Spielerisch lernen, ernsthaft operieren

Die Integration von Virtual Reality (VR) und Gamification in die chirurgische Ausbildung stellt einen tiefgreifenden Wandel in der Art und Weise dar, wie chirurgische Fertigkeiten erlernt, geübt und perfektioniert werden. Diese fortschrittlichen Technologien bieten ein immersiveres, interaktiveres und motivierenderes Lernerlebnis, das die traditionellen Methoden ergänzt und erweitert. Im Folgenden wird der Einfluss dieser Technologien auf die chirurgische Ausbildung näher untersucht.

Reaktion auf die Begrenzung der Arbeitszeit

Die chirurgische Ausbildung, die traditionell durch ein intensives praktisches Training gekennzeichnet ist, erfuhr zu Beginn des 21. Jahrhunderts bedeutende regulatorische Veränderungen, beginnend mit der Begrenzung der Arbeitszeit für Assistenzärzte auf 80 Stunden pro Woche in den USA im Jahr 2003. Diese Entwicklung breitete sich schnell aus, und bis 2009 hatten die Schweiz und die Europäische Union Arbeitszeitbegrenzungen von 52 bzw. 48 Stunden pro Woche für chirurgische Auszubildende festgelegt.^(1–4) 

Diese Änderungen führten zu einer Verringerung der Fallzahlen der einzelnen Assistenzärzte während ihrer Ausbildung, was sich zwar negativ auf ihre praktische Erfahrung auswirkte, aber ihre Lebensqualität verbesserte.^(5–7) Um diese Lücke zu schliessen, wurden Initiativen zur Entwicklung chirurgischer Simulatoren und Trainingszentren gestartet, die grundlegende chirurgische Fertigkeiten vermitteln, die zuvor durch lange Präsenzzeiten erworben wurden.^(8–10) Es hat sich gezeigt, dass am Simulator erworbene Fähigkeiten erfolgreich in den realen Operationssaal übertragen werden können und dass Auszubildende, die ein Simulationstraining absolviert haben, bei fortgeschrittenen chirurgischen Eingriffen bessere Ergebnisse erzielen als Auszubildende ohne Simulationstraining.^{(11, 12)} 

Ansätze zur Förderung chirurgischer Fertigkeiten durch spielbasiertes Lernen und Videospiele werden zunehmend in die Ausbildung integriert, und Studien zeigen, dass Chirurgen mit Videospielerfahrung bessere Ergebnisse bei laparoskopischen Eingriffen erzielen.^(13,14) Technologische Fortschritte führen zu einer kontinuierlichen Verbesserung von Simulatoren durch die Integration künstlicher Intelligenz, wie das Projekt PROFICIENCY zeigt, das auf die Entwicklung innovativer Trainingswerkzeuge für chirurgische Simulationen abzielt. (www.surgicalproficiency.ch) 

Virtual Reality im chirurgischen Training – unbegrenzte Potenziale ohne endlose Wiederholungen

Die Technologie zur Simulation chirurgischer Eingriffe, z. B. in Bereichen wie der Wirbelsäulenchirurgie, Endoprothetik und Laparoskopie, entwickelt sich ständig weiter. Die Herausforderung besteht darin, die physikalischen Eigenschaften von Weichgewebe genau zu simulieren, um ein realistisches Training zu ermöglichen.⁽¹⁵⁾

VR revolutioniert die chirurgische Ausbildung durch realistisches, immersives Training. VR-Plattformen wie ORama VR⁽¹⁶⁾ bieten eine naturgetreue Nachbildung von anatomischen Strukturen und Operationssälen und ermöglichen so eine tiefere Lernerfahrung bei gleichzeitiger Kosteneffizienz.⁽¹⁷⁾ Risikofreies Üben und die Möglichkeit, aus Fehlern zu lernen, tragen zur Verbesserung der chirurgischen Praxis bei.⁽¹⁸⁾

Mit VR können chirurgische Fertigkeiten wissenschaftlich fundiert und effizient erlernt werden. Ein kompetenzbasierter Ansatz ermöglicht es den Lernenden, sich auf bestimmte Fertigkeiten zu konzentrieren und in ihrem eigenen Tempo voranzukommen, wodurch eine interaktive und individualisierte Lernumgebung geschaffen wird.⁽¹⁹⁾

Obwohl VR viele Vorteile bietet, gibt es Grenzen in Bezug auf Immersion und haptisches Feedback. VR sollte daher als Ergänzung zu realen Erfahrungen betrachtet werden. Die Integration von VR in ein schrittweises Trainingsmodell, ergänzt durch Gamification-Techniken, kann das Training bereichern und motivieren.

Gamification im chirurgischen Training – Training auf Vertiefungsstufe ist aufregend wie ein Videospiel!

Wie Kerfoot und Kissane (2014) gezeigt haben, erhöht die Integration von Gamification-Elementen in chirurgische Trainings das Engagement und die Kosteneffizienz.⁽²⁰⁾ Die Integration in VR-basierte Trainings bietet zusätzliche Vorteile wie die Steigerung von Ehrgeiz und Motivation.⁽²¹⁾ Projekte wie das des Forschungscampus STIMULATE⁽²²⁾ beschäftigen sich mit der Entwicklung von VR-Trainingsanwendungen mit Gamification-Elementen.

Synergien zwischen Gamification und Virtual Reality – die unschlagbare Kombination für ein motivierendes Lernabenteuer

Die Kombination von VR und Gamification schafft eine motivierende Lernumgebung, die den Grad der Interaktion erhöht und eine intuitivere Benutzererfahrung bietet.^{(22, 23)} Das Elo-System, das im Schach erstmals flächendeckend eingesetzt wurde, könnte beispielsweise zur Bewertung und Motivation von Fortschritten in der medizinischen Ausbildung eingesetzt werden.⁽²⁴⁾

Ausblick – vom Operationssaal zum VR-Erlebnis: Chirurgie und Gamification im Wandel

Für den effektiven Einsatz von VR in der medizinischen Ausbildung ist eine sorgfältige Integration in das chirurgische Curriculum notwendig. Projekte wie das Innosuisse Flagschiff-Projekt «Surgical Proficiency» und die Zusammenarbeit mit dem Swiss College of Surgeons zielen darauf ab, innovative Lehrmethoden unter Einhaltung hoher Qualitätsstandards in die medizinische Ausbildung zu integrieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Integration von VR und Gamification in die chirurgische Ausbildung nicht nur die Lernerfahrung verbessert, sondern auch die Effizienz und Sicherheit der chirurgischen Praxis erhöht. Es ist jedoch wichtig, dass diese Technologien sinnvoll in den Lehrplan integriert werden, um den grösstmöglichen pädagogischen Nutzen zu erzielen.