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Tesis Doctoral
DOI
Documento
Autor
Nombre completo
Giselle Coelho Resende Caselato
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2019
Director
Tribunal
Figueiredo, Eberval Gadelha (Presidente)
Collange, Nelci Zanon
Otoch, Jose Pinhata
Pinto, Fernando Campos Gomes
Título en portugués
Uso de simuladores realísticos em neurocirurgia pediátrica
Palabras clave en portugués
Cirurgiões
Cranioestenose
Impressão tridimensional
Neurocirurgia
Neuroendoscopia
Simulação de alta fidelidade
Treinamento
Resumen en portugués
INTRODUÇÃO: A educação neurocirúrgica requer muitos anos de treinamento prático e supervisionado. O desenvolvimento de plataformas de simulação cirúrgica é, portanto, essencial para reduzir o risco de erros intraoperatórios potencialmente graves decorrentes da inexperiência. Este estudo considera o treinamento cirúrgico para tratamento de hidrocefalia e cranioestenose. OBJETIVOS: Propor uma nova ferramenta para a educação neurocirúrgica, associando à simulação virtual e realística (realidade mista), para a correção da cranioestenose (tipo escafocefalia) e treinamento neuroendoscópico. MÉTODOS: Os simuladores físicos foram confeccionados com um silicone emborrachado termorretrátil e termossensível. Para validar os modelos de neuroendoscopia e cranioestenose, cirurgiões experientes participaram deste estudo usando vídeos de reconstrução tridimensional desenvolvidos pelo programa 3DS Max. Questionários sobre o papel dos simuladores virtuais e realísticos foram aplicados aos neurocirurgiões em relação à aplicabilidade da simulação de realidade mista para ambos os treinamentos cirúrgicos. O modelo virtual craniano foi criado com a obtenção de imagens no formato DICOM. Esta informação foi então processada usando um algoritmo de computação para gerar um biomodelo tridimensional em resina. O modelo e suas possibilidades de treinamento também foram avaliados qualitativamente por uma equipe de neurocirurgiões. Posteriormente, os especialistas avaliaram a aplicação da ferramenta para residentes em neurocirurgia. RESULTADOS: Os cirurgiões experientes consideraram a simulação mista como uma ferramenta potencial para o treinamento de novos residentes em neurocirurgia. Mais de 94% deles julgaram os simuladores adequados considerando aspectos como peso, posicionamento cirúrgico, dissecção por planos e reconstrução craniana. Em relação à experiência do modelo, cinco neurocirurgiões especialistas e 12 residentes de neurocirurgia participaram da avaliação. Todos consideraram a ferramenta positiva para o treinamento proposto. Os especialistas comentaram sobre quão interessante o modelo pode ser, instigando a compreensão das razões de cada etapa cirúrgica e de como atuar nelas. Os residentes apresentaram melhor clareza na visualização tridimensional, auxiliando indiretamente na compreensão da técnica cirúrgica. Além disso, eles notaram uma notável redução de erros em cada tentativa de montar o modelo. Os residentes consideraram ser um método de ensino cuja avaliação é objetiva e clara. CONCLUSÃO: Uma mistura de simulação física e virtual fornece previamente as habilidades psicomotoras e cognitivas necessárias, que são adquiridas apenas durante a aprendizagem prática cirúrgica. Finalmente, o quebra-cabeça pode ser uma importante ferramenta complementar, permitindo graus variados de imersão e realismo. Forneceu uma noção de realidade física, oferecendo informações dinâmicas simbólicas e geométricas, com rica visualização tridimensional. O uso de simuladores pode potencialmente melhorar e abreviar a curva de aprendizado dos cirurgiões
Título en inglés
The use of realistic simulators in pediatric neurosurgery
Palabras clave en inglés
3D printing
Craniosynostosis
High fidelity simulation
Neuroendoscopy
Neurosurgery
Surgeons
Training
Resumen en inglés
that requires many years of supervised hands-on training. The development of surgical simulation platforms is therefore essential to reducing the risk of potentially serious intraoperative errors arising from inexperience. This study considers the surgical training for hydrocephalus and craniosysnostosis treatment. OBJECTIVES:To propose a new tool for neurosurgical education, associating virtual and realistic simulation (mixed reality), for craniosynostosis correction (scaphocephaly type) and neuroendoscopic training. In addition, we sought to develop a "puzzle" to simulate the scaphocephaly surgical correction using Renier"s "H" technique and to evaluate the learning impact for neurosurgery residents. METHODS: Physical simulators were made with a synthetic thermo-retractile and thermosensible silicone rubber. In order to validate the neuroendoscopy and craniosynostosis models, experienced surgeons participated in this study using tridimensional reconstruction videos developed by 3DS Max program. Questionnaires regarding the role of virtual and realistic simulators were applied to experienced neurosurgeons regarding the applicability of the mixed reality simulation for both surgery training. The puzzle cranial model was created by obtaining images through a multi slice CT scan DICOM format. This information was then processed using a computing algorithm to generate a three-dimensional biomodel in resine. The puzzle and its training possibilities were also evaluated qualitatively by a team of expert neurosurgeons. Subsequently the experts evaluated the application of the tool for residents in neurosurgery and the residents also evaluated the experience. RESULTS: The experienced surgeons considered the mixed reality simulation as a potential tool for training new residents in neurosurgery. More than 94% found the simulators appropriate considering aspects such as weight, surgical positioning, dissection by planes, and cranial reconstruction. Regarding the puzzle experience, five experts neurosurgeons and 12 neurosurgery residents participated in the evaluation. All considered the tool positive for the proposed training. The experts have commented on how interesting the model may be by instigating the understanding of the reasons for each surgical step and how to act in them. Residents presented better clarity in the three-dimensional visualization of the step by step, indirectly aiding in the understanding of the surgical technique. In addition, they noted a notable reduction of errors with each attempt to assemble the puzzle. Residents considered it to be a teaching method that makes assessment objective and clear. CONCLUSION: A mixture of physical and virtual simulation provide the required psychomotor and cognitive skills previously acquired only during practical surgical apprenticeship. Finally, puzzle in cranial shape may be an important complementary tool, allowing varying degrees of immersion and realism. It provided a notion of physical reality, offering symbolic, geometric and dynamic information, with rich tridimensional visualization. The simulators use may safely improve and abbreviate the surgeons learning curve
 
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Fecha de Publicación
2019-07-01
 
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