Apoiando as teorias modernas de aprendizagem, a realidade virtual serve como um complemento ou substituto para o ensino tradicional. Embora mais pesquisas precisem ser feitas para correlacionar esse novo método de aprendizado ao domínio do mundo real, os dados até agora são muito promissores.

A evolução da educação e treinamento cirúrgico

 A evolução da realidade virtual na cirurgia do ombro e cotovelo

Lohre R., Athwal GS, Warner JP, Goel DP A Evolução da Realidade Virtual na Cirurgia do Ombro e Cotovelo. 2020. Journal of Shoulder and Elbow Surgery International. 2020, 4(2): 215-223

O uso da realidade virtual (RV) em cirurgias de ombro e cotovelo tem níveis variados de evidência, de I a IV, e normalmente envolve ensaios educacionais randomizados controlados. No entanto, os termos e definições utilizados na literatura são muitas vezes redundantes, confusos ou desatualizados. O objetivo desta revisão foi caracterizar os usos anteriores de RV em cirurgia de ombro e cotovelo nos domínios pré-operatório, intraoperatório e educacional, incluindo trauma e cirurgia eletiva.

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Eficácia de Realidade Virtual Imersiva em Habilidades Cirúrgicas Ortopédicas e Aquisição de Conhecimento entre Residentes Cirúrgicos Sênior

Lohre R, Bois A, Athwal GS, Lapner P, Pollock J, Goel DP. Efetividade da Realidade Virtual Imersiva em Habilidades Cirúrgicas Ortopédicas e Aquisição de Conhecimento entre Residentes Cirúrgicos Sênior: Um Ensaio Clínico Randomizado JAMA Network Open. 2020, 3(12):e2031217

Simuladores de realidade virtual imersiva (iVR) são de interesse crescente para treinamento cirúrgico. A eficácia do treinamento de iVR em comparação com o treinamento em vídeo na aquisição de habilidades complexas foi estudada usando um ensaio clínico randomizado e controlado por intervenção que incluiu residentes de cirurgia ortopédica sênior de várias instituições no Canadá durante um único curso de treinamento. O treinamento cirúrgico com iVR demonstrou eficiência de aprendizado, conhecimento e transferência de habilidades superiores.

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Realidade virtual imersiva: uma mudança de paradigma em educação e treinamento

Ryan Lohre, MD e Danny P. Goel, MD, MSC, FRCSC, AAOS Now, “Immersive Virtual Reality: A Paradigm Shift in Education and Training”, janeiro de 2020.

O treinamento de cirurgiões aspirantes e estabelecidos permanece enraizado no modelo histórico de orientação junto com o aprendizado direto sobre os pacientes. No entanto, além do método clássico de aprendizagem halstediano de “ver um, fazer um, ensinar um”, existem outros métodos de aprendizagem bem pesquisados que a realidade virtual oferece. Aplicar poder de computação e gráficos modernos e altamente realistas cria um ambiente operacional envolvente que permite a repetição de procedimentos com variabilidade infinita. Os trainees testam suas habilidades, cometem erros, aceitam feedback, refletem e depois repetem até atingirem a proficiência. Isso tem o potencial para um aprendizado mais rápido e eficiente obtido por meio de maior experiência, criando um caminho acelerado para o domínio.

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Realidade virtual em endoscopia vertebral: uma mudança de paradigma na educação para apoiar cirurgiões de coluna

Ryan Lohre, Jeffrey C. Wang, Kai-Uwe Lewandrowski, Danny P. Goel, J Spine Surg, "Virtual reality in spinal endoscopy: a paradigm shift in education to support spine surgeons", janeiro de 2020

Com os avanços tecnológicos no processamento de computador, o estado da simulação de realidade virtual para treinamento em neurocirurgia e cirurgia ortopédica continua a melhorar. Seu uso foi endossado por sociedades e organizações médicas, e há um crescente corpo de apoio na literatura médica. Uma revisão sistemática englobou 38 estudos separados que ilustram o uso de realidade virtual, realidade aumentada e realidade mista em uma ampla gama de procedimentos. Os estudos encontraram melhorias nas habilidades técnicas e nos resultados dos pacientes no acompanhamento de curto prazo.

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Aquisição de habilidades complexas aprimoradas por realidade virtual imersiva

Lohre R., Bois A., Athwal GS, Goel DP CSES. Aquisição de habilidades complexas aprimoradas por realidade virtual imersiva: um teste controlado randomizado. J Bone Joint Surg Am. 2020, 102(6):e26

O objetivo deste estudo multicêntrico, cego e controlado randomizado foi determinar a validade e eficácia do treinamento de realidade virtual imersiva (iVR) na educação de residentes ortopédicos. O foco era alcançar a exposição ótima da glenóide. A URA demonstrou uma aquisição de habilidades técnicas e não técnicas de tradução substancialmente melhorada em relação ao aprendizado tradicional. Além disso, os resultados demonstram a validade de face, conteúdo, construto e transferência para iVR.

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Treinamento cirúrgico baseado em competência

Um estudo piloto para avaliar a validade de face e construto de um simulador de realidade virtual ortopédica

Feeley A, Feeley I, Merghani K, Sheehan E. Um estudo piloto para avaliar a validade de face e construção de um simulador de realidade virtual ortopédica. Prejuízo. 2021 julho;52(7):1715-1720. doi: 10.1016/j.injury.2021.04.045. Epub 2021, 16 de abril. PMID: 33926708.

This study aimed to identify the face and construct validity of the PrecisionOS trauma module proximal femoral nail procedure. Participants carried out a simulated proximal femoral nail on the POST immersive virtual platform following instruction on its use. The results demonstrated a statistically significant difference across all group’s novel performance, concluding the proximal femoral nail module on the PrecisionOS platform demonstrated good face and construct validity.

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Realidade virtual imersiva no treinamento cirúrgico endoscópico e aberto da coluna vertebral

Lohre R, Kim, L, Wang, J e Goel DP. Realidade Virtual Imersiva no Treinamento Cirúrgico Endoscópico e Aberto da Coluna. Avanços Técnicos em Cirurgia Minimamente Invasiva da Coluna, Navegação, Robótica e Realidade Aumentada e Virtual. Natureza Springer. (no prelo)

Simulation in surgical education provides trainees with opportunity to acquire or retain skill. Skill in spine surgery may be defined as technical or non-technical – procedural knowledge and understanding. Research into effectiveness of simulator training shows that initial and incremental improvements eventually plateau. The ability of the simulator to provide efficient and effective training correlative to real world experiences defines the simulator’s transfer effectiveness of skills.

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Resultados de oito anos de um Programa de Treinamento de Residência com Base em Competências em Cirurgia Ortopédica

Markku T. Nousiainen, Polina Mironova, Melissa Hynes, Susan Glover Takahashi, Richard Reznick, William Kraemer, Benjamin Alman, Peter Ferguson & The CBC Planning Committee (2018) Resultados de oito anos de um programa de treinamento de residência baseado em competência em cirurgia ortopédica, Professor de medicina, 40:10, 1042-1054, DOI: 10.1080 / 0142159X.2017.1421751

O uso de simulação no treinamento foi um elemento central de um programa de treinamento de residência piloto iniciado em 2009 pela Divisão de Cirurgia Ortopédica da Universidade de Toronto. Ele investigou a eficácia de um currículo baseado em competências (CBC) para um subconjunto de residentes, em comparação com uma abordagem estritamente baseada no tempo. A abordagem modularizada intensificou drasticamente os elementos de aprendizagem estruturados e o processo de avaliação. Oito dos 14 residentes que participaram concluíram seu treinamento de residência em quatro anos, em vez dos cinco tradicionais. Como resultado, a Divisão de Cirurgia Ortopédica tomou a decisão de adotar totalmente o CBC como o único modo de treinamento e avaliação no programa de treinamento de residência no ano letivo de 2013–14. No mesmo ano, o Royal College of Physicians and Surgeons of Canada determinou que todos os programas de especialização de pós-graduação no Canadá adotassem uma estrutura baseada em competências até o ano de 2022.

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Eficácia do treinamento com VR

Preferência dos Representantes de Dispositivos Cirúrgicos para Aprendizagem Experiencial via Realidade Virtual Imersiva

Lohre R, Goel DP. Preferência de Representantes de Dispositivo Cirúrgico para Aprendizagem Experiencial via Realidade Virtual Imersiva. Journal of Orthopaedic Experience and Innovation. 2022

O treinamento de RV imersivo é capaz de avaliar e rastrear o desempenho do aluno em SDR e é mais valorizado pelos SDRs do que os formatos de treinamento tradicionais. O custo de incorporação dessa tecnologia é 2,8 vezes menor que os atuais formatos didáticos e presenciais. Este é o primeiro estudo desse tipo a avaliar o uso de IVR na população SDR.

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Aplicação inovadora de treinamento de simulação de realidade virtual imersiva

Lohre R, Goel DP, Leveille L. Nova aplicação de treinamento de simulação de realidade virtual imersiva: um relato de caso. JAAOS Global Research and Reviews. JAAOS Global Research and Reviews. 2021, 5(11):e21.00114

Há evidências crescentes para o uso de realidade virtual imersiva (iVR) na educação ortopédica. Vários ensaios clínicos randomizados demonstram melhor desempenho do estagiário em relação ao controle quando medido em avaliações análogas da sala de cirurgia. Este é o primeiro relato de caso demonstrando atendimento direto ao paciente após o uso de iVR. As implicações de custo-efetividade por meio da transferência de habilidades e segurança do paciente são destacadas.

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Atenuando a deterioração da habilidade cirúrgica em ortopedia usando o aprendizado de simulação virtual

Lohre R, Warner JP, Morrey B, Athwal GS, Morrey M, Mazzocca A. Atenuando a deterioração da habilidade cirúrgica em ortopedia usando o aprendizado de simulação virtual JAAOS Global Research and Reviews. 2021, 5(10):e21.00193

A pandemia de COVID-19 interrompeu as estruturas de formação ortopédica. A deterioração da habilidade cirúrgica ortopédica pode ocorrer em dias a meses, dependendo do nível de habilidade inicial. Os pesquisadores determinaram que as estratégias de mitigação do declínio de habilidades devem usar as melhores tecnologias de evidências disponíveis e estruturas de cursos que satisfaçam os conceitos avançados de aprendizado. O currículo virtual, incluindo simuladores de realidade virtual imersiva (iVR), pode fornecer soluções econômicas para treinamento.

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Aprendizado real em um mundo virtual: como a RV pode melhorar os resultados de aprendizado e treinamento

Deliotte Insights, aprendizagem real em um mundo virtual: como a RV pode melhorar os resultados de aprendizagem e treinamento, 2018.

Os encarregados de treinar indivíduos para atuar em ambientes de alto risco enfrentam um dilema: como podem proporcionar os benefícios de aprender com a experiência sem os custos e perigos de colocar os trainees nessas experiências? A resposta é recriá-los usando a realidade virtual (VR). A RV apresenta situações realistas e envolventes repetidamente, construindo a experiência para lidar com essas situações antes de enfrentá-las no mundo real. A pesquisa mostrou que a realidade virtual reduz o tempo de aprendizagem e, ao mesmo tempo, aumenta a quantidade aprendida, ao mesmo tempo que melhora a retenção do conhecimento a longo prazo. Em cenários que vão desde o processamento de alimentos até o manuseio de gases industriais perigosos, a RV comprovadamente promove um aprendizado melhor e mais rápido. Mas quando ele realmente entra em uma classe própria, à parte de outros métodos de treinamento, é quando o corpo de conhecimento a ser alcançado é complexo.

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O valor do treinamento cirúrgico de RV

Tecnologias imersivas oferecem valor a curto e longo prazo

Lohre R, Morrey B, Goel DP. Tecnologias imersivas oferecem valor a curto e longo prazo. AAOS AGORA. 2020

A comunidade ortopédica global viu mudanças profundas no treinamento e na prática com as restrições impostas durante a pandemia do COVID-19. O volume cirúrgico, o gerenciamento da prática e a economia da saúde terão efeitos contínuos a jusante, e as restrições de viagem impediram os cirurgiões de participar de cursos e conferências. Este estudo analisa o impacto nas emissões de carbono com a utilidade da realidade virtual, ao mesmo tempo em que oferece educação significativa e orientação remota.

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Um simulador portátil de artroscopia do quadril demonstra boa validade de face e conteúdo com validade de construção incompleta

Feeley A, Turley L, Sheehan E, Merghani K. Um Simulador de Artroscopia de Quadril Portátil Demonstra Boa Validade de Face e Conteúdo com Validade de Construto Incompleta. Arthrosc Sports Med Rehabil. 17 de julho de 2021;3(5):e1287-e1293. doi: 10.1016/j.asmr.2021.05.009. PMID: 34712965; PMCID: PMC8527255.

O objetivo deste estudo foi avaliar a validade de face, conteúdo e construto de um módulo de artroscopia de quadril portátil em uma unidade ortopédica regional. O estudo concluiu que este simulador de artroscopia de quadril demonstrou validade de face e conteúdo aceitável. Os participantes relataram altos níveis de satisfação com o módulo. Além disso, o estudo é clinicamente relevante porque demonstra boa validade de face e conteúdo. A adição de feedback háptico em um simulador de artroscopia de quadril pode melhorar o aprendizado.

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Realidade Virtual e Aumentada para Treinamento Cirúrgico e Simulação em Artroplastia de Joelho.

Lohre R, Goh G, Parvizi J, Goel DP. Realidade Virtual e Aumentada para Treinamento Cirúrgico e Simulação em Artroplastia de Joelho. Arquivos de Cirurgia Ortopédica e Traumatológica (AOTS), 2021. 141(12):2303-2312

Este artigo examina o papel das tecnologias de realidade virtual imersiva (iVR), realidade aumentada e realidade mista na artroplastia do joelho. Esse espectro de integração de tecnologia de realidade estendida permite que os cirurgiões visualizem a anatomia específica do paciente, melhorem o planejamento pré-operatório e forneçam orientação intraoperatória. Os autores concluíram que as tecnologias de realidade estendida têm uma infinidade de aplicações potenciais em cirurgia ortopédica.

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Realidade virtual imersiva agrega valor aos programas de treinamento em cirurgia ortopédica

Goel, DP e Lohre, R. Realidade virtual imersiva agrega valor aos programas de treinamento cirúrgico ortopédico. Política de Gestão em Saúde e Inovação

A realidade virtual imersiva (URA) é uma inovação disruptiva que pode melhorar significativamente a qualidade do treinamento cirúrgico, ao mesmo tempo em que reduz os custos dessa educação. As evidências para IVR até agora mostram que, em comparação com o treinamento tradicional de biocompetências, IVR demonstra um efeito maior na melhoria de habilidades para estagiários cirúrgicos a um custo menor. O realismo inerente da experiência IVR pode substituir parcialmente o treinamento na sala de cirurgia, reduzindo assim os custos de oportunidade dos programas de treinamento.

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O uso da realidade virtual imersiva (URA) na educação ortopédica pediátrica

Lohre, R., Verhofste, B., Hedequist, D., Jacobson, J., & Goel, D. (2022). O uso da realidade virtual imersiva (URA) na educação ortopédica pediátrica. JPOSNA®4(S1). 

The traditional postgraduate surgical master-apprenticeship education model is undergoing a significant paradigm shift. For the past century, the transition from trainee to orthopaedic surgeon has been accomplished through stepwise integration of theoretical knowledge, observation of senior faculty, basic surgical skill acquisition, and gradual autonomy in complex procedures. Over the past decade, the explosion of virtual reality has heightened interest in this field for surgical residency training. The core principle of simulation training is “aprendendo fazendo” for acquisition and retention of surgical skills. It allows trainees to integrate theoretical knowledge with procedural skills in a risk-free setting prior to application in the operating room. Significant data supports the use of surgical simulation and virtual reality training modalities for skill acquisition in nearly every surgical specialty. The advancement in technology will allow immersive reality to become a standard educational platform in the future and this article provides a basic framework for understanding this ever-changing field.

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Publicação Pendente

Erro na orientação do implante para cirurgiões iniciantes versus especialistas

Lohre R, Bois A, Lapner P, Pollock J, Athwal GS, Goel DP. Erro na orientação do implante para cirurgiões iniciantes versus especialistas: o impacto positivo do aprendizado prático. JSES (enviado)

Glenoid baseplate orientation in reverse shoulder arthroplasty (RSA) influences clinical outcomes, complications, and failure rates. Novel technologies have been produced to decrease performance heterogeneity of low and high-volume surgeons. This study aimed to determine novice and experienced shoulder surgeon’s ability to accurately characterise glenoid component orientation in an intra-operative scenario. This paper highlights the importance of hands-on learning and skill transfer with implant orientation.

Como a realidade virtual imersiva está mudando a educação em artroscopia do quadril

Lohre R, Goel DP. How Immersive Virtual Reality is Changing Hip Arthroscopy Education. – (submitted)

Hip arthroscopy for treatment of altered hip morphology contributing to femoroacetabular impingement syndrome (FAI) has been shown in a large randomized trial as beneficial, and superior to conservative management.  Common complications are significant for low volume surgeons.  In 2018, Mehta et al. examined complication and reoperation rates of varying surgical experience to determine learning curves. They determined that hip arthroscopy is particularly, and unexpectedly demanding, with total surgical volumes of >519 cases producing the lowest rate of reoperation, at 2.6. We propose the addition of contemporary, immersive virtual reality (iVR) simulator education as a means for both novice and expert surgeons to learn the complex task of hip arthroscopy.

Melhoria nas habilidades translacionais e não técnicas com RV

Publicação Pendente

Um estudo recente investigou a validade e a eficácia do treinamento de realidade virtual imersiva para a educação de residentes em ortopedia, por meio de um ensaio clínico multicêntrico, cego e randomizado. Um grupo de residentes de 10 residentes ortopédicos seniores e um grupo de especialistas de cirurgiões de artroplastia de ombro treinados e experientes participaram. O estudo comparou a RV imersiva com o aprendizado tradicional (por meio de um artigo de jornal técnico), usando a exposição da glenoide como procedimento de teste. A eficácia do treinamento foi determinada pelas pontuações da Avaliação Estruturada Objetiva de Habilidades Cirúrgicas (OSATS), uma métrica de laboratório, respostas verbais e tempo de conclusão da tarefa. Entre os residentes de ortopedia, o grupo de VR imersivo de VR imersivo concluiu a atividade de aprendizagem e os testes de conhecimento significativamente mais rápido para uma redução no tempo de aprendizagem de 570%. Os resultados entre residentes e especialistas demonstraram a validade da RV imersiva em termos de realismo, o conteúdo de ensino e o construto aplicado e a transferência de habilidades.

O valor do treinamento cirúrgico virtual imersivo em ortopedia

Publicação Pendente

O valor na saúde tem sido tradicionalmente considerado uma relação entre a qualidade do resultado de uma condição balanceada e o custo do atendimento. A inovação que aprimora as habilidades do cirurgião e reduz os erros, a um custo reduzido, é uma forma direta de aumentar o valor. A tecnologia de simulação tem um impacto positivo na aquisição de habilidades técnicas e não técnicas, ao mesmo tempo que reduz a necessidade de tempo dispendioso na sala de cirurgia. Mas a pedra angular do valor da realidade virtual imersiva está em traduzir as habilidades aprendidas para a sala de cirurgia real. O valor aprimorado atinge todas as partes interessadas. Para cirurgiões: tempo reduzido para aprender habilidades novas e variáveis em relação aos métodos tradicionais. Para fabricantes de dispositivos médicos: custos reduzidos para trazer novos implantes e tecnologias ao mercado. Para hospitais: menos tempo no centro cirúrgico, tempos cirúrgicos mais curtos e menos erros. Para pacientes: redução de erros e melhores resultados.