腹腔镜手术虚拟模拟器训练中基于脑信号高级计算机化分析的认知负荷连续监测反映腹腔镜操作熟练度：一项使用新型无线设备的比较研究
神经元与认知
2021-04-13 v2
摘要
基于模拟的训练是获取实践技能的有效工具，特别用于在受控且无危险的环境中训练新外科医生；然而，测量受试者的认知负荷以判断其是否准备好进行真实手术十分重要。在本研究中，我们测量了医学生与实习医生在手术模拟器上的表现，同时用移动 EEG 设备监测其大脑活动。38 名医学生使用 Simbionix 模拟器完成一项任务，接受了 3 次实验，其间使用单通道 EEG 设备（Neurosteer 公司的 Aurora）测量其大脑活动。每次实验中，受试者使用腹腔镜器械对模拟器任务重复 3 次。各实验间任务的保留间隔不同，以考察任务期间或因夜间睡眠巩固而发生的表现与认知负荷生物标志物变化。受试者的行为表现在全部 3 次实验中随试次重复而提升。在实验 1 与 2 中，theta 频段活动随个体表现变好而显著下降，这由模拟器部分行为测量所展现。新型 VC9 生物标志物（此前已显示与认知负荷相关）随所有行为测量所显示的个体表现变好而显著下降。与既往研究一致，theta 随认知负荷降低与表现提高而下降，且新型生物标志物 VC9 对负荷变化表现出更高敏感性。总之，这些测量或可用于模拟腹腔镜任务期间的认知负荷神经影像评估。这有望扩展至评估不同医学模拟的有效性，从而为医务人员提供更高效训练，并测量真实腹腔镜手术中的认知与精神负荷。
引用
@article{arxiv.2010.09588,
title = {Continuous monitoring of cognitive load using advanced computerized analysis of brain signals during virtual simulator training for laparoscopic surgery, reflects laparoscopic dexterity. A comparative study using a novel wireless device},
author = {Maxim Bez and Neta B. Maimon and Denis Ddobot and Lior Molcho and Nathan Intrator and Eli Kakiashvilli and Amitai Bickel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09588},
year = {2021}
}