Simulation training in medicine: past, present and future

А. А. Baidarov; Байдаров А. А.; А. S. Vronsky; Вронский А. С.; P. V. Lazarkov; Лазарьков П. В.; N. B. Astashina; Асташина Н. Б.; А. М. Shamarina; Шамарина А. М.

doi:10.17816/pmj40653-60

Симуляционное обучение в медицине: прошлое, настоящее и будущее

Авторы: Байдаров А.А.¹, Вронский А.С.¹, Лазарьков П.В.¹, Асташина Н.Б.¹, Шамарина А.М.¹
Учреждения:
1. Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера
Выпуск: Том 40, № 6 (2023)
Страницы: 53-60
Раздел: Обзор литературы
Статья получена: 21.01.2024
Статья одобрена: 21.01.2024
Статья опубликована: 20.12.2023
URL: https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/625863
DOI: https://doi.org/10.17816/pmj40653-60
ID: 625863

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Приведен обзор литературы об использовании симуляционного обучения в медицинском образовании. Проанализированы статьи о моделировании в обучении на уровне специалитета, ординатуры и непрерывного последипломного медицинского образования. Исследования продемонстрировали, что обучение с использованием симуляционных технологий приводит к повышению качества подготовки будущих врачей. С введением медицинской аккредитации и открытием симуляционных центров на базе медицинских университетов по всей стране симуляционное обучение становится базовым в структуре медицинского образования в Российской Федерации. Поскольку перспективы применения симуляционных технологий существенно расширяются, существует необходимость разработки новых методов, обеспечивающих повышение результативности подготовки специалистов, в том числе медицинских кадров высшей квалификации.

Ключевые слова

симуляционное обучение, симуляция, моделирование, тренажеры, современные образовательные технологии, новые технологии в медицине

Полный текст

Введение

Информационные технологии развиваются быстрыми темпами. Использование современных достижений науки в области искусственного интеллекта позволяет изменить базовые подходы в медицинском образовании. В настоящее время парадигмы пред- и постдипломного медицинского образования меняются, поскольку требуют регулярного обновления знаний и учебных программ. При этом студенты и ординаторы не всегда имеют возможность реализовать практическую часть обучения в коммуникации с реальными пациентами, что приводит к смещению акцента с получения навыков при работе с больными на использование симуляционных технологий. Обучение, основанное на симуляционном моделировании, предполагает эмпирическое обучение на основе искусственного представления реального процесса [1]. Симуляции в медицине обеспечивают методологическое получение клинических навыков. Использование виртуальных тренажеров и роботов, заменяющих пациента, дает студенту возможность совершать ошибки и исправлять их в процессе многократных тренировок. Профессиональные компетенции, навыки коммуникации и командной работы также отрабатываются путем применения симуляционных технологий.

История симуляционного обучения

Моделирование – это процесс, заменяющий реальную практику на пациентах на искусственные тренажеры, живых актеров или пациентов в виртуальной реальности [2]. Целью моделирования является воспроизведение сценариев диагностики и лечения пациентов в среде, приближенной к практической деятельности. При правильном проведении симуляция создает идеальную среду, позволяет сделать учебный процесс предсказуемым, последовательным, стандартизированным, безопасным и воспроизводимым.

История симуляционного обучения начинается в авиационной промышленности: первые авиасимуляторы были созданы в 1930-х гг. В медицине моделирование в учебном процессе начало применяться в 1950-х гг., но только на рубеже веков использование симуляции в медицинском образовании приобрело особую популярность.

Первый манекен, используемый для обучения навыкам интубации, был разработан в 1950-х гг. двумя анестезиологами, американцем доктором Питером Сафаром и норвежцем доктором Бьорном Линдом [3]. С тех пор моделирование стало основным педагогическим методом обучения в медицине [4]. Примерно 10 лет спустя доктор Стивен Абрахамсон опубликовал статью, где показал преимущества обучения анестезиологов-реаниматологов с помощью своего полномасштабного, управляемого компьютером симулятора пациента [5]. Первый реалистичный манекен симулятор пациента, который мог воспроизводить реакцию человека на различные физиологические и фармакологические взаимодействия, был разработан учеными из Университета Флориды и Стэнфорда в конце 1980-х гг. [6]. Примерно в то же время исследователи из Швейцарии создали первые симуляторы для обучения хирургов. Сегодня высокоточные манекены способны воссоздавать практически любые физиологические реакции и изменения организма человека. Доказано, что использование симуляционных технологий способствует повышению качества подготовки специалистов и, как следствие, – эффективности лечения пациентов [7–9].

Типы симуляций

Симуляция представляет собой замену отработки практических навыков на пациентах либо включением в обсуждение стандартизированных пациентов, либо манекенов, воспроизводящими определенный клинический сценарий. Симуляция может быть представлена простыми демонстрациями на экране компьютера и сложными высокотехнологичными роботизированными устройствами с частичным выполнением задач, предназначенных для того, чтобы позволить учащимся отрабатывать как теоретические навыки диагностики и лечения [10], так и сложные мануальные процедуры, такие как дренирование плевральной полости или препарирование зуба [11].

Согласно классификации, моделирование клинических процессов делится на пять основных категорий [12]:

Низкотехнологичные тренажеры, предназначенные для воспроизведения только части организма и позволяющие развивать только базовые навыки. Например, рука для венепункции.
Стандартизированные пациенты: актеры, обученные действовать как пациенты. Они используются для обучения сбору анамнеза, проведению физикального осмотра и отработки коммуникативных навыков.
Экранные симуляторы: это компьютерные программы, которые позволяют моделировать различные клинические сценарии. Их основная цель – обучение и оценка знаний и компетенций принятия решений.
Симуляторы сложных задач. За счет использования электронных, вычислительных и механических моделей и устройств с высокой визуальной, слуховой и тактильной точностью достигается трехмерное представление анатомического пространства. Так, в стоматологии используется робот – антропоморфная платформа с расположенными в полости рта smart-зубами, оснащенными датчиками температуры и контакта, и встроенными в smart-челюсть тензодатчиками и четырьмя камерами [13]. Комплекс позволяет обеспечить необходимый уровень тактильной обратной связи при совершении обучающимися врачебных манипуляций.
Полные симуляторы пациентов: компьютеризированные манекены в натуральную величину, имитирующие анатомию и физиологию человеческого организма. Они позволяют развивать навыки управления сложными клиническими ситуациями и командной работы.

Симуляция в медицинском образовании

Главная цель медицинского образования – это экспертные знания и мастерство в своей профессии [15]. Выделяют особенности, повышающие полезность моделирование в процессе обучения [16]:

Возможность повторяющейся практики.
Возможность интеграции в учебную программу.
Возможность менять степень сложности.
Способность изменять клинические сценарии.
Возможность практиковаться в контролируемой среде.
Индивидуальное обучение.
Адаптивность к нескольким стратегиям обучения.
Наличие измеримых результатов.
Использование обратной связи.
Достоверное приближение симулирования к реальной клинической практики.

Симуляционное обучение обеспечивает контролируемую и безопасную для пациента среду, в которой возможно создавать клинические сценарии для многократного обучения практическим навыкам и коммуникативным компетенциям [17]. Основным преимуществом моделирования является возможность совершать ошибки и исправлять их. Таким образом, процесс обучения позволяет добиться более плавного перехода от теории к практике в реальной жизни. Важным аспектом является обучение в сценариях по лечению пациентов с редкими заболеваниями и критическими ситуациями. Симуляционный процесс можно адаптировать индивидуально под каждого студента, при этом отсутствуют риски как для обучающегося, так и для пациента [18]. Благодаря этому в медицинское образование активно внедряется клиническое моделирование в обучающих и оценочных целях [19].

Во время пандемии новой коронавирусной инфекции COVID-19 во всем мире изменились подходы к подготовке медицинских кадров, ограничительные меры, включающие социальное дистанцирование и самоизоляцию, способствовали введению современных информационных технологий в процессы обучения студентов и привели к повышению интереса к развитию симуляционного обучения на разных этапах подготовки специалистов медицинского профиля [20; 21].

В 2023 г. был проведен крупный метаанализ, целью которого было сравнение результатов обучения с использованием симуляционных технологий и обучения по классической модели без симуляции [22]. В метаанализ было включено 25 исследований с общим размером выборки, включающем 1621 студента медицинских вузов. Результаты исследования подтверждают, что использование моделирования значительно улучшает эффективность обучения, в том числе развитие аналитических навыков в клинических ситуациях, повышение интереса к обучению и удовлетворенность обучающихся. Кроме того, после прохождения курса симуляционного обучения наблюдалось как улучшение качества освоения компетенций командной работы, так и развитие способностей решать возникнувшие проблемы и в целом повышение конкретной ситуационной осведомленности.

Выводы

Симуляционные технологии не заменяют классическое обучение, а скорее, дополняют его [23; 24]. С точки зрения обучающихся, симуляция является идеальной средой для овладения и отработки практических навыков. По мнению пациентов, предварительная подготовка студентов и ординаторов на симулированном больном повышает качество принятия медицинских решений, позволяет начать диалог с пациентом, обладая комплексом навыков. Пациенты с большей готовностью позволяют студентам и ординаторам выполнять на себе медицинские процедуры после прохождения симуляционного обучения, уровень коммуникации и взаимодействия выстраивается на более высоком качественном уровне. Одной из задач медицинского образования является создание гибридных моделей, эффективно интегрирующих оба подхода, чтобы обучающиеся могли приобретать устойчивые знания, развивать мануальные и коммуникативные. Эффективная интеграция симуляции в медицинское образование, активное применение передовых методик и интеллектуальных систем может решить эту проблему и достичь необходимых результатов.