Operacje wspomagane robotycznie zapewniają chirurgom dużą precyzję, ale nie eliminują obciążenia związanego z prowadzeniem zabiegu. Naukowcy z Chiba University sprawdzili, jak organizm operatora reaguje na stres podczas rzeczywistych procedur robotycznych. Analiza wykazała cztery parametry fizjologiczne powiązane z deklarowanym poziomem stresu – dotyczące aktywności mózgu, napięcia mięśni, częstości pracy serca i zmienności rytmu serca. Badanie objęło siedmiu doświadczonych urologów i 151 wskazanych przez nich momentów zmiany poziomu stresu.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak mierzono stres siedmiu urologów podczas rzeczywistych operacji robotycznych.
- Które cztery parametry fizjologiczne zmieniały się wraz z deklarowanym poziomem stresu.
- Jak wyniki badań mogą zostać wykorzystane w szkoleniu chirurgów i organizacji pracy podczas zabiegów.
- Jakie dalsze zastosowania monitorowania stresu rozważają naukowcy.
Naukowcy monitorowali chirurgów podczas rzeczywistych operacji
Badanie przeprowadził zespół kierowany przez prof. Yoshihiro Shimomurę z Design Research Institute na Chiba University w Japonii. Uczestniczyli w nim również dr Kaiqi Wei i dr Nanako Nakamura z Graduate School of Science and Engineering oraz dr Shinichi Sakamoto z Graduate School of Medicine tej uczelni.
Wyniki opublikowano online 30 czerwca 2026 r. w czasopiśmie „Surgical Endoscopy”. Naukowcy skoncentrowali się na obciążeniu chirurgów podczas rzeczywistych operacji wspomaganych robotycznie, a nie procedur wykonywanych w warunkach symulowanych.
W badaniu uczestniczyło siedmiu doświadczonych urologów wykonujących zabiegi robotyczne. Podczas operacji rejestrowano jednocześnie kilka rodzajów aktywności fizjologicznej, aby sprawdzić, czy ich zmiany można powiązać ze stresem odczuwanym przez operatora.
EEG, EKG i napięcie mięśni rejestrowane podczas zabiegów
Chirurdzy zostali wyposażeni w lekkie czujniki pozwalające monitorować reakcje organizmu bez konieczności przerywania procedury.
Aktywność mózgu rejestrowano za pomocą elektroencefalografii (EEG). Powierzchniowa elektromiografia (sEMG) służyła do pomiaru aktywności mięśni szyi i górnej części obręczy barkowej, natomiast elektrokardiografia (EKG) pozwalała analizować pracę serca.
Badacze potraktowali stres jako reakcję obejmującą kilka układów jednocześnie – procesy poznawcze, układ mięśniowo-szkieletowy oraz autonomiczny układ nerwowy. Takie podejście miało umożliwić uchwycenie zmian pojawiających się w konkretnych momentach operacji.
Chirurdzy ocenili swój stres po obejrzeniu nagrania z operacji
Jednym z problemów związanych z badaniem stresu podczas rzeczywistego zabiegu jest brak możliwości regularnego pytania operatora o jego samopoczucie. Naukowcy zastosowali więc metodę odtwarzania nagrania po zakończeniu operacji.
Każdy chirurg oglądał zapis obrazu ze swojej konsoli i wskazywał momenty, w których jego zdaniem zmieniał się poziom odczuwanego stresu. Następnie oceniał go w skali od 0 do 9.
Pozwoliło to zestawić subiektywne oceny operatorów z danymi fizjologicznymi zarejestrowanymi dokładnie w tych samych fragmentach zabiegów. Łącznie analizą statystyczną objęto 151 momentów ocenionych pod względem stresu przez siedmiu chirurgów.
Cztery parametry zmieniały się wraz z poziomem stresu
Analiza wykazała cztery sygnały fizjologiczne, których zmiany były związane z poziomem stresu deklarowanym przez chirurgów.
Wraz ze wzrostem stresu obserwowano nasilenie wzorca aktywności mózgu związanego z pobudzeniem psychicznym, większe napięcie mięśni górnej części barku oraz przyspieszenie pracy serca. Jednocześnie zmniejszała się naturalna zmienność odstępów pomiędzy kolejnymi uderzeniami serca.
Zdaniem autorów połączenie deklarowanych przez chirurgów ocen stresu z wielomodalnym monitoringiem fizjologicznym może pozwolić na identyfikowanie szczególnie wymagających fragmentów operacji podczas późniejszej analizy zabiegu.
– Łączenie zgłaszanych przez chirurgów informacji o stresie z wielomodalnym monitorowaniem fizjologicznym jest wykonalne w chirurgii robotycznej i może stanowić podstawę do identyfikacji momentów dużego obciążenia podczas pooperacyjnej analizy zabiegu – wyjaśnia prof. Yoshihiro Shimomura.
Dane mogą pomóc w szkoleniu chirurgów i projektowaniu stanowisk robotycznych
Autorzy wskazują, że potencjalne zastosowania metody wykraczają poza ocenę pojedynczego operatora. Parametry opisujące jego stan fizjologiczny mogłyby w przyszłości posłużyć również do badania całego środowiska pracy podczas operacji robotycznej.
Naukowcy wymieniają m.in. ergonomię konsoli chirurgicznej, sposób komunikacji zespołu, rozłożenie obciążenia pracą, trudność poszczególnych procedur oraz etap szkolenia operatora.
– Poza analizą pojedynczych przypadków pomiary stanu chirurga mogłyby służyć jako jeden z parametrów oceny systemu pracy w chirurgii robotycznej, obejmującego ergonomię konsoli, zasady komunikacji, rozkład obciążenia pracą, trudność konkretnej procedury i etap szkolenia. To najbardziej bezpośrednie praktyczne zastosowanie przedstawionego podejścia – wskazuje prof. Shimomura.
Takie dane mogłyby więc pomóc w ustalaniu, które elementy procedury generują największe obciążenie operatora i czy jest ono związane np. z konstrukcją stanowiska, organizacją pracy lub określonym etapem zabiegu.
Możliwe są także systemy reagujące na stres chirurga
Autorzy wskazują również możliwość wykorzystania wyników takich badań do opracowania metod ograniczania stresu chirurgów w czasie rzeczywistym. Jednym z potencjalnych zastosowań ma być uruchamianie ustalonych zasad komunikacji zespołu w sytuacjach zwiększonego obciążenia, co mogłoby wspierać bezpieczeństwo operacji.
Badacze wymieniają także możliwość wykorzystania pomiarów stresu podczas szkolenia początkujących chirurgów z użyciem systemów dwukonsolowych.
Prof. Shimomura wskazuje, że projektowanie środowiska pracy, wyposażenia oraz sposobu organizacji procedur na podstawie wyników tego rodzaju badań może pomóc w zarządzaniu stresem lekarzy, poprawie wykonywania zabiegów i wspieraniu dobrostanu chirurgów.
Autorzy zaznaczają jednocześnie, że potrzebne są dalsze badania. Obecna analiza objęła siedmiu doświadczonych urologów, a kolejne prace prowadzone w większej liczbie szpitali i obejmujące inne specjalności zabiegowe mają pozwolić lepiej ocenić możliwości wykorzystania takich pomiarów w chirurgii.
Główne wnioski
- Badanie Chiba University objęło siedmiu doświadczonych urologów i 151 ocenionych momentów zmiany poziomu stresu podczas rzeczywistych operacji robotycznych.
- Wraz ze wzrostem deklarowanego stresu zmieniały się aktywność mózgu, napięcie mięśni, częstość pracy serca i zmienność rytmu serca.
- Monitoring fizjologiczny może pomóc w identyfikowaniu szczególnie wymagających momentów operacji podczas późniejszej analizy zabiegu.
- Badacze wskazują możliwość wykorzystania pomiarów m.in. do oceny ergonomii konsoli, organizacji pracy i szkolenia chirurgów, ale potrzebne są dalsze badania obejmujące więcej szpitali i specjalności.
Źródło:
- https://www.chiba-u.ac.jp/e/news/research/the_human_side_of_robotic_surgery_tracking_surgeons_stress_in_the_operating_room.html
