Realidade Virtual Colaborativa para treinamento cirúrgico baseado em casos

A educação cirúrgica tradicional baseia-se em modelos anatômicos, livros didáticos, imagens em 2D e treinamento em cadáveres. Um projeto piloto na Universidade de Bonn explorou se a realidade virtual imersiva pode melhorar o aprendizado baseado em casos em cirurgia torácica usando dados reais de CT de pacientes.

Feodorovici P, Sommer N, Bergedieck P, Lingohr P, Kalff JC, Schmidt J, Arensmeyer JC. (2024) Desenvolvimento e teste piloto de um sistema de realidade virtual colaborativa para educação em cirurgia torácica. Surgery Open Science 10: 100088. doi:10.1016/j.sopen.2024.10.008

Design e implementação do sistema

Um sistema VR móvel foi construído usando hardware de consumo. Cinco estações de trabalho equipadas com placas gráficas modernas e headsets Oculus foram montadas em um gabinete com rodinhas, permitindo a instalação em qualquer lugar do campus. Cada estação de trabalho iniciou o Medical Imaging XR, exibindo reconstruções volumétricas de TC em tempo real como hologramas 3D interativos. Estudantes e instrutores se reuniram em salas virtuais compartilhadas, cada participante movendo-se livremente ao redor do conjunto de dados para examinar casos de trauma, infecção ou oncologia de qualquer perspectiva.

Visão geral esquemática da sessão de ensino de VR.

Procedimento de ensino

Durante uma aula de duas horas, pequenos grupos de estudantes exploraram casos clínicos, incluindo fraturas de costela com pneumotórax e nódulos pulmonares. Os professores orientaram a sessão inicialmente, antes de entregar o controle aos estudantes para exploração independente. A experiência assemelhou-se ao aprendizado baseado em casos tradicional, mas com a anatomia do paciente totalmente representada em 3D imersivo em vez de exibições 2D ou modelos plásticos estáticos.

Experiência e feedback dos estudantes

Setenta estudantes do quarto ano completaram a primeira rodada piloto. A maioria não tinha experiência prévia com realidade virtual, mas 77,14% acharam o sistema intuitivo para usar. A cinetose virtual foi rara, ocorrendo em menos de 6% dos participantes.

O efeito educacional foi forte: 98,57% relataram que a RV melhorou sua compreensão da anatomia em comparação com métodos convencionais, e 88,57% sentiram que aprenderam de forma mais eficaz. O formato também proporcionou alto engajamento, com 97,14% descrevendo a experiência como agradável.

Resultados da avaliação do ensino em VR.

Integração e aplicações futuras

Os estudantes apoiaram fortemente a integração da VR no currículo médico mais amplo. Mais de 81 por cento acreditavam que a VR tem lugar nos cursos de anatomia pré-clínica, enquanto 94,29 por cento apoiaram seu uso no treinamento clínico. Muitos também acreditavam que a VR poderia substituir parcialmente as abordagens tradicionais e permitir a participação em casa. Mais de 90 por cento incentivaram a expansão da infraestrutura de VR na universidade.

Superando a lacuna entre teoria e prática

Este estudo piloto demonstra que o ensino colaborativo em VR em tempo real é tecnicamente viável usando equipamentos acessíveis e é bem aceito pelos alunos. Oferece uma maneira de visualizar dados cirúrgicos espacialmente, melhorar a compreensão anatômica e expandir a capacidade de ensino sem aumentar a demanda por recursos físicos.

A experiência imersiva preenche a lacuna entre teoria e prática, permitindo que os estudantes interajam com a anatomia do paciente de maneiras que antes só eram possíveis em ambientes clínicos ao vivo.

Apresentação de uma fratura serial de costela com deslocamento de fragmento (esquerda) e hemato-pneumotórax consecutivo (direita).

Uma solução escalável para a educação cirúrgica

A RV imersiva oferece uma solução escalável e de baixo custo para a educação cirúrgica de pós-graduação, melhorando a compreensão, o engajamento e o raciocínio espacial. Estudos futuros medirã resultados objetivos de aprendizagem e explorarão a integração mais ampla nos currículos médicos, incluindo aprendizagem assíncrona e em casa.

O projeto estabelece um precedente para o uso colaborativo de VR como componente padrão da educação cirúrgica, combinando acessibilidade, interatividade e tecnologia imersiva para melhorar o treinamento de pós-graduação.