시선추적 기술을 이용한 흉강경 수술 훈련 개선

퉁지대학교의 징시 첸 부교수와 중국 의학원 암병원 흉부외과의 량 자오 박사는 의학 분야의 기술 전수를 연구하는 혁신적인 연구팀을 구성했습니다. 이들은 의료 전문 지식과 시선추적을 결합하여 의과대학의 흉강경 수술 교육을 개선했습니다. 최근 연구에서 연구팀은 Tobii Pro Fusion과 Tobii Pro Lab을 사용하여 흉부외과 훈련의 객관적인 테스트 표준으로서 안구 움직임 지표의 중요성을 조사했습니다.

오늘날 모든 흉부 수술의 90% 이상이 흉강경( –, 끝에 카메라가 달린 작고 유연한 관으로 외과의가 흉강 내부를 볼 수 있게 해주는 장비)을 통해 이루어집니다. 흉강경 수술은 기존의 개복 수술 방식에 비해 초보 외과의사에게 새로운 도전 과제를 제시합니다. 흉강경 수술에서는 손이나 기구를 통한 촉각 피드백이 제한되고 흉강경 렌즈를 통해 비디오로 캡처된 시각적 피드백만 사용할 수 있습니다. 또한 대부분의 수술 술기 교육은 지도 외과의의 주관적인 판단에 기반하고 있으며 객관적인 평가 도구가 부족합니다. 이러한 모든 요소는 초보 흉부외과 의사의 교육에 부정적인 영향을 미칩니다.

시선추적을 통해 초보 외과의와 숙련 외과의의 시각적 전략을 밝혀냅니다.

시선추적은 개인의 시각적 주의력과 다양한 인지 과정을 효과적으로 포착할 수 있습니다. 특정 시나리오에서 시선추적을 통해 얻은 데이터는 개인이 환경을 인식하고 정보를 처리하며 지식과 기술을 적용하는 방식을 조명하는 귀중한 정보원이 됩니다. 시선추적 기술은 큐 비디오 교육을 통해 신입 의사의 교육을 가능하게 하고 학습 과정 전반에 걸쳐 객관적이고 교육적인 피드백을 제공할 수 있는 혁신적인 도구로 주목받고 있습니다.

본 연구에서 연구진은 흉강경 수술 영상에서 전문 외과의의 눈동자 움직임을 관찰하고 따라하는 것이 초보 외과의의 학습 과정을 향상시킬 수 있는지 알아보고자 했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 2단계 시선추적 연구를 수행했습니다. 그들은 Tobii Pro Fusion 아이 트래커와 Tobii Pro Lab 을 사용하여 자극 제시, 데이터 수집 및 분석을 수행했습니다.

첫 번째 실험 단계에서 연구진은 흉강경 해부 영상을 시청하는 동안 숙련된 외과의와 초보 외과의의 시선추적을 실시했습니다. 분석에서 연구진은 특정 관심 영역(AOI)과 관심 시간(TOI) 내에서 두 가지 주요 유형의 안구 움직임 지표를 조사했습니다:

• 인지 처리 및 정보 습득 영역을 반영하는 새케이드 기반 지표.

• 주의 집중, 인지 처리 및 학습 효율성 영역에 대한 인사이트를 얻을 수 있는 고정 기반 지표입니다.

연구 결과, 수술 동영상을 시청하는 동안 두 그룹 간의 시선 패턴에 상당한 차이가 있는 것으로 나타났습니다. 숙련된 의사는 비디오의 중요한 세부 사항에 더 오래 집중하고 주요 해부학적 구조에 주의를 기울인 반면, 초보 의사는 주요 부위에서 시선을 이탈하고 관련 없는 부위에 더 많은 시간을 집착하는 경향이 있었습니다.

연구의 두 번째 단계에서는 초보 외과의사 코호트를 두 그룹으로 나누어 원본 수술 동영상(대조군)과 전문가의 안구 움직임 궤적이 추가된 동일한 동영상(실험군)을 시청하도록 했습니다. 사후 테스트 결과 실험 그룹이 수술 과정의 세부 사항을 더 잘 이해하여 학습 능력이 크게 향상된 것으로 나타났습니다.

출판

Ji, Y., Kong, Z., Deng, Y., Chen, J., Liu, Y., & Zhao, L. (2022). 비디오 보조 흉강경 수술 교육에서 아이 트래커의 역할 : 흉강경 수술에서 초보자와 전문 외과 의사 간의 시각 전략 차이. 중개의학 연보, 10(10), 592–592.