Simulationstraining in der Weiterbildung – Einsatz von virtuellen laparoskopischen Operationssimulatoren in einem chirurgischen Trainingskurs

Zusammenfassung

Hintergrund: Training und Simulation spielen eine zunehmende Rolle in der chirurgischen Ausbildung. Virtuelle OP-Simulatoren bieten heute anspruchsvolle laparoskopische Trainingsszenarien und detaillierte Bewertungsmöglichkeiten. Damit bieten sich die Geräte auch zur Verwendung in chirurgischen Trainingskursen an. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Eignung eines OP-Simulators zum Training und zur Leistungsbewertung in einem etablierten chirurgischen Trainingskurs zu untersuchen.

Material und Methoden: Die Studie wurde während des „Praktischen Kurses für Viszeralchirurgie“ in Warnemünde durchgeführt. 36 von 108 Kursteilnehmer wurden zufällig für die Teilnahme ausgewählt. Die Teilnehmer trainierten über 15 Trainingssessions in 5 Tagen an 4 identischen OP-Simulatoren (LapSim) mit 2 standardisierten Übungen. 16 Trainingsparameter und 2 errechnete Scores wurden erfasst. Mit Fragebögen wurden die laparoskopische Erfahrung, die Ausbildungssituation und die Akzeptanz der Simulatoren erfragt. Die Daten wurden mit nicht-parametrischen Tests analysiert, zudem wurde eine Subgruppenanalyse nach laparoskopischer Erfahrung zur Beurteilung der Konstruktvalidität durchgeführt.

Ergebnisse: Das Alter der Teilnehmer lag bei 32 (27 – 41) Jahren, die Berufserfahrung bei 3 (1 – 11) Jahren. Am Simulator zeigten sich typische laparoskopische Lernkurven mit initialer signifikanter Verbesserung der Scores und nachfolgender Plateauphase über 5 Trainingstage. Es konnten rhythmische Leistungsschwankungen für die Einzelsessions gemessen werden, wobei ein verkürzter Nachtschlaf eine deutliche Leistungseinschränkung nach sich zog. Die unterschiedliche laparoskopische Erfahrung der Teilnehmer konnte signifikant differenziert werden ( ≤ 20 vs. > 20 laparoskopische Operationen; p ≤ 0,001). Die Befragung zeigte, dass die Mehrzahl der Teilnehmer in Ihren Kliniken kaum Trainingsmöglichkeiten hatte. Die Akzeptanz des Simulatortrainings war sehr hoch, allerdings schätzten die Teilnehmer die tatsächlichen Kosten der Geräte wesentlich zu niedrig ein.

Schlussfolgerung: Die Lernkurve am Simulator konnte während des Kurses erfolgreich durchlaufen werden. Die Konstruktvalidität wurde im Kursrahmen nachgewiesen. Das verwendete Bewertungssystem kann zur laparoskopischen Leistungsbewertung in Trainingskursen beitragen. Die Akzeptanz des Simulatortrainings ist hoch, die Kosten der Simulatoren sind zur Verwendung in einem großen Trainingskurs derzeit jedoch zu hoch.

Abstract

Background: Training and simulation are gaining importance in surgical education. Today, virtual reality surgery simulators provide sophisticated laparoscopic training scenarios and offer detailed assessment methods. This also makes simulators interesting for the application in surgical skills courses. The aim of the current study was to assess the suitability of a virtual surgery simulator for training and assessment in an established surgical training course.

Materials and Methods: The study was conducted during the annual “Practical Course for Visceral Surgery” (Warnemuende, Germany). 36 of 108 course participants were assigned at random for the study. Training was conducted in 15 sessions over 5 days with 4 identical virtual surgery simulators (LapSim) and 2 standardised training tasks. The simulator measured 16 individual parameters and calculated 2 scores. Questionnaires were used to assess the test persons’ laparoscopic experience, their training situation and the acceptance of the simulator training. Data were analysed with non-parametric tests. A subgroup analysis for laparoscopic experience was conducted in order to assess the simulator’s construct validity and assessment capabilities.

Results: Median age was 32 (27 – 41) years; median professional experience was 3 (1 – 11) years. Typical laparoscopic learning curves with initial significant improvements and a subsequent plateau phase were measured over 5 days. The individual training sessions exhibited a rhythmic variability in the training results. A shorter night’s sleep led to a marked drop in performance. The participants’ different experience levels could clearly be discriminated ( ≤ 20 vs. > 20 laparoscopic operations; p ≤ 0.001). The questionnaire showed that the majority of the participants had limited training opportunities in their hospitals. The simulator training was very well accepted. However, the participants severely misjudged the real costs of the simulators that were used.

Conclusions: The learning curve on the simulator was successfully mastered during the course. Construct validity could be demonstrated within the course setting. The simulator’s assessment system can be of value for the assessment of laparoscopic training performance within surgical skills courses. Acceptance of the simulator training is high. However, simulators are currently too expensive to be used within a large training course.

Schlüsselwörter

Simulator - laparoskopische Chirurgie - Ausbildungsoperation - virtuelles OP-Training - Training - Lernkurve

Key words

simulator - laparoscopic surgery - training operation - virtual surgery training - training - learning curve

• Literatur

• 1 Lehmann KS, Ritz JP, Maass H et al. A prospective randomized study to test the transfer of basic psychomotor skills from virtual reality to physical reality in a comparable training setting. Ann Surg 2005; 241: 442-449
• 2 Rogers DA, Elstein AS, Bordage G. Improving continuing medical education for surgical techniques: applying the lessons learned in the first decade of minimal access surgery. Ann Surg 2001; 233: 159-166
• 3 Palter VN, Grantcharov TP. Virtual reality in surgical skills training. Surg Clin North Am 2010; 90: 605-617
• 4 Thijssen AS, Schijven MP. Contemporary virtual reality laparoscopy simulators: quicksand or solid grounds for assessing surgical trainees?. Am J Surg 2010; 199: 529-541
• 5 Gurusamy KS, Aggarwal R, Palanivelu L et al. Virtual reality training for surgical trainees in laparoscopic surgery. Cochrane Database Syst Rev; 2009 CD006575
• 6 Seymour NE, Gallagher AG, Roman SA et al. Virtual reality training improves operating room performance: results of a randomized, double-blinded study. Ann Surg 2002; 236: 458-463
• 7 Healy GB. The College should be instrumental in adapting simulators to education. Bull Am Coll Surg 2002; 8: 10-12
• 8 Gröne J, Ritz J-P, Stroux A et al. Measurable learning effects after a 1-week skills course in digestive surgery. Int J Colorectal Dis 2010; 25: 1133-1139
• 9 Ritz J-P, Gröne J, Hopt U et al. “Practical course for visceral surgery in Warnemünde” 10 years on. Significance and benefits of a surgical training course. Chirurg 2009; 80: 864-871
• 10 Fairhurst K, Strickland A, Maddern G. The LapSim virtual reality simulator: promising but not yet proven. Surg Endosc 2010; 25: 343-355
• 11 Hyltander A, Liljegren E, Rhodin PH et al. The transfer of basic skills learned in a laparoscopic simulator to the operating room. Surg Endosc 2002; 16: 1324-1328
• 12 van Dongen KW, Tournoij E, van der Zee DC et al. Construct validity of the LapSim: can the LapSim virtual reality simulator distinguish between novices and experts?. Surg Endosc 2007; 21: 1413-1417
• 13 Panait L, Bell RL, Roberts KE et al. Designing and validating a customized virtual reality-based laparoscopic skills curriculum. J Surg Educ 2008; 65: 413-417
• 14 Moore MJ, Bennett CL. The learning curve for laparoscopic cholecystectomy. The Southern Surgeons Club. Am J Surg 1995; 170: 55-59
• 15 Van Nortwick SS, Lendvay TS, Jensen AR et al. Methodologies for establishing validity in surgical simulation studies. Surgery 2010; 147: 622-630
• 16 Grantcharov TP, Rosenberg J, Pahle E et al. Virtual reality computer simulation. Surg Endosc 2001; 15: 242-244
• 17 Calatayud D, Arora S, Aggarwal R et al. Warm-up in a virtual reality environment improves performance in the operating room. Ann Surg 2010; 251: 1181-1185
• 18 Dawson D, Reid K. Fatigue, alcohol and performance impairment. Nature 1997; 388: 235-235
• 19 Lehmann KS, Martus P, Little-Elk S et al. Impact of sleep deprivation on medium-term psychomotor and cognitive performance of surgeons: Prospective cross-over study with a virtual surgery simulator and psychometric tests. Surgery 2010; 147: 246-254