virtX - Ein rechnergestütztes System zum Training des intraoperativen Einsatzes eines mobilen Bildverstärkers

virtX - a computer based system for training the intrasurgical use of mobile image intensifier systems

Hintergrund und Fragestellung: Die korrekte intraoperative Positionierung und Einstellung eines mobilen Bildverstärkers (auch C-Bogen) kann zurzeit theoretisch mit Hilfe von Lehrbüchern erlernt, am Gerät selbst aber nur ohne visuelle Rückmeldung, d.h. ohne ein zur Ausrichtung korrespondierendes Röntgenbild, trainiert werden. Hieraus ergibt sich die Fragestellung, inwiefern das Training der Handhabung und richtigen Einstellung des C-Bogens in verschiedenen Operationsszenarien durch ein C-Bogen Simulationssystem als Teil eines CBT-Systems (Computer Based Training) unterstützt werden kann. Methoden: In Kooperation mit Ärzten aus Unfallchirurgie und Radiologie wurde das computer-basierte Trainingssystem virtX entwickelt. virtX kann dem Nutzer verschiedene Aufgaben zur Einstellung eines C-Bogens stellen und die Ausführung und das Ergebnis bewerten. Die Aufgaben können mit Hilfe eines Autorensystems erstellt und vom Trainierenden in verschiedenen Modi erfüllt werden: im rein virtuellen Modus oder im kombinierten virtuell-realen Modus. Im rein virtuellen Modus steuert der Nutzer den virtuellen C-Bogen in einem virtuellen OP-Saal mittels einer grafisch-interaktiven Benutzungsoberfläche. Im virtuell-realen Modus hingegen wird die Ausrichtung eines realen C-Bogens erfasst und auf den virtuellen C-Bogen übertragen. Während der Aufgabenerfüllung kann der Benutzer zu jeder Zeit ein realitätsnahes, virtuelles Röntgenbild erzeugen und dabei alle Parameter wie Blendenstellung, Röntgenintensität, etc. wie bei einem realen C-Bogen steuern. virtX wurde auf einem dreitägigen Kurs für OP-Personal mit 120 Teilnehmern eingesetzt und auf der Basis von Fragebögen evaluiert. Ergebnisse: Von den Teilnehmern gaben 79 einen ausgefüllten Evaluations-Fragebogen ab. Das Durchschnittsalter der 62 weiblichen und 15 männlichen Teilnehmer (zwei o.A.) lag bei 34 ± 9 Jahren, die Berufserfahrung bei 8,3 ± 7,6 Jahren. 18 Personen (23%) gaben an, gelegentlich mit einem C-Bogen zu arbeiten, 61 (77%) arbeiteten regelmäßig damit. Über 83% der befragten Teilnehmer empfanden virtX als eine sinnvolle Ergänzung zur herkömmlichen Ausbildung am C-Bogen. Das virtuelle Röntgen wurde mit einer Zustimmung von 91% der befragten Teilnehmer als besonders wichtig für das Verständnis der Arbeitsweise eines C-Bogens beurteilt. Ebenso erhielt der kombinierte virtuell-reale Modus mit 84% Zustimmung einen vergleichsweise hohen Stellenwert. Schlussfolgerung: Die Befragung zeichnet ein positives Bild der Akzeptanz des virtX-System als substanzielle Ergänzung zur herkömmlichen Ausbildung am C-Bogen.
Background and objectives: Currently the correct intrasurgical positioning and adjustment of mobile X-ray image intensifiers (C-arm) can be learned theoretically through the use of textbooks, the practical training with the device itself suffers from the lack of visual feedback, i.e. radiographs corresponding to the adjustment of the C-arm. This leads to the question, whether the training of correct operation and adjustment of a C-arm in different operation scenarios can be supported by a C-arm simulation system being part of a CBT system (Computer Based Training). Methods: In co-operation with physicians from accident surgery and radiology the computer-based training system virtX was developed. virtX confronts the user with different exercises of C-arm adjustment and evaluates their execution and the results. These tasks can be created with the help of an authoring tool and can be accomplished by the trainee in different modes: a pure virtual mode and a combined virtual-real mode. In the pure virtual mode the user controls the virtual C-arm in a virtual operating theatre via the graphic-interactive virtX user interface. In the virtual-real mode however the position and orientation of a real C-arm are detected and mapped onto the virtual C-arm. At any time during the completion of an exercise the user can produce a close-to-reality, virtual radiograph and can control all parameters, like the positions of the apertures, X-ray intensity, etc. virtX was used on a three-day course for OR personnel with 120 participants and evaluated using questionnaires. Results: 79 of the participants returned a questionnaire. The average age of the 62 female and 15 male participants (two n.s.) was 34 ± 9 years, their professional experience was 8.3 ± 7.6 years. 18 persons (23%) indicated to work occasionally with a C-arm, 61 (77%) worked regularly with it. Over 83% of the interviewed participants considered virtX a useful addition to the conventional C-arm training. With an acceptance of 91% of the participants the virtual radiography was judged particularly important for understanding C-arm functioning. With 84% acceptance the combined virtual-real mode also got a comparatively high rating. Conclusion: The evaluation results show a high degree of acceptance of the virtX system as a substantial enhancement of conventional C-arm training.

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Metadaten
Author:Oliver Johannes Bott, Markus Wagner, Michael Teistler, Christopher Duwenkamp, Christoph Alexander Ahrens, Jan-Henrik Grobe, Kimmel. Robert, Andre Lörchner, Björn Raab, Klaus Michael Stürmer, Dietrich Peter Pretschner, Klaus Dresing
URN:urn:nbn:de:bsz:960-opus-3475
Document Type:Article
Language:German
Year of Completion:2006
Release Date:2011/04/05
Tag:C-Bogen
C-arm; computer based training; orthopaedic surgery; trauma surgery; virtual radiography
SWD-Keyword:Computerunterstütztes Lernen; Digitale Radiographie; Orthopädische Chirurgie; Unfallchirurgie
Source:erschienen in: GMS Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie, Band 2 (3), 2006
To order the print edition:656561920
Institutes:Fakultät III - Medien, Information und Design
Dewey Decimal Classification:610 Medizin und Gesundheit
Licence (German):License LogoCreative Commons - Namensnennung, Nicht kommerziell, Keine Bearbeitung