Опыт симуляционного образования с применением виртуальной платформы «Сеченов» в хирургии желудочно-кишечного тракта

Цель исследования: оценка эффективности образовательной технологии с применением виртуальной реальности в абдоминальной хирургии.
Материалы и методы. Исследование проведено с использованием отечественной платформы виртуальной реальности «Сеченов» и симуляторов абдоминальной хирургии. При запуске программных модулей «Операция — Холецистэктомия» и «Операция — Резекция желудка» рядом с пользователем появляется анатомическая модель человека с размещением детализированных внутренних органов брюшной полости, которая имеет якорную точку в центре локации. Выполнение задач реализовано через оценку результатов анкетирования обучающихся по системе Likert, а также нескольких открытых уточняющих вопросов. По итогам анализа были сформированы две группы: обучающиеся, у которых не было опыта работы с виртуальными системами, и обучающиеся, имевшие ранее опыт работы в симуляторах виртуальной реальности, в том числе для реабилитации после полученных травм.
Результаты. При анализе эргономики управления симулятором в зависимости от опыта использования виртуальной реальности вне учебных целей не было выявлено статистически значимых различий (p = 0,393). Однако были обнаружены статистически значимые различия (p = 0,014) в зависимости от опыта применения виртуальных симуляторов в учебных целях. При сопоставлении данных об удовлетворенности от участия в обучении в зависимости от опыта использования виртуальной реальности вне учебных целей значимых различий не выявлено (p = 0,875). При анализе образовательной ценности методики преподавания в зависимости от предыдущего опыта применения виртуальных симуляторов были выявлены статистически значимые различия (p = 0,023).
Выводы. Симулятор виртуальной реальности в абдоминальной хирургии предоставляет возможность добавления новых образовательных сценариев; снижает страх ошибки у студентов; а также он не только позволяет обучить манипуляциям, но и служит обучающим пособием по клинической анатомии желудка и гепатобилиарного комплекса.

1. Павлов Ч.С., Ковалевская В.И., Киреева Н.В., Дудник Е.Н., Воронова Е.И., Литвинова Т.М. и др. Образовательные приоритеты и программы развития исследовательских компетенций в науко-ориентированном медицинском образовании. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022;21(4S):3481. DOI: 10.15829/1728-8800-2022-3481

2. Matta A., Ohlmann P., Nader V., Moussallem N., Carrié D., Roncalli J. A review of therapeutic approaches for post-infarction left ventricular remodeling. Curr Probl Cardiol. 2024;49(6):102562. DOI: 10.1016/j.cpcardiol.2024.102562

3. Mistry D., Brock C.A., Lindsey T. The present and future of virtual reality in medical education: A narrative review. Cureus. 2023;15(12):e51124. DOI: 10.7759/cureus.51124

4. Asoodar M., Janesarvatan F., Yu H., de Jong N. Theoretical foundations and implications of augmented reality, virtual reality, and mixed reality for immersive learning in health professions education. Adv Simul (Lond). 2024;9(1):36. DOI: 10.1186/s41077-024-00311-5

5. García-Robles P., Cortés-Pérez I., Nieto-Escámez F.A., García-López H., Obrero-Gaitán E., Osuna-Pérez M.C. Immersive virtual reality and augmented reality in anatomy education: A systematic review and meta-analysis. Anat Sci Educ. 2024;17(3):514–28. DOI: 10.1002/ase.2397

6. Wang N., Yang S., Gao Q., Jin X. Immersive teaching using virtual reality technology to improve ophthalmic surgical skills for medical postgraduate students. Postgrad Med. 2024;136(5):487–95. DOI: 10.1080/00325481.202.2363171

7. Lai M., Taheri K., Aziz R., Milaire P., Rothman Z., Shi K., et al. Evaluation of a novel virtual reality immersive clinical experience to enhance medical education curriculum. Can Med Educ J. 2024;15(3):107–9. DOI: 10.36834/cmej.73165

8. Mallek F., Mazhar T., Faisal Abbas Shah S., Ghadi Y.Y., Hamam H. A review on cultivating effective learning: Synthesizing educational theories and virtual reality for enhanced educational experiences. PeerJ Comput Sci. 2024;10:e2000. DOI: 10.7717/peerj-cs.2000

9. Ntakakis G., Plomariti C., Frantzidis C., Antoniou P.E., Bamidis P.D., Tsoulfas G. Exploring the use of virtual reality in surgical education. World J Transplant. 2023;13(2):36–43. DOI: 10.5500/wjt.v13.i2.36

10. Васильев Ю.Л., Иванов А.А., Смилык И.М., Каштанов А.Д., Кытько О.В. Диссекционные курсы как путь к изменению парадигмы современного комплексного обучения стоматологии. Клиническая стоматология. 2021;24(2):130–4. DOI: 10.37988/1811-153X_2021_2_130

11. Bro-Nielsen M., Helfrick D., Glass B., Zeng X., Connacher H. VR simulation of abdominal trauma surgery. Stud Health Technol Inform. 1998;50:117–23.

12. Mao R.Q., Lan L., Kay J., Lohre R., Ayeni O.R., Goel D.P., et al. Immersive virtual reality for surgical training: A systematic review. J Surg Res. 2021;268:40–58. DOI: 10.1016/j.jss.2021.06.045

13. Sankaranarayanan G., Parker L., De S., Kapadia M., Fichera A. Simulation for colorectal surgery. J Laparoendosc Adv Surg Tech A. 2021;31(5):566–9. DOI: 10.1089/lap.2021.0096

14. Свистунов А.А., Комаров Р.Н., Жеменикин Г.А., Грибков С.В. Программный модуль «Операция — резекция желудка» для обучающей платформы «ar/vr университет». Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2021680520, 10.12.2021. Заявка № 2021669278 от 26.11.2021.

15. Свистунов А.А., Комаров Р.Н., Жеменикин Г.А., Грибков С.В. Программный модуль «Операция — холецистэктомия» для обучающей платформы «ar/vr университет». Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2021680598, 13.12.2021. Заявка № 2021669272 от 26.11.2021.

16. Satava R.M. Virtual reality surgical simulator. The first steps. Surg Endosc. 1993;7(3):203–5. DOI: 10.1007/BF00594110

17. Radermacher K., von Pichler K.C., Erbse S., Boeckmann W., Rau G., Jakse G., et al. Using human factor analysis and VR simulation techniques for the optimization of the surgical worksystem. Stud Health Technol Inform. 1996;29:532–41.

18. Дыдыкин С.С., Каган И.И. Еще раз о важном и наболевшем (донация тел — когда?). Оперативная хирургия и клиническая анатомия (Пироговский научный журнал). 2020;4(3):4–5. DOI: 10.17116/operhirurg202040314

19. Triepels C.P.R., Smeets C.F.A., Notten K.J.B., Kruitwagen R.F.P.M., Futterer J.J., Vergeldt T.F.M., et al. Does three-dimensional anatomy improve student understanding? Clin Anat. 2020;33(1):25–33. DOI: 10.1002/ca.23405

20. Franchi T. The impact of the Covid-19 pandemic on current anatomy education and future careers: A student’s perspective. Anat Sci Educ. 2020;13(3):312–5. DOI: 10.1002/ase.1966

21. Riva G., Mantovani G. The ergonomics of virtual reality: Human factors in developing clinical-oriented virtual environments. Stud Health Technol Inform. 1999;62:278–84.

22. Kenngott H.G., Pfeiffer M., Preukschas A.A., Bettscheider L., Wise P.A., Wagner M., et al. IMHOTEP: Cross-professional evaluation of a three-dimensional virtual reality system for interactive surgical operation planning, tumor board discussion and immersive training for complex liver surgery in a head-mounted display. Surg Endosc. 2022;36(1):126–34. DOI: 10.1007/s00464-020-08246-4

23. Mori T., Ikeda K., Takeshita N., Teramura K., Ito M. Validation of a novel virtual reality simulation system with the focus on training for surgical dissection during laparoscopic sigmoid colectomy. BMC Surg. 2022;22(1):12. DOI: 10.1186/s12893-021-01441-7

24. Yu P., Pan J., Wang Z., Shen Y., Li J., Hao A., Wang H. Quantitative influence and performance analysis of virtual reality laparoscopic surgical training system. BMC Med Educ. 2022;22(1):92. DOI: 10.1186/s12909-022-03150-y

25. Ohtake S., Makiyama K., Yamashita D., Tatenuma T., Yao M. Training on a virtual reality laparoscopic simulator improves performance of live laparoscopic surgery. Asian J Endosc Surg. 2022;15(2):313–9. DOI: 10.1111/ases.13005

26. Павлов Ч.С., Ковалевская В.И., Варганова Д.Л., Туранкова Т.А., Семенистая М.Ч., Теплюк Д.А. и др. Критическое мышление в медицинском образовании. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2023;22(2S):3566. DOI: 10.15829/1728-8800-2023-3566

27. Бахрушина Е.О., Мельник Е.В., Гегечкори В.И., Раменская Г.В. Технологии виртуальной реальности в обучении студентов по специальности «Фармация». Виртуальные технологии в медицине. 2023;(3). DOI: 10.46594/10.46594/2687-0037_2023_3_1715

28. Каштанов А.Д., Стецик Е.О., Дыдыкин С.С., Кытько О.В., Трунин Е.М., Алешкина О.Ю. и др. Инновации медицинского образования в хирургии желудочно-кишечного тракта с использованием интерактивных анатомических столов. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2024;34(5):17–31. DOI: 10.22416/1382-4376-2024-34-5-1348-3547-1