Avaliação online de habilidades no processo de treinamento em anestesia regional em um simulador de realidade virtual

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Andrade, José Raul de Brito
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Ciências Exatas e da Saúde
Programa de Pós-Graduação em Modelos de Decisão e Saúde
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35547
Resumo: Competency-based education has gained prominence in Medical Education by proposing a curriculum that balances the assimilation of theoretical knowledge and the development of practical skills essential for professional practice. In anesthesiology, particularly in the spinal anesthesia technique, clinical competencies predominantly involve psychomotor skills acquired through direct practice. Traditionally, training occurs on patients under the supervision of tutors or experienced residents. However, students often report insecurity when treating patients for the first time. Moreover, the traditional model assesses skills through tutor observation, which can compromise the quality of feedback, especially in large classes. In response to these limitations, new approaches seek to enhance students’ clinical skills and ensure patient safety. In this context, virtual simulators emerge as a viable alternative for training, allowing interactions with a virtual environment that simulates reality. These simulators reduce costs and risks associated with conventional training while offering more opportunities for practice and real-time assessment of students’ skills. This study reinforces the hypothesis that assessing users’ cognitive and psychomotor skills in virtual reality environments is possible. This work proposes a complementary alternative to traditional training that focuses on assessing the acquisition of skills in spinal anesthesia through virtual reality simulation to explore the benefits of virtual simulators. To this end, experts defined the essential components for assessing this technique. Subsequently, the team developed an intelligent assessment model based on a rulebased system that provides relevant and enlightening feedback on user skills using metrics specific to spinal anesthesia techniques. Additionally, developers created a virtual simulator to support training and assessment aimed at training anesthesiology residents. The simulator incorporates tactile interaction resources and allows users to assess their skills after training. The system records the actions performed during training and generates a detailed report on user performance. The evaluation model underwent validation through tests conducted in random scenarios, encompassing all possible types of feedback provided by the simulator in the evaluation report. The simulator was tested for usability aspects using the System Usability Scale questionnaire. The overall average, calculated based on individual scores, reached 78.8 (minimum = 60; maximum = 90; range = 30), classifying the simulator as excellent. Thus, we conclude that evaluating the user’s cognitive and psychomotor skills regarding spinal anesthesia in virtual reality environments is feasible. Furthermore, frequent participation of specialists contributes to detailing information and enhancing the educational approach of virtual simulators for training, consequently improving the quality of the application.
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Moreover, the traditional model assesses skills through tutor observation, which can compromise the quality of feedback, especially in large classes. In response to these limitations, new approaches seek to enhance students’ clinical skills and ensure patient safety. In this context, virtual simulators emerge as a viable alternative for training, allowing interactions with a virtual environment that simulates reality. These simulators reduce costs and risks associated with conventional training while offering more opportunities for practice and real-time assessment of students’ skills. This study reinforces the hypothesis that assessing users’ cognitive and psychomotor skills in virtual reality environments is possible. This work proposes a complementary alternative to traditional training that focuses on assessing the acquisition of skills in spinal anesthesia through virtual reality simulation to explore the benefits of virtual simulators. To this end, experts defined the essential components for assessing this technique. Subsequently, the team developed an intelligent assessment model based on a rulebased system that provides relevant and enlightening feedback on user skills using metrics specific to spinal anesthesia techniques. Additionally, developers created a virtual simulator to support training and assessment aimed at training anesthesiology residents. The simulator incorporates tactile interaction resources and allows users to assess their skills after training. The system records the actions performed during training and generates a detailed report on user performance. The evaluation model underwent validation through tests conducted in random scenarios, encompassing all possible types of feedback provided by the simulator in the evaluation report. The simulator was tested for usability aspects using the System Usability Scale questionnaire. The overall average, calculated based on individual scores, reached 78.8 (minimum = 60; maximum = 90; range = 30), classifying the simulator as excellent. Thus, we conclude that evaluating the user’s cognitive and psychomotor skills regarding spinal anesthesia in virtual reality environments is feasible. Furthermore, frequent participation of specialists contributes to detailing information and enhancing the educational approach of virtual simulators for training, consequently improving the quality of the application.NenhumaO ensino por competências tem se destacado na Educação Médica, propondo um currículo que equilibre a assimilação de conhecimento teórico e o desenvolvimento de habilidades práticas essenciais para a atuação profissional. Na Anestesiologia, especialmente na técnica de anestesia raquidiana, as competências clínicas são predominantemente psicomotoras e adquiridas por meio da prática direta. Tradicionalmente, o treinamento ocorre em pacientes sob a supervisão de tutores ou residentes experientes. Contudo, estudantes frequentemente relatam insegurança ao atender pacientes pela primeira vez. Além disso, a avaliação das habilidades no modelo tradicional é realizada por meio da observação do tutor, o que pode comprometer a qualidade do feedback, especialmente em turmas numerosas. Em resposta a essas limitações, novas abordagens têm sido buscadas para aprimorar as habilidades clínicas dos discentes e garantir a segurança do paciente. Nesse contexto, simuladores virtuais emergem como uma alternativa viável para o treinamento, permitindo interações com um ambiente virtual que simula a realidade, reduzindo custos e riscos associados ao treinamento convencional, além de oferecer mais oportunidades de prática e avaliação online das habilidades dos estudantes. Este estudo defende a tese de que é possível avaliar as habilidades cognitivas e psicomotoras do usuário na execução da técnica de anestesia raquidiana em ambientes de Realidade Virtual. Com o intuito de explorar os benefícios dos simuladores virtuais, o objetivo deste trabalho é propor uma alternativa complementar ao treinamento tradicional, focando na avaliação da aquisição de habilidades em anestesia raquidiana através da simulação em Realidade Virtual. Para tanto, foram definidos, em colaboração com especialistas, os componentes essenciais para a avaliação dessa técnica. Posteriormente, foi definido um modelo inteligente de avaliação, fundamentado em um sistema baseado em regras, destinado a fornecer feedback pertinente e elucidativo sobre as habilidades dos usuários, utilizando métricas específicas da técnica de anestesia raquidiana. Além disso, foi desenvolvido um simulador virtual para apoiar o treinamento e a avaliação, voltado à formação de médicos residentes em anestesiologia. O simulador incorpora recursos de interação tátil e permite a avaliação das habilidades do usuário após o processo de treinamento. Ele registra as ações executadas durante o treinamento e, ao final, gera um relatório detalhado sobre o desempenho do usuário. O modelo de avaliação foi validado por meio de testes realizados em cenários aleatórios, abrangendo todos os tipos possíveis de feedback fornecidos pelo simulador no relatório avaliativo. O simulador também foi submetido a testes de usabilidade, utilizando o questionário System Usability Scale como instrumento de avaliação. A média global, calculada com base nos escores individuais, foi de 78,8 (mínimo = 60; máximo = 90; amplitude = 30), classificando o simulador como excelente. Assim, conclui-se que é viável avaliar as habilidades cognitivas e psicomotoras do usuário na execução da técnica de anestesia raquidiana em ambientes de Realidade Virtual. Além disso, observou-se que a participação frequente de especialistas contribui para o detalhamento das informações e melhora a abordagem educativa de simuladores virtuais para treinamento, elevando, consequentemente, a qualidade da aplicação.Universidade Federal da ParaíbaBrasilCiências Exatas e da SaúdePrograma de Pós-Graduação em Modelos de Decisão e SaúdeUFPBMachado, Liliane dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/0240551533292579Lopes, Leonardo Wanderleyhttp://lattes.cnpq.br/0982550255078545Andrade, José Raul de Brito2025-08-25T11:47:14Z2025-04-012025-08-25T11:47:14Z2024-12-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35547porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-08-26T06:00:22Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/35547Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-08-26T06:00:22Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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