Virtual Reality Training zum Verhalten im Operationssaal

Virtual Reality Training zum Verhalten im Operationssaal

Referent:innen: Christian Moll, Yunus Schmirander, MCI | The Entrepreneurial School, Department Medical & Health Technologies, Christoph Zenzmair, Astrid Ince, fhg - Zentrum für Gesundheitsberufe Tirol GmbH & Daniel Sieber, MCI | The Entrepreneurial School, Department Medical & Health Technologies
Email: daniel.sieber@mci.edu

Einleitung

Der Erfolg medizinischer Eingriffe hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Da nicht selten auch Besucher mit verschiedensten beruflichen und medizinischen Hintergründen den Operationen beiwohnen, erhöht sich dadurch das potenzielle Risiko für Komplikationen durch Fehlverhalten. Diese können von kleinen Behinderungen des Operationspersonals bis zur Kontaminierung des Operationsequipments reichen und potentiell ernsthafte gesundheitliche Nachwirkungen für die Patienten zur Folge haben [1].

Hintergrund

Mit Hinblick auf den sich verschärfenden Mangel an Gesundheitsfachkräften stellt die ständige Einschulung von Besuchenden im Operationssaal (OP) eine zusätzliche Belastung dar, welche von der Arbeit mit den PatientInnen ablenken kann. Darüber hinaus stehen für Ausbildungszwecke aus betriebstechnischen Gründen nicht immer geeignete Räumlichkeiten zur Verfügung, weswegen hierfür nicht selten eigene Trainingsräumlichkeiten errichtet und ausgestattet werden. Dies stellt, zusätzlich zur Belastung der Gesundheitsfachkräfte eine gewaltige finanzielle Hürde für medizinische Bildungseinrichtungen dar, da diese Räumlichkeiten, ebenso wie das Original, gewartet und gereinigt werden müssen.
Virtuelle Realität könnte die Antwort auf diese Problemstellungen sein. Durch ihre immersiven Eindrücke und Erfahrungen für den Benutzer kann sie Wissen und Informationen effektiver vermitteln im Vergleich zu Lernvideos oder dem Schulbuch. Die Motivation des Lernens kann durch spielerische Elemente deutlich gesteigert werden [2].
Ziel ist es, eine immersive VR – Trainingsumgebung zu schaffen, welche die korrekte Vorbereitung für das Betreten sowie das Verhalten im Operationssaal widerspiegelt.

Methoden

Erstellung virtueller Objekte
Um einen hohen Realitätsgrad zu erreichen, wurden reale Operationsinstrumente und Geräte mittels eines ARTEC Leo 3D Scanners aufgenommen und digitalisiert. Da die Rechenleistung der VR-Brillen stark limitiert ist, mussten die entstandenen Modelle numerisch erheblich vereinfacht werden um eine flüssige Simulation zu erreichen.

Das virtuelle Operationsumfeld
Der Operationsraum und alle weiteren dazugehörigen Räumlichkeiten wurden mit Hilfe den erhaltenen 3D Objekten und weiteren Modellen medizinischer Geräte und Equipment erstellt. Für weiteren Realismus wurden verschiedenste Interaktionsmöglichkeiten für den Spieler bereitgestellt. Animiertes Operationspersonal welches sowohl statisch als auch sich im Operationsraum bewegt, verleiht der Umgebung zusätzliche Tiefe und suggerieren dem Spieler die Dynamik und mögliche Situationen in realen Situationen. Eingebaute Events, wie dem aktiven Ausweichen von Operationspersonal, der korrekten Standposition oder auch unvorhergesehene Situationen wie spontane Übelkeit oder die Aufforderung zur Mitarbeit fordern die ständige Aufmerksamkeit der Lernenden.

Test der Simulation mit Studierenden
Es wurden 15 Studierende der Operationstechnischen Assistenz eingeladen, das VR -Training zu durchlaufen und wurden anschließend bezüglich ihrer Eindrücke, ihrem Wohlbefinden und der Effektivität des Lernverhaltens befragt.

Ergebnisse

Die Ergebnisse der Befragungen zeigen ein sehr positives Feedback bezüglich Benutzeroberfläche, VR-Interaktionen und Lernverhaltens. Während 85% der Befragten einen positiven Lernerfolg berichteten, gaben alle Befragten an, dass eine Weiterentwicklung des bisherigen Prototyps das Erlernen des korrekten Verhaltens im OP verbessern würde.

Diskussion und Ausblick

Erste Ergebnisse mit einem prototypischen VR Training System für die Einschulung auf das Verhalten im OP sind vielversprechend. Die Entwicklung der Trainingsumgebung wird somit fortgesetzt, mit starkem Fokus auf die Weiterentwicklung des Lernumfangs und einer optimalen Bedienbarkeit.

Literatur

• [1] Bobby D. Kim, Jon P. Ver Halen, David W. Grant, and John Y. S. Kim. 2014. Anesthesia duration as an independent risk factor for postoperative complications in free flap surgery: a review of 1,305 surgical cases. Journal of reconstructive microsurgery 30, 4, 217–226.
• [2] Korn, O., Schulz, A.S., Hagley, B.J. (2022). Gamification: Grundlagen, Methoden und Anwendungsbeispiele. In: Becker, W., Metz, M. (eds) Digitale Lernwelten – Serious Games und Gamification. Springer VS, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-35059-8_4