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Fragestellung/Zielsetzung: In der laparoskopischen Chirurgie müssen unerfahrene Operateure lernen, das auf dem laparoskopischen Bildschirm angezeigte Operationsfeld zu interpretieren. Derzeit leiten Experten unerfahrene Chirurgen bei laparoskopischen Eingriffen nur verbal an. Wir haben den iSurgeon entwickelt, der es dem Experten ermöglicht, Handgesten zu machen, die von einer Kamera erkannt und auf dem laparoskopischen Bildschirm in Augmented Reality (AR) angezeigt werden, um eine visuelle Expertenanleitung (Telestration) zu ermöglichen [1]. Auf diese Weise kann der Experte zusätzlich zu verbalen Anweisungen mit Hilfe von Gesten klarere Anweisungen geben. In dieser Studie wurden die Auswirkungen mit dem iSurgeon durchgeführter Anweisungen auf das Blickverhalten von Experten und Studierenden während laparoskopischer Prozeduren untersucht.

Methoden: In einer randomisiert-kontrollierten Cross-over-Studie führten 40 laparoskopisch naive Medizinstudierende 7 laparoskopische Grundaufgaben und eine laparoskopische Cholezystektomie an einer kadaverischen Schweineleber (Aufgabe 8) (siehe Abbildung 1 [Abb. 1]) mit iSurgeon oder nur mit verbalen Anweisungen durch. Wir verwendeten Pupil Core Eye-Tracking-Brillen, um die Blicke des Experten und der Studierenden zu erfassen. Das Blickverhalten wurde für die Aufgaben 1-7 durch Messung der Blicklatenz, der Blickkonvergenz und der kollaborativen Blickkonvergenz bewertet [2], [3]. Zur Messung der Leistung zählten wir die Fehler in den Aufgaben 1-7 und bewerteten die Studierenden mit strukturierten und standardisierten Scores in Aufgabe 8 – den globalen und spezifischen objektiven strukturierten Bewertung der technischen Fähigkeiten (OSATS).

Ergebnisse: Es wurde ein signifikanter Unterschied in den Aufgaben 1-7 für die Blicklatenz (p<0,01), die Blickkonvergenz (p<0,01) und die kollaborative Blickkonvergenz (p<0,01) festgestellt. Die Fehlerzahl war bei den Aufgaben 1-7 signifikant niedriger (0,18±0,56 vs. 1,94±1,80, p<0,01) und die Punktbewertungen für Aufgabe 8 waren mit iSurgeon signifikant höher (globaler OSATS: 29±2,5 vs. 25±5,5, p<0,01; spezifischer OSATS: 60±3 vs. 50±6, p<0,01).

Diskussion: Die AR-basierte Telestration mit dem iSurgeon verbesserte erfolgreich die chirurgische Leistung. Das Blickverhalten der Studierenden wurde verbessert, indem die Zeit von der Anweisung bis zur Fixierung der Ziele verkürzt wurde, was zu einer höheren Konvergenz der Blicke des Experten und der Studierenden während der Aufgabe führte. Auch die Konvergenz der Blicke der Studierenden und der Zielbereiche nahm mit dem iSurgeon zu.

Take Home Message: Dies deutet darauf hin, dass die AR-basierte Telestration genutzt werden kann, um die Blicke chirurgisch unerfahrener Medizinstudierenden zu lenken und deren Leistung bei laparoskopischen Aufgaben zu verbessern.