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Erschienen in: Surgical Endoscopy 12/2014

01.12.2014

Augmented reality telementoring (ART) platform: a randomized controlled trial to assess the efficacy of a new surgical education technology

verfasst von: Angelina M. Vera, Michael Russo, Adnan Mohsin, Shawn Tsuda

Erschienen in: Surgical Endoscopy | Ausgabe 12/2014

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Abstract

Background

Laparoscopic skills training has evolved over recent years. However, conveying a mentor’s directions using conventional methods, without realistic on-screen visual cues, can be difficult and confusing. To facilitate laparoscopic skill transference, an augmented reality telementoring (ART) platform was designed to overlay the instruments of a mentor onto the trainee’s laparoscopic monitor. The aim of this study was to compare the effectiveness of this new teaching modality to traditional methods in novices performing an intracorporeal suturing task.

Methods

Nineteen pre-medical and medical students were randomized into traditional mentoring (n = 9) and ART (n = 10) groups for a laparoscopic suturing and knot-tying task. Subjects received either traditional mentoring or ART for 1 h on the validated fundamentals of laparoscopic surgery intracorporeal suturing task. Tasks for suturing were recorded and scored for time and errors. Results were analyzed using means, standard deviation, power regression analysis, correlation coefficient, analysis of variance, and student’s t test.

Results

Using Wright’s cumulative average model (Y = aX b) the learning curve slope was significantly steeper, demonstrating faster skill acquisition, for the ART group (b = −0.567, r 2 = 0.92) than the control group (b = −0.453, r 2 = 0.74). At the end of 10 repetitions or 1 h of practice, the ART group was faster versus traditional (mean 167.4 vs. 242.4 s, p = 0.014). The ART group also had fewer fails (8) than the traditional group (13).

Conclusion

The ART Platform may be a more effective training technique in teaching laparoscopic skills to novices compared to traditional methods. ART conferred a shorter learning curve, which was more pronounced in the first 4 trials. ART reduced the number of failed attempts and resulted in faster suture times by the end of the training session. ART may be a more effective training tool in laparoscopic surgical training for complex tasks than traditional methods.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Issenberg SB, Scalese RJ (2008) Simulation in health care education. Perspect Biol Med 51:31–46PubMedCrossRef Issenberg SB, Scalese RJ (2008) Simulation in health care education. Perspect Biol Med 51:31–46PubMedCrossRef
2.
Zurück zum Zitat Wanzel KR, Ward M, Reznick RK (2002) Teaching the surgical craft: from selection to certification. Curr Probl Surg 39:573–659PubMedCrossRef Wanzel KR, Ward M, Reznick RK (2002) Teaching the surgical craft: from selection to certification. Curr Probl Surg 39:573–659PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Botden SMBI, Buzink SN, Schijven MP, Jakimowicz JJ (2008) ProMIS augmented reality training of laparoscopic procedures face validity. Simul Healthc 3:97–102PubMedCrossRef Botden SMBI, Buzink SN, Schijven MP, Jakimowicz JJ (2008) ProMIS augmented reality training of laparoscopic procedures face validity. Simul Healthc 3:97–102PubMedCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Panait L, Hogle NJ, Fowler DL, Bell RL, Roberts KE, Duffy AJ (2011) Completion of a novel, virtual-reality-based, advanced laparoscopic curriculum improves advanced laparoscopic skills in senior residents. J Surg Educ 68:121–125PubMedCrossRef Panait L, Hogle NJ, Fowler DL, Bell RL, Roberts KE, Duffy AJ (2011) Completion of a novel, virtual-reality-based, advanced laparoscopic curriculum improves advanced laparoscopic skills in senior residents. J Surg Educ 68:121–125PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Panait L, Rafiq A, Tomulescu V, Boanca C, Popescu I, Carbonell A, Merrell RC (2006) Telementoring versus on-site mentoring in virtual reality-based surgical training. Surg Endosc 20:113–118PubMedCrossRef Panait L, Rafiq A, Tomulescu V, Boanca C, Popescu I, Carbonell A, Merrell RC (2006) Telementoring versus on-site mentoring in virtual reality-based surgical training. Surg Endosc 20:113–118PubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Larsen CR, Soerensen JL, Grantcharov TP, Dalsgaard T, Schouenborg L, Ottosen C, Schroeder TV, Ottesen BS (2009) Effect of virtual reality training on laparoscopic surgery: randomised controlled trial. BMJ 338:b1802PubMedCentralPubMedCrossRef Larsen CR, Soerensen JL, Grantcharov TP, Dalsgaard T, Schouenborg L, Ottosen C, Schroeder TV, Ottesen BS (2009) Effect of virtual reality training on laparoscopic surgery: randomised controlled trial. BMJ 338:b1802PubMedCentralPubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Larsen CR, Oestergaard J, Ottesen BS, Soerensen JL (2012) The efficacy of virtual reality simulation training in laparoscopy: a systematic review of randomized trials. Acta Obstet Gynecol Scand 91:1015–1028PubMedCrossRef Larsen CR, Oestergaard J, Ottesen BS, Soerensen JL (2012) The efficacy of virtual reality simulation training in laparoscopy: a systematic review of randomized trials. Acta Obstet Gynecol Scand 91:1015–1028PubMedCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Palter VN, Grantcharov TP (2012) Development and validation of a comprehensive curriculum to teach an advanced minimally invasive procedure: a randomized controlled trial. Ann Surg 256:25–32PubMedCrossRef Palter VN, Grantcharov TP (2012) Development and validation of a comprehensive curriculum to teach an advanced minimally invasive procedure: a randomized controlled trial. Ann Surg 256:25–32PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Aggarwal R, Ward J, Balasundaram I, Sains P, Athanasiou T, Darzi A (2007) Proving the effectiveness of virtual reality simulation for training in laparoscopic surgery. Ann Surg 246:771–779PubMedCrossRef Aggarwal R, Ward J, Balasundaram I, Sains P, Athanasiou T, Darzi A (2007) Proving the effectiveness of virtual reality simulation for training in laparoscopic surgery. Ann Surg 246:771–779PubMedCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Schlachta CM, Mamazza J, Seshadri PA, Cadeddu M, Gregoire R, Poulin EC (2001) Defining a learning curve for laparoscopic colorectal resections. Dis Colon Rectum 44:217–222PubMedCrossRef Schlachta CM, Mamazza J, Seshadri PA, Cadeddu M, Gregoire R, Poulin EC (2001) Defining a learning curve for laparoscopic colorectal resections. Dis Colon Rectum 44:217–222PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Okrainec A, Ferri LE, Feldman LS, Fried GM (2011) Defining the learning curve in laparoscopic paraesophageal hernia repair: a CUSUM analysis. Surg Endosc 25:1083–1087PubMedCrossRef Okrainec A, Ferri LE, Feldman LS, Fried GM (2011) Defining the learning curve in laparoscopic paraesophageal hernia repair: a CUSUM analysis. Surg Endosc 25:1083–1087PubMedCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Costantino F, Mutter D, D’Agostino J, Dente M, Leroy J, Wu HS, Marescaux J (2012) Mentored trainees obtain comparable operative results to experts in complex laparoscopic colorectal surgery. Int J Colorectal Dis 27:65–69PubMedCrossRef Costantino F, Mutter D, D’Agostino J, Dente M, Leroy J, Wu HS, Marescaux J (2012) Mentored trainees obtain comparable operative results to experts in complex laparoscopic colorectal surgery. Int J Colorectal Dis 27:65–69PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Sebajang H, Trudeau P, Dougall A, Hegge S, McKinley C, Anvari M (2005) Telementoring: an important enabling tool for the community surgeon. Surg Innov 12:327–331PubMedCrossRef Sebajang H, Trudeau P, Dougall A, Hegge S, McKinley C, Anvari M (2005) Telementoring: an important enabling tool for the community surgeon. Surg Innov 12:327–331PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Sebajang H, Trudeau P, Dougall A, Hegge S, McKinley C, Anvari M (2006) The role of telementoring and telerobotic assistance in the provision of laparoscopic colorectal surgery in rural areas. Surg Endosc 20:1389–1393PubMedCrossRef Sebajang H, Trudeau P, Dougall A, Hegge S, McKinley C, Anvari M (2006) The role of telementoring and telerobotic assistance in the provision of laparoscopic colorectal surgery in rural areas. Surg Endosc 20:1389–1393PubMedCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Schlachta CM, Lefebvre KL, Sorsdahl AK, Jayaraman S (2010) Mentoring and telementoring leads to effective incorporation of laparoscopic colon surgery. Surg Endosc 24:841–844PubMedCrossRef Schlachta CM, Lefebvre KL, Sorsdahl AK, Jayaraman S (2010) Mentoring and telementoring leads to effective incorporation of laparoscopic colon surgery. Surg Endosc 24:841–844PubMedCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Antoniou SA, Antoniou GA, Franzen J, Bollmann S, Koch OO, Pointner R, Granderath FA (2012) A comprehensive review of telementoring applications in laparoscopic general surgery. Surg Endosc 26:2111–2116PubMedCrossRef Antoniou SA, Antoniou GA, Franzen J, Bollmann S, Koch OO, Pointner R, Granderath FA (2012) A comprehensive review of telementoring applications in laparoscopic general surgery. Surg Endosc 26:2111–2116PubMedCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Botden SMBI, Berlage JTM, Schijven MP, Jakimowicz JJ (2008) Face validity study of the ProMIS augmented reality laparoscopic suturing simulator. Surg Technol Int 17:26–32PubMed Botden SMBI, Berlage JTM, Schijven MP, Jakimowicz JJ (2008) Face validity study of the ProMIS augmented reality laparoscopic suturing simulator. Surg Technol Int 17:26–32PubMed
19.
Zurück zum Zitat Botden SMBI, Hingh IHJT, Jakimowicz JJ (2008) Suturing training in augmented reality: gaining proficiency in suturing skills faster. Surg Endosc 23:2131–2137PubMedCentralPubMedCrossRef Botden SMBI, Hingh IHJT, Jakimowicz JJ (2008) Suturing training in augmented reality: gaining proficiency in suturing skills faster. Surg Endosc 23:2131–2137PubMedCentralPubMedCrossRef
20.
Zurück zum Zitat LeBlanc F, Champagne BJ, Augestad KM, Neary PC, Senagore AJ, Ellis CN, Delaney CP (2010) A comparison of human cadaver and augmented reality simulator models for straight laparoscopic colorectal skills acquisition training. J Am Coll Surg 211:250–255PubMedCrossRef LeBlanc F, Champagne BJ, Augestad KM, Neary PC, Senagore AJ, Ellis CN, Delaney CP (2010) A comparison of human cadaver and augmented reality simulator models for straight laparoscopic colorectal skills acquisition training. J Am Coll Surg 211:250–255PubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Nakamoto M, Ukimura O, Faber K, Gill IS (2012) Current progress on augmented reality visualization in endoscopic surgery. Curr Opin Urol 22:121–126PubMedCrossRef Nakamoto M, Ukimura O, Faber K, Gill IS (2012) Current progress on augmented reality visualization in endoscopic surgery. Curr Opin Urol 22:121–126PubMedCrossRef
22.
Zurück zum Zitat Nicolau S, Soler L, Mutter D, Marescaux J (2011) Augmented reality in laparoscopic surgical oncology. Surg Oncol 20:189–201PubMedCrossRef Nicolau S, Soler L, Mutter D, Marescaux J (2011) Augmented reality in laparoscopic surgical oncology. Surg Oncol 20:189–201PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Veldkamp R, Kuhry E, Hop WCJ, Jeekel J, Kazemier G, Bonjer HJ, Haglind E, Påhlman L, Cuesta MA, Msika S, Morino M, Lacy AM (2005) Laparoscopic surgery versus open surgery for colon cancer: short-term outcomes of a randomised trial. Lancet Oncol 6:477–484PubMedCrossRef Veldkamp R, Kuhry E, Hop WCJ, Jeekel J, Kazemier G, Bonjer HJ, Haglind E, Påhlman L, Cuesta MA, Msika S, Morino M, Lacy AM (2005) Laparoscopic surgery versus open surgery for colon cancer: short-term outcomes of a randomised trial. Lancet Oncol 6:477–484PubMedCrossRef
24.
Zurück zum Zitat Salimath J, Jones M, Hunt D, Lane M (2007) Comparison of return of bowel function and length of stay in patients undergoing laparoscopic versus open colectomy. JSLS 11:72–75PubMedCentralPubMed Salimath J, Jones M, Hunt D, Lane M (2007) Comparison of return of bowel function and length of stay in patients undergoing laparoscopic versus open colectomy. JSLS 11:72–75PubMedCentralPubMed
Metadaten
Titel
Augmented reality telementoring (ART) platform: a randomized controlled trial to assess the efficacy of a new surgical education technology
verfasst von
Angelina M. Vera
Michael Russo
Adnan Mohsin
Shawn Tsuda
Publikationsdatum
01.12.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Surgical Endoscopy / Ausgabe 12/2014
Print ISSN: 0930-2794
Elektronische ISSN: 1432-2218
DOI
https://doi.org/10.1007/s00464-014-3625-4

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