触觉虚拟现实中重复种植骨切开术练习对住院医师操作表现和认知负荷的影响：一项前瞻性重复测量研究

《BMC Medical Education》：Performance and cognitive workload during haptic virtual reality-based implant osteotomy training: a prospective repeated-measures study

　　

摘要

背景

触觉虚拟现实可能为重复种植骨切开术练习提供标准化环境并进行客观表现评估；然而，关于外科住院医师的表现和认知负荷的证据仍然有限。本研究评估了在基于触觉虚拟现实的种植骨切开术练习期间的变化，以及这些变化是否因住院医师培训水平不同而有所差异。

方法

这项单中心、前瞻性重复测量研究纳入了20名住院医师（12名新手和8名有经验的），他们在大约48小时间隔内针对同一标准化病例完成了六次种植骨切开术练习。操作时间以及角度偏差、垂直偏差、冠状面偏差和根尖偏差均自动记录。在第一和第六次练习后使用土耳其语版的原始NASA任务负荷指数（Raw NASA-TLX）评估认知负荷；所使用的特定土耳其语版本未经过正式的跨文化验证。采用带有随机参与者截距的线性混合效应模型和Kenward–Roger III型检验，并在主要结果间使用Holm校正。

结果

所有参与者均完成了所有练习，无缺失数据。经Holm校正后，练习次数对全部五项客观结果均表现出显著的主效应。从第1次到第6次练习，估计的平均变化分别为：操作时间减少30.73秒，角度偏差减少4.34°，垂直偏差减少0.53毫米，冠状面偏差减少0.82毫米，根尖偏差减少1.32毫米；然而，主要模型中观察到的垂直偏差减少在敏感性分析中未得到一致的证实。对于任何客观结果，均缺乏充分证据证明经验组别或练习次数×经验组别的交互效应。Raw NASA-TLX评分降低了22.18分（95% CI，?29.42至?14.94；p?<?0.001）。在两次评估时间点上，有经验的参与者总体负荷比新手高9.47分（95% CI，2.23–16.71；p?=?0.013），而两组间负荷减少的差异证据不足（p?=?0.715）。

结论

重复触觉虚拟现实练习与操作时间以及角度偏差、冠状面偏差和根尖偏差的减少以及自我报告的认知负荷降低相关。垂直偏差在主分析中也有所降低；然而，该发现在敏感性分析中未得到一致的证实，因此应谨慎解读。证据不足以证明新手和有经验的参与者之间客观表现或认知负荷的变化存在差异。触觉虚拟现实可能为监测模拟器来源的表现和感知认知负荷提供标准化的补充环境。由于未评估培训后的保持和临床转化，这些发现不应被解读为临床能力或临床技能转化的证据。