Vorstellung und Evaluation des haptisch-visuellen, ohrchirurgischen Trainingssystems „HaptiVisT“

Zusammenfassung

Hintergrund Operationen am Felsenbein stellen eine besondere Herausforderung für HNO-Chirurgen dar. Ziel des BMBF-geförderten Projektes war die Entwicklung eines realitätsnahen Trainingssystems für Ohroperationen in Form eines „Serious Game“.

Methodik Der vorgestellte Prototyp des HaptiVisT-Systems fungiert als ohrchirurgisches Trainingssystem mit visueller Rückkopplung durch einen brillenlosen 3D-Monitor und haptischer Rückkopplung durch einen den Bohrer simulierenden Haptik-Arm. Eine Vielfalt von Trainingsmöglichkeiten wird durch 3 verfügbare chirurgische Prozeduren (Antrotromie, Mastoidektomie, posteriore Tympanotomie) gewährleistet. Ein gewichtetes Punktesystem ermöglicht die Messbarkeit des Trainingserfolgs. Im Zuge der technischen Entwicklung des Prototyps erfolgte eine prospektive Evaluation durch 8 HNO-Ärzte und 4 Studierende u.a. hinsichtlich der Lerninhalte und Benutzerfreundlichkeit. Zur Anwendung kam ein standardisierter Fragebogen (Ordinalskala: 1=sehr gut bis 5=sehr schlecht).

Ergebnisse Hinsichtlich der Lerninhalte ergaben die Aspekte „Festigung Anatomie (Mittelwert=1,58)“, „Training Hand-Augen-Koordination (1,67)“, „Übertragbarkeit in die Praxis (1,83)“ und „Nützlichkeit für die Praxis (1,33)“ gute bis sehr gute Werte. Die Benutzerfreundlichkeit zeigte für die Aspekte „Realitätsnähe (2,29)“, „Zusammenspiel Haptik und Optik (2,33)“ sowie „Immersion in das Trainingssystem (1,89)“ ebenfalls gute Werte. Der „Motivationsfaktor“ war bei allen Testpersonen sehr hoch (1,2).

Schlussfolgerung Das ohrchirurgische Trainingssystem HaptiVisT bietet die Möglichkeit des immersiven Trainings von Ohroperationen. Eine Integration in den klinischen Alltag und insbesondere in die ärztliche Weiterbildung zum HNO-Facharzt erscheint daher sinnvoll.

Abstract

Background Operations on the temporal bone are a special challenge for ENT surgeons. The aim of the BMBF-funded project was to develop a realistic training system for ear operations in the form of a “serious game”.

Methods The presented prototype of the HaptiVisT system functions as a training system for ear surgeries with visual feedback through a glasses-free 3D monitor and feedback by means of a haptic arm simulating the drill. A variety of training options is guaranteed by three available surgical procedures (antrotomy, mastoidectomy, posterior tympanotomy). A weighted point system enables the measurability of the training success. Following the technical development of the prototype, a prospective evaluation was carried out by eight ENT physicians and four students regarding “learning content” and “user experience”. A standardized questionnaire was used (ordinal scale: 1=very good to 5=very bad).

Results Regarding the learning content, the aspects “strengthening anatomy (mean=1.58)”, “training hand-eye coordination (1.67)”, “transferability into practice (1.83)”, “usefulness for practice (1.33)” yielded good to very good scores. “User experience” also showed good results for the aspects “realism (2.29)”, “interaction of haptics and optics (2.33)” and “immersion in the training system (1.89)”. The “motivation factor” was very high for all test subjects (1.2).

Conclusions The training system for ear surgeries “HaptiVisT” offers the possibility of immersive training. Integration into the daily clinical routine and in particular into the medical training to become an ENT specialist therefore seems to make sense.

Schlüsselwörter

HaptiVisT - erfahrbares Lernen - haptisch-visuelles Trainingssystem - Ohrchirurgie - virtuelles chirurgisches Training

Keywords

serious game - ear surgery - virtual surgery training

Publication History

Received: 31 August 2021

Accepted after revision: 09 March 2022

Article published online:
01 April 2022

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