehr darüber zu erfahren, inwieweit diese Fähigkeiten trainiert werden können, um die Leistung unter einem optischen Referenzwinkel zu erreichen von 0°.

Die räumliche Komplexität der Laparoskopie hängt nicht nur vom optischen Winkel ab, sondern auch vom Winkel des Linsensystems des Laparoskops (im Vergleich zur Mittelachse des Laparoskops). Wechselwirkungen zwischen optischem Winkel und Linsenwinkel können die laparoskopische Leistung zusätzlich erschweren. Eine für alle oben vorgeschlagenen Studien interessante Variable ist die visuell-räumliche Fähigkeit, die sich stark auf die Geschwindigkeit und das Endniveau des Lernens und der Leistung dieser räumlichen Fähigkeiten auswirken kann. Wir empfehlen außerdem, wenn möglich, über die Dauer als primäres Ergebnismaß hinauszugehen und Ersatzwerte für Komplikationen und Schäden zu untersuchen, die ein direkteres Maß für die Fähigkeiten darstellen und letztendlich wahrscheinlich relevanter für die Patientenergebnisse sind. Dies sollte einen besseren Überblick über den Trainingsaufwand geben, der für das Erlernen der Leistung unter optischen Winkeln ungleich Null erforderlich ist, und über die Leistungseinbußen, die mit unterschiedlichen optischen Winkeln in einer klinischen Umgebung verbunden sind.

Die Durchführung einer laparoskopischen Aufgabe unter einem abweichenden optischen Winkel von (+/-) 45° führt im Vergleich zu einem optischen Winkel von 0° im frühen Grundfertigkeitstraining zu einer signifikanten und dauerhaften Verlängerung der Aufgabendauer. Allerdings sind Anfänger in der Lage, ihre Leistung unter abweichenden Winkeln zu verbessern. Daher könnte die Implementierung von Schulungen unter abweichenden optischen Winkeln in Grundschulungskurse dazu beitragen, junge Chirurgen auf echte Operationen vorzubereiten und möglicherweise die Lernkurve im Operationssaal zu verkürzen.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim jeweiligen Autor erhältlich.

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Unzutreffend.

Unzutreffend.

Abteilung für Chirurgie, Radboud University Medical Center, Postfach 9101 (960), Nijmegen, 6500 HB, Niederlande

Bas Kengen, Harry van Goor und Jan-Maarten Luursema

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Studienkonzeption und -design: BK, JL; Datenerfassung: BK, JL; Analyse und Interpretation der Daten: BK, JL; Verfassen des Manuskripts: BK, JL; Kritische Überarbeitung des Manuskripts: BK, JL, HG. Alle Autoren haben das Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Bas Kengen.

Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt. In Übereinstimmung mit der niederländischen Gesetzgebung wurde dieses Studiendesign keinem Ethikgremium vorgelegt. Gemäß Artikel 1 Absatz 2 des Medical Research Involving Human Subjects Act (WMO) [17] und der Definition durch das Central Committee on Research Involving Human Subjects [24] wird dieses Studienprotokoll nicht als medizinisch-wissenschaftliche Forschung definiert untersucht in erster Linie den Kompetenzerwerb und beantwortet keine direkten Fragen im Bereich Krankheit und Gesundheit, sondern wird daher als Nicht-MWO-Studie definiert, für die keine ethische Bewertung erforderlich ist. Für die Verarbeitung und Speicherung der Teilnehmerinformationen wurde von allen teilnehmenden Studierenden eine freiwillige Einverständniserklärung eingeholt, in Übereinstimmung mit dem nationalen (niederländischen) und europäischen Datenschutzrecht gemäß Artikel 32 der Verordnung (EU) 2016/679 „Verarbeitung personenbezogener Daten“ [25]. ].

Unzutreffend.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Der Creative Commons Public Domain Dedication-Verzicht (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) gilt für die in diesem Artikel zur Verfügung gestellten Daten, sofern in einer Quellenangabe für die Daten nichts anderes angegeben ist.

Nachdrucke und Genehmigungen

Kengen, B., van Goor, H. & Luursema, JM. Leistung und Lernkurven des laparoskopischen Simulators unter verschiedenen optischen Winkeln. BMC Med Educ 23, 613 (2023). https://doi.org/10.1186/s12909-023-04555-z

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Eingegangen: 20. Februar 2023

Angenommen: 31. Juli 2023

Veröffentlicht: 29. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12909-023-04555-z

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