La simulación como herramienta de enseñanza y aprendizaje quirúrgico / Surgical simulation as a teaching and learning tool

La simulación es la técnica de replicar un proceso o situación. El objetivo de la simulación quirúrgica es transferir de manera efectiva las habilidades adquiridas en el laboratorio al quirófano, reduciendo las curvas de aprendizaje y los costos operativos. Objetivos : Describir la utilización, ventajas, desventajas, y estado actual de la práctica basada en simulación como método de enseñanza y aprendizaje para la capacitación de residentes y cirujanos en los programas de formación quirúrgica, según lo reportado en la literatura científica actual. Métodos : Se realizó una búsqueda en la literatura utilizando palabras claves. Se sintetizaron los hallazgos de cada estudio en una revisión narrativa. Resultados : La simulación quirúrgica es una herramienta educativa que confiere ventajas únicas. Permite el desarrollo de programas de formación flexibles e individualizados, enfatiza el aprendizaje basado en problemas, basado en competencias y basado en destrezas, y acelera el proceso de aprendizaje al ofrecer entornos seguros para practicar procedimientos quirúrgicos complejos. Además, respalda la retroalimentación y el análisis posterior, fomenta la formación multidisciplinaria y facilita la investigación y la innovación, mejorando en última instancia la calidad de la atención médica. Conclusiones : Las ventajas prácticas de los programas de formación estructurados han convertido a la educación basada en la simulación en un método de enseñanza factible, confiable y altamente atractivo. La simulación no solo contribuye al desarrollo profesional de los residentes, sino que también mejora la seguridad del paciente y la calidad general de los servicios de salud(AU)

Simulation is the act of replicating a process or situation. The objective of surgical simulation is to effectively transfer the skills acquired in the laboratory to the operating room, reducing the learning curves and operational costs. Objectives: To describe the use, advantages, disadvantages, and current state of simulation-based practice as a method of teaching and learning for the training of residents and surgeons in surgical training programs, as reported in the current scientific literature. Methods: A literature search was conducted using keywords. The findings of each study were synthesized in a narrative review. Results: Surgical simulation is an educational tool that offers unique advantages. It allows for the development of flexible and individualized training programs, emphasizes problem-based, competency-based, and skill-based learning, and accelerates the learning process by providing safe environments to practice complex surgical procedures. Furthermore, it supports feedback and post-analysis, encourages multidisciplinary training, and facilitates research and innovation, ultimately enhancing the quality of healthcare. Conclusions: The practical benefits of structured training programs have made simulation-based education a feasible, reliable, and highly attractive teaching method. Simulation not only contributes to the professional development of residents but also improves patient safety and the overall quality of healthcare services(AU)

Impact of the COVID-19 pandemic on surgical skills training in pediatric surgery residents.

PURPOSE: To analyze the initial impact of the SARS-CoV-2 pandemic on surgical skills training and performance of Pediatric Surgery Residents. METHODS: Retrospective study considering the modifications on the Pediatric Surgery Residency training from March 1st-May 31st, 2020. Exposure to OR learning opportunities was compared to the same 2018-2019 trimesters. An anonymous survey about self-perception on surgical skills development was also performed. RESULTS: Residents performed 209 procedures as leading surgeons during the 2020 trimester with a mean number of surgeries per resident of 20.9, representing a reduction of 46% and 56.8% compared to the 2018-2019 averages, respectively. Reduction in both the number and the percentage of total procedures (n: 209, 56.8%) compared to both 2019 (n: 354, 68.7%, p: 0.000272) and 2018 (n: 420, 76.1%, p < 0,00,001) showed statistical correlation with no changes in their complexity pattern. From the survey (response rate: 100%), hours dedicated to simulation-based training were highly increased. More time was spent studying, but only 60% achieved better preparation for surgery and 70% perceived a decrease in surgical confidence. CONCLUSIONS: Even though the pandemic promoted new teaching strategies and the use of simulation-based training, it drastically reduced "on-the-job" learning opportunities with potential effects on residents' performance and self-confidence during surgery.

Comparison of suturing models: the effect on perception of basic surgical skills.

BACKGROUND: Acquisition of Basic Surgical Skills (BSS) are essential for medical students. The objective was to determine it's fidelity impact. METHODS: Using four suturing models (SM) (pigskin, sponge, commercial pad, and orange), SM-quality and student-SM interaction were evaluated. After a 1-h class, participants were divided into groups and randomly assigned exercises in SM in 15-min intervals. The experiment included completing three individual simple stitches and a 3-stitch continuous suture in each SM. RESULTS: Eighty-two medical students participated. Suturing quality was better in pigskin and sponge, which were also the preferred models (p < 0.001). Significant differences in quality between the insertion and exit point, and firmness of knots (p < 0.05) in both simple and continuous sutures, as well as between length and distance in continuous ones (p < 0.001) were identified. CONCLUSIONS: Acquisition and quality of BSS are influenced by the intrinsic characteristics of SM. An adequate degree of resistance, consistency, and elasticity are necessary.

Programa de Simulación Neuroquirúrgica / Neurosurgical Simulation Program

Objetivo: Describir un programa de entrenamiento básico para implementar en la residencia de Neurocirugía con una metodología estructurada, diferentes niveles de complejidad y elementos de fácil adquisición. Introducción: La simulación se define como el uso de modelos para imitar experiencias de la vida real. Debido a la complejidad del aprendizaje en Neurocirugía, el programa de la Residencia debería incluir entrenamiento básico mediante simulación que permita al residente entrenarse en habilidades básicas fuera del quirófano, o bien, desarrollar y complejizar las ya aprendidas. Materiales y Métodos: Se realizó un programa de entrenamiento básico a desarrollar en el Centro de Simulación Quirúrgica del Hospital italiano, dividido en tres niveles de complejidad quirúrgica. Se idearon distintos ejercicios con materiales accesibles, de bajo costo y replicables. El programa se diseñó para ser llevarse a cabo con una frecuencia de una vez por semana durante cinco horas. Discusión: Los modelos propuestos presentan fácil acceso y alta disponibilidad; y permitieron el desarrollo de habilidades microquirúrgicas desde etapas muy tempranas de la residencia, abarcando la utilización del instrumental microquirúrgico y la magnificación microscópica, y simulando distintas técnicas quirúrgicas en materiales biológicos y sintéticos realistas; enmarcado por un programa basado en objetivos sin límites de repeticiones. La evaluación con un neurocirujano Senior permitió brindar un espacio relajado de enseñanza y debate, sin ser influenciado por las presiones propias de la cirugía. El aprendizaje de técnicas quirúrgicas se basa en la repetición de maniobras específicas, por lo que el desarrollo de habilidades quirúrgicas en ámbitos académicos no asistenciales es fundamental en cualquier aprendizaje quirúrgico. Conclusión: La simulación en el entrenamiento neuroquirúrgico sigue siendo un campo de estudio que requiere mayor investigación y validación en su implementación. En nuestra experiencia resulta una herramienta sumamente favorable para su posterior aplicación en procedimientos quirúrgicos reales, que podría mejorar y homogeneizar la enseñanza en programas de formación quirúrgica

Objective: To describe a basic training program to implement at neurosurgery residency with a structured methodology, different complexity levels, and easily acquired elements. Introduction: Simulation is defined as use of models to imitate real life experiences. Due to complexity of neurosurgery learning, residency program should include simulation training that allows the resident learning basic skills outside the operating room and develop practices learned. Materials and methods: A training program was developed at Centro de Simulación Quirúrgica del Hospital Italiano, divided into three surgical complexity levels. Different exercises were designed with accessible, low cost and replicable materials. This program is carried out with a frequency of once a week, five hours each. Discussion: The proposed models have easy acquisition and high availability, allowing the development of microsurgical skills since early stages in residency, including the use of microsurgical instruments and microscopic magnification, surgical techniques in realistic biological and synthetic materials, based on a program with objectives without repetition limits. The evaluation with a senior neurosurgeon allowed providing a relaxed teaching space, without pressures of surgery. Learning of surgical techniques is based on repetition, so the development of surgical skills in non-assistance academic fields is fundamental in any surgical learning. Conclusion: Simulation in neurosurgical training remains a field that requires further investigation and validation in its implementation. In our experience, it is an extremely favorable tool because its subsequent application in real life procedures, which could improve and standardize surgical programs teaching

Operational framework and training standard requirements for AI-empowered robotic surgery.

BACKGROUND: For autonomous robot-delivered surgeries to ever become a feasible option, we recommend the combination of human-centered artificial intelligence (AI) and transparent machine learning (ML), with integrated Gross anatomy models. This can be supplemented with medical imaging data of cadavers for performance evaluation. METHODS: We reviewed technological advances and state-of-the-art documented developments. We undertook a literature search on surgical robotics and skills, tracing agent studies, relevant frameworks, and standards for AI. This embraced transparency aspects of AI. CONCLUSION: We recommend "a procedure/skill template" for teaching AI that can be used by a surgeon. Similar existing methodologies show that when such a metric-based approach is used for training surgeons, cardiologists, and anesthetists, it results in a >40% error reduction in objectively assessed intraoperative procedures. The integration of Explainable AI and ML, and novel tissue characterization sensorics to tele-operated robotic-assisted procedures with medical imaged cadavers, provides robotic guidance and refines tissue classifications at a molecular level.

Fresado de hueso temporal: modelo de bajo costo y aplicación sencilla / Temporal bone drilling: low-cost and easy-to-use model

Introducción: Desarrollar y potenciar las habilidades neuroquirúrgicas que se requieren en la disección del hueso temporal aplicado a la realización de abordajes quirúrgicos transtemporales, a través de modelos de bajo costo y aplicación sencilla. Materiales y métodos: Trabajamos sobre huesos temporales secos, con insumos hospitalarios descartables y con materiales básicos obtenidos en ferreterías. Se identificaron con silicona y teflón coloreados con acrílico, estructuras vasculares y nerviosas que forman los principales reparos anatómicos y se utiliza material sintético de látex adherido a la superficie endocraneal para recrear duramadre. Realizamos un estudio exhaustivo del hueso temporal con las diferentes estructuras anatómicas íntimamente relacionadas con él, abordándolo desde diferentes vistas. Una vez familiarizados con la anatomía, se ensayan abordajes neuroquirúrgicos y disecciones anatómicas profundizando el conocimiento sobre las estructuras relevantes no visibles previa a la disección. Discusión: En la formación neuroquirúrgica no solo importa el conocimiento teórico, sino que se requiere praxis eficaz aplicada al mismo y se logra sólo a través de auténticas experiencias, la cual da al practicante, la oportunidad de ensayar aspectos de un abordaje para lograr competencia previa a su aplicación en el paciente. Conclusión: El residente puede utilizar esta técnica de fácil acceso y bajo costo para realzar su experiencia de aprendizaje anatómico y fresado de huesos temporales y así poder discutir aspectos y ensayar un abordaje previo a una cirugía.

Introduction: Develop and enhance the neurosurgical skills required for temporal bone drilling applied to transtemporal surgical approaches through low cost and simple application models. Materials and methods: We worked on dry temporal bones with disposable hospital supplies and basic materials obtained in hardware stores. Vascular and nervous structures that form the main anatomical structures are identified with silicone and Teflon colored with acrylic and synthetic latex material is attached to the endocranial surface to recreate the dura mater. We carried out an exhaustive study of the temporal bone with the different anatomical structures intimately related to it, approaching it from different views. Once familiarized with the anatomy, neurosurgical approaches and anatomical dissections are practiced, increasing the understanding of the relevant structures not visible prior to dissection. Discussion: During neurosurgical training theoretical knowledge is not the only domain that matters, rather effective praxis applied to i t is needed and achieved only through authentic experiences, which gives the practitioner the opportunity to examine aspects of an approach in order to achieve expertise prior to its application to the patient. Conclusion: The resident can use this accessible and low cost technique to enhance their experience in anatomical learning and temporal b ones drilling and therefore, be able to discuss certain aspects and practice an approach prior to surgery.

Guía de microcirugía en técnicas de entrenamiento en cirugía de mínima invasión / Micro-surgery guide in minimum invasion surgery training techniques

La evolución de las técnicas quirúrgicas tradicionales y los modelos de formación de los cirujanos exigen cambios, por esta razón el centro de investigación y entrenamiento en cirugía de mínima invasión (CLEMI) ha desarrollado y aplicado modelos de enseñanza que permiten aprender técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas como la microcirugía. CLEMI propone un modelo de entrenamiento basado en el uso de un modelo experimental, impartido en un ambiente controlado, estructurado y progresivo que vaya al ritmo individual de cada uno de los estudiantes. Inicialmente el estudiante encontrará conceptos teóricos de instrumental, equipos y ergonomía, posteriormente en la fase práctica usando un modelos sintéticos y finalmente usando un modelo de biológico con los que se desarrollan de una serie de ejercicios para desarrollar destrezas técnicas que permiten alcanzar el nivel necesario para el manejo de las técnicas básicas de microcirugía. El entrenamiento en modelos bajo ambiente controlado disminuye el período de aprendizaje y eleva la competencia del participante. El objetivo principal del entrenamiento es alcanzar las habilidades mínimas necesarias para realizar con éxito una técnica de microcirugía.

The evolution of the traditional surgical techniques and the training models of the surgeons demand changes. For this reason the minimally invasive surgery research and training centre (CLEMI) has developed and applied teaching models as an aid to learn minimally invasive surgical techniques like microsurgery. CLEMI proposes a training model based on the use of an experimental model, presented in a controlled, structured, and progressive environment that is adjusted to the rhythm of the individual student. Initially, the student will encounter theoretical concepts of instrumental, equipment, and ergonomics. Later, in the practical phase, they will use synthetic models and then a biological model with which they perform a series of exercises in order to perfect the technical skills in order to reach the level necessary for the management of basic techniques of microsurgery. Training in controlled environment models reduces the learning period and increases the skills of the participant. The main objective of the training is to achieve the minimum skills necessary to successfully perform a microsurgery technique.

Guía de instrucción en artroscopia de rodilla nivel intermedio / Instruction guide in knee arthroscopy: Intermediate level

La evolución de las técnicas quirúrgicas tradicionales y los modelos de formación de los cirujanos exigen cambios, por esta razón el centro de investigación y entrenamiento en cirugía de mínima invasión (CLEMI) ha desarrollado y aplicado modelos de enseñanza que permiten entrenar técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas como la artroscopia de rodilla. CLEMI propone un modelo basado en simulación impartido en un ambiente controlado, estructurado y progresivo que vaya al ritmo individual de cada uno de los estudiantes. Inicialmente el estudiante encontrará conceptos teóricos de instrumental, equipos y ergonomía, posteriormente en la fase práctica usando un modelo sintético anatómico de la rodilla y finalmente usando un modelo biológico con el que se realizan ejercicios para desarrollar destrezas exigidas por las técnicas quirúrgicas. El entrenamiento en modelos bajo ambiente controlado disminuye el período de aprendizaje y eleva la competencia del estudiante.

Changes are needed due to the evolution of traditional surgical techniques and surgeon training models. For this reason the minimally invasive surgery research and training centre (CLEMI) has developed and applied teaching models to help in the training of minimally invasive surgical techniques, such as knee arthroscopy. CLEMI proposes a model based on simulation taught in a controlled, structured, and progressive environment that is tailored to the individual rhythm of each of the students. Initially, the student will encounter theoretical concepts of instruments, equipment and, ergonomics. Later, in the practical phase, an anatomical synthetic model of the knee will be used in the practical phase, followed by a biological model in order to perform exercises to develop the skills required for the surgical techniques. Training in models under a controlled environment decreases the learning period and increases student skills.

[Evaluación del desempeño de estudiantes de medicina de pregrado en cirugía abierta con proyección a realizar una especialidad quirúrgica]. / Open surgery performance evaluation in undergraduate medicine students with a projection to undergo a surgical specialty training.

OBJETIVO: Determinar el desarrollo de habilidades, los conocimientos y los niveles de confianza en el campo de la cirugía abierta en un grupo de estudiantes de pregrado de medicina que pretendan realizar una especialidad quirúrgica. MÉTODO: Se llevó a cabo un estudio en un grupo de estudiantes de sexto año de medicina con el enfoque de realizar una especialidad quirúrgica. Todos los participantes recibieron un entrenamiento teórico-práctico de habilidades en cirugía abierta. Se emplearon métodos de evaluación previamente validados. Se utilizó la prueba estadística t de Student para muestras pareadas. RESULTADOS: La media en la evaluación previa al entrenamiento fue del 28%, mientras que la media en la evaluación final del entrenamiento fue del 63%. Durante el procedimiento quirúrgico se empleó el método de evaluación OSATS (Objective Structured Assessment of Technical Skills), del cual se obtuvo un promedio del 70 ± 14%. De acuerdo con el nivel de confianza de los participantes, antes de haber recibido el entrenamiento el 60% se autopercibió como ligeramente confiado, y al finalizarlo, el 80% se autopercibió como muy confiado. CONCLUSIONES: La implementación de este tipo de entrenamientos en estudiantes de pregrado podría ser costo-efectiva y permitiría que los cirujanos en formación alcanzarán en menor tiempo las competencias necesarias. OBJECTIVE: To determine the development of skills, knowledge, and trust levels in the field of open surgery among a group of undergraduate students enrolled in the medicine curricula who intend to undergo further training in a surgical specialty. METHOD: A quasi-experimental study with a pre-post test design was performed upon a group of sixth-year medical students who intend to undergo surgical specialty training. All participants had previously received a 2-week theoretical and practical open-surgery skills training; previously validated evaluation methods were enforced. A paired sample T-test was used for this analysis. RESULTS: Median pre-training score for the 13 basic skills was 28%, whereas post-training median score was 63%. During the surgical procedure, OSATS (Objective Structured Assessment of Technical Skills) method was applied, with average results of 70 ± 14%. Regarding self-confidence levels among participants, 60% of the participants referred as being slightly confident before undergoing training, as opposed to an 80% of students perceiving themselves as highly confident after completing training. CONCLUSION: The implementation of skill training for undergraduate students could prove cost-effective in the medical environment, allowing surgeons-to-be to reach the necessary competences in less time in accordance to current study plans.

Modelo biológico no vivo para la enseñanza de la técnica de venodisección en alumnos de pregrado de la carrera de medicina / Non-live biological model for the teaching of the venous cutdown technique to undergraduate medical students

Objetivo: Proporcionar material didáctico útil al estudiante y al médico general para conocer la técnica de venodisección en un modelo biológico no vivo. Sede: Departamento de Cirugía, Facultad de Medicina, UNAM. Diseño: Modelo de enseñanza. Material y método: Se proporcionan indicaciones, contraindicaciones, características anatómicas y técnica a considerar. Empleamos pata de cerdo como modelo didáctico por ser accesible en costos, disponibilidad y un modelo fácilmente reproducible por los alumnos. Por su semejanza con los eventos clínicos que suceden en los pacientes a nivel hospitalario, consideramos que representa un buen método de enseñanza de habilidades quirúrgicas en el pregrado. Conclusión: El actual modelo biológico es una opción viable y representativa de la venodisección; el alumno aprende a identificar al paciente que requiere de este procedimiento; una vez identificado, podrá realizar el procedimiento de manera adecuada evitando, en la medida de lo posible, cualquier tipo de complicación.

Objective: To provide teaching material useful for the medical student and the general physician to learn the venous cutdown technique in a non-live biological model. Setting: Department of Surgery, School of Medicine, UNAM. Design: Teaching model. Material and method: Indications, contraindication, anatomical characteristics and technique to be considered will be provided. We use a pig foot as didactic model because it is accessible in terms of costs, availability, and can be reproduced easily by students. Due to its similarity with clinical events occurring in patients at the hospital level, we consider that it represents a good teaching method of surgical skills at the undergraduate level. Conclusion: The current biological model is a viable option and representative of venous cutdown. The student learns to identify the patient that requires this procedure, once identified he will be able to perform the procedure adequately avoiding, as much as possible, any type of complication.