Исследование, во главе с Suvranu De, Дж. Эрик Джонссон ’22 Выдающихся профессора Разработки и глава Отдела Механических, Космоса и Ядерной Разработки; и Ксавьер Интес, преподаватель в Отделе Биоинженерии и директор Functional & Molecular Optical Imaging Laboratory; наряду с Arun Nemani, M.S., кандидат доктора философии в Отделе Биоинженерии в Ренселлеровском политехническом институте и первом авторе на исследовании, оценил хирургическое мастерство 19 студентов-медиков, шесть из которых практиковали сокращение задач на физическом симуляторе, восемь из которых практиковали на виртуальном симуляторе, и у пяти из которых не было практики. В прошлом месяце результаты исследования были представлены в американской Коллегии Хирургов Клинический Конгресс 2017.
«Мы планируем использование этих результатов исследования, чтобы создать прочные основанные на машинном обучении модели, которые могут точно классифицировать стажеров в успешно и неудачно обученные кандидаты, использующие функциональную мозговую активацию», сказал Немани.Студенты-медики, которые практиковали на физическом симуляторе, выполнили задачу в среднем за 7,9 минут с отклонением (±) из 3,3 минут. Те, кто использовал виртуальный стимулятор, сделали задачу за 13,05 минут (±2.6 минуты) против в среднем 15,5 минут (±5.6 минут) для группы, у которой не было практики (p Мозговое отображение измерило деятельность в основной двигательной зоне коры головного мозга, расположенной в лобном лепестке. Исследователи нашли, что у групп симулятора была значительно более высокая корковая деятельность, чем группа, у которой не было обучения.
«Показывая, что обученные предметы увеличили деятельность в основной двигательной зоне коры головного мозга, выполняя хирургические задачи, когда по сравнению с нетренированными предметами, наш неразрушающий мозговой подход отображения может точно определить хирургическую моторную профессиональную передачу от моделирования до экс-виво окружающей среды», сказал Немани.«Это – значительный прыжок в использовании неразрушающей мозговой технологии формирования изображений, чтобы определить количество человеческих моторных навыков и представляет изменение парадигмы, в котором хирурги и другие медицинские работники могут быть удостоверены и дипломированы однажды», сказал Сювраню Де, который также занимает должность советника способности Немани. Исследование основывается на долгой истории Центра Моделирования, Моделирования и Отображения в Медицине (CeMSIM) в продвижении ухода за больным посредством ультрасовременного исследования и инноваций."«Эти результаты демонстрируют, что оптическое нейроотображение обеспечивает количественные и стандартизированные метрики для оценки хирургического профессионального приобретения и экспертных знаний», сказал Интес. «Следовательно, оптическое нейроотображение исключительно помещено, чтобы играть центральную роль в развитии сделанных на заказ хирургических программ обучения для оптимальной профессиональной оценки приобретения и задержания, а также для облегчения бимануальных основанных на умении профессиональных удостоверений».Исследователи полагают, что это исследование – первое, которое покажет ясные функциональные изменения, которые переходят в хирургическое умение в людях, у которых было обучение симулятора. «Эта работа адреса, лежащие в основе неврологических ответов на увеличенное моторное профессиональное обучение, которое часто отсутствует в текущей хирургической литературе симулятора», сказал Немани.
По словам исследователей этого исследования, объективно определяя, достиг ли хирург в обучении моторных навыков, необходимых, чтобы провести операцию перед фактическим выполнением в хирургии, ИЛИ крайне важен. «Основанные на функции мозга метрики, которые не зависят от субъективных или неточных исполнительных метрик задачи, могут принести значительно больше объективности в хирургической профессиональной оценке перемещения», сказал Немани.Это исследование подчеркивает ценность моделирования и предварительного планирования операций, объективно показывая функциональные изменения в мозговой деятельности, поскольку хирурги осваивают новые навыки. «Теперь, мы можем определить количество изменений в мозговой активации как владелец стажеров хирургические задачи на симуляторе и перейти к более клинически соответствующей окружающей среде», сказал Немани.
«Эта работа подчеркивает власть и воздействие мультидисциплинарного сотрудничества в интерфейсе разработки, биомедицинских наук и вычисления», сказал Шехэр Гард, декан Школы Разработки в Ренсселере. «Я ощущаю, что этими результатами при соединении и измерении мозговой деятельности к мелкой моторике является только начало со многими более разнообразными заявлениями прибыть, который улучшит здравоохранение, здоровье человека и пригодность и качество жизни для мирового населения».Мультидисциплинарная, совместная команда включила исследователей из Ренсселера, Гарвардского университета, и Университету в Буффало позволяет видение Нового Политехникума, появляющейся парадигмы для высшего образования, которое признает, что глобальные проблемы и возможности настолько большие, что они не могут быть соответственно обращены даже самым талантливым человеком, работающим один. Ренсселер служит перекрестком для сотрудничества – работающий с партнерами через дисциплины, сектора и географические регионы – чтобы обратиться к сложным глобальным проблемам, используя самые современные инструменты и технологии, многие из которых развиты в Ренсселере. Исследование в Ренсселере обращается к некоторым самым неотложным технологическим проблемам в мире – от энергетической безопасности и устойчивого развития к биотехнологии и здоровью человека.
Новый Политехникум поддающийся трансформации в глобальном воздействии исследования в его инновационной педагогике, и в жизнях студентов в Ренсселере.Будущее исследование расширится, чтобы включать другие области коры головного мозга, связанные с моторным профессиональным изучением, такие как предлобная кора и дополнительные моторные области, по данным Nemani. «Эти следующие шаги помогут предоставить всестороннюю карту на функциональных изменениях в мозгу, когда хирургическое моторное умение увеличивается», он завершил.