微创手术方式和任务复杂性的对认知工作负载的影响:一项fNIRS研究

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 外科教育的外科教育
• 最少侵入性的手术

背景情况:

• 最少侵入性手术 (腹腔镜和机器人) 提供了好处,但在认知需求方面有所不同.
• 功能近红外光谱学 (fNIRS) 可以客观地监测外科学员的认知活动.
• 了解心理需求对于优化外科训练和表现至关重要.

研究的目的:

• 通过使用fNIRS.评估外科手术方式 (腹腔镜与机器人) 和任务复杂性的对认知工作负载的影响.
• 将现实世界中的认知工作量与基于模拟的培训环境进行比较.
• 为了将大脑激活模式与手术学员的任务表现相关联.

主要方法:

• 26名外科实习生执行了各种复杂性的标准化腹腔镜和机器人任务.
• 使用fNIRS测量认知工作负载,监测前额叶皮层 (PFC) 中的血液动力学反应.
• 与fNIRS数据一起,分析了任务完成时间和绩效指标.

主要成果:

• 腹腔镜手术显示前额叶皮层活动高于机器人手术,表明更大的认知需求,特别是结节.
• 增加任务复杂性显著增加精神负载和神经激活.
• 与基于模拟的培训相比,现实世界的外科训练引起了更高的认知参与.

结论:

• 机器人手术的认知工作量明显低于腹腔镜,这归因于人体工程学优势和增强的运动控制.
• 基于模拟的培训有效地准备了外科医生,但可能无法完全复制现实世界手术的认知需求.
• 将fNIRS等神经成像技术集成到外科教育中,可以提高技能学习和绩效评估.