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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: | |
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| Contributors: | |
| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Published: |
Philipps-Universität Marburg
2018
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| Subjects: | |
| Online Access: | PDF Full Text |
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| 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: | 10.17192/z2018.0283 |