《Surgical Endoscopy》：Evaluating robotic surgery skills decay and maintenance of proficiency in a high-fidelity simulated environment
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摘要
引言：技能保留与衰退在机器人手术模拟训练中至关重要。尽管虚拟现实平台已研究过表现衰退，但其在高保真生物组织练习中的影响尚未被充分探索。研究人员评估了普通外科住院医师在执行模拟机器人肠吻合术时训练中断的影响以及超越熟练度后持续练习的益处。
方法：这
摘要
引言：技能保留与衰退在机器人手术模拟训练中至关重要。尽管虚拟现实平台已研究过表现衰退，但其在高保真生物组织练习中的影响尚未被充分探索。研究人员评估了普通外科住院医师在执行模拟机器人肠吻合术时训练中断的影响以及超越熟练度后持续练习的益处。
方法：这项回顾性研究分析了45名在高保真肠吻合练习中达到熟练度（OSATS≥28）的住院医师的132小时机器人模拟数据。包括两个队列：技能衰退组（n=30）在达到熟练度后≥1个月返回，以及持续训练组（n=15）在熟练度后完成≥3次额外训练。比较了初次与随访训练中的OSATS评分和任务时间。技能衰退定义为OSATS下降≥2分或时间增加≥6分钟。统计检验包括配对比较、受试者工作特征（ROC）分析和多变量逻辑回归。
结果：在技能衰退组，中位间隔为91天（IQR 63–134）。任务时间从30.5分钟增加到34.5分钟（p=0.03），而OSATS从30下降至28（p=0.001）。到6个月时，OSATS评分下降17.6%，时间恶化19.3%。ROC曲线识别出技术衰退的阈值为84天（AUC 0.76），效率损失的阈值为188天（AUC 0.89）。较高基线OSATS预测衰退（OR 2.72；p=0.02）。在持续训练组，OSATS从29.5改善至34（p<0.001），任务时间从30.5分钟减少至25.5分钟（p=0.01）。
结论：机器人模拟表现在3–6个月不活动后出现衰退。相反，超出熟练度的持续刻意练习带来可测量的提升。应在机器人课程中纳入约3个月标记的结构化复习和扩展练习，以维持准备状态。
**论文解读：高保真模拟环境中机器人手术技能衰退与熟练度维持的评估**
### 研究背景
机器人手术的迅速扩展重塑了外科格局。2012年至2018年间，全国范围内机器人手术比例增长了八倍，在若干手术中超过了腹腔镜手术量，尽管结局存在差异且缺乏标准化培训路径。尽管这反映了日益增长的兴趣，但机器人的应用速度已超过全球公认机器人课程体系的建立。因此，当外科医生在未经验证的教育框架下采用机器人平台时，操作准备状态仍令人担忧。为应对这一缺口，基于模拟的课程被开发用于解决机器人训练中的不足。虚拟现实（VR）和无生命模型练习提供了无患者风险的安全环境以发展技术熟练度。研究人员所在机构验证并实施了一套综合培训计划，包括19项练习的VR课程和三项无生命模型练习，随后是高保真、特定操作的生物组织练习，随着住院医师训练进阶逐步增加控制台自主性。这种结构化课程反映了从传统基于时间的模型向客观、基于熟练度进阶的广泛转变。除训练外，模拟表现还可预测术中熟练度。近期研究显示，在机器人侧侧肠吻合模拟中，OSATS评分较高的住院医师更可能具有较短手术时间，患者并发症较少。这些发现强调了模拟不仅作为教育工具的价值，也作为增强外科表现和优化患者结局的机制。尽管有这些益处，关于习得技能随时间保留的程度以及如何最佳维持技能的问题仍存在。既往研究表明，机器人表现衰退可在不活动4周内发生，受训者常需多次尝试才能达到并维持掌握。此外，许多人在达到既定熟练度标准后仍继续练习，表明对技能强化的持续需求。然而，超越熟练度的持续训练之潜在益处，以及训练中断后技能衰退开始的时间框架，尚未在基于机器人模拟的教育中得到评估。基于这些缺口，研究人员旨在评估训练中断后的技能衰退以及达到熟练度后持续练习的表现增益。具体目标为：确定延长训练中断是否导致高保真模型机器人肠道吻合术中OSATS评分和任务完成时间的可测量衰退；次要目标为定义达到熟练度后持续刻意练习是否导致技术表现的进一步改善。
### 研究内容与结论
研究人员开展了一项回顾性研究，分析来自得克萨斯大学西南医学中心普外科住院医师在结构化机器人训练课程中的模拟表现。共纳入45名在高保真侧侧肠吻合练习中达到熟练度（OSATS≥28）的住院医师，分析132小时视频模拟。两个队列被定义：技能衰退组（n=30），在达到熟练度后经历≥1个月训练中断并在12个月内返回进行额外一次训练；持续训练组（n=15），在熟练度后持续进行≥3次额外训练。主要结局为技术表现（OSATS）和效率（任务完成时间）的变化。技能衰退阈值定义为OSATS下降≥2分或时间增加≥6分钟，基于分布变化、变异性和可靠变化指数（RCI）。统计分析包括配对比较、受试者工作特征（ROC）分析及多变量逻辑回归。
结论：机器人模拟表现在不活动3–6个月内出现衰退；相反，超越熟练度的持续刻意练习带来可测量的增益。应整合约3个月标记的结构化复习和扩展练习进入机器人课程以维持准备状态。该研究发表在《Surgical Endoscopy》。
### 主要关键技术方法
研究人员使用达芬奇Xi手术系统（Intuitive Surgical）进行高保真侧侧肠吻合生物组织练习。技能评估采用客观结构化技术技能评估（OSATS）评分（≥28为熟练度）和任务完成时间（分钟）。研究队列来源于普外科住院医师（PGY-2至PGY-5），在得克萨斯大学西南医学中心模拟中心进行标准化训练。数据分析使用R软件（版本4.3.1），包括配对t检验或Wilcoxon符号秩检验、ROC曲线分析确定时间阈值，以及多变量逻辑回归识别预测因素。
### 研究结果
**技能衰退与效率随时间的变化**
在技能衰退组，中位训练间隔为91天。任务时间从30.5分钟增加至34.5分钟（p=0.03），OSATS从30下降至28（p=0.001）。在3个月时，OSATS下降11.7%，时间几乎不变（0.1%），提示早期技术衰退无即时功能影响。3–6个月间，OSATS下降17.6%，任务时间增加19.3%。效率持续恶化，9个月时间增加43.4%，12个月增加48.2%。LOESS平滑归一化曲线显示技术表现下降始于3个月，OSATS保留率从48.4%降至6个月33.1%，12个月稳定在40.0%；归一化任务完成时间在6个月达60.5%，12个月峰值75.1%。
**ROC分析识别最优阈值**
针对效率损失（任务时间增加≥6分钟），最优训练间隔阈值为约188天（6个月），AUC 0.89（95% CI: 0.75–1）。针对表现衰退（OSATS下降≥2分），最优阈值为84天（3个月），AUC 0.76（95% CI: 0.58–0.98）。
**多变量分析预测技能衰退**
逻辑回归显示，更高基线OSATS评分是OSATS下降≥2分的唯一显著预测因素（OR 2.72；95% CI: 1.28–8.40；p=0.02）。对于效率损失（≥6分钟增加），训练间隔天数有预测作用（OR 1.01；95% CI: 1.00–1.02；p=0.04），基线时间趋近于显著（OR 0.60；95% CI: 0.29–0.87；p=0.05）。
**超越熟练度的持续训练带来的改善**
持续训练组在熟练度后中位完成5次额外训练。OSATS评分改善：3个月提高10.5%，6个月达17.1%，9–12个月达20.2–20.3%。任务时间减少：3个月稳定，15–24个月最显著（最高23.1%）。归一化OSATS改善在9–12个月达86.5–86.7%；归一化时间减少在9个月峰值62.6%。
**OSATS子领域分析**
在技能衰退组，知识仪器（p=0.004）、助手使用（p=0.01）和流程与向前进展（p<0.001）显著下降。在持续训练组，组织尊重（p=0.01）、时间与动作（p=0.001）、器械处理（p=0.005）、助手使用（p<0.001）和操作知识（p=0.01）显著提高；仅知识仪器领域无显著变化（p=0.07），该领域基线已较高。
### 讨论与结论
讨论部分总结：本研究评估了普外科住院医师在结构化机器人模拟课程（聚焦肠吻合）中的技能衰退与表现改善模式。结果显示，技术表现在不活动超过3个月后开始下降，效率损失在6个月内变得明显；相反，持续刻意练习超越熟练度带来显著且可测量的改善。该发现与现有文献一致：Jenison等显示机器人手术技能在4周不活动后显著退化；Higgins等系统综述发现模拟医学教育在短间隔保留率较高，但超过90天出现更大退化。ROC分析识别出84天（3个月）为表现衰退阈值，188天（6个月）为效率损失阈值，与Varley等（腹腔镜技能12周显著下降）和Uribe等（90天临界阈值）结果相符。多变量分析中，较高基线OSATS预测≥2分下降（OR 2.72），提示高表现者改善空间小，更易出现可测量下降；训练间隔天数预测效率损失。从认知科学角度，这与间隔效应一致。子领域分析表明需要高阶整合的OSATS组成部分最易衰退，而基本心理运动控制（如组织尊重、时间与动作）保持稳定，支持基于能力的个性化复习策略。持续练习超越熟练度带来显著改善，与Kolozsvari等和Stefanidis等关于训练至自动化的随机试验结果一致。研究意义：后熟练度复习作为循证干预可缓解早期表现下降；课程应纳入结构化再评估，尤其针对高认知负荷任务；复习应聚焦最易衰退的子领域。局限性：单中心、样本量小；未追踪手术室暴露和个体动机差异；未来需多中心研究验证。
结论翻译：本研究表明，在无持续练习的情况下，机器人模拟中的技术表现和操作效率随时间衰退。技术技能在达到熟练度后早至3个月出现显著退化，而效率损失在6个月时变得明显。相反，持续练习超越熟练度的住院医师在技能质量和任务完成时间上均获得可测量增益，强化了刻意练习超越熟练度的益处。这些发现共同强调，基于模拟的课程应纳入约3个月标记的结构化复习以及持续的高级训练机会，以促进长期技能保留。
