Thực tế ảo hợp tác cho đào tạo phẫu thuật dựa trên trường hợp

Giáo dục phẫu thuật truyền thống phụ thuộc vào các mô hình giải phẫu, sách giáo khoa, hình ảnh 2D và đào tạo thi thể. Một dự án thí điểm tại Đại học Bonn đã khám phá xem thực tế ảo nhập vai có thể nâng cao việc học tập dựa trên trường hợp trong phẫu thuật lồng ngực bằng cách sử dụng dữ liệu CT bệnh nhân thực hay không.

Feodorovici P, Sommer N, Bergedieck P, Lingohr P, Kalff JC, Schmidt J, Arensmeyer JC. (2024) Phát triển và thử nghiệm thí điểm hệ thống thực tế ảo hợp tác cho giáo dục phẫu thuật lồng ngực. Surgery Open Science 10: 100088. doi:10.1016/j.sopen.2024.10.008

Thiết kế và triển khai hệ thống

Một hệ thống VR di động được xây dựng sử dụng phần cứng tiêu dùng. Năm trạm làm việc được trang bị card đồ họa hiện đại và tai nghe Oculus được gắn trong một tủ có thể di chuyển, cho phép thiết lập ở bất kỳ đâu trong khuôn viên trường. Mỗi trạm làm việc khởi chạy Medical Imaging XR, hiển thị các tái tạo CT thể tích thời gian thực dưới dạng hình ba chiều tương tác. Sinh viên và giảng viên gặp nhau trong các phòng ảo chung, mỗi người tham gia có thể di chuyển tự do quanh bộ dữ liệu để xem các trường hợp về chấn thương, nhiễm trùng, hoặc ung thư học từ bất kỳ góc độ nào.

Tổng quan sơ đồ về buổi dạy VR.

Quy trình giảng dạy

Trong một lớp học kéo dài hai giờ, các nhóm sinh viên nhỏ đã khám phá các trường hợp lâm sàng bao gồm gãy xương sườn kèm tràn khí màng phổi và các nốt phổi. Giảng viên ban đầu hướng dẫn buổi học, sau đó giao quyền kiểm soát cho sinh viên để họ tự do khám phá. Trải nghiệm này giống như học dựa trên trường hợp truyền thống, nhưng với giải phẫu bệnh nhân được thể hiện đầy đủ trong 3D nhập vai thay vì màn hình 2D hoặc mô hình nhựa tĩnh.

Trải nghiệm và phản hồi của sinh viên

Bảy mươi sinh viên năm cuối đã hoàn thành vòng thử nghiệm đầu tiên. Hầu hết chưa có kinh nghiệm về thực tế ảo, nhưng 77,14% thấy hệ thống dễ sử dụng. Bệnh say không gian mạng hiếm gặp, xảy ra dưới 6% số người tham gia.

Hiệu quả giáo dục rất mạnh: 98,57% báo cáo rằng VR cải thiện sự hiểu biết về giải phẫu so với các phương pháp truyền thống, và 88,57% cảm thấy họ học hiệu quả hơn. Định dạng này cũng mang lại sự tương tác cao, với 97,14% mô tả trải nghiệm là thú vị.

Kết quả đánh giá giảng dạy VR.

Tích hợp và ứng dụng trong tương lai

Sinh viên rất ủng hộ việc tích hợp VR vào chương trình y khoa rộng hơn. Hơn 81% tin rằng VR có vị trí trong các khóa học giải phẫu tiền lâm sàng, trong khi 94,29% ủng hộ việc sử dụng nó trong đào tạo lâm sàng. Nhiều người cũng tin rằng VR có thể thay thế một phần các phương pháp truyền thống và cho phép tham gia tại nhà. Hơn 90% khuyến khích mở rộng cơ sở hạ tầng VR tại trường đại học.

Kết nối khoảng cách giữa lý thuyết và thực hành

Nghiên cứu thí điểm này chứng minh rằng giảng dạy VR hợp tác, thời gian thực về mặt kỹ thuật khả thi sử dụng thiết bị dễ tiếp cận và được người học chấp nhận tốt. Nó cung cấp cách hình dung dữ liệu phẫu thuật theo không gian, cải thiện sự hiểu biết về giải phẫu, và mở rộng khả năng giảng dạy mà không cần tăng nhu cầu về tài nguyên vật lý.

Trải nghiệm nhập vai kết nối khoảng cách giữa lý thuyết và thực hành, cho phép sinh viên tương tác với giải phẫu bệnh nhân theo những cách trước đây chỉ có thể thực hiện trong các môi trường lâm sàng trực tiếp.

Trình bày một ca gãy xương sườn liên tiếp với lệch đoạn gãy (bên trái) và tràn khí huyết kế tiếp (bên phải).

Giải pháp có thể mở rộng cho giáo dục phẫu thuật

Thực tế ảo nhập vai cung cấp giải pháp có thể mở rộng, chi phí thấp cho giáo dục phẫu thuật sau đại học, nâng cao sự hiểu biết, tương tác và khả năng suy luận không gian. Các nghiên cứu tương lai sẽ đo lường kết quả học tập khách quan và khám phá tích hợp rộng hơn vào chương trình giảng dạy y khoa, bao gồm học không đồng bộ và học tại nhà.

Dự án thiết lập tiền lệ cho việc sử dụng VR hợp tác như một thành phần tiêu chuẩn của giáo dục phẫu thuật, kết hợp khả năng tiếp cận, tính tương tác và công nghệ nhập vai để cải thiện đào tạo sau đại học.