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Lärm im OP: Auswirkungen auf Chirurgen

Untersuchen, wie Geräusche im OP die Leistung und den mentalen Stress von Chirurgen beeinflussen.

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Studie über den StressStudie über den Stressbei chirurgischenGeräuschenvon Chirurgen beeinflusst.Wie Lärm die Konzentration und Leistung
Inhaltsverzeichnis

Chirurgen haben oft ziemlich viel Stress, wenn sie im OP arbeiten. Dieser Stress kann zu gesundheitlichen Problemen wie Burnout oder hohem Blutdruck führen. Ein Grund für diesen Stress sind Ablenkungen durch die Geräusche im OP. Die Geräusche im OP können ganz schön kompliziert sein, da es wichtige Geräusche wie Gespräche und Werkzeugnutzung gibt, aber auch weniger wichtige Geräusche wie klappernde Instrumente und klingelnde Handys. Diese zusätzlichen Geräusche können minimiert werden, um eine bessere Arbeitsumgebung zu schaffen. Wenn viele verschiedene Geräusche gleichzeitig auftreten, kann das zu höheren Geräuschpegeln führen, die nicht nur ablenkend, sondern auch stressig für das Personal sind.

Um die Situation für das chirurgische Personal zu verbessern, ist es wichtig, zu wissen, wie die Geräusche im OP sie beeinflussen. Zu beurteilen, wie diese Geräusche das Personal belasten, kann knifflig sein. Einige Studien haben untersucht, wie Geräusche die Leistung beeinflussen, aber oft handelte es sich dabei um extreme Situationen, wie zum Beispiel zwei Songs gleichzeitig anzuhören. In natürlicheren Umgebungen, wie im OP, wurden nicht viele Fehler bei chirurgischen Aufgaben basierend auf den vorhandenen Geräuschen festgestellt. Obwohl Chirurgen hart daran arbeiten, Fehler aufgrund der potenziell schwerwiegenden Folgen für die Patienten zu vermeiden, kann ihre mentale Belastung nicht nur anhand ihrer Aufgabenleistung beurteilt werden. Das bedeutet, dass wir zusätzliche Möglichkeiten brauchen, um objektiv zu bewerten, wie die Geräusche im OP sie beeinflussen.

Verwendung von EEG zur Messung der Schallwahrnehmung

Ein vielversprechendes Werkzeug zur Messung, wie Geräusche im OP wahrgenommen werden, ist die Elektroenzephalographie, oder EEG. Mit dieser Methode kann die Gehirnaktivität in Reaktion auf Geräusche verfolgt werden, was nützlich ist, um zu sehen, wie Geräusche eine Person bei der Arbeit beeinflussen. Durch die Analyse spezifischer Gehirnreaktionen auf Geräusche können Forscher herausfinden, wie Menschen über verschiedene Geräusche denken und fühlen.

Es gibt zwei Hauptansätze zur Untersuchung, wie das Gehirn auf Geräusche reagiert: ereignisbezogene Potenziale (ERPs) und zeitliche Reaktionsfunktionen (TRFs). ERPs helfen Forschern, zu sehen, wie das Gehirn auf bestimmte Geräusche reagiert, während TRFs verwendet werden können, um Reaktionen auf fortlaufende Geräusche zu studieren. Beide Methoden können ausserhalb eines Labors eingesetzt werden, was wichtig ist, um Gehirnreaktionen zu messen, während eine Person sich bewegt und in realen Umgebungen arbeitet.

Mit den Fortschritten in der Technologie haben wir jetzt drahtlose EEG-Systeme. Diese erlauben es den Trägern, sich frei zu bewegen, was Messungen über längere Zeiträume einfacher und praktischer macht. Dieses Setup ist in verschiedenen Arbeitsumgebungen nützlich, einschliesslich Operationssälen.

Überblick über die aktuelle Studie

In dieser Studie wollten die Forscher untersuchen, wie Geräusche im OP die mentale Belastung von Chirurgen beeinflussen. Sie verwendeten eine simulierte laparoskopische Chirurgie, die Zusammenarbeit beider Hände erfordert, während die Teilnehmer Geräuschen lauschten, die typisch für einen OP sind. Ziel war es herauszufinden, wie irrelevante Geräusche, wie Hintergrundgeräusche von Maschinen, Chirurgen ablenken können.

Da typische Geräusche im OP möglicherweise nicht relevant für die chirurgische Aufgabe sind, konzentrierte sich die Studie darauf, wie Ablenkungen die kognitiven Prozesse beeinflussen. Es war wichtig zu erkennen, dass, während die kognitiven Anforderungen während einer Operation schwanken, Geräusche, die anfangs nicht ablenkend sind, im Laufe der Zeit störend werden können.

Die Forscher wollten auch die Auswirkungen der variierenden kognitiven Anforderungen mit der Art und Weise verknüpfen, wie Geräusche während der Chirurgie die Konzentration stören. Um dies genau zu tun, verwendeten sie eine Methode, die es ihnen ermöglichte zu sehen, wie gut die Teilnehmer sich eine Reihe von Buchstaben merken konnten, während sie die chirurgische Aufgabe ausführten. Die Teilnehmer mussten sich entweder wenige Buchstaben (geringe Anforderungen) oder viele Buchstaben (hohe Anforderungen) merken, während sie die chirurgische Simulation durchführten.

Methoden

Teilnehmer

Insgesamt wurden 23 Medizinstudenten für die Studie rekrutiert. Nach dem Ausschluss eines Teilnehmers wegen Datenverlust nahmen 22 Studenten teil. Ihr Alter lag zwischen 19 und 24, wobei 16 von ihnen weiblich waren. Alle Teilnehmer hatten normales Hör- und Sehvermögen, waren Rechtshänder und hatten keine psychologischen oder neurologischen Erkrankungen. Sie erhielten eine finanzielle Entschädigung für ihre Zeit.

Setup und Verfahren

Die Teilnehmer nahmen an einer laparoskopischen Chirurgie-Simulation teil, während sie einem kontinuierlichen Klangbild ausgesetzt waren, das eine tatsächliche OP-Umgebung nachahmte. Um Kognitive Anforderungen während der Simulation zu schaffen, wurden sie gebeten, eine Liste von Buchstaben vor Beginn der chirurgischen Aufgabe zu memorieren, und sie mussten diese Buchstaben still wiederholen, während sie arbeiteten.

Das Klangbild umfasste realistische Geräusche aus einem OP, wie Maschinengeräusche und klappernde Werkzeuge. Ausserdem spielten die Forscher gesprochene Buchstaben ab, um Ablenkungen zu erhöhen. Es gab zwei Hauptbedingungen während des Experiments: eine Bedingung mit geringer Nachfrage, bei der die Teilnehmer sich zwei Buchstaben merken mussten, und eine Bedingung mit hoher Nachfrage, bei der sie sich acht Buchstaben merken mussten.

Die Teilnehmer standen während des gesamten Experiments und befanden sich vor sowohl dem chirurgischen Simulator als auch dem Bildschirm, der die Gedächtnisaufgabe anzeigte. Sie wurden ermutigt, das Klangbild zu ignorieren und sich auf die chirurgische Aufgabe zu konzentrieren.

Datensammlung und Analyse

Eine EEG-Kappe wurde verwendet, um die Gehirnaktivität der Teilnehmer während der Arbeit zu messen. Die Forscher erfassten, wie gut sich die Teilnehmer die Buchstaben nach Abschluss der chirurgischen Aufgabe merken konnten. Nach Abschluss der Aufgabe bewerteten die Teilnehmer auch, wie anspruchsvoll sie die Situation empfanden.

Die Studie untersuchte verschiedene Aspekte des Klangbildes und deren Zusammenhang mit der kognitiven Leistung anhand von zwei Hauptmessungen: ERPs als Reaktion auf die gesprochenen Buchstaben und TRFs als Reaktion auf die fortlaufenden Geräusche im OP.

Ergebnisse

Subjektive Reaktionen

Nach jedem Block von Aufgaben bewerteten die Teilnehmer, wie anstrengend, frustrierend und ablenkend sie die Aufgabe empfanden. Die Ergebnisse zeigten einen signifikanten Anstieg der wahrgenommenen Anforderungen, als die Teilnehmer von der niedrigen zur hohen Nachfrage wechselten. Die Teilnehmer berichteten jedoch nicht von Veränderungen in der wahrgenommenen Nachfrage im Laufe der Zeit.

Objektive Leistungsmasse

Bezüglich der Leistung bei der Gedächtnisaufgabe erzielten die Teilnehmer im Durchschnitt höhere Werte in der Bedingung mit geringer Nachfrage im Vergleich zur Bedingung mit hoher Nachfrage. In Bezug auf die Leistung bei der chirurgischen Aufgabe war die Leistung insgesamt hoch, jedoch fanden die Forscher keine signifikanten Unterschiede zwischen den Nachfragebedingungen. Es gab jedoch Verbesserungen in der Leistungsfähigkeit über die Zeit.

Neuronale Reaktionen

Bei der Analyse der neuronalen Reaktionen auf die irrelevanten Geräusche aus dem Klangbild stellten die Forscher fest, dass Veränderungen in der Schallwahrnehmung nicht signifikant mit den schwankenden kognitiven Anforderungen korrelierten. Obwohl erwartet wurde, dass höhere Anforderungen zu stärkeren neuronalen Reaktionen auf Geräusche führen würden, zeigten die Ergebnisse keine signifikanten Effekte.

Diskussion

Diese Studie lieferte Einblicke, wie Geräusch-Ablenkungen im OP die chirurgische Leistung und kognitive Anforderungen beeinflussen. Die subjektiven und objektiven Masse hoben die Komplexität chirurgischer Aufgaben hervor, bei denen die wahrgenommene Nachfrage nicht immer mit der tatsächlichen Leistungsfähigkeit korreliert.

Während die Teilnehmer das Gefühl hatten, dass höhere kognitive Anforderungen ihre Arbeitslast erhöhten, spiegelte sich dies nicht in ihrer Leistung bei der chirurgischen Aufgabe wider. Das könnte darauf zurückzuführen sein, dass sie sich stark auf die Leistungsfähigkeit konzentrierten, um die Patientensicherheit zu gewährleisten.

Die Ergebnisse wiesen auch auf die Notwendigkeit weiterer Forschung hin, wie auditive Ablenkungen chirurgische Fachkräfte beeinflussen können. Ein besseres Verständnis dafür, wie verschiedene Geräusche die kognitive Leistung beeinträchtigen, könnte helfen, eine förderlichere Umgebung im OP zu schaffen.

Zukünftige Anstrengungen sollten darauf abzielen, irrelevante Geräusche im OP zu reduzieren und Wege zu finden, medizinisches Personal in stressigen Situationen besser zu unterstützen. Indem wir uns auf die Geräuschumgebung konzentrieren, könnten wir die chirurgische Leistung und das allgemeine Wohlbefinden der chirurgischen Teams verbessern.

Zusammenfassend erweitert diese Studie unser Verständnis dafür, wie Geräusche chirurgische Aufgaben beeinflussen und bietet eine Grundlage für zukünftige Forschungen, die darauf abzielen, die Arbeitsbedingungen von medizinischen Fachkräften zu verbessern.

Originalquelle

Titel: Sound perception in realistic surgery scenarios: Towards EEG-based auditory work strain measures for medical personnel.

Zusammenfassung: Surgical personnel face various stressors in the workplace, including environmental sounds. Mobile electroencephalography (EEG) offers a promising approach for objectively measuring how individuals perceive sounds. In this study, we utilized mobile EEG to explore how a realistic soundscape is perceived during simulated laparoscopic surgery. To examine the varying demands placed on personnel in different situations, we manipulated the cognitive demand during the surgical task, using a memory task. To assess responses to the soundscape, we calculated event-related potentials for distinct sound events and temporal response functions for the ongoing soundscape. Although participants reported varying degrees of demand under different conditions, no significant effects were observed on surgical task performance or EEG parameters. However, changes in surgical task performance and EEG parameters over time were noted, while subjective results remained consistent over time. These findings highlight the importance of using multiple measures to fully understand the complex relationship between sound processing and cognitive demand. Furthermore, in the context of combined EEG and audio recordings in real-life scenarios, sparse representations of the soundscape have advantages over more detailed representations. Our results indicate that both types of representations are equally effective in eliciting neural responses. Overall, this study marks a significant step towards objectively investigating sound processing in applied settings.

Autoren: Marc Rosenkranz, T. Haupt, M. Jaeger, V. N. Uslar, M. G. Bleichner

Letzte Aktualisierung: 2024-05-08 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.07.592873

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.07.592873.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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