Chirurgische Ausbildung im digitalen Zeitalter – Virtual Reality, Augmented Reality und Robotik im Medizinstudium Translated title: Surgical Education in the Digital Age – Virtual Reality, Augmented Reality and Robotics in the Medical School

Zusammenfassung

Hintergrund Die digitale Transformation der Medizin verändert den Beruf des Arztes. Augmented und Virtual Reality (AR/VR) und die Robotik erfahren einen zunehmenden Einsatz in unterschiedlichen klinischen Kontexten und bedürfen einer begleitenden Aus- und Weiterbildung, die bereits im Medizinstudium beginnen muss. Hier besteht aktuell eine große Diskrepanz zwischen dem hohen Bedarf und der Anzahl an wissenschaftlich überprüften Konzepten. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Konzeptionierung und strukturierte Evaluation eines neu entwickelten Lern-/Lehrkonzepts zur digitalen Transformation mit Fokus auf die chirurgische Lehre.

Methoden 35 Studierende haben in 3 Kursen des Blended-Learning-Curriculums „Medizin im digitalen Zeitalter“ teilgenommen. Das 4. Modul dieses Kurses thematisiert Virtual Reality, Augmented Reality und Robotik in der Chirurgie. Es gliedert sich in die folgenden Kursteile: (1) immersive Simulation einer laparoskopischen Cholezystektomie, (2) leberchirurgische Operationsplanung mittels AR/VR, (3) Basisfertigkeiten am VR-Simulator für robotische Chirurgie, (4) kollaborative OP Planung im virtuellen Raum und (5) Expertengespräch. Nach Abschluss des Gesamtcurriculums erfolgte eine qualitative und quantitative Evaluation des Kurskonzepts mittels semistrukturierter Interviews sowie anhand von standardisierten Prä-post-Evaluationsfragebögen.

Ergebnisse Im qualitativen Auswertungsverfahren der Interviews wurden 79 Textaussagen 4 Schwerpunktkategorien zugewiesen. Den größten Anteil (35%) nahmen hierbei Äußerungen zum „Expertengespräch“ ein, das von den Studierenden als elementarer Teil des Kurskonzepts gewertet wurde. Darüber hinaus empfanden die Studierenden den Kurs als horizonterweiterndes „Lernerlebnis“ (29% der Aussagen) mit einem hohen „Praxisbezug“ (27%). Die quantitative Studierendenevaluation zeigt eine positive Entwicklung für die Teilkompetenzen Wissen und Fertigkeiten sowie eine Tendenz zu einer positiven Haltung nach Kursabschluss.

Schlussfolgerung Die chirurgische Lehre ist zur Entwicklung digitaler Kompetenzen prädestiniert. Dabei muss die Geschwindigkeit des Veränderungsprozesses der digitalen Transformation im chirurgischen Fachgebiet beachtet und im curricularen Konzept verankert werden.

Abstract

Background The digital transformation of healthcare is changing the medical profession. Augmented/Virtual Reality (AR/VR) and robotics are being increasingly used in different clinical contexts and require supporting education and training, which must begin within the medical school. There is currently a large discrepancy between the high demand and the number of scientifically proven concepts. The aim of this thesis was the conceptual design and structured evaluation of a newly developed learning/teaching concept for the digital transformation of medicine, with a special focus on the influence of surgical teaching.

Methods Thirty-five students participated in three courses of the blended learning curriculum “Medicine in the digital age”. The 4th module of this course deals with virtual reality, augmented reality and robotics in surgery. It is divided into the following course parts: (1) immersive surgery simulation of a laparoscopic cholecystectomy, (2) liver surgery planning using AR/VR, (3) basic skills on the VR simulator for robotic surgery, (4) collaborative surgery planning in virtual space and (5) expert discussion. After completing the overall curriculum, a qualitative and quantitative evaluation of the course concept was carried out by means of semi-structured interviews and standardised pre-/post-evaluation questionnaires.

Results In the qualitative evaluation procedure of the interviews, 79 text statements were assigned to four main categories. The largest share (35%) was taken up by statements on the “expert discussion”, which the students consider to be an elementary part of the course concept. In addition, the students perceived the course as a horizon-widening “learning experience” (29% of the statements) with high “practical relevance” (27%). The quantitative student evaluation shows a positive development in the three sub-competences knowledge, skills and attitude.

Conclusion Surgical teaching can be profitably used to develop digital skills. The speed of the change process of digital transformation in the surgical specialty must be considered. Curricular adaptation should be anchored in the course concept.