Si bien las plataformas de simulación se han utilizado para capacitar a los cirujanos antes de ingresar a una sala de operaciones OR real, pocos estudios han evaluado qué tan bien los alumnos transfieren esas habilidades del simulador al OR. Ahora, un estudio dirigido por el Instituto Politécnico Rensselaer que utilizóLas imágenes cerebrales no invasivas para evaluar la actividad cerebral han encontrado que los estudiantes de medicina entrenados en simuladores transfirieron con éxito esas habilidades para operar en cadáveres y fueron más rápidos que sus compañeros que no tenían capacitación en simuladores.
El estudio, dirigido por Suvranu De, el distinguido Profesor de Ingeniería J. Erik Jonsson '22 y jefe del Departamento de Ingeniería Mecánica, Aeroespacial y Nuclear; y Xavier Intes, profesor en el Departamento de Ingeniería Biomédica y director de laLaboratorio de imágenes ópticas funcionales y moleculares; junto con Arun Nemani, MS, candidato a doctorado en el Departamento de Ingeniería Biomédica en el Instituto Politécnico Rensselaer y el primer autor del estudio, evaluó la competencia quirúrgica de 19 estudiantes de medicina, seis de los cualespracticó tareas de corte en un simulador físico, ocho de los cuales practicaron en un simulador virtual y cinco de los cuales no tenían práctica. El mes pasado, los resultados del estudio se presentaron en el Congreso Clínico del Colegio Americano de Cirujanos 2017.
"Planeamos usar estos hallazgos del estudio para crear modelos robustos basados en el aprendizaje automático que puedan clasificar con precisión a los alumnos en candidatos capacitados exitosamente y sin éxito utilizando la activación cerebral funcional", dijo Nemani.
Los estudiantes de medicina que practicaron en el simulador físico completaron la tarea en un promedio de 7.9 minutos con una desviación ± de 3.3 minutos. Aquellos que usaron el estimulador virtual hicieron la tarea en 13.05 minutos ± 2.6 minutos vs.promedio de 15.5 minutos ± 5.6 minutos para el grupo que no tenía práctica p <0.05.
Las imágenes del cerebro midieron la actividad en la corteza motora primaria, ubicada en el lóbulo frontal. Los investigadores descubrieron que los grupos simuladores tenían una actividad cortical significativamente mayor que el grupo que no tenía entrenamiento.
"Al mostrar que los sujetos entrenados tienen una mayor actividad en la corteza motora primaria cuando realizan tareas quirúrgicas en comparación con los sujetos no entrenados, nuestro enfoque de imágenes cerebrales no invasivas puede determinar con precisión la transferencia de habilidades motoras quirúrgicas desde la simulación a entornos ex vivo", dijo Nemani.
"Este es un salto significativo en el uso de la tecnología de imágenes cerebrales no invasivas para cuantificar las habilidades motoras humanas y representa un cambio de paradigma en el que los cirujanos y otros profesionales médicos pueden ser certificados y acreditados algún día", dijo Suvranu De, quien también se desempeña comoAsesor de la facultad de Nemani. La investigación se basa en la larga historia del Centro de Modelado, Simulación e Imagen en Medicina CeMSIM en el avance de la atención al paciente a través de la investigación e innovación de vanguardia ".
"Estos resultados demuestran que la neuroimagen óptica proporciona métricas cuantitativas y estandarizadas para evaluar la adquisición de habilidades quirúrgicas y la experiencia", dijo Intes. "Por lo tanto, la neuroimagen óptica está en una posición única para desempeñar un papel central en el desarrollo de programas de entrenamiento quirúrgico a medida para la adquisición óptima de habilidades yevaluación de retención, así como para facilitar certificaciones profesionales bimanuales basadas en habilidades "
Los investigadores creen que este estudio es el primero en mostrar cambios funcionales claros que se transfieren a la habilidad quirúrgica en individuos que recibieron entrenamiento en simulador ". Este trabajo aborda las respuestas neurológicas subyacentes al aumento en el entrenamiento de habilidades motoras que a menudo falta en la literatura actual sobre simuladores quirúrgicos,"Dijo Nemani
Según los investigadores de este estudio, determinar de manera objetiva si un cirujano en entrenamiento ha logrado las habilidades motoras necesarias para realizar la cirugía antes de realizar la cirugía en el quirófano es crucial ". Las métricas basadas en la función cerebral, que no dependen de las subjetivas olas métricas de rendimiento de tareas inexactas pueden aportar significativamente más objetividad en la evaluación de transferencia de habilidades quirúrgicas ", dijo Nemani.
Este estudio subraya el valor de las operaciones de simulación y planificación previa al mostrar objetivamente cambios funcionales en la actividad cerebral a medida que los cirujanos aprenden nuevas habilidades. "Ahora, podemos cuantificar los cambios en la activación cerebral a medida que los aprendices dominan las tareas quirúrgicas en un simulador y transfieren a másentornos clínicamente relevantes ", dijo Nemani.
"Este trabajo resalta el poder y el impacto de la colaboración multidisciplinaria en la interfaz de ingeniería, ciencias biomédicas y computación", dijo Shekhar Garde, decano de la Facultad de Ingeniería de Rensselaer. "Siento que estos resultados al conectar y medir el cerebrola actividad de las habilidades motoras finas es solo el comienzo, con muchas más aplicaciones diversas que mejorarán la atención médica, la salud y el estado físico de los seres humanos y la calidad de vida de la población mundial ".
El equipo multidisciplinario y colaborativo compuesto por investigadores de Rensselaer, la Universidad de Harvard y la Universidad de Buffalo está habilitado por la visión de The New Polytechnic, un paradigma emergente para la educación superior que reconoce que los desafíos y oportunidades globales son tan grandes que no pueden serdirigido adecuadamente incluso por la persona más talentosa que trabaja sola. Rensselaer sirve como una encrucijada para la colaboración, trabajando con socios en todas las disciplinas, sectores y regiones geográficas, para abordar desafíos globales complejos, utilizando las herramientas y tecnologías más avanzadas, muchas de las cualesse desarrollan en Rensselaer. La investigación en Rensselaer aborda algunos de los desafíos tecnológicos más apremiantes del mundo, desde la seguridad energética y el desarrollo sostenible hasta la biotecnología y la salud humana. El Nuevo Politécnico es transformador en el impacto global de la investigación, en su pedagogía innovadora y enla vida de los estudiantes en Rensselaer.
La investigación futura se ampliará para incluir otras áreas corticales asociadas con el aprendizaje de habilidades motoras, como la corteza prefrontal y las áreas motoras suplementarias, según Nemani. "Estos próximos pasos ayudarán a proporcionar un mapa completo sobre los cambios funcionales dentro del cerebro como motor quirúrgicola habilidad aumenta ", concluyó.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Politécnico Rensselaer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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