Charakterisierung von Lernkurven am Da Vinci Skills Simulator

Das Ziel dieser Studie lag darin, in einem Trainingsablauf die Leistungsentwicklung von Probanden am da Vinci Skills Simulator in Form von Lernkurven zu evaluieren. Basierend auf den vorteilhaften Erfahrungen des da Vinci Skills Simulators als Training168 swerkzeug wurde der Fragestellung eines e...

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Main Author: Förtsch, Arne
Contributors: Güldner, Christian (Prof. Dr. med.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2018
Medizin
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Das Ziel dieser Studie lag darin, in einem Trainingsablauf die Leistungsentwicklung von Probanden am da Vinci Skills Simulator in Form von Lernkurven zu evaluieren. Basierend auf den vorteilhaften Erfahrungen des da Vinci Skills Simulators als Training168 swerkzeug wurde der Fragestellung eines erkenntnisgewinnenden und praktisch relevanten Trainingsprogramms nachgegangen. Im Zeitraum von Januar bis Dezember 2013 wurden 40 am da Vinci System unerfahrene Probanden, in zwei gleichstarke Gruppen für ein vierwöchiges Trainingscurriculum eingeteilt. Nach kurzer Einführung absolvierte eine Gruppe an vier Testtagen fünf Übungen mit jeweils drei aufeinanderfolgenden Wiederholungen (Match Board I-III und Ring & Rail I-II) an den Tagen eins, acht, fünfzehn und zweiundzwanzig und einer finalen neuen Übung (Needle Control) am letzten Tag. Gruppe II startete an Tag eins und beendete das Programm am Tag zweiundzwanzig ohne Testtag acht und fünfzehn unter ansonsten gleichen Bedingungen mit der Abschlussübung (Needle Control). Nach jeder abgeschlossenen Wiederholung wurden die erhobenen Parameter Time to Complete Exercise, Economy of Motion, Excessive Instrument Force, Instruments out of View, Collisions und Drops analysiert und in einem von der Software berechnetem Overall Score zusammengefasst. Darüber hinaus wurden die Probanden in Gruppe I zusätzlich in drei Gruppen eingeteilt, abhängig von der Höhe ihres am ersten Testtag erreichten Overall Score zur gruppeninternen Darstellung der Lernprozesse. Die Ergebnisse zeigten einen Anstieg des Overall Score am ersten und zweiten Testtag in Gruppe I in nahezu allen Parametern. Gruppe I erreichte höhere Overall Score Werte als Gruppe II, zurückzuführen auf eine kürzere Wiederholungsrate an Übungen. In Gruppe I stagnierten am zweiten Testtag in den Übungen Match Board II und Ring & Rail I die Parameter Time to Complete Exercise, Economy of Motion, Excessive Instrument Force und Instruments out of View. Zwei Trainingstage schienen in dieser Studie am praktikabelsten für Übungen mit sehr leichtem bzw. leichtem Anspruch zu sein. Mehrere Wiederholungen waren in den Übungen Match Board III und Ring & Rail II in der Gruppe I nötig, um fatale Fehler wie Collisions, Excessive Instrument Force und Instruments out of View zu reduzieren und abschließend einen Overall Score von >80% erreichen zu können. Match Board III und Ring & Rail II, klassifiziert als schwere Übungen, präsentierten die stärksten Lernkurven, obwohl am ersten Testtag die niedrigsten Parameter und Overall Score gemessen wurden. Maßgeblich war dies auf die benötigte Anzahl an Wiederholungen, die zur Ausbildung motorischer Fähigkeiten und eines geplanten Vorgehens nötig waren, zurückzuführen. Generell riefen Wiederholungen eine gruppeninterne Lernkurve hervor und führten zu einer Angleichung des Leistungsniveaus. Der Schwierigkeitsgrad der Übungen spiegelte sich in Verzögerungen des Overall Score Niveaus der Probanden wider. In den Übungen, die als einfach klassifiziert wurden, konnten am achten Tag annähernd gleichwertige Overall Score Werte dargestellt werden, in als mittel eingestuften Übungen am fünfzehnten Tag und in als schwer eingestuften Übungen am zweiundzwanzigsten Tag. Für Übungen, die in den Anforderungsbereich mittel und schwer fielen, konnte eine Empfehlung aus kürzeren Trainingspausen von größer einem, aber kleiner sieben Tagen bei mindestens sieben Wiederholungen getroffen werden. Der Parameter Drops könnte in Zukunft als Marker für die Konzentration der Probanden hinzugezogen werden. Gruppe II, als Kontrollgruppe anzusehen, zeigte am zweiten Testtag (Tag 22), geringer ansteigende bzw. auch stagnierende Parameter- und Overall Score Werte als in Gruppe I. Signifikante Unterschiede wurden bei der Time to Complete Exercise und Economy of Motion, aber keine signifikante Differenz beim Overall Score in der Abschlussübung Needle Control nachgewiesen. Empfehlenswert wäre gewesen, dass ausgelöste Fehler live dargestellt und eine Unterscheidung in der Art der zu hoch ausgelösten Krafteinwirkungen hätten ersichtlich sein sollen. Abschließend legten die Daten dieser Studie nahe, dass der Da Vinci Skills Simulator technische Bedienungsfähigkeiten von Robotic Novizen verbesserte. Das Curriculum präsentierte eine stärkere Rolle seitens der Anzahl an Wiederholungen gegenüber längeren zeitlichen Abständen zur Herausbildung von motorischen Eigenschaften in einfachen als auch schweren Übungen.
Physical Description:135 Pages
DOI:https://doi.org/10.17192/z2018.0283