Коррекция деформации костей нижних конечностей

This page is an automatic translation to Russian of Deformity Correction Of Lower Limb Bones.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...

Этот хирургический модуль OpenSurgiSim является частью Global Surgical Training Challenge . Читать далее...This page is not open edit yet. Leave your comments on the talk page.

OpenSurgiSim — это система хирургического обучения, разработанная AlgoSurg и Центром удлинения и реконструкции конечностей для хирургов-ортопедов, позволяющая изучить все этапы точной коррекции деформаций костей. AlgoSurg Inc., США разрабатывает множество инновационных технологий для различных операций на кости, особенно на нижних конечностях. Больница CLLR, Больница Мангал Ананд, Мумбаи, Индия, известна своим передовым подходом к удлинению конечностей, а также реконструктивной хирургии/деформации и исследованиям. Совместно обе организации разработали и клинически протестировали OpenSurgiSim, чтобы представить лучшие практики операций по коррекции деформаций в форме учебного модуля.

Одна из основных частей ортопедических операций связана с коррекцией деформаций, однако в настоящее время недостаточно знаний и подготовки в планировании и проведении операций по коррекции деформаций, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода. По оценкам, около 20-30% операций по коррекции деформации костей должны подвергаться ревизии 1 ; 2 , 3 . В основном это связано с отсутствием опыта в этой области. Фактически, количество существующих сегодня хирургов-экспертов составляет лишь 10% от общей потребности, а тренеров просто не хватает (мы провели обширный опрос более 250 хирургов-экспертов-тренеров по всему миру, особенно в странах с низким и средним уровнем доходов).

Чтобы приобрести опыт в хирургии, хирург-стажер должен годами работать под руководством высококвалифицированных хирургов (ресурсы которых ограничены). Поскольку для сложных деформаций не существует тренировочного симулятора, стажерам приходится помогать опытным хирургам при операциях на реальных пациентах (даже трупов для таких случаев не так уж и много). Даже в странах с высокими ресурсами в дополнение к операциям на реальных пациентах используются специально разработанные макеты костей, но всегда под руководством опытного хирурга.

Из-за этой зависимости от меньшего количества опытных инструкторов и нехватки ресурсов в мире мало подготовленных хирургов по коррекции деформаций, особенно в странах с ограниченными ресурсами, где происходит большинство сложных случаев. Кроме того, в программе медицинских школ Индии и других развивающихся стран нет специального обучения по таким узким специальностям, как коррекция сложных деформаций 4 , 5 . Из-за очень небольшого соотношения хирургов и пациентов хирурги настолько заняты, что у них нет возможности даже совершенствовать свои навыки при проведении сложных операций, и поэтому им нужен обучающий симулятор, который быстрее, проще в настройке и не зависит от какого-либо эксперта. тренер.

Хирурги в странах с низкими ресурсами (LMIC), которые недостаточно обучены для сложных коррекций деформаций, либо отправляют пациентов к опытным хирургам в странах с высокими ресурсами, либо плохо справляются с операцией, которая позже должна быть пересмотрена опытными хирургами. увеличение затрат для пациента и одновременное снижение качества его жизни. Это также добавляет огромную нагрузку на опытных хирургов. Кроме того, отсутствует стандартизация как в обучении, так и в процедурах ортопедических операций в целом, а также в таких специальностях, как комплексная коррекция деформаций, что приводит к очень плохим результатам для пациентов.

Коррекция деформации требует понимания различных принципов и нормальной анатомии нижней конечности, особенно в отношении различных осей и ориентации суставов. Во-первых, это понимание и принципы необходимо применять для предоперационного планирования операции с использованием рентгеновских изображений пациента. Во-вторых, необходим поэтапный подход к физическому применению предоперационного плана, коррекции деформации кости и установке конкретных имплантатов (рейль-фиксатор в этом учебном курсе). Эти психомоторные навыки в основном связаны с геометрией, положением, ориентацией и т. д. Хорошее базовое понимание принципов и регулярное применение этих принципов во время операции необходимы для улучшения навыков хирурга по исправлению деформаций костей.

Учебный план

• Основные принципы коррекции деформаций
• Доступ к программному обеспечению и требования
• Руководство пользователя модуля планирования операции
• Руководство пользователя Psychomotor-AR Surgery
• Система оценки

Решение

Чтобы решить вышеуказанную проблему, мы создали OpenSurgiSim , чтобы обучить любого стажера или младшего хирурга-ортопеда получить опыт и уверенность в себе при комплексной коррекции деформаций костей. OpenSurgiSim имеет следующие характеристики:

1) Хирургия . Текущая версия учебного модуля OpenSurgiSim предназначена для операций, связанных с комплексной коррекцией деформации костей с использованием внешней фиксации, которая охватывает большое количество операций на кости в странах с низким и средним уровнем дохода.

Дальнейшие версии также будут иметь дополнительные модули на той же платформе для лечения переломов (самый большой пул операций на кости), коррекции деформаций с использованием внутренней фиксации (современные методы), а также для лечения сложных деформаций костей (в настоящее время очень немногие хирурги могут это делать).

2) Профиль стажера . Модуль предназначен для младших или стажеров-хирургов-ортопедов.

3) Комплексное обучение . Каждый стажер пройдет все аспекты коррекции деформаций костей , как указано ниже, на примерно 20 уникальных тематических исследованиях с участием реальных пациентов для планирования обучения и 10 (умноженных на 2 для практики) тематических исследованиях для психомоторной тренировки .

• Предоперационное планирование операции с использованием цифровых рентгеновских изображений.

• Диагностика и оценка проблемы
• Планирование коррекции и определение параметров операции - Каждый этап психомоторных навыков, затрагивающий кость;

• Точное сверление кости для установки фиксатора,
• Точная фиксация внешних фиксаторов рельсов,
• Точная резекция кости,
• Точная коррекция и установка внешнего фиксатора. Все это будет проводиться на ряде тщательно отобранных уникальных тематических исследований (а не только на одном случае с костями).

4) Обучение на реальных примерах . Предоперационное планирование и психомоторная подготовка проводятся на основе ряда реальных случаев пациентов и проводятся, направляются и контролируются с помощью облачного программного обеспечения под названием OpenSurgiSim. Программное обеспечение OpenSurgiSim направляет и облегчает предоперационное планирование реальных случаев заболевания с использованием цифровых рентгеновских изображений. Одно и то же программное обеспечение направляет стажеров, а также отслеживает и измеряет их производительность (с помощью веб-камеры, подключенной к компьютеру), в то время как стажер изучает психомоторные навыки, используя 3D-печатные модели костей (доступны в виде модульного набора), которые также соответствуют реальная кость пациента по геометрии и структуре.

5) Доступный и воспроизводимый- OpenSurgiSim доступен онлайн в виде облачного программного обеспечения, поэтому обучающиеся могут получить к нему доступ в любом месте, в любое время, бесплатно, в одной и той же стандартной форме каждый раз (стандартизированной и воспроизводимой), разработанной специально для стран с низким и средним уровнем доходов. Список остального тренировочного оборудования и 3D файлов+инструкция приведены в Approppedia. 3D-печатные модели костей и инструкции разработаны таким образом, чтобы их мог легко распечатать любой местный производитель 3D-печати в мире. Тренажерное оборудование, такое как веб-камера, настольный зажим, рельсовый фиксатор и т. д., широко доступно по всему миру, и его нужно просто заказать через Интернет (ссылки указаны). Например, мы выбрали камеру Logitech C-270, которая является самой популярной и доступной в мире. Данное оборудование также не имеет каких-либо ограниченных технических характеристик (при широком диапазоне доступности).

6) Уникальная система самооценки . Поскольку модуль предназначен для хирургов-стажеров в странах с низким и средним уровнем дохода, где не хватает опытных инструкторов, мы разработали специальную систему самооценки в рамках модуля. Система самооценки работает в реальном времени, автоматически и беспристрастно.

В режиме реального времени — обучаемого необходимо подробно обучить каждому этапу. Таким образом, OpenSurgiSIm обучает хирурга без необходимости участия какого-либо эксперта-тренера. Руководство и оценка во время обучения осуществляется системой OpenSurgiSim в режиме реального времени. Прогресс и производительность стажеров записываются в режиме реального времени и сохраняются в облаке.

Автоматический – обучаемый должен сосредоточиться только на обучении, а не на измерении своей собственной производительности, и, следовательно, компонент оценки становится автоматическим. Оценка построена таким образом, что не мешает тренировочному процессу.

Беспристрастность. Измерение производительности не должно быть предвзятым и соответствовать известным стандартам. Следовательно, измерение и оценка производительности в субмодуле психомоторной подготовки выполняется автоматически с помощью алгоритма отслеживания объектов, который дает надежные результаты без какой-либо когнитивной предвзятости человека (в традиционных методах оценки человеческая предвзятость возникает со стороны эксперта или самого обучаемого). Аналогичным образом, измерение эффективности в субмодуле предоперационного планирования осуществляется путем выбора правильных ответов на основе определенных количественных параметров, измеряемых программным обеспечением (углы/расстояния/опции).

7) Учебный комплект «Сделай сам», а НЕ комплект для изготовления «Сделай сам» . Мы считаем, что навыки, время и усилия стажера (чьи специальности только клинические) должны быть потрачены только на обучение, а не на изготовление учебного модуля . Следовательно, OpenSurgiSim НЕ является комплектом для самостоятельного изготовления; это обучающий набор для самостоятельной работы. Учебный модуль может использоваться даже отдельным хирургом самостоятельно, а не только целой организацией, без необходимости каких-либо специальных технических или инженерных навыков. Сборка комплекта (для модуля психомоторного тренинга) очень проста, например, установка зажима для стола, установка веб-камеры или соединение двух частей кости (нужно сделать только один раз, а затем отработать все практические примеры на одной и той же установке). ).

Эта недорогая и легко воспроизводимая система обучения направлена ​​на увеличение числа хирургов-ортопедов, которые смогут квалифицированно и уверенно выполнять эти операции в странах с низким и средним уровнем дохода, где доступ к этому опыту ограничен. Таким образом, больше пациентов будут иметь доступ к экспертам в своих сообществах.

Обучение OpenSurgiSim

Доступ и требования

OpenSurgiSim — это облачное программное обеспечение, к которому можно легко получить доступ в любом месте и в любое время через компьютер, подключенный к Интернету, на сайте www.opensurgisim.com .. Чтобы использовать программное обеспечение для обучения, стажер должен зарегистрироваться и создать учетную запись. После регистрации пользователь может войти в систему в любое время и пройти обучение. Вся информация и ход обучения автоматически сохраняются в облаке. Для психомоторной тренировки обучаемому понадобится веб-камера, несколько зажимов/приспособлений для создания тренировочной установки. Стажеру также понадобятся базовые клинические инструменты для сверления и резки макетов костей (можно использовать либо ортопедическую дрель, либо обычную дрель с батарейным питанием). Макеты костей будут изготовлены путем 3D-печати модульного набора. Части набора можно собирать в различные деформированные кости для различных тематических исследований. Комплект продуманно спроектирован так, чтобы повторно использовать многие детали и сэкономить затраты на 3D-печать более чем на 60%.

Дополнительную информацию о доступе к программному обеспечению и требованиям к компьютерному оборудованию можно получить здесь : Доступ к OpenSurgiSim

На этой странице также объясняетсяметод специального доступа для целей оценки или демонстрации .

Предварительный дидактический компонент – Основные принципы коррекции деформаций

Сюда входят различные материалы для чтения и видеоролики, обучающие основным принципам коррекции деформаций. Материал для чтения почерпнут из различных достоверных источников. Материал прост для понимания и включает принципиальные схемы и аннотированное видео. Рекомендуется, чтобы слушатели прошли этот материал хотя бы один раз, прежде чем приступать к обучению на OpenSurgiSim.

Доступ к материалу можно получить по адресу: Основные принципы коррекции деформаций.

После того, как слушатели ознакомятся с основным материалом для чтения, доступ к программному обеспечению OpenSurgiSim можно будет получить на сайте www.opensurgisim.com.

Шаг 1. Обучение планированию предоперационной операции.

Эта часть OpenSurgiSim предназначена для обучения хирургов планированию операций при сложных деформациях костей нижних конечностей с использованием цифровых рентгеновских изображений на основе множества тематических исследований. Для этого для стажеров создается специальное программное обеспечение для планирования операций. Планирование операции включает оценку деформации и определение хирургических этапов (планирования), необходимых для исправления деформации, с использованием уникальных и тщательно отобранных рентгеновских изображений реального пациента. Это обучение проводится в рамках двух субмодулей — субмодулей планирования управляемой и неконтролируемой хирургии.. Управляемое планирование включает в себя набор рентгеновских исследований реальных пациентов, которые уже запланированы хирургами-экспертами-тренерами. Стажер может следовать пошаговым указаниям, отображаемым на экране, для выполнения планирования. Неуправляемое планирование включает в себя набор тематических исследований, в которых хирург-стажер должен планировать случаи самостоятельно, без какого-либо руководства. На каждом важном этапе планирования программное обеспечение будет задавать вопросы для оценки успеваемости стажера и расчета баллов для каждого случая.

Дополнительную информацию о том, как использовать подмодули планирования операции OpenSurgiSim, можно получить здесь: Руководство пользователя модуля планирования операции OpenSurgiSim.

Шаг 2 – Психомоторная тренировка

Это самая важная часть обучения, которая научит хирургов выполнять операции на 3D-печатных моделях костей на основе множества тематических исследований. Эта часть системы OpenSurgiSim предназначена для обучения хирургов применению принципов и навыков определения хирургических знаний/параметров во время планирования тематических исследований в ряде тематических исследований на основе физических моделей костей. Это включает в себя оценку деформации, сверление и фиксацию штифтов рельсового фиксатора в определенном положении и ориентации на кости, резекцию кости в запланированном положении+ориентации и, наконец, точную сборку имплантата рельсового фиксатора на штифты для достижения окончательной желаемой кости. коррекция. Это обучение будет проводиться в рамках двух субмодулей — управляемых и неуправляемых психомоторных субмодулей.. В ходе обучения под руководством обучаемый будет выполнять коррекцию деформации, следуя пошаговым инструкциям, а система навигации на основе дополненной реальности обеспечит обучаемому обратную связь в режиме реального времени и расширенные рекомендации. В неуправляемом обучении не будет руководства на основе AR.

Дополнительную информацию о том, как получить макеты костей, клинические инструменты, инструменты для настройки обучения и как использовать подмодули психомоторного обучения OpenSurgiSim, можно получить здесь: Руководство пользователя модуля обучения хирургии OpenSurgiSim Psychomotor- AR

Система самооценки

Компонент «Самооценка» интегрирован со всеми упомянутыми выше субмодулями: «Планирование операции» и «Психомоторная тренировка» (под руководством и без руководства). Он состоит из автоматического измерения производительности для всех субмодулей, а также системы оценок и анализа производительности, который помогает хирургам-стажерам самостоятельно оценить, насколько хорошо они обучились на каждом этапе управляемого и неконтролируемого субмодуля. Модули планирования операции и психомоторной подготовки с помощью интеллектуальной автоматической системы оценки, которая была разработана после сравнения системы оценки с навыками хирургов-экспертов-тренеров (это сравнение будет завершено, как только несколько экспертов пройдут обучение OpenSurgiSim). Измерение производительности основано на ответах стажера на вопросы, заданные в каждом конкретном случае планирования, а также на автоматическом измерении ошибок при сверлении, резке и коррекции деформаций в каждом психомоторном исследовании. На основе оценок каждого тематического исследования стажерам представляется общая оценка, оценка, меняющаяся в зависимости от завершения обучения, сравнение с оценками экспертов (будет завершено, как только многие пользователи будут использовать OpenSurgiSim) и оценка категории для методологического улучшения их пути обучения. .

Здесь описано, как измеряется и демонстрируется стажеру выполнение субмодуля «Планирование хирургического вмешательства» .

Как измеряется и демонстрируется обучаемому субмодуль «Психомоторная тренировка» производительность, описано здесь .

Дополнительную информацию о том, как анализ результатов успеваемости предоставляется стажеру для самооценки, можно найти здесь: OpenSurgiSim Assessment Framework.

Инновации

OpenSurgiSim построен на инновациях и передовых технологиях, таких как облачные вычисления, отслеживание объектов, дополненная реальность, 3D-печать и графика, не только для того, чтобы создать значительные улучшения по сравнению с традиционными подходами к обучению, но и для того, чтобы воплотить в жизнь конечную цель, а именно: «Как сделать костные операции лучше».

Чем OpenSurgiSim лучше традиционных подходов

Почему OpenSurgiSim сделает операции лучше

Мы стремимся создать OpenSurgiSim, чтобы сделать операции лучше, и для этого мы фокусируемся на его системе самооценки. Каждая ортопедическая операция, проводимая каждым хирургом, должна иметь одинаковый стандартный клинический результат. В настоящее время навыки хирургов различаются из-за отсутствия подготовки, отсутствия стандартов в обучении и отсутствия стандартов в оценке их эффективности. OpenSurgiSim создан для обучения хирургов одним и тем же стандартным способом, измерения производительности таким же стандартным способом и оценки производительности тем же стандартным способом и с точки зрения количественных показателей . Подобные стандарты обучения позволят подготовить хирургов с требуемым и стандартным уровнем знаний, компетентности и уверенности, что приведет к совершенству операций. И для этого мы построили систему самооценки какАВТОМАТИЧЕСКИЙ, ПРОИЗВОДИМЫЙ и НЕСМЕЩЕННЫЙ, и это обеспечивается такими инновациями, как облачное программное обеспечение (воспроизводимая производительность модуля), дополненная реальность (точная обратная связь по обучению в реальном времени) и отслеживание объектов (точное измерение и анализ производительности) в OpenSurgiSim.

Оценка

При создании OpenSurgiSim мы провели множество обсуждений концепций с экспертами GSTC, провели технические испытания и клинические испытания. Подробные итерации сборки и тестирования с причинами результатов и улучшениями приведены здесь:

Уже выполненные итерации разработки (с января 2021 г. по октябрь 2021 г.)

Необходимо выполнить итерации разработки ( с ноября 2021 г. по декабрь 2021 г. ) — прежде чем мы проведем клиническую оценку заключительной фазы.

Команда и роли

Команда OpenSurgiSim

Страницы команды OpenSurgiSim

Это список страниц , предоставленных командой OpenSurgiSim в рамках Global Surgical Training Challenge .