原始论文
文摘
背景:虚拟现实(VR)模拟器已成为普遍的工具培训医学生和居民医疗学校。学生使用虚拟现实模拟器提供三维人体模型观察细节,使用多个感官,他们可以参与一个类似于现实的环境。
摘要目的:本研究的目的是促进共同组成的一种新方法和独立研究平台医疗整形的学生,比较传统的肌腱修复肌腱修复与虚拟现实仿真的训练,和评估未来的学术医疗领域的虚拟现实仿真的应用。
方法:在这项研究中,121名参与者被随机分配到虚拟现实或对照组。VR组的参与者通过虚拟现实模拟器研究了肌腱修复技术,而对照组后肌腱修复传统教学方法。医学生参与表演的最后评估肌腱修复的“凯斯勒肌腱修复2打断肌腱修复节”(KS)方法和“邦内尔肌腱修复与图8肌腱修复”(BS)方法在合成模型。使用全球最重要的性能是评价量表。
结果:的121参与者中,117名参与者完成了评估和4受试者失访。总体性能(35)的总分VR集团利用KS法和BS法明显高于(P<措施)比对照组。因此,参与者收到虚拟现实模拟器训练有一个全球评定量表得分显著高于那些接受了传统肌腱修复的训练(P<措施)。
结论:我们的研究表明,与传统的肌腱修复方法相比,虚拟现实模拟器学习肌腱缝合导致显著改善医学生在运动的时候,流的操作,和知识的过程。因此,虚拟现实模拟器发展在未来最有可能是有益的医学教育和临床实践。
试验注册:中国临床试验注册中心ChiCTR2100046648;http://www.chictr.org.cn/hvshowproject.aspx?id=90180
doi: 10.2196/27544
关键字
介绍
腱断裂的发病率一直在增加由于越来越多的人参加娱乐和竞技体育]。等各种因素的强度锻炼,过度使用,遗传素质,老化会导致腱断裂(- - - - - -]。断裂肌腱可以延迟复苏和高频率的复发,]。肌腱修复是最常用的技术之一,在骨科领域(]。准确性和精通缝合技术是一项基本手术技能,将直接影响执行操作的结果]。医学生应掌握基本和实用缝合概念来执行一个出色的操作(]。标准化的屈肌肌腱修复的目标是获得足够的抗拉强度和促进更好的恢复]。此外,修复将允许早期动员、防止粘连的形成(),刺激肌腱愈合(),和改善临床结果。因此,肌腱修复是一个重要的技能在骨科领域(,]。肌腱修复和缝合技术在临床训练是整形过程的一部分。在传统的训练,学生只有有限的时间来练习由于成本限制(,]。在临床实践中,一个真正的病人在过程的每一步。由于缺乏实际的训练,需要引导医学生通过长期学习曲线变得独立在临床实践]。
近年来,虚拟现实(VR)模拟器的使用已成为普遍在医学院,和虚拟现实模拟器是促进医学生和居民的培训(]。虚拟现实模拟器矫形手术提供一个全面的学习应用,产生一个特写外科培训经验。学生们提供一个三维人体模型直接观察到人类细节从多个感官的角度来看,包括视觉和听觉,它们可以参与一个环境相对接近现实。使用虚拟实践教学内容扩展和丰富了教学质量和内容(]。此外,使用虚拟现实模拟器是一种技巧,需要时间和实践来掌握。技能参与使用模拟器包括调整主控制,endo手腕,导航摄像机中,要求学生在现实图像虚拟现实模拟器环境(]。最近的研究应用虚拟现实模拟器在外科培训- - - - - -),但本研究的目的是促进共同组成的一种新方法和独立研究医学生教育的平台。本研究相比传统的肌腱修复肌腱修复与虚拟现实仿真的训练和评估未来的应用虚拟现实模拟学术医疗领域。
方法
研究设计
本研究是一个parallel-design随机对照试验比较VR和对照组。本研究经伦理委员会批准暨南大学第一附属医院和中国临床试验注册中心注册(注册中心:ChiCTR2100046648)。信息收集的所有参与者在得到书面知情同意后按照《赫尔辛基宣言》。所有的参与者被要求完成最后的评估,这是对合成进行肌腱修复模型与两种不同的节,也就是说,”凯斯勒肌腱修复2打断肌腱修复节”和“邦内尔肌腱修复与图8肌腱修复”(KS和BS方法,分别)。配偶清单是用于此审判。
参与者
高级医学学生有资格参与这项研究。他们被要求完成以下基本课程之前进入随机对照试验:(1)人体解剖学,生理学(2),(3)生物化学、(4)病理学、病理生理学(5),(6)诊断(7)内科,(8)矫形手术,手术缓刑(9)和(10)其他专业基本临床课程。这项研究排除任何参与者不满足上述要求。书面知情同意与一个明确的学习计划给所有的参与者。这个试验的目的是向参与者解释。已经签署了知情同意后,我们要求医学生对合成模拟执行肌腱修复。一个基准分数是由一个整形专家。其他基本信息,包括性别、年龄、平均绩点,收集从医学院数据库。
分配
所有参与者提供书面通知,口服独立目睹同意参与研究。使用一个随机数生成一个随机分配序列表。一个序列被用来分配参与者VR和控制组织的团体。对于考试,学生进行肌腱修复合成模型。所有的参与者被随机分配到两组之一。参与者在VR组(n = 61)学会了通过虚拟现实模拟器肌腱修复的技术方法,而对照组(n = 60)使用传统的肌腱修复的教学方法。主考官是训练有素的医生,与医学院;他们评估和分配一个分数每个最终产品立即不知道分配列表nonbiased方式在preintervention和postintervention评估。为了确保严格的检查,我们有一个简短的审查人员的训练。培训有助于澄清审查员的角色,需要行为,检查标记指导,标记作业标准化考试,并鼓励考官的标记行为的一致性。 At the end of the training, examiners also did a marking exercise to scrutinize examiners' marking behavior. During the examination, medical students were asked not to tell the examiner which group they were assigned to ()。
干预措施
对照组的参与者被要求参与完成8小时的讲座和实践长达6个类在医学院2周。参与者了解创伤骨科理论和肌腱修复的基本原理在讲座。他们练习肌腱修复在教授的指导下合成模型。在实践课上,学生们被给定一个演示文稿,提供插图,照片和循序渐进的指示。他们被要求审查1小时的培训材料。VR组参与者被要求接受与对照组相同的课程,除了引导PowerPoint审查的部分。相反,他们练习与虚拟现实模拟器(包括虚拟现实版和个人电脑(PC)版本)在课堂上1小时。医学生实践的指导下详细说明。虚拟现实模拟器小说在每个参与者的表现在执行肌腱修复。虚拟现实模拟器的操作分为实践和考试模式。 Corresponding notes for each step during the practice mode were provided; however, no notes were provided for the examination mode ()。学生们被要求完成所有必需的学习实践模式在进入考试模式的评估。虚拟现实训练部分,一半的学生练习在虚拟现实模拟器,其余的学生练习在PC版培训中心。这些学生改变了训练模式的虚拟现实训练(见后30分钟)。所有培训都在类中执行,和两组完全相同的练习时间的机会。
| 培训 | 虚拟现实技术集团 | 对照组 |
| 讲座(共8 h) | ✓ | ✓ |
| 实际的类(共6 h) | ✓ | ✓ |
| 引导幻灯片回顾(在实际类) | ✓ | |
| 虚拟现实+个人电脑练习(在实际类) | ✓ | |
| 虚拟现实+个人电脑评估(在实际类) | ✓ |
虚拟现实平台
本研究中使用的虚拟现实模拟器是由暨南大学和美国矫形外科和运动医学中心(]。VR(虚拟现实模拟器都归类为HTC万岁),软件是SteamVR (JinKe Lu) []。本研究中使用的虚拟现实模拟器的方法包括一个独立的研究部分中,每个参与者被要求研究虚拟现实模拟器网站上所有的理论。本网站在网站上注册后向公众开放。两个版本是可用的(即PC和虚拟现实模拟器版本)。学生能够了解肌腱修复的方法通过控制键盘和鼠标在PC版本。尽管PC版本是在电脑上,360°的情况下提高的学习环境还包括在内。虚拟现实模拟器版本要求学生有HTC万岁VR控制器实践修复肌腱。两个版本都开放给学生实践根据他们的需求。此外,肌腱修复的实践研究部分是使用虚拟现实模拟器与单个步骤执行的每个过程(包括7步骤总)。该网站提供了部分学生和教师可以相互交流和分享想法。 This program allows the students to learn in-depth while enhancing their learning through the communication section of the VR simulator. This web-based discussion can overcome the barriers of time and distance. In addition, we measured the effectiveness of this platform, including the PC and VR versions. Because the whole training package was considered, the VR group students were divided into VR and PC groups ()。
性能和评估
控制和虚拟现实组织参与了研究为14天。结果计算全球评定量表。七个维度纳入该工具。全球量表显示了操作性能的不同方面。这一技术与传统教学方法相比,使用全球评级规模几个方面:(1)修复组织,(2)在运动,(3)仪器处理,(4)肌腱修复技巧,(5)操作,(6)知识的过程和最后的缝合,和(7)定性和客观评估的肌腱修复性能(,]。每一列在5点量表得分。显式描述符被设计来引导考官在评估学生的表现。每一项得分从1(表现不佳)到5(良好的性能)。更高的分数在篮板球的全球决赛中评定量表评估表明,参与者使用的具体方法有更好的性能对肌腱缝合技术(]。全球量表广泛用于外科手术的评估行为,包括客观和主观标准(]。它已经被用于各种类型的外科评估等内窥镜手术(),内窥镜手术(),小儿手术(),和整形手术(]。此外,它已经验证了使用与虚拟现实系统因为它措施决策和判断等非技术认知技能(]。
统计分析
分析了数据使用SPSS 23.0软件包(IBM . n:行情))(]。基线信息,包括年龄和平均成绩,分析了使用独立的双尾t测试参数数据]。之间的差异客观和semiobjective测量两组使用Mann-Whitney进行了分析U非参数检验数据]。水平之间的协议semiobjective评估由2专家科恩的估计k系数。P值小于0。被认为是重要的(]。
结果
8月1日至2019年8月12日,2020年,121年潜在参与者评估研究参与暨南大学的医学院。四个参与者从对照组因个人原因退出程序。所有的参与者被要求进行最终评估合成模型,和总分表是用来计算结果。本研究分析了所有参与者通过使用上述全球评定量表。全球评估量表基线显示肌腱修复不同的控制和虚拟组织()。比较两组的参与者根据年龄、性别、平均绩点,进行预测评估显示没有相关教育或显著差异。截至2020年9月30日的后续。
Posttraining全球评定量表得分被用来评估肌腱修复的两组。显示了一个全球评定量表得分的比较之间的KS和BS方法。
对组织,没有发现显著差异在VR和对照组之间使用KS方法(P= 22)和b方法(P= . 21)。参与者的VR组得分高于对照组运动时间(P<措施)KS法和BS法,从而表明时间虚拟组织产生更好的结果。关于仪器处理,没有发现显著差异之间的虚拟现实和对照组KS或BS (KS和BS方法方法P=。31日一个nd .16, respectively). With respect to suture skill, the VR group performed better than the control group by using the BS method than the KS method (P<措施)。的流操作,VR组表现好于对照组KS和BS方法(P<措施)。对过程知识,VR组比对照组在执行执行KS方法(P<措施)和b方法(P<措施)。KS方法(P= .048)和b方法(P<措施)在最终产品产生了显著的结果。因此,虚拟集团的整体性能更好(P<措施)比对照组KS和BS方法(P<措施)。
| 特征 | 对照组(n = 56) | 虚拟现实组(n = 61) | P价值 |
| 年龄(年),意味着(SD) | 23.07 (0.97) | 22.93 (1.01) | .46 |
| 性别(男性)、n (%) | 24 (43) | 31 (51) | 点 |
| 平均绩点,意味着(SD) | 3.02 (0.54) | 3.19 (0.49) | 点 |
| 凯斯勒肌腱修复2打断肌腱修复节,中值(差) | 8.00 (7 - 9) | 8.00 (7 - 9) | 13。 |
| 邦内尔肌腱修复与图8肌腱修复,中值(差) | 8.00 (7 - 9) | 8.00 (7 - 9) | 二十五分 |
| 修复方法,方面认为,全球评定量表评分(1:贫穷,5:好) | 对照组(n = 56) | 虚拟现实组(n = 61) | P价值 | ||||||||
| 凯斯勒肌腱修复2打断肌腱修复节 | |||||||||||
| 对组织,n (%) | 口径。 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 8 (13) | |||||||||
| 2 | 3 (5) | 41 (67) | |||||||||
| 3 | 52 (93) | 10 (16) | |||||||||
| 4 | 1 (2) | 2 (3) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 时间运动,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 2 (4) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 14 (25) | 0 (0) | |||||||||
| 3 | 23日(41) | 20 (33) | |||||||||
| 4 | 17 (30) | 40 (66) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 1 (2) | |||||||||
| 仪器处理,n (%) | 。31 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 8 (14) | 13 (21) | |||||||||
| 3 | 42 (75) | 43 (71) | |||||||||
| 4 | 6 (11) | 5 (8) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 缝合技巧,n (%) | 0。 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 11 (20) | 6 (10) | |||||||||
| 3 | 36 (64) | 38 (62) | |||||||||
| 4 | 9 (16) | 14 (23) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 3 (5) | |||||||||
| 的操作流,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 19 (34) | 0 (0) | |||||||||
| 3 | 33 (59) | 11 (18) | |||||||||
| 4 | 4 (7) | 49 (80) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 1 (2) | |||||||||
| 知识的过程中,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 15 (27) | 1 (2) | |||||||||
| 3 | 41 (73) | 1 (2) | |||||||||
| 4 | 0 (0) | 42 (69) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 17 (28) | |||||||||
| 最终产品,n (%) | .048 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 3 (5) | 12 (20) | |||||||||
| 3 | 49 (88) | 24 (39) | |||||||||
| 4 | 3 (5) | 22 (36) | |||||||||
| 5 | 1 (2) | 3 (5) | |||||||||
| 整体性能、中值(范围) | 20(在18到22岁) | 24日(21) | <措施 | ||||||||
| 邦内尔与图8肌腱修复肌腱修复 | |||||||||||
| 关于组织,n (%) | . 21 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 15 (27) | 23日(38) | |||||||||
| 3 | 41 (73) | 38 (62) | |||||||||
| 4 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 时间运动,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 15 (27) | 5 (8) | |||||||||
| 3 | 41 (73) | 32 (53) | |||||||||
| 4 | 0 (0) | 23 (74) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 1 (2) | |||||||||
| 仪器处理,n (%) | 16 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 8 (14) | 15 (25) | |||||||||
| 3 | 32 (57) | 33 (54) | |||||||||
| 4 | 16 (29) | 13 (21) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 缝合技巧,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 17 (30) | 10 (16) | |||||||||
| 3 | 39 (70) | 30日(49) | |||||||||
| 4 | 0 (0) | 21 (34) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 的操作流,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 27 (48) | 1 (2) | |||||||||
| 3 | 25 (45) | 26 (43) | |||||||||
| 4 | 0 (0) | 28 (46) | |||||||||
| 5 | 4 (7) | 6 (10) | |||||||||
| 知识的过程中,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 21 (38) | 2 (3) | |||||||||
| 3 | 21 (38) | 11 (18) | |||||||||
| 4 | 14 (25) | 47 (77) | |||||||||
| 5 | 0 (0) | 1 (2) | |||||||||
| 最终产品,n (%) | <措施 | ||||||||||
| 1 | 0 (0) | 0 (0) | |||||||||
| 2 | 8 (14) | 11 (18) | |||||||||
| 3 | 41 (73) | 31 (51) | |||||||||
| 4 | 1 (2) | 9 (15) | |||||||||
| 5 | 6 (11) | 10 (16) | |||||||||
| 整体性能、中值(范围) | 20.00 (16-23) | 23.00 (20-26) | <措施 | ||||||||
一个数据斜体显示显著差异。这两个方法使用篮板球的全球评定量表进行评估。
讨论
主要结果
一些外科手术培训涉及复合模型、虚拟现实仿真认知任务分析,尸体标本。VR-simulated研究外科实践,如腹腔镜、心血管和关节镜手术,可以发现在文献[- - - - - -]。在骨科领域中,研究人员主要关注复杂的手术,例如,椎弓根螺钉(胸)和插入(侧块螺钉位置)- - - - - -),(经皮)vertebroplasty [[],关节镜检查人工髋关节置换术),(]。这些程序是由外科医生在整形外科专业。在医学院校,为每一个全科医生,标准肌腱修复至关重要的基本手术技能。因此,有必要开发肌腱修复训练(]。据我们所知,这是第一个研究采用虚拟现实模拟肌腱修复训练。采用虚拟现实仿真在常规课程挑战由于VR作为学习工具的有限的功效]。澄清效果,我们证明了虚拟现实模拟器是一个有效的工具在收购肌腱修复盲随机试验。现代虚拟现实模拟有一个共同的缺点,也就是说,成本太高。克拉克()报道,个人模拟器花枝招展成本金额。我们的平台删除学生和成本是对公众开放成本效益最大化。考虑是否虚拟现实模拟器是一种教育工具,结果有统计学意义,积极的反馈。如果手术性能虚拟集团的参与者并没有改善,没有考虑虚拟现实模拟器作为常规训练的一部分。
一个虚拟现实模拟器在医学领域中起着重要作用。缺乏医疗实践和各个地区的医疗资源分布不均导致减少对医学生临床实践机会。除了肌腱修复研究,虚拟现实模拟器可以执行模拟手术。未来的外科医生可以用虚拟现实模拟器实践直到他们舒适的执行操作。此外,有经验的外科医生也可以研究虚拟现实模拟器的仿真方面学习和探索新的手术技术或发现其他的手术选择。虚拟技术的应用在医学、医学教育和临床治疗将在医疗系统产生重大影响。
COVID-19大流行期间,利用技术已成为医学教育领域的一个热门话题。肌腱修复是一个过程,需要高级专业的外科医生;因此,医学生和年轻医生可能没有足够的实践能够独立进行缝合。这个问题可能的解决方案是使用虚拟现实模拟器初级医生的实践,从而变得更加熟悉程序和执行时更有信心。虚拟现实模拟器可以最大化一个医科学生的效率对掌握这种技术。已经证明虚拟现实模拟器模拟实验室里而不是在手术室是一个更好的实践方法比传统课堂学习的灵活性的位置(]。医学生通过虚拟现实模拟器或居民可以执行肌腱修复之前执行正式的操作。使用虚拟现实模拟器的目的是缩短操作时间,减少操作错误,和减轻病人的postprocedural痛苦(]。然而,教材或教学援助的费用当使用传统方法没有明显与虚拟现实模拟器的设备投资。
虚拟现实模拟器可以提供一个现实的手术场景,从而使学生培养特定技能不断或掌握任何不熟悉的过程。我们的研究结果显示,学生学习通过虚拟现实模拟器比那些通过传统方法学习对肌腱修复技术(P<措施)。这一发现可能表明学生使用虚拟现实模拟器能够更仔细地遵循整个操作和掌握知识的过程。当我们开发虚拟现实模拟器,我们试图模仿现实基于数学模型通过模拟手术环境,工具,培训对象,和交互。我们旨在创造一个理想的模拟器等多个维度的现实模拟物理、光学性质和触觉反馈(]。系统允许学生运用他们的知识和实践技能在实际环境和触觉。虚拟现实模拟方法的另一个优点是,学生可以独立完成手术,因此提高学生的能力完全掌握这项技术。虚拟现实模拟器允许学生在他/她的练习有多个重复的方便,无论尸体的可用性或人体试验]。使用虚拟现实模拟器,学生可以最大化他/她手术效率即使在他/她自己的学习时间安排课,这将有助于增加研究的性能和研究结果。
一个虚拟现实模拟器可以减少高成本的动物或人体试验(]。更实际的培训通常涉及到在动物身上,但这种方法在许多医学院校昂贵和不可用。一个虚拟现实模拟器在这种情况下将提供许多好处。虚拟现实模拟器允许学生重复练习几次操作可以确保学生完全手术前熟悉所有重要的概念。此外,学生能够熟悉技术手术前,也保证了病人安全。研究表明,外科医生使用VR和其他模拟方法练习手术技术可以减少手术时间和可能的错误,从而增加他们的信心,减少过程结果的不确定性]。此外,大多数受访居民和董事认为,手术仿真是一个有用的工具来补充传统形式的训练动物,尸体,或合成模型(]。虽然操作的结构不能准确模拟虚拟现实模拟器,用动物尸体,或合成模型与虚拟现实模拟器还可以让学生练习他们的技术有更多的了解,因此减少动物的成本和可用性问题,尸体,和合成模型。
在医学院外科训练不同于其他课程,因为学生需要暴露在非标准或超出标准的教学水平,帮助他们理解他们需要学习或提高多少。学习用不同的方法可以帮助学生有一个清晰的理解这个课程。外科教育部门已经购买了一些有效的培训设备,可以帮助医学生达到一致的和明显的高水平的表现。因此,结合复合模型等传统和替代的教学方法和对未来的认知任务分析是必要的]。Al-Nammari et al ()发现,骨科医学院校教育的平均持续时间在英国大约是2.65周;然而,医学院校可能不会为学生提供足够的安排课程时间掌握肌肉骨骼医学。解决这个问题的一个学生结合VR仿真与传统的方法,这将节省时间和最大化学生的努力在肌肉骨骼医学如果学生对这一领域感兴趣。这项研究还表明,学生兴趣骨科有肌肉骨骼医学统计学更好的理解比他们的同行。在一个更广泛的观点,更多的精英学生进入肌肉骨骼医学领域将会增加肌肉骨骼医学新发现的可能性。
虚拟现实模拟器具有良好的可重用性。一旦建立了虚拟现实模拟器,研究不局限于特定位置或学生的数量。虚拟现实软件可以免费下载,学生从互联网。因此,医学生可以学习在任何位置,并不局限于教室或培训室。而不是轮流练习科目,学生可以使用虚拟现实模拟器一起来练习。3学生同时使用虚拟现实模拟器的重要优点如下:(1)虚拟现实模拟器允许学生一起进行实验,(2)虚拟现实模拟器允许交换思想或主题的知识在同一水平,和(3)虚拟现实模拟器确保每个人都在课程安排上。
虚拟现实模拟器将未来技术在医学领域的一部分,和医学生应该暴露于这种技术尽快熟悉这个方法。此外,来自学生的反馈使用虚拟现实模拟器可以帮助改善模拟器,并进一步发展。虚拟技术的应用领域的医学、医学教育和临床治疗将产生重大影响卫生保健和医学领域的发展和培养年轻的医生。软件和硬件的虚拟现实模拟器可以灵活配置根据教学的需要。除了肌腱修复、虚拟现实模拟器提供一套虚拟仪器,可以发展成不同的功能。虚拟矫形手术的范围很广,包括内窥镜领域的保护,放射外科、显微外科、远程手术。此外,目前虚拟现实模拟器应用于神经外科、眼、心、塑料、和腹部手术,和许多其他领域。因此,虚拟现实模拟器的广泛使用表明,通过虚拟现实模拟器研究或进行手术是一种有效的方法来完成这个培训任务。
这项研究首次表明,虚拟现实模拟器也可以适用于医学院校和医学专业的学生,这是一个非常有效的方法来提高他们的学习通过参与多个重复360°的虚拟现实环境。此外,应该使用一个虚拟现实模拟器部分不仅对于复杂的手术,而且那些将要动手术在重要部分,例如,肌腱缝合。研究表明,医学生享受早期接触临床实践,认为它是有价值的对于未来的研究(,]。如前所述,多个医疗行业试图利用虚拟现实模拟器的医疗培训。然而,大多数的职业不能解决一个关键问题——成本太高。这种高成本也导致只有使用兼容设备的虚拟现实模拟器来最小化成本。虚拟现实模拟器程序上传在网上,和所有的医学生可以根据自己的需要选择版本和可用的设备。PC版本可以在互联网上免费下载。这个便宜,远程、详细、可持续和有效平台应该用于所有医学生的医学院校。一个成功的教育系统应该可以访问所有学生]。这个虚拟现实模拟器具有高可访问性允许不同的学生有多个实践机会和参与在特定的通信部分深入讨论。设计这个项目是昂贵的;然而,随着更多的学生使用这个程序,该系统的成本效益最大化。
尽管使用虚拟现实模拟器训练医学生的好处,有一些医学院校面临的挑战在未来采用这种新方法。设计程序,开发公司或项目的作家不是医学专家却有限的概念或知识的整形手术。这可能导致nondetailed过程,仿真结果和医学学生可能错过手术细节当练习手术在虚拟现实模拟器。为了克服这个障碍,我们广泛讨论和我们分享观点之间来回医学院和开发团队在早期建立虚拟现实模拟器。至少一年才达到一个可接受的虚拟现实模拟器对医学生。虚拟现实模拟器的另一个问题是缺乏得分措施进行验证。因此,最后的评估是评估合成模型通过使用全球评定量表。外科手术培训是一个综合的过程;因此,医学生和医生可能需要花费数年才能掌握手术技巧。虚拟现实模拟器是综合训练的一部分,但不是唯一的训练技术。 Our findings show that the VR simulator is an effective method among the traditional teaching methods. We hope that future studies can focus on an effective VR simulator measurement scale or comparative evaluations between simulators.
限制
在本研究随访期间只能反映的短期影响虚拟现实模拟器,这是本研究的一个限制。长期影响整形专家练习虚拟现实模拟器可能需要数年时间来评估。
结论
与传统的肌腱修复方法相比,虚拟现实模拟器肌腱修复显著提高医学生的学习时间在运动,缝合技巧,操作,和知识的外科手术。我们的论文为未来树立了榜样,虚拟现实模拟器开发医学课程。
作者的贡献
TNM、摩根大通和WKM设计研究和写的手稿。WKM QH审查和偏见的风险研究和手稿。JC和JL提取的数据研究。解说和JD解释结果。杰和ZZ监督整个研究。作者阅读和批准最终的手稿。
的利益冲突
没有宣布。
虚拟现实模拟器显示缝合过程的每一步。
多克斯文件,16 KB
CONSORT-eHEALTH清单(V 1.6.1)。
PDF文件(Adobe PDF文件),1295 KB引用
- 公园YH、金TJ、彩瓦、金HJ。阿基里斯tendinosis并不总是先于跟腱断裂。膝盖杂志体育Traumatol Arthrosc 2019年10月,27 (10):3297 - 3303。(CrossRef][Medline]
- JD Almekinders LC,庙。肌腱炎的病因、诊断和治疗:一个分析的文献。地中海Sci体育Exerc 1998; 8月30 (8):1183 - 1190。(CrossRef][Medline]
- Dudhia J,斯科特CM、德雷伯ERC Heinegard D, RK Pitsillides AA,史密斯。衰老增强mechanically-induced减少肌腱力量由一个活跃的过程涉及基质金属蛋白酶活动。衰老细胞2007年8月,6 (4):547 - 556 (免费的全文][CrossRef][Medline]
- 凡德尔莫维内尔E、L,库克J·汉德里CJ,柯林斯M, 9月AV。细胞凋亡通路和跟腱附着点病变的遗传倾向。J . Res 2012; 11月30 (11):1719 - 1724 (免费的全文][CrossRef][Medline]
- 乔Lenskjold, Kongsgaard M,拉森,尼尔森RH, Kovanen V, Aagaard P,等。体育活动的影响在青年跟腱的结构和功能的性质。地中海Scand J Sci体育2015;2月25 (1):25-31。(CrossRef][Medline]
- 马夫里贾维发,Kannus P, N,汗公里。跟腱障碍:病原学和流行病学。脚脚踝中国2005年6月,10 (2):255 - 266。(CrossRef][Medline]
- 托莱多Denadai R,美联社,Oshiiwa M, Saad-Hossne R .收购instructor-directed缝合技术在医学毕业的培训:一项随机对照研究比较高级医学学生和教员的外科医生。更新杂志2013年6月,65 (2):131 - 140。(CrossRef][Medline]
- 韦德PJ, Wetherell RG, ami AA。屈肌肌腱修复:显著提高强度的霍尔斯特德周边缝合技术。J手杂志Br 1989; 14 (2): 232 - 235。(CrossRef][Medline]
- Xeroulis GJ,公园J,默尔顿C, Reznick RK,勒布朗V, Dubrowski医学生教学缝合和各种技能:一项随机对照研究比较基于计算机的视频指令和(并发和总结)专家反馈。手术2007年4月,141 (4):442 - 449。(CrossRef][Medline]
- C·雷纳,Corella F,费舍尔n生物力学评价4-strand屈肌肌腱修复技术,包括Kessler-Tsuge相结合的方法。J手杂志2015年2月,40 (2):229 - 235。(CrossRef][Medline]
- 青木M,日本久保田公司H,普瑞特DL, Manske公关。生物力学和组织学特征犬屈肌腱修复术后早期动员。手手术的杂志1997年1月,22 (1):107 - 114 (免费的全文][CrossRef]
- 日本久保田公司H, Manske公关,青木M,普瑞特DL,拉尔森BJ。运动和张力在鸡屈肌肌腱受伤。手手术的杂志1996年5月,21 (3):456 - 463 (免费的全文][CrossRef]
- 小J, Brennen M,科韦尔J .早期积极动员后屈肌肌腱修复区2。《手手术:手术的英国社会杂志手1989年11月,14 (4):383 - 391 (免费的全文][CrossRef]
- 班布里奇L,罗伯逊C, Gillies D,艾略特·D·比较屈肌肌腱修复术后动员的“被动Flexion-Active扩展”和“运动控制”技术。手手术杂志》2016年8月29日,19 (4):517 - 521 (免费的全文][CrossRef]
- 休厄尔莫里斯D C, Barbagli F,索尔兹伯里K,吉伦特布莱文斯N, s . Visuohaptic模拟骨手术培训和评估。IEEE第一版图:2006年11月,26 (6):48-57。(CrossRef][Medline]
- Wiet GJ, Rastatter JC Bapna年代,封隔器,Stredney D,威灵电机DB。通过仿真游向验证训练耳科学的手术技巧:一个试点研究和吸取的教训。研究生医学教育杂志》2009年9月,1 (1):61 - 66。(CrossRef]
- 尼伯恩r模拟手术培训:教育问题和实际意义。地中海建造2003年3月,37 (3):267 - 277 (免费的全文][CrossRef]
- 彼得斯TM, Linte CA,摩尔J,班布里奇D,琼斯D, Guiraudon通用。对医学微创心脏手术虚拟现实环境。柏林,海德堡:施普林格;2008年。
- 马Pulijala Y, M,梨,皮伯斯D, a Ayoub浸入式虚拟现实技术在外科训练的有效性的随机对照试验。J临床口腔医学杂志2018年5月,76 (5):1065 - 1072。(CrossRef][Medline]
- 金砖四国J, Connolly M, Kastenmeier,戈德布拉特米古尔德JC。熟练在虚拟现实训练机器人手术技能的课程。杂志Endosc 2014; 12月28日(12):3343 - 3348。(CrossRef][Medline]
- Lohre R,木香AJ, Athwal GS,高尔DP、加拿大ShoulderElbow社会(cse)。改善复杂技能收购沉浸式虚拟现实培训:随机对照试验。中华骨科杂志2020年3月18日,102 (6):e26。(CrossRef][Medline]
- 沃特曼BR,马丁KD,卡梅隆KL,欧文斯BD,贝尔蒙特PJ。模拟训练可以提高手术熟练程度和安全在诊断肩膀关节镜由居民。整形外科2016年5月01;39 (3):e479-e485。(CrossRef][Medline]
- 鲍尔德、维塞尔K Aichmair, Zingg阿宝,多拉C,拉姆·s .验证虚拟以现实为基础的臀部关节镜模拟器。关节镜检查2019年3月,35 (3):789 - 795。(CrossRef][Medline]
- 骨科创伤应急综合诊断和治疗模拟课程。ilab-x。2019年。URL:http://www.ilab-x.com/details?id=2934&isView=true[2021-06-23]访问
- 万岁专注3和活泼的专业2。万岁。URL:https://www.vive.com/cn/[2021-06-23]访问
- SteamVR。URL:https://store.steampowered.com/steamvr/[2020-09-01]访问
- Reznick R, Regehr G,麦克雷H,马丁J,麦克洛克w .测试通过一个创新的“板凳站”技能考试。杂志1997年3月,173 (3):226 - 230。(CrossRef][Medline]
- 福克纳H, Regehr G,马丁J, Reznick r .验证手术居民客观结构化的评估技术。阿德莱德大学地中海1996年12月,71 (12):1363 - 1365。(CrossRef][Medline]
- Atesok K, Satava RM、沼泽JL赫维茨老测量手术在基于仿真的训练技巧。J是阿德莱德.杂志2017年10月,25 (10):665 - 672。(CrossRef][Medline]
- 米德尔顿RM, Alvand Garfjeld罗伯茨P, Hargrove C, Kirby G,里斯杰。基于仿真的训练平台关节镜:随机比较虚拟现实学习台式学习。关节镜2017;33 (5):996 - 1003。(CrossRef][Medline]
- Vassiliou MC,费尔德曼LS,安德鲁CG,伯格曼年代,Leffondre K, Stanbridge D, et al。全球评估工具评估术中腹腔镜技术。是外科杂志2005年7月,190 (1):107 - 113。(CrossRef][Medline]
- Seo年代,托马斯,Uspal NG。全球评定量表和清单工具儿科裂伤修复。MedEdPORTAL 2019年2月27日,15:10806 [免费的全文][CrossRef][Medline]
- Blumstein G, Zukotynski B, Cevallos N,以实玛利C, Zoller年代,伯克Z, et al .随机试验的虚拟现实工具来教为胫骨轴骨折髓内钉手术技术。杂志2020年建造,77 (4):969 - 977。(CrossRef][Medline]
- Chang年代,古永锵PJ,夸克JJ,金正日S变化总损伤糖酵解,重复的f - 18 FDG PET / CT评估预后因子在局部晚期食道癌患者术前放化疗。肿瘤2016;90 (2):97 - 102。(CrossRef][Medline]
- SPSS统计为Windows版本23。IBM。URL:https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-23[2021-06-26]访问
- 金TK。T测试参数统计。韩国J Anesthesiol 2015年12月,68 (6):540 - 546免费的全文][CrossRef][Medline]
- Lachin JM。非参数统计分析。《美国医学会杂志》2020年5月26日,323 (20):2080 - 2081。(CrossRef][Medline]
- Banaszek D, D, Chang J, Pickell M,黑森州D, Hopman WM, et al。虚拟现实与桌上型模拟关节镜的采集技能:随机对照试验。中华骨科杂志2017 4月05年,99 (7):e34。(CrossRef][Medline]
- Tolsdorff B, Pommert A Hohne KH Petersik, Pflesser B, Tiede U, et al。虚拟现实:一个新的副鼻窦手术模拟器。喉镜2010年2月,120 (2):420 - 426。(CrossRef][Medline]
- 崔K,秀,钟f .虚拟学习训练模拟器与超声乳化白内障手术。第一版医学杂志2009年11月,39 (11):1020 - 1031。(CrossRef][Medline]
- Sørensen TS, Therkildsen SV,马克维斯奇P,克努森杰,他。一个新的虚拟现实方法规划心脏干预措施。Artif智能地中海2001年6月,22 (3):193 - 214。(CrossRef][Medline]
- DK Gottschalk以及MB, Yoon圣,公园,Rhee JM,米切尔点。外科手术培训中使用三维模拟颈椎侧块螺钉的位置:盲随机对照试验。脊柱J 2015年1月01;15 (1):168 - 175。(CrossRef][Medline]
- Gasco J,帕特尔,Ortega-Barnett J,分支D,德赛,郭YF, et al。虚拟现实模拟脊柱外科:其有效性的实证研究。神经Res计划2014年11月,36 (11):968 - 973。(CrossRef][Medline]
- Rambani R,病房J, Viant w .桌面计算机辅助骨科脊柱手术的培训体系。杂志2014年建造,71 (6):805 - 809。(CrossRef][Medline]
- Weigl M, Stefan P, Abhari K, Wucherer P, Fallavollita P, Lazarovici M, et al。术中中断,外科医生的心理工作负荷,技术性能在全面模拟过程。杂志Endosc 2016; 2月30 (2):559 - 566。(CrossRef][Medline]
- Pahuta MA Schemitsch呃,Backstein D, Papp年代,Gofton w .虚拟骨折雕刻改善的理解一个复杂的骨折:一项随机对照研究。中华骨科杂志2012年12月19日,94 (24):e182。(CrossRef][Medline]
- 广告,考恩RJ。骨肌腱缝合:兔子的试验研究。《骨与关节外科》1963。URL:https://journals.lww.com/jbjsjournal/Citation/1963/45040/Tendon_Suture_to_Bone__AN_EXPERIMENTAL.15.aspx[2021-06-24]访问
- 克拉克e .虚拟现实模拟未来的骨科培训?系统回顾和叙事分析。阿德一起(Lond) 2021年1月13日,6 (1):2 (免费的全文][CrossRef][Medline]
- 西摩NE。虚拟现实或:审查的证据表明,虚拟现实仿真提高手术室的性能。世界医学杂志2008年2月,32 (2):182 - 188。(CrossRef][Medline]
- 莱曼KS,丽兹JP,马斯河H, Cakmak港元,Kuehnapfel UG, Germer完成CT,等。一项前瞻性随机研究来测试的基本精神运动技能转移虚拟现实物理现实在类似的培训环境。安杂志2005年3月,241 (3):442 - 449。(CrossRef][Medline]
- Bernardo a .虚拟现实与仿真在神经外科训练。2017年世界Neurosurg 10月;106:1015 - 1029。(CrossRef][Medline]
- 佩雷斯Perrenot C、M, Tran N,杰尔J, Felblinger J, Bresler L, et al。虚拟现实模拟器dV-Trainer(®)是一个有效的评估工具,机器人手术技能。杂志Endosc 2012年9月,26 (9):2587 - 2593。(CrossRef][Medline]
- 西摩NE、加拉格尔AG),罗马SA, O ' brien可,邦萨尔VK,安徒生DK, et al。虚拟现实训练提高手术室的性能:结果的随机、双盲研究。安杂志2002年10月,236 (4):458 - 63;讨论463年。(CrossRef][Medline]
- 玛珊德LS, Sciadini MF。模拟训练在骨折手术。J是阿德莱德.杂志2020年11月01;28 (21):e939-e947。(CrossRef][Medline]
- Al-Nammari党卫军,Pengas我Asopa V, Jawad,拉弗蒂M,拉马钱德兰M .肌肉骨骼知识的不足在英国毕业的医学生。中华骨科杂志2015年4月1日,97 (7):e36。(CrossRef][Medline]
- Sathishkumar年代,托马斯·N Tharion E, Neelakantan N, Vyas以及r对早期临床医学生接触的态度在学习内分泌生理学。BMC医学建造2007 9月05;7:30 (免费的全文][CrossRef][Medline]
- Duque G,黄金年代,伯格曼h .早期接触临床老年医学在医学院二年级学生,麦吉尔的体验。51 J是Geriatr Soc 2003年4月;(4):544 - 548。(CrossRef][Medline]
- 指南包含:确保获得教育。联合国教育、科学及文化组织(UNESCO)。URL:http://www.ibe.unesco.org/sites/default/files/Guidelines_for_Inclusion_UNESCO_2006.pdf[2021-06-24]访问
缩写
| BS:邦内尔与图8肌腱修复肌腱修复 |
| KS:凯斯勒肌腱修复2打断肌腱修复节 |
| PC:个人电脑 |
| 虚拟现实:虚拟现实 |
由N Zary编辑;提交30.01.21;Al-Hasan同行评议,威尔金森;评论作者17.02.21;修订版本收到20.03.21;接受14.05.21;发表12.07.21
版权©Tsz-Ngai Mok Junyuan陈,京华,Wai-Kit明,Qiyu他Tat-Hang罪恶,佳林邓,李Jieruo Zhengang咋。最初发表在JMIR严肃游戏(https://games.www.mybigtv.com), 12.07.2021。
这是一个开放分布式根据条知识共享归属许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),它允许无限制的使用、分配、和繁殖在任何媒介,提供原工作,首次出版于JMIR严肃游戏,正确地引用。完整的书目信息,原始发布在https://games.www.mybigtv.com上的链接,以及这个版权和许可信息必须包括在内。