Immersive virtual reality versus high-fidelity simulation to teach anesthesiology nontechnical skills: a randomized controlled noninferiority trial

Can J Anaesth. 2026 Mar;73(3):261-272. doi: 10.1007/s12630-026-03111-9. Epub 2026 May 5.
[Article in English, French]

Abstract

Purpose: Virtual reality (VR) may offer training advantages over mannequin-based high-fidelity simulation (HFS), but data are lacking. We sought to investigate whether VR is noninferior to HFS in teaching nontechnical skills to anesthesiology trainees.

Methods: We conducted a sequential randomized controlled noninferiority trial to compare two simulation crisis management scenarios in 31 anesthesiology trainees. Scenario #1 was delivered either as a VR or as HFS. After 3 weeks, all participants underwent scenario #2, delivered only as HFS. We set a noninferiority margin of 0.6 for the overall improvement on the Ottawa Global Rating Scale (O-GRS), a crisis resource management scale, in scenario #2 between the two groups. As secondary outcomes, we compared changes in the Anaesthetists' Non-technical Skills (ANTS) scale and the Managing Emergencies in Paediatric Anaesthesia Global Rating Scale (MEPA-GRS) between the two groups. We also evaluated the VR module using the VR Sickness Questionnaire (VRSQ), the System Usability Scale (SUS), the Technology Acceptance Model, and a feedback survey.

Results: During scenario #2, VR was noninferior to HFS regarding the overall O-GRS improvement (mean difference [upper bound 97.5% confidence interval], -0.4 [0.5]). Likewise, the VR and HFS groups showed no significant differences in ANTS and MEPA-GRS during scenario #2. In scenario #1, the VR and HFS groups' O-GRS, ANTS, and MEPA-GRS scores were comparable. The VR module reported a low VRSQ score (median [interquartile range (IQR)], 8.3 [4.2-15.8]), high-marginal SUS (median [IQR], 65 [62.5-80.0]), and feedback comparable to HFS.

Conclusions: Virtual reality was noninferior to HFS in teaching anesthesiology nontechnical skills, and it was well tolerated and perceived.

Study registration: ClinicalTrials.gov ( NCT05041049 ); first submitted 10 September 2021.

RéSUMé: OBJECTIF: La réalité virtuelle (RV) pourrait offrir des avantages pédagogiques par rapport à la simulation haute fidélité (SHF) sur mannequin, mais les données demeurent limitées. Nous avons cherché à déterminer si la RV est non inférieure à la SHF pour l’enseignement des compétences non techniques à des personnes en formation en anesthésiologie. MéTHODE: Nous avons mené une étude randomisée contrôlée séquentielle de non-infériorité comparant deux scénarios de gestion de crise en simulation auprès de 31 personnes en formation en anesthésiologie. Le scénario 1 a été administré soit en RV, soit en SHF. Après trois semaines, l’ensemble des participants et participantes ont réalisé le scénario 2, administré uniquement en SHF. Une marge de non-infériorité de 0,6 a été fixée pour l’amélioration globale au score Ottawa Global Rating Scale (O-GRS), une échelle de gestion des ressources en situation de crise, lors du scénario 2 entre les deux groupes. Comme critères d’évaluation secondaires, nous avons comparé les variations des scores à l’échelle Anaesthetists’ Non-technical Skills (ANTS) et à la Managing Emergencies in Paediatric Anaesthesia Global Rating Scale (MEPA-GRS) entre les groupes. Nous avons également évalué le module de RV à l’aide du VR Sickness Questionnaire (VRSQ), de la System Usability Scale (SUS), du Technology Acceptance Model et d’un questionnaire de rétroaction. RéSULTATS: Lors du scénario 2, la RV s’est avérée non inférieure à la SHF en ce qui concerne l’amélioration globale du score O-GRS (différence moyenne [limite supérieure de l’intervalle de confiance à 97,5 %]: −0,4 [0,5]). De même, aucune différence significative n’a été observée entre les groupes RV et SHF pour les scores ANTS et MEPA-GRS lors du scénario 2. Dans le scénario 1, les scores O-GRS, ANTS et MEPA-GRS étaient comparables entre les groupes RV et SHF. Le module de RV a présenté un score VRSQ faible (médiane [écart interquartile (ÉIQ)] : 8,3 [4,2–15,8]), un score SUS marginalement élevé (médiane [ÉIQ]: 65 [62,5–80,0]) et une rétroaction comparable à celle de la SHF. CONCLUSION: La réalité virtuelle s’est révélée non inférieure à la SHF pour l’enseignement des compétences non techniques en anesthésiologie. Elle a été bien tolérée et favorablement perçue. ENREGISTREMENT DE L’éTUDE: ClinicalTrials.gov ( NCT05041049 ); première soumission le 10 septembre 2021.

Keywords: anesthesia training; high-fidelity simulation; mannequin-based simulation; nontechnical skills; virtual reality.

Publication types

  • Randomized Controlled Trial
  • Comparative Study
  • Equivalence Trial
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Anesthesiology* / education
  • Clinical Competence*
  • Female
  • High Fidelity Simulation Training* / methods
  • Humans
  • Male
  • Manikins
  • Simulation Training* / methods
  • Surveys and Questionnaires
  • Virtual Reality*

Associated data

  • ClinicalTrials.gov/NCT05041049