在机器人辅助微创手术(RAMIS)日益普及的今天,外科医生的技术水平成为影响患者预后的关键因素。然而,外科住院医师繁重的工作日程往往导致他们无法获得规律的手术训练机会,训练间隔不规则且不频繁。这种现实困境提出了一个重要问题:在长期不规律训练条件下,外科医生的技能学习会呈现怎样的规律?哪些技能要素会被保留,哪些会遗忘,哪些甚至可能在无训练情况下继续提升?现有研究多集中于数天到数周的短期训练间隔,对长达数月的技能获取过程知之甚少。此外,住院医师的技能学习常常在疲劳状态下进行,而疲劳对手术表现的影响研究结论不一,有的显示负面影响,有的显示无影响,甚至还有研究显示积极影响。理解这些长期过程及其与疲劳的相互作用,对于开发更符合临床实际需求的培训方案至关重要。为了回答这些问题,研究人员开展了一项为期六月的纵向研究,论文发表在《IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics》上。本研究旨在探究外科住院医师在机器人辅助手术中的长期技能获取过程,以及训练间隔和疲劳对绩效的影响。研究人员采用的关键技术方法主要包括:使用达芬奇研究套件(dVRK)搭建实验平台,让参与者完成环塔转移、打结和缝合三项干式实验室训练任务;通过同步记录视频、运动学数据、活动追踪和缝合垫扫描构建综合数据集;采用重复测量方差分析(ANOVA)统计模型评估跨六个班次的学习效应以及班次内不同时间点(班次前、中、后)的表现差异,以揭示长期学习、技能保留、遗忘及疲劳潜在影响。研究结果参与者与数据集18名外科住院医师完成了全部数据收集,每人参与6个班次,每个班次包含3次训练,共产生972次试验数据(每项任务324次)。数据集包含同步的运动学数据、视频、缝合组织扫描以及活动和疲劳问卷数据,已公开共享。整体学习效果统计分析表明,在所有三项任务(环塔转移、打结、缝合)和三个绩效指标(完成时间、路径长度、方向变化率)上,“班次序号”这一因素均具有统计学显著性。这表明,尽管训练间隔长达一个月,且部分训练在疲劳状态下进行,参与者的表现从第一个班次到最后一个班次均呈现出持续的、显著的改善,未观察到明显的学习平台期。班次内学习与疲劳潜在影响对于“相对于班次的时间”(班次前、中、后)这一因素,其影响因任务和指标而异。在完成时间指标上,所有三项任务均显示出显著性,表明参与者在单个班次内的三次训练中,完成时间通常有所改善。在路径长度指标上,环塔转移和缝合任务显著,但打结任务不显著。在方向变化率指标上,所有任务均未显示出班次内的显著改善。值得注意的是,“班次序号”与“相对于班次的时间”之间存在显著的交互作用(特别是在环塔转移和缝合任务中),意味着班次内的学习速率随着培训的进行而发生变化。例如,在方向变化率指标上,多数班次表现出从班次前到班次中的改善,但从班次中到班次后则改善较小甚至出现下降,这可能与班次后训练时参与者处于疲劳状态有关。班次间的学习与遗忘针对班次间隔(长期间隔)的分析揭示了技能保留、遗忘和离线学习的复杂模式。对于“相对于间隔的时间”(间隔前、后)这一因素: