《Frontiers in Cognition》:Understanding never events: developing an ecologically valid behavioral test for left-right confusion during surgery
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背景:准确区分左右是一项关键认知功能。手术中未能正确区分左右可能导致所谓的“绝不事件”(Never Event),这是一种可预防的医疗错误,会导致患者死亡或严重伤害。不幸的是,此类错误部位手术每年仍会发生。因此,理解手术中的左右混淆(Left-Right Co
背景:准确区分左右是一项关键认知功能。手术中未能正确区分左右可能导致所谓的“绝不事件”(Never Event),这是一种可预防的医疗错误,会导致患者死亡或严重伤害。不幸的是,此类错误部位手术每年仍会发生。因此,理解手术中的左右混淆(Left-Right Confusion, LRC)对患者安全至关重要。然而,当前的LRC测试对于手术环境复杂、时间紧迫的要求具有较低的生态效度。本研究引入了“手术绝不事件测试”(Never Events in Surgery Test, NEST),一种新颖的、具有生态效度的行为范式,旨在模拟手术期间的认知动态。
方法:参与者(N = 108)完成了NEST以及既定的LRC任务:卑尔根左右辨别任务(Bergen Left-Right Discrimination Task, BLRDT)、左右指令任务(Left-Right Commands Task, LRCT)和左右问卷(Left-Right Questionnaire, LRQ)。
结果:NEST表现受训练模型姿势显著调节。俯卧位错误率最低,与侧卧位相比有显著差异(p < 0.05),而仰卧位反应时间最短,显著优于俯卧位和侧卧位(p < 0.001),且错误率无显著增加。关键的是,研究建立了认知分离:虽然各任务的反应时间相关,反映了一般加工速度的共同成分,但既有LRC测量(BLRDT、LRCT、LRQ)的错误率未能预测应用性NEST范式中的错误率。
讨论:错误预测能力的缺乏表明,应用情境下的LRC易感性是一个独立的、情境特异性的偏侧错误风险因素,传统评估无法捕捉。研究结果主张训练和筛查应向定制化、情境特异性的方法转变。
该研究发表于《Frontiers in Cognition》。左右区分是复杂且关键的认知功能,其失败可导致手术期间的“绝不事件”(Never Event),即完全可避免的严重医疗错误。尽管已有多种左右混淆(Left-Right Confusion, LRC)测试,但传统任务多侧重基础认知成分,缺乏对手术室中时间紧迫、多视角变化情境的生态效度。因此,研究人员开发并验证了“手术绝不事件测试”(Never Events in Surgery Test, NEST),旨在模拟外科操作中的认知动态。研究招募了108名健康参与者(39名男性,69名女性,平均年龄27.7岁),来自大学附属人群,经伦理委员会批准。参与者完成了NEST以及三个基准任务:卑尔根左右辨别任务(BLRDT)、左右指令任务(LRCT)和左右问卷(LRQ)。NEST要求参与者根据标准化听觉指令,对置于四种姿势(仰卧、俯卧、左侧卧、右侧卧)的解剖学正确心肺复苏训练模型进行指点操作,并从四个起始位置移动以增加空间复杂性,记录错误率与反应时(RT)。
关键技术方法包括:采用生命大小且解剖学正确的训练模型,在四种姿势下呈现;参与者从四个起始位置移动并执行指点命令,同时记录错误率与RT;使用PsychoPy和文本转语音软件Balabolka生成标准化指令;采用既定任务BLRDT(线条图判断左右手)、LRCT(听觉指令执行肢体动作)和LRQ(自我报告问卷)作为对照;统计上使用混合方差分析、Friedman检验、Kruskal-Wallis检验、Spearman相关和多元线性回归。样本源自MSH Medical School Hamburg的志愿者,经伦理批准。
### 3.1 基础LRC任务的验证(复制)
#### 3.1.1 BLRDT
对BLRDT数据进行混合ANOVA,发现手臂位置主效应显著,双臂交叉过中线时错误率和RT最高;视角主效应及手臂位置×视角交互作用显著,但性别差异不显著。该结果复制了空间复杂性对表现的影响。
#### 3.1.2 LRCT
重复测量ANOVA显示条件主效应显著,RT随指令复杂性增加而延长,复杂条件错误率显著高于中性条件,性别差异不显著。
#### 3.1.3 LRQ
非参数检验显示,女性自我报告的LRC分数显著高于男性;方向感(DIR)维度边缘不显著。总体上DIR得分显著高于LRC得分。
### 3.2 NEST
#### 3.2.1 内部一致性
分半信度r = 0.712,经Spearman-Brown校正后为0.832,表明NEST具有良好可靠性。
#### 3.2.2 训练模型姿势
Friedman检验显示错误率在不同姿势间有显著差异:俯卧错误率显著低于左侧卧和右侧卧;仰卧错误率显著低于右侧卧。Kruskal-Wallis检验显示RT显著差异:仰卧RT最短(M = 3.96 s),显著快于俯卧、左侧卧和右侧卧;左侧卧RT显著长于俯卧和右侧卧。
#### 3.2.3 性别与交互效应
Welch t检验和ANOVA均未发现NEST错误率或RT的显著性别差异,也不存在性别×条件交互作用。
### 3.3 相关与预测分析
#### 3.3.1 相关
Spearman相关显示,NEST错误率与LRCT错误率(ρ = 0.22, p = 0.023)和BLRDT错误率(ρ = 0.26, p = 0.006)显著正相关;NEST RT与LRCT RT强相关(ρ = 0.59, p < 0.001),但与BLRDT RT无显著相关(ρ = 0.16, p = 0.098)。
#### 3.3.2 多元回归
预测NEST错误率的回归模型不显著(F(6, 94) = 0.58, p = 0.746, 调整R2 = ?0.026),所有预测因子均不显著。预测NEST平均RT的模型显著(F(4, 96) = 14.35, p < 0.001, 调整R2 = 0.348),其中LRCT平均RT是唯一显著预测因子(β = 1.12, p < 0.001)。LRQ分数也不能显著预测NEST错误率。
讨论部分指出,NEST表现高度依赖于操作情境,俯卧错误率最低,仰卧RT最快,说明不同手术体位对认知加工有不同的影响。关键的是,基础LRC任务(BLRDT、LRCT)和LRQ无法预测NEST的错误率,表明应用情境下的LRC易感性是一种独立的、情境特异性的风险因素,不能被传统测量所完全捕获。然而,研究也存在局限性,包括固定任务顺序、样本为较年轻的非医疗人群、语音指令速度偏慢、实验者手动计时等,未来需在医疗专业人员中采用随机化设计进行验证。
研究结论:本研究通过引入和验证NEST,为患者安全做出了贡献,填补了应用情境下LRC评估的关键空白。核心发现建立了基础与应用LRC任务中加工速度与错误倾向之间的深刻认知分离:一方面,NEST RT与LRCT RT显著相关,反映了一般认知加工速度的跨情境成分;另一方面,基于既定心理测量(BLRDT、LRCT、LRQ)错误率的回归模型未能显著预测NEST错误率。这种错误分离表明,应用情境下的LRC易感性并非源于心理旋转或言语标记的一般弱点,而是构成一种大体独立的、情境特异性风险因素。错误易感性因此受到生态压力下视角整合与行动规划的复杂应用需求的独特调节。NEST的验证进一步证实了其高生态敏感性:表现随训练模型姿势显著变化。此外,在此应用任务中,未发现错误率或RT数据的显著性别差异,表明NEST额外程序要求可能覆盖了纯心理空间任务中常见的性别差异。总之,这些结果表明,NEST测量的应用情境下LRC易感性是一种大体独立的、情境特异性的偏侧错误认知风险因素,标准测量不能完全预测。它们表明,预防错误部位手术需要研究和实践中的范式转变,从一般LRC筛查转向定制化、情境特异性的方法。由于NEST范式具有高生态效度和在时间紧迫、多视角负荷下测量错误的能力,它提供了一种必要的基础性行为工具,为评估这些操作风险提供了可能。