Симуляции в системе медицинского образования. Создание программы симуляционного обучения: руководство AMEE № 50 (пер. С англ. Под ред. З. З. Балкизова) Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ

Dr Kamran Khan, Manchester Medical School

& Lancashire Teaching Hospitals Foundation

Trust, University of Manchester, Stopford

Building, Oxford Road, Manchester

M13 9PT, UK

Тел: +44 (0)161 3060460

Факс: +44 (0)161 2755584

E-mail: [email protected]

Камран Кан, Серена Толхюрст-Кливер, Сара Уайт, Уильям Симпсон

Симуляции в системе медицинского образования. Создание программы симуляционного обучения: Руководство AMEE № 50 (пер. с англ. под ред. З.З. Балкизова)

Редактор серии рекомендаций: Тревор Гиббс (Trevor Gibbs) ([email protected]) Издание: Ассоциация медицинского образования в Европе (AMEE, Association for Medical Education in Europe), Данди, Великобритания

В наиболее простой форме симуляции можно охарактеризовать как имитацию реальности. В настоящее время в системе медицинского образования применяют множество симулирующих устройств и методик. Применение симуляции обусловлено не только различными движущими силами, но и желаемыми результатами и целями. К таким результатам относятся возможность обучения и оценки, повышение безопасности пациента и проведение исследований. Между тем не следует воспринимать симуляционные методики в качестве панацеи для решения всех образовательных задач. Для принятия решения об использовании той или иной методики симуляции следует прежде всего руководствоваться желаемыми результатами.

Kamran Khan, Serena Tolhurst-Cleaver, Sara White, William Simpson Simulation in Healthcare Education. Building a Simulation Programme: AMEE Guide no 50

In its simplest form «simulation» can be defined as a technique of imitation of the reality. A wide range of simulation devices and techniques are currently used in medical education. The choice to use simulation is dictated not only by various driving forces, but also by the intended outcomes and goals. These outcomes could include an ability to train and assess, improve patient safety and conduct research. It is important not to view the techniques of simulation as a panacea for all educational needs. A «best fit» approach is recommended where the decision whether or not to use any simulation technique is matched with the intended outcomes.

Реалистичность или реализм моделируемых процессов оказывают влияние на передачу знаний и навыков. Общая «реалистичность восприятия» моделируемых процессов зависит от различных механических, средовых, физиологических и временных факторов. В то время как симуляция отдельных манипуляций имеет ограни -ченное значение, при его интегрировании в программу обучения (ЬБепЪещ, 2005), когда студенты и преподаватели воспринимают симуляция как средство, доносящее ту или иную часть учебной программы, можно достичь значительных успехов.

Можно догадываться о множестве факторов, повышающих эффективность обучения, основанного на использовании симуляции, однако полученные данные свидетельствуют о том, что подобное повышение определенно зависит от эффективной обратной связи. Исследователям еще предстоит продемонстрировать, как более высокие когнитивные и психомоторные умения, полученные в условиях симуляции, переносятся в реальную клиническую деятельность и повышают безопасность и исходы лечения пациентов. Симуляции также могут служить мощным средством постоянной оценки эффективности обучения. Применение симуляции с использованием байесовской модели для непрерывной оценки эффективности действий позволяет сохранить преимущества промежуточного оценивания знаний для итоговой оценки.

В будущем симуляции могут развиваться разными путями, как путем развития новых технологий, так и новыми методами применения уже существу-

ющих. Более широкое применение и упорядочение симуляций приведет к повышению стандартов и развитию управления обучением в сфере здравоохранения.

Ключевые положения

• Симуляция — это методика, а не технология.

• Наилучший принцип использования методики симуляции заключается в ее подборе соответственно желаемым результатам или задачам обучения.

• Следует тщательно проектировать симуляционные центры для достижения максимального эффекта этой методики в образовательном процессе.

• Разработка сценария и управление реалистичностью тесно связаны между собой. Учреждения образования и преподаватели должны стремиться интегрировать симуляции в образовательные программы.

• Обучение преподавателей должно быть одним из аспектов стратегии развития медицинского образования на основе симуляции и контроля качества.

• При использовании симуляции для итоговой оценки эффективности обучения следует применять байесовскую модель для непрерывной оценки эффективности действий.

• Оценочные исследования должны ориентироваться на высокий уровень результатов в иерархии Киркпатрика (ЮгкраМск), таких, как безопасность пациентов и повышение качества оказания медицинской помощи.

Введение

В системе медицинского образования симуляции лежат в основе ряда методик, призванных воспроизводить клинические ситуации с целью обучения, повторения, оценки и исследования. Методики симуляции варьируют от базового уровня в виде вербальной (гипотетической) симуляции до более совершенных, таких, как стандартизированные или симулированные пациенты. Применение компьютеризированных манекенов и других компьютерных методик, включая виртуальную реальность и такие системы, как виртуальный мир «Second Life™» («Вторая жизнь»), также являются разновидностью симуляции с различным уровнем сложности, что представлено на рисунке ниже (рис. 1).

Во времена, когда политические и социальные силы, требующие повышения уровня безопасности пациентов, выступают за систему медицинского образования, основанную на симуляции, важно, чтобы преподаватели использовали симуляционные методики в своей деятельности для достижения

максимального положительного эффекта. Совершенно ясно, что симуляция при ее соответствующем применении имеет высокую образовательную ценность. Учитывая вышесказанное, настоящая публикация представляет собой пошаговое руководство по применению симуляций, в котором рассматривается ряд вопросов, начиная от базовых концепций применения и разработки до более сложных вопросов, включающих оценку эффективности и научные исследования. В тексте подробно описывается внедрение симуляций в образовательные программы. Однако здесь нет предписаний к действию, напротив, основная цель — предоставить читателю рабочие шаблоны, позволяющие внедрить программы с использованием симуляции или расширить имеющиеся, а также включить рассматриваемые образовательные принципы в свою повседневную преподавательскую деятельность.

Настоящее руководство преимущественно ориентировано на применение компьютеризированных манекенов (Computer Enhanced Simulation Manikins). В то же время отмечается

Модели """v. для обучения \ отдельным J умениям

f Симуляторы i практических N. умений

Рис. 1. Спектр методик симуляции

N Медицинское образование и профессиональное развитие №3 (5) 2011

существенное сходство принципов, лежащих в основе применения компьютеризированных манекенов и других методик, особенно симуляции процедурных умений и симуляции с применением тренажеров для отработки отдельных двигательных навыков. Руководство предназначено широкому кругу читателей, в отдельных разделах рассматривается широкий диапазон вопросов применения си-муляционных методик — от базовых до сложных. Каждому разделу предшествует указатель уровня сложности. Несмотря на то что некоторые читатели могут посчитать подобное деление очень субъективным, мы надеемся, что оно поможет другим выбрать для себя разделы на основании исходных знаний и опыта в применении симуляции. В настоящем руководстве основное место отведено прикладным образовательным принципам и практическим аспектам симуляции. Термин «симуля-тор», упоминаемый в тексте, свидетельствует об использовании компьютеризированных манекенов, если не указано иное. В соответствии с принятыми в литературе договоренностями, термины «симуляции» и «симуляционное обучение (Simulation Based Healthcare Education (SBHE))» применяются взаимозаменяемо.

Создание симуляционной программы:

выбор правильных средств для получения правильного результата

Определение

Любое педагогическое действие, воспроизводящее клинические условия с целью обучения, тренировки, оценки, повторения или исследования можно классифицировать, как симуляцион-

ную программу. С этой целью может применяться механическое оборудование, компьютеры или симулированные пациенты. Настоящий раздел не ориентирован на использование симулированных пациентов, но многие описанные в нем принципы и методики применимы к целому диапазону программ симуляции.

Обоснование разработки симуляционных программ

Когда преподаватели впервые планируют рассмотреть или применить симуляции для медицинского обучения или пытаются усовершенствовать существующие программы, важно ответить на вопрос «зачем?». Ниже перечислены мотивы внедрения или модификации симуляционных программ:

• желание обучать (клинические и/или человеческие факторы);

• желание повысить безопасность пациентов (снизить число ошибок и страховых затрат);

• желание повысить эффективность существующих систем оказания медицинской помощи и обучения (за счет симулируемых занятий);

• желание использовать симуляция в качестве эталонного средства оценки (путем установки и достижения стандартов);

• желание оценить эффективность (оценить риски);

• экспериментирование с новыми вариантами использования симуляций;

• научные исследования в области симуляций.

Приведенный выше перечень далеко не полон, легко заметить, что мотивация использования симуляционных

Таблица 1. Факторы, побуждающие использовать симуляции

Побуждающие факторы Примеры

1. Люди Преподаватели-специалисты

2. Образовательные программы Фонд программ обучения в Великобритании

3. Организации, отвечающие за образование Стратегические органы управления здравоохранением в Великобритании

4. Образовательные общества Европейское общество по применению симуляции в медицине (SESAM)

5. Медицинские организации Отдельные клиники

6. Лицензирующие и аккредитующие организации Королевские медицинские колледжи в Великобритании

7. Страховые организации Схема оценки клинической небрежности (Clinical Negligence Scheme for Trusts) в Великобритании, судебные органы национальной системы здравоохранения

8. Общественные факторы Возможно через Национальное агентство безопасности пациентов в Великобритании

9. Политические деятели Департаменты здравоохранения

программ может побуждаться внешними и внутренними факторами. Спектр заинтересованных сил, определяющих подобную мотивацию, включает как частные лица, так и политические силы (табл. 1). Баланс этих сил варьирует в разных странах и регионах и зависит от целого ряда показателей — от культурного восприятия до механизмов финансирования системы здравоохранения.

Применение симуляционных программ

ОаЪа (ОаЪа, 2007) описал 11 измерений в применении симуляции. Данные, представленные в табл. 2, основаны преимущественно на его работе, они приведены с небольшими изменениями, сделанными с разрешения автора. Каждое измерение охватывает точки или области применения; при этом в некоторых случаях имеется четкий градиент или направление, а в других отмечаются категориальные различия в этих областях. Данная модель показывает, что потенциально си-

муляции можно применять ко многим ситуациям и во многих контекстах. На основании этой модели ОаЪа (2007) рассчитал 48 млн возможных вариантов применения симуляций. Данную модель можно использовать в качестве шаблона, позволяющего подбирать варианты симуляции в соответствии с задачами обучения. Несмотря на то, что большинство возможных вариантов использования симуляции в медицинском образовании укладывается в предложенную модель, это не означает, что она является исчерпывающей. С течением времени могут быть разработаны и открыты новые области применения симуляций в системе медицинского образования, но эта модель дает хорошую основу.

Для того чтобы проиллюстрировать практическое значение этой модели, рассмотрим два примера и определим их место в модели ОаЪа. В каждом примере мы планируем обучать одной и той же процедуре, но в разных контекстах (табл. 3).

Таблица 2. Аспекты и области применения симуляции (David Gaba)

Аспекты Области или точки в аспектах

Цель применения симуляции Обучение* Подготовка** Оценка Клинические тренинги Исследования

Единица участия Человек Группа людей Бригада Структурное подразделение Организация

Уровень знаний участников Школа Колледж Начальное профессиональное обучение Базовое или последипломное образование Непрерывное медицинское образование

Медицинский контекст Визуализация (рентгенология) Первичная помощь Вторичная/третичная помощь Процедуры (например, хирургические) Динамически высокий риск (интенсивная терапия, операционная и т.д.)

Участники Добровольцы Парамедики Медицинские сестры Врачи Менеджеры, руководители, попечители или регуляторы

Психомоторный, аффективный и когнитивный домены Знание Психомоторные (т.е. технические навыки) Принятие решений Отношения и варианты поведения, работа в команде, профессионализм Метапознание

Моделируемый возраст пациента Новорожденные Младенцы Дети Взрослые Пожилые

Применяемая методика Ролевая игра Стандартизированные пациенты Тренажеры для отработки отдельных умений, виртуальная реальность Виртуальный мир (Second Life™ и т.д.) Компьютеризованные манекены

Место симуляции Дом/офис (экранные тренажеры) Школа/ библиотека (экранные тренажеры) Специализированная лаборатория (лаборатория практических умений) Воспроизведение больничных условий (симуляциион-ный центр***) На рабочем месте (in situ, мобильное симуляция)

Степень участия Только наблюдение со стороны Наблюдение со стороны с вербальным взаимодействием Наблюдение со стороны с мануальным взаимодействием (хептика) Прямое участие, мануальная отработка умений Погружение

Обратная связь Нет Обратная связь с симулято-ром (автоматическая) Обратная связь с инструктором на предшествующих этапах симуляции Критика в реальном времени, паузы/ рестарт, менторство в реальном времени Обсуждение после завершения сессии ± видео контроль (индивидуальное/групповое)

П р и м е ч а н и е. * - обучение включает концептуальные знания, базовые умения и вступление в практическую деятельность (ЭаЬа, 2007); ** - подготовка включает фактические задачи и работу, которую предстоит выполнять (ЭаЬа, 2007); *** - симуляционные центры позволяют воспроизводить более сложные клинические сценарии по сравнению с изолированным обучением тем или иным процедурам в центрах отработки практических умений.

Таблица 3. Примеры применения модели Gaba

Аспекты Области(пример 1) Области (пример 2)

Цель симуляции Обучение и тренинг Подготовка и клинический тренинг

Единица участия Индивидуум Индивидум и бригада

Уровень знаний участников Резидентура Резидентура и непрерывное медицинское образование

Медицинский контекст Процедуры (например, хирургия) Процедуры (например, хирургия) и динамически высокий риск (интенсивная терапия, операционная и т.д.)

Специальность участников Врачи Врачи

Психомоторный, аффективный и когнитивный домены Технические умения (психомоторные) Технические умения и умения принятия решений (психомоторные и когнитивные)

возраст моделируемого пациента Взрослые Взрослые

Применяемая технология Тренажеры для отработки отдельных умений, виртуальная реальность Электронный пациент, манекен

Место симуляции Специализированная лаборатория Воспроизведенные больничные условия (симуляционный центр) и/или на рабочем месте (мобильная симуляция)

Степень участия Прямое участие, мануальное взаимодействие Прямое участие, мануальное взаимодействие и/или интерактивное участие

Обратная связь Обратная связь с инструктором на предшествующих этапах симуляции и/или обсуждение после завершения сессии на основе видеоконтроля (индивидуальное/ групповое) Критика в реальном времени, пауза/рестарт, менторство в реальном времени и/или обсуждение после завершения сессии на основе видеоконтроля(индиви-дуальное/групповое)

Пример 1: облегчить обучение начинающих резидентов процедуре плеврального дренирования.

Пример 2: облегчить обучение стажеров отделения неотложной помощи процедуре плеврального дренирования у пациентов с торакальной травмой в условиях дефицита времени. (Следует отметить, что каждый вариант может относиться более чем к одной области применения. Так, в первом примере цели симуляции включают обучение и тренинг.)

Возможные проблемы

Как и любые другие программы обучения, симуляции должны иметь четкую ориентацию на нужды участников и требования окружающей обстановки. Симуляции просто ради симуляции имеют очень невысокую общую ценность. Перед разработкой симуляцион-ной программы следует подумать над ответом на перечисленные ниже важные вопросы. Использование модели ОаЪа по описанному выше примеру поможет ответить на них и добиться максимальной образовательной ценности для любой симуляционной программы:

• Необходима ли симуляция? Можно ли решить те же задачи при помощи других педагогических подходов?

• Кто будет участником? Насколько легко будет организовать симуляци-онные сессии для группы?

• Какие образовательные цели будут достигнуты при помощи симуляций?

• Как симуляции будут вписываться в текущую систему обучения и учебный план?

• Какие факультетские, финансовые и инфраструктурные ресурсы необходимы и доступны ли они?

Выводы

Новую симуляционную программу или любое изменение в существующей программе можно соотнести с моделью, описанной выше. От этого будет зависеть распределение ресурсов, инфраструктуры и места симуляций в процессе обучения. В то же время важно определить, является ли симуляци-онная программа наилучшим методом достижения поставленных целей или же их можно достичь при помощи альтернативных средств обучения.

Классификация симуляторов

Определение

Симуляция — это искусство имитировать реальность; это может быть последовательность событий и действий или мыслительный процесс. Любые устройства или процессы, позволяющие достигать подобных целей, классифицируются как симуляторы. В контексте медицинского образования и подготовки врачей симуляторы варьируют от простых физических моделей анатомических структур (например, модель костей таза) или тренажеры для отработки отдельных

умений до сложных устройств и манекенов с высокой механической реалистичностью и компьютерным управлением.

Почему важно знать свойства доступных моделирующих устройств?

Для того чтобы планировать педагогические мероприятия и эффективно достигать желаемых исходов обучения, необходимо использовать оборудование, которое наилучшим образом соответствует требованиям индивидуальных программ. Стоимость — только один из факторов, но важнее, чтобы выбранное оборудование обладало оптимальной реалистичностью для достижения максимальной образовательной ценности программы. Приобретение наиболее совершенных моделирующих устройств не обязательно выльется в наиболее эффективное обучение. Если целью обучения является только пункция вены, то применение тренажера для отработки отдельных умений хорошего качества может обеспечить более высокую реалистичность по сравнению с совершенным компьютеризированным манекеном, используемым для той же цели. Основываясь на этом принципе, мы настоятельно рекомендуем применять модель наилучшей пригодности, при которой выбор оборудования должен основываться на требованиях программы обучения независимо от автономных свойств этого оборудования механически воспроизводить параметры и свойства организма.

Принципы классификации симуляторов

Кер (Ker) (Ker, Bradley, 2007), Иссен-берг (Issenberg) (Issenberg, Scalese, 2008), Мэран (Maran) (Maran, Glavin, 2003) и другие авторы описали ряд модели-

Таблица 4. Типы симуляторов

Типы симуляторов Подтипы

1. Компьютеризированные манекены • Управляемые компьютерной моделью • Управляемые инструктором

2. Симуляторы для отработки практических умений С или без • Хептики • Виртуальной реальности

3. Виртуальная реальность Схептикой или без

4. Экранные симуляторы • Простые локальные программы • Вторая жизнь™ (Second life™) • Серьезные игры с обратной связью или без нее

5. Модели со специфическими задачами • Простые • Компьютеризированные/сложные

рующих устройств в литературе. Большинство авторов в качестве основы для классификации симуляторов используют термин «механическая реалистичность» (mechanical fidelity). Мы детально обсудим реалистичность и ее компоненты позднее, на данном этапе необходимо дать определение понятиям «реалистичность» и «механическая реалистичность».

Реалистичность — это степень подобия между моделью и моделируемыми свойствами системы (IEEE-90) (Dedale, 2007).

Таким образом, в контексте симуляций в здравоохранении реалистичность применяется в качестве сино-

нима выражения «способность точно воспроизводить». Термин «механическая реалистичность» означает «способность моделей или манекенов имитировать (воспроизводить) статические или динамические процессы с достоверностью и реализмом». В случае компьютеризированных манекенов это понятие будет включать физиологическую и фармакологическую симуляцию и реакции на вмешательства.

Моделирующие устройства можно классифицировать по различным принципам. В табл. 4 представлена одна из классификаций, основанная на практическом применении и технологиях, лежащих в основе симуляции.

Рис. 2. Спектр точности симуляции

* Resusci Anne — торговое название реанимационного манекена компании «Лердал» (Laerdal). **METI HPS — симулятор пациента компании Medical Education Technologies Inc.

Компьютеризированные манекены

Компьютеризированный манекен включает непосредственно манекен и компьютерную систему, которая позволяет оператору задавать различные клинические сценарии. Для достижения механической реалистичности используются физические функции симулято-ра и графические дисплеи. Традиционно эти устройства описывают в спектре от низкой до высокой механической реалистичности (рис. 2).

Данное утверждение можно считать спорным только при рассмотрении механической реалистичности компьютеризированного манекена относительно других устройств, доступных на рынке. Однако если мы посмотрим на отдельные функции или свойства какого-либо симулятора, их можно будет классифицировать как имеющие высокую или низкую реалистичность, независимо от общей или сравнительной реалистичности.

Пример: если целями обучения служат простое воспроизведение нарушений сердечного ритма и его восстановление до нормы, то манекен для специализированной сердечно-легочной реанимации (Advanced Life Support) будет обладать очень высокой механической реалистичностью. Однако если тот же манекен сравнить с другими устройствами для целей интерактивной симуляции сложных сценариев, то он уже будет классифицироваться как модель с низкой реалистичностью.

Это означает, если мы будем тщательно подбирать механические функции симуляторов с низкой или средней реалистичностью в соответствии с за-

дачами, поставленными в данном сценарии, то они могут использоваться как симуляторы с высокой точностью.

Пример: если моделируемый сценарий не требует исследования реакции зрачков на свет, то использование симулятора средней реалистичности, не имеющего этой функции, не повлияет на общую реалистичность сценария. С практической точки зрения использование подобного манекена в данной ситуации не будет снижать общую реалистичность моделируемого сценария.

Существуют следующие типы компьютеризированных манекенов:

• симуляторы, управляемые инструктором;

• симуляторы, управляемые компьютерной моделью.

Симуляторы, управляемые инструктором классифицируют как модели со средней реалистичностью. С их помощью моделируют как организм в целом, так и его отдельные части. Большинство из этих симуляторов выдают на учебный экран такие же физиологические параметры, как и симуляторы, управляемые компьютерной моделью. Отличие между ними состоит в том, что физиологические параметры первых активно контролируются инструкторами. Некоторые из симулято-ров, управляемые инструктором, не реагируют на фармакологические вмешательства. Примерами таких симуля-торов служат SimMan 1 и 2 компании Laerdal™ (http://www.laerdal.com) и HAL компании Gaumard™ (http://www. gaumard.com). Детальное описание механической реалистичности отдельных манекенов выходит за пределы данной

публикации. Подробная информация доступна на веб-сайтах соответствующих компаний.

Симуляторы, управляемые компьютерной моделью, относятся к аппаратам с высокой механической реалистичностью. В них также существует возможность отменять или модифицировать заложенные модели по желанию инструктора. Их часто применяют для физического воспроизведения пациентов. В симуляторах данного типа заложены физиологические и фармакологические компьютерные модели, автоматически контролирующие реакции на вмешательства и лекарственные средства. Как правило, интегрированные в них модели полисистемны, они обеспечивают реалистичные физиологические реакции на вмешательства.

Компания Medical Education Technologies Incorporated (METI™, http:// www.meti.com) выпускает ряд симу-ляторов, управляемых компьютерной моделью, которые представляют собой манекены, контролируемые отдельно подключенными блоками управления. Манекены детей и взрослых обладают способностью автоматически отвечать на вмешательства. Их физиологические реакции включают тоны сердца и дыхательные шумы, пульс, реакцию зрачков на свет и моделируемый газообмен. Система также может симулировать артериальное давление, сердечные ритмы, пульсоксиметрию и газообмен. Последние модели позволяют моделировать кровотечение, слезотечение, саливацию и выделение мочи. METI™ также выпускает манекены для восстановления проходимости дыхательных путей, дефибрилляции, кардиостимуляции, сердечно-легочной реанимации и постановки плеврального дренажа.

Симуляторы практических умений

Подобные устройства позволяют симулировать выполнение практических умений, как правило, с очень высокой механической реалистичностью — они не имеют физического вида манекенов, напротив, их конструируют в виде частей тела и/или оборудования. Существуют симуляторы для отработки таких клинических манипуляций, как фибробронхоскопия, колоноско-пия и гастроскопия. Часто используют артроскопические и лапароскопические тренажеры, а также тренажеры для спинномозговой и эпидуральной анестезии, венозного доступа и проведения эндоваскулярных процедур.

Наиболее важной характеристикой этих устройств (симуляторов практических умений) является возможность обеспечения обратной тактильной связи с оператором. Иногда это достигается выполнением реальных процедур, таких, как завязывание узлов при помощи лапароскопического тренажера, а иногда — при помощи хептики.

Хептика

Слово «хептика» происходит от греч. haptein — захватывать. Данная технология основана на применении электромеханических приводов и компьютерных программ, обеспечивающих тактильную обратную связь с оператором. Реалистичность этой обратной связи зависит от программирования, которое, в свою очередь, определяется заложенной экспертами информацией. Хептика часто используется в лапароскопических и эпидуральных тренажерах. Применение данной технологии повышает механическую реалистичность симуляторов практических умений. Операторы, работающие на по-

добных тренажерах, испытывают такие же ощущения, как и при работе с человеческими тканями.

Виртуальная реальность

Во многих симуляторах практических умений разработчики комбинируют хептику с виртуальной реальностью для воспроизведения клинических условий с очень высокой точностью. В них для вывода информации о пациенте и другой визуальной информации, доступной в реальных клинических условиях используются компьютерные мониторы. В данном случае необходимо разграничить подобную симуляцию и симуляцию с использованием только виртуальной реальности, которая, как правило, не включает отработку практических умений.

Симуляция при помощи виртуальной реальности

Иногда эту технологию также называют интерактивной симуляцией. Наиболее распространенный симуля-тор этого класса известен под названием «CAVE-система» (Cave Automatic Virtual Environment). Для такой симуляции необходимо кубическое помещение с 4 мониторами — 2 по бокам, 1 впереди и 1 на полу. Человек надевает стереоскопические очки с устройством для слежения за положением головы и пользуется электронным щупом для взаимодействия с системой, становясь частью виртуальной реальности. В настоящее время продолжается работа по созданию сложных моделируемых сценариев при помощи CAVE-систем (Alexandrov, 2006). Данные системы можно комбинировать с технологией хептики для создания тактильной обратной связи.

Экранные симуляции

Существует множество компьютерных программ, моделирующих различные клинические условия на персональных компьютерах. Они могут применяться повсеместно, причем некоторые программы обеспечивают определенную обратную связь. Виртуальные миры «Second Life™» (http:// secondlife.com/?v=1.1) позволяют создавать сложные условия в режиме реального времени с целью преподавания и обучения, но их реалистичность ниже, чем у программ виртуальной реальности, таких, как CAVE.

Серьезные игры — это относительно новая концепция, при помощи которой игровая среда используется с образовательной целью. Иногда в подобных играх используют датчики, регистрирующие уровень тревожности игроков посредством определения кожного импеданса или частоты пульса, что позволяет воздействовать на эффективность их действий.

Модели для отработки

специфических умений

Модели специфических умений часто разрабатывают для отработки специфических процедур низкой степени сложности и технических навыков. Часто они имеют вид анатомических зон организма. Большинство этих моделей относительно не дороги и не требуют высоких затрат на обслуживание. К ним относятся тренажеры для пункции вен, катетеризации, ушивания краев раны, выполнения инъекций, а также манекен для базовой сердечно-легочной реанимации. Однако некоторые модели специфических умений могут включать более сложные системы:

• SAM™ (Student Auscultation Manikin -студенческий манекен для аускульта-ции) http://www.cardionics.com/hear-tandbreathsounds/manikins/SAM;

• Harvey™ (Cardiology Patient Simulator — симулятор кардиологического пациента) http://www.laerdal.com. au/doc/41960036/Harvey-The-Cardio-pulmonary-Patient-Simulator.html);

• Dexter™ (Endoscopic trainer — эндоскопический тренажер) http://dexte-rendoscopy.co.nz.

Возможные проблемы

Часто механическую реалистичность приравнивают к общей реалистичности моделируемых сценариев. Эта ошибочная концепция приводит к восприятию симуляторов с высокой (механической) реалистичностью как моделирующих программ с динамически высокой реалистичностью (эта проблема детально рассматривается в разделе «Управление реалистичностью»). Несмотря на то что в некоторых случаях разумно приобрести манекен высокого класса, который можно гибко конфигурировать для симуляции различных сценариев, если учебная программа, основанная на применении симулятора средней реалистичности, может обеспечить высокую реалистичность сценариев, экономически целесообразно приобрести именно такой манекен.

Структура и организация симуляционного центра

Определение

Любое место, позволяющее реализовать программы симуляции с высокой степенью реалистичности, можно классифицировать как симуляционный центр. Симуляционные центры варьи-

руют по сложности структуры и дизайну в зависимости от размера, условий, числа и типа применяемых методов симуляции и наличия манекенов. Наличие специальных условий позволяет повысить качество медицинского симуляционного обучения, особенно при использовании компьютеризированных манекенов.

Важность соответствующей структуры симуляционного центра

Хорошо оборудованный симуля-ционный центр представляет собой ценный образовательный ресурс. Соответствующая структура центра симуляции повышает точность симуляции и качество обратной связи, улучшая эффективность обучения. Хорошая организация центра также позволяет повышать уровень симуляции за счет применения новых технологий. Перед созданием симуляционного центра необходимо учесть описанные ниже факторы, которые помогут выбрать соответствующую структуру и добиться максимальной эффективности медицинского образования, основанного на симуляциях.

Принципы организации симуляционного центра • Архитектура: существуют базовые принципы организации и планирования, общие для всех симуляцион-ных центров. Архитектура и проект симуляционного центра должны позволять следующее: 1. Проигрывать различные сценарии в реалистичных условиях. В идеале это достигается за счет специального помещения с возможностью гибкой трансформации в различные клинические условия в зависимости от потребностей

(обсуждается ниже, в разделе, посвященном точности окружающей обстановки).

2. Управлять симуляторами так, чтобы это не видели студенты. Как правило, процесс управления осуществляется из прилегающей пультовой комнаты. В идеале должна существовать возможность непосредственного наблюдения за происходящим из пультовой комнаты через одностороннее стекло.

3. Студентам — в реальном времени наблюдать за происходящим в центральном помещении из соседнего учебного помещения через одностороннее стекло или при помощи видеосвязи.

4. Если планируется применять симуляции с использованием экранных тренажеров, виртуальной реальности и стандартизированных пациентов, необходимы дополнительные условия и помещения.

В симуляционном центре также должны быть предусмотрены помещения для технического обслуживания оборудования, служебные и складские помещения. В 2 следующих разделах описываются организация симуляци-онных центров с применением компьютеризированных манекенов. • Газоснабжение: как правило, для обеспечения работы симуляторов необходима подводка кислорода и сжатого воздуха. Для некоторых манекенов требуется подводка азота. Если в процессе симуляции предполагается оценивать содержание углекислого газа в конце выдоха, необходима подача CO2. Некоторые манекены позволяют использовать и измерять концентрацию летучих анестетиков (посредством различных модификаций). В этом случае нужна система выброса отработанных газов.

Важно также помнить о будущем усовершенствовании центра. Во всех симуляционных центрах необходимо наличие централизованной больничной разводки газов или отдельного газоснабжения от баллонов. В большинстве случаев компьютеризированные манекены не могут функционировать без газов, за исключением последних поколений портативных симуляторов с встроенными компрессорами. Для использования современных манекенов компании «Лердал» (Laerdal) подводка газов должна осуществляться непосредственно в учебное помещение. Если планируется переход на манекены HPS компании METI™, необходимо предусмотреть подводку газов в пультовую комнату. • Аудио- и видеооборудование: существенно варьируется в различных центрах. Выделяют два варианта оснащения подобным оборудованием.

1. Оснащение центра проприетарным оборудованием и/или программным обеспечением компаний «Лаер-дал» (Laerdal™) или METI™.

2. Оснащение центра оборудованием независимых компаний, адаптированным для конкретных нужд.

В любом случае оборудование должно позволять вести запись в реальном времени с последующим проигрыванием и обсуждением. К преимуществам проприетарного программного обеспечения производителей симуляторов относится возможность регистрации действий и событий на электронных носителях. В обоих вариантах можно вести запись с нескольких камер и регистрировать показания монитора симулятора. Использование подобных программ для записи и для воспроизведения действий учащихся повышает эффективность последующего обсуждения.

Кроме того, во время проигрывания различных сценариев необходимо обеспечить возможность конфиденциальной связи между преподавателями в учебном помещении и пультовой при помощи беспроводных гарнитур. Обязательно также наличие в помещениях встроенных микрофонов, позволяющих студентам и преподавателям слышать друг друга, находясь в разных помещениях центра.

Преимущество локальной сети в симуляционном центре заключается в снижении необходимости в многочисленных аудио- и видеоадаптерах, поскольку программное обеспечение позволяет воспроизводить запись для обсуждения через сеть. Она также позволяет демонстрировать любые моделируемые сценарии через Интернет студентам, находящимся в другом месте. В современных манекенах встроенное программное обеспечение позволяет инструктору осуществлять управление при помощи беспроводной связи.

Возможные проблемы

Симуляционные центры часто создают путем переоборудования уже существующие помещения, что не всегда позволяет обеспечить оптимальную структуру и снижает эффективность симуляцион-ное обучения. Такой подход, как правило, затрудняет возможности аудио- и видеооснащения, а также подводки газов.

Создание симуляционных центров с оптимальными условиями требует тщательного предварительного продумывания. Именно поэтому перед началом работ необходимо согласовать бюджет, который потребуется для приобретения оборудования и создания соответствующих условий. Если эти требования не соблюдаются, на

этапе строительства возможны недоработки, что в будущем отразится на качестве обучения. Подобные недостатки планирования могут помешать проигрыванию сценариев с высокой реалистичностью и обеспечению эффективной обратной связи.

Выводы

Перед разработкой проекта симу-ляционного центра необходимо учесть несколько важных факторов. Архитектура, аудио- и видеооснащение, газоснабжение должны быть тщательно спланированы. Важно, чтобы структура центра отвечала образовательным требованиям, обеспечивая максимально возможные точность симуляции и качество обратной связи. Нерациональная структура центра симуляции может существенно ограничить его применение и снизить качество обучения. Структура мультимодальных симуляционных центров, позволяющих воспроизводить палаты для пациентов, применять интерактивное симуляция и другие новейшие компьютерные технологии, требует тщательного анализа многих других факторов на стадии планирования.

Управление реалистичностью

Определение

Реалистичность, несомненно, является наиболее частой неправильно понимаемой и неправильно используемой концепцией медицинского образования, основанного на симуляциях. Как уже упоминалось, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) дает следующее определение реалистичности: «это степень подобия между моделью и моделируемыми свойствами системы» (IEEE-90). В контексте симу-

ляции упрощенно это понятие можно охарактеризовать тем «насколько реалистично воспринимается модель». Здесь следует подчеркнуть, что «восприятие» — это понятие субъективное, а субъективность делает управление реалистичностью в моделируемых сценариях еще более сложным.

Важность управления реалистичностью

Главным достоинством обучения, основанного на симуляциях, служит воспроизведение клинических условий. Помимо всего прочего, возможность симуляции добавлять в обучение различные атрибуты, характерные для реального рабочего места, частично зависит от возможности воспроизведения реальной жизни, или, другими словами, точности воспроизведения. Совершенно ясно, что недостаточное управление реалистичностью снижает реализм сценария, влияя на эффективность обучения и его переносимость в реальные условия.

Принципы управления реалистичностью

Очень часто «высокую механическую реалистичность» манекена ошибочно отождествляют с таким понятием, как «высокая реалистичность симуляции». Однако если мы попросим манекен сесть по команде из положения лежа, он потеряет свою реалистичность, или «ощущение реальности», по причине невозможности такого механического ответа. В данном случае его можно отнести к модели с очень низкой реалистичностью. Аналогично, если мы разрабатываем сценарии, в которых участники ожидают только такие действия, которые

заложены в возможности используемого оборудования, то даже манекен со средней реалистичностью обеспечит очень высокую точность моделируемого сценария. На основании вышесказанного можно сделать вывод, что точность «СИМУЛЯТОРА» — это не то же самое, что точность «СИМУЛЯЦИИ», при этом последняя зависит от множества факторов, описанных ниже.

Важно понять, что общая реалистичность моделируемого сценария редко эквивалентна механической реалистичности только манекена. Традиционно общую реалистичность описывают как итоговую сумму «механической реалистичности», «средовой (контекстной) реалистичности» и «физиологической реалистичности». Мы также хотим добавить 2 важные составляющие общей реалистичности — «временную реалистичность» и «операционную реалистичность». Временная реалистичность отражает воссоздание событий в тех же временных интервалах, как это происходит в реальной жизни, например, создание реалистичных временных интервалов между вмешательствами и результатами действий во время моделируемого сценария. Операционная реалистичность отражает задачи, поставленные перед студентами, согласно сценарию. Более того, итоговую сумму всех перечисленных выше реалистич-ностей мы называет «перцепционной реалистичностью» и используем это понятие как наиболее важную переменную (рис. 3).

Перцепционная реалистичность

Представляет собой итоговую сумму реалистичностей, описанных ниже, и субъективного восприятия (перцеп-

Г

Временная реалистичность

Разработка сценария

Операционная реалистичность

Структура симуляционного центра

Средовая реалистичность

Психологическая реалистичность

Восприятие симуляции студентами

Индивидуальные факторы

Инструментальная реалистичность

Перцепционная реалистичность

КЛЮЧ

Влияющие и

факторы

Прямая зависимость

Рис. 3. Взаимное влияние составляющих перцепционной реалистичности

ции) участниками «реальности» всего моделируемого сценария. В то же время возможно, что разные участники могут по-разному оценивать перцепционную реалистичность одного и того же сценария в сходных условиях, поскольку психологическую реалистичность невозможно стандартизировать.

Психологическая реалистичность

Психологическая реалистичность преимущественно зависит от 3 факторов:

1) непринужденности исполнения своей роли участником, отказа от недоверия и психического принятия симуляции как образовательного инструмента;

2) дизайна сценария, включая операционную и временную реалистичность;

3) средовой реалистичности.

Помимо перечисленных выше факторов, в психологическом отношении — это, возможно, способность студен-

тов воспринимать и обрабатывать информацию, предоставляемую им в моделируемой среде, которая имеет максимальное влияние на (перцепционную) реалистичность сценария (Scerbo, Dawson, 2007).

Для того чтобы повысить психологическую реалистичность нужно помочь студентам временно отказаться от восприятия манекена не как реального пациента, а всего происходящего как игры. Предшествующий опыт ролевой игры и инструктирование перед проигрыванием сценария также помогает устранить психологические барьеры. К пожеланию участника сначала посмотреть, а не оказаться на «электрическом стуле», нужно относиться с уважением.

Механическая реалистичность

Как упоминалось ранее, механическая реалистичность — это способ-

ность моделей или манекенов имитировать (воспроизводить) статические или динамические процессы с достоверностью и реализмом. Например, это могут быть клинические признаки и физиологические параметры. Этот вопрос уже обсуждался в разделе «си-муляторы».

Примеры сравнительной респираторной реалистичности:

• низкая реалистичность: наличие дыхательных движений грудной клетки, но без дыхательных шумов, например, манекен для базовой сердечно-легочной реанимации;

• средняя реалистичность: наличие дыхательных движений грудной клетки с дыхательными и дополнительными шумами, например SimMan/METI ECS;

• высокая реалистичность: наличие дыхательных движений грудной клетки и дыхательных шумов с возможностью искусственной вентиляции и физиологическим симуляциям газообмена — METI HPS.

Средовая реалистичность

Зависит от реальности или точности воспроизведения обстановки. Средовая реалистичность — одна из переменных, которую можно легко корректировать, чтобы повлиять на психологическую и, соответственно, перцепционную реалистичность сценариев. Это контекст или среда, в которой разыгрывается сценарий, определяющая, как студенты его воспринимают (McFetrich, 2006). Как уже упоминалось ранее, возможность изменять среду симуляции помогает проигрывать различные сценарии с высокой средовой реалистичностью.

Если сценарий предполагает, что пациент находится на кровати в палате, то помещение должно быть устроено таким образом, чтобы напоминать палату. Если подобный сценарий применяется в помещении, устроенном как операционная и пациент находится на каталке, то средовая реалистичность будет снижаться.

Операционная реалистичность

Операционная точность зависит от задач, поставленных перед студентами (действий, манипуляций). Она связана с психологической и инструментальной реалистичностью. Операционная реалистичность сохраняется в том случае, если возможно реалистичное выполнение задачи на манекенах студентами. Ее можно легко корректировать за счет тщательной разработки сценария.

Частая ошибка — разрешить студентам проводить аускультацию грудной клетки манекена во время обследования дыхательной системы. Если манекены не позволяют обеспечить аускультативную реалистичность, то перед началом проигрывания сценария студентам следует объяснить ограничения данного оборудования и ответить на вопросы о данных аускультации в случае их возникновения. Подобное управление операционной реалистичностью помогает сохранить высокую психологическую реалистичность.

Временная реалистичность

Временная реалистичность отражает проигрывание сценария в реальном

масштабе времени. Она дает второй рычаг к управлению перцепционной реалистичностью. Временная реалистичность включает соблюдение интервалов между действиями и эффектами, описанными ранее, и общий ход сценария, включая инструктирование и получение результатов исследований. Она также связана с планом сценария и влияет на психологическую реалистичность. Достаточный клинический опыт инструкторов, проигрывающих моделируемые сценарии, помогает достичь хорошей временной реалистичности во всех аспектах.

Пример: физиологическая и фармакологическая модели в симулято-рах помогают сохранить временную реалистичность некоторых вмешательств и их эффектов. В случае назначения сальбутамола через небулайзер необходимо истечение реального времени до возникновения соответствующих изменений в респираторных признаках и симптомах.

Возможные проблемы

Целью любого моделируемого сценария должно быть достижение максимально возможной реалистичности. Это достигается только в том случае, если преподаватели и методисты понимают взаимодействие всех факторов, описанных выше. Одной из наиболее важных переменных служит психологическая реалистичность, которая зависит от индивидуального восприятия симуляции как образовательного инструмента и временного отказа от неверия. Психологическую

реалистичность нелегко контролировать, но адекватный инструктаж перед симуляциями и учет индивидуальных предпочтений и стилей обучения помогает повысить психологическую реалистичность. Сценарии, разработанные для конкретных условий, требуют использования манекенов с реалистичностью, соответствующей сценарию. В противном случае несоответствие между механической реалистичностью и планом сценария может снизить операционную реалистичность.

Выводы

Управление реалистичностью — одна из наиболее важных и наименее хорошо понимаемых концепций симуляции. Тщательное планирование сценария и условий его воспроизведения, а также учет механической реалистичности, позволяют повысить перцепционную реалистичность моделируемого сценария. В свою очередь это приводит к повышению качества обучения и лучшему переносу знаний в реальную клиническую деятельность.

Конструирование сценария

Определение

Разработка моделируемого сценария — это искусство создания практических приложений (моделируемых сценариев), которое включает знание медицины, симуляторов, различных клинических условий и учебных программ. Общая цель разработки сценария заключается в облегчении предоставления учебных материалов и достижении четко определенных результатов обучения при сохранении максимально возможной реалистичности.

Важность конструирования сценария

Умения, необходимые для создания сценариев симуляции с высокой реалистичностью, отличаются от умений, необходимых для написания учебных сценариев на основе обсуждения клинических случаев. Вот почему мы предпочитаем называть эту концепцию конструирование сценария, а не написание. Если сценарии не будут конструироваться с должным усердием, то это не только повлияет на операционную и временную реалистичность, но и снизит педагогическую ценность медицинского образования, основанного на симуляциях, за счет отсутствия прямой связи с учебными планами. Включение в учебные планы симуляционных сценариев предполагает использование симуляции как стандартного инструмента преподавания некоторых разделов учебной программы. По сравнению с симуляциями отдельных процедур подобная интеграция облегчает обучение, что было показано в недавнем обзоре BEME (Best Evidence in Medical Education) (Issenberg, 2005). Каждый сценарий должен быть направлен на решение не более 2—3 образовательных задач, чтобы облегчить сфокусированное обсуждение.

Принципы конструирования сценария

Как и в отношении любых других педагогических действий, в разработке сценария одну из главных ролей играет конструктивное построение (Biggs, 1999). Мы говорим о конструктивном выстраивании моделируемых сценариев, направленных на изложение части материала, а не о конструктивном построении учебного плана. Это достигается четким определениемспецифичес-ких ожидаемых результатов обучения,

которых наилучшим образом можно добиться при помощи симуляции. После этого разрабатывается сценарий, призванный решить поставленные задачи. Очень заманчиво при этом пойти по пути создания очень интересных и, следовательно, сложных симуляционных сценариев. В основе конструирования сценария должен лежать тот факт, что медицинское образование, основанное на симуляциях, необходимо применять для облегчения достижения определенных результатов.

Если намеченной образовательной задачей сценария служит диагностика обструкции дыхательных путей, включение в этот сценарий процедуры интубации приводит к его ненужному усложнению (эта процедура может использоваться при изучении проходимости дыхательных путей).

В некоторых центрах в сценарии включают практические умения, что в определенных условиях может повысить реалистичность сценария. Между тем важно понимать, что симуляция, направленная на изучение практических умений, отличается от симуляции сложных сценариев, в которых практические умения служат одним из компонентов, а не основой.

Сценарии, разработанные с высокой степенью специализации, облегчают создание эффективной обратной связи в условиях дефицита времени. Если сценарий охватывает несколько изучаемых тем, его можно использовать как показатель общей эффективности обучения, но при этом он имеет

невысокую ценность в качестве средства формативной1 оценки знаний. Мы рекомендуем в каждый сценарий включать не более одной клинической и одной неклинической задачи, например, купирование приступа бронхиальной астмы (клиническая задача) и антикризисное управление (неклиническая задача). В пользу этой рекомендации выступают результаты независимых исследований Бонда (Bond, 2006) и Моргана (Morgan, 2009), согласно которым, достижение эффективной обратной связи возможно при включении не более 2—3 ожидаемых результатов обучения.

В некоторых центрах моделируют упражнения для изучения или отработки действий в команде. При этом небольшая группа людей принимает участие в каждом моделируемом сценарии. Несмотря на то что в этом случае обратная связь позволяет эффективно выявлять общие проблемы, очень сложно ее (обратную связь) индивидуализировать для обучения отдельных членов команды. На наш взгляд, за исключением случаев отработки работы в команде, не следует разрабатывать сценарии более чем для 2 участников, иначе не удастся обеспечить эффективную и индивидуализированную обратнуюсвязь.

Возможные проблемы

Возможно, в самой человеческой природе заложено стремление сделать процесс обучения более интересным, но в случае применения симуляций это желание не должно реализовываться за счет отклонения от утвержденных задач обучения и снижения реалистичности симуляции. Каждый сценарий должен

включать дополнительную информацию в виде значимых лабораторных и рентгенологических данных, а также данные из истории болезни пациента. Подобная вспомогательная документация должна быть доступна для студентов, регулярно обновляться и соответствовать принятым в клинике формам. Необходимо индивидуализировать план сценария; так, например, сценарий ведения пациента в бессознательном состоянии, разработанный для врачей отделения неотложной помощи, необходимо модифицировать для анестезиологов, поскольку задачи обучения и рассматриваемые особенности у них будут отличаться. Знание механической реалистичности манекенов помогает модифицировать сценарии в соответствии с имеющимся оборудованием для обеспечения высокой операционной реалистичности.

Выводы

Знание учебных планов, методик симуляции и их ограничений помогает эффективно конструировать моделируемые сценарии. Конструирование сценария должно быть важным компонентом обучения преподавательского состава. Несмотря на то что произвольная симуляция имеет право на жизнь, эффективность обучения студентов повышается, когда симуляция включена в учебные программы. Моделируемые сценарии должны быть сфокусированы на конкретных проблемах, что позволяет добиться целей обучения. Для достижения максимальной эффективности обучения, основанного на применении симуляций, в сценарии необходимо включать высшие когнитивные, психомоторные и эмоциональные компо-

1 Формативная оценка проводится для контроля прогресса в обучении.

И

ненты, которые трудно преподавать при помощи традиционных методик.

Переносимость знаний и валидность симулятора

Определение

Переносимость — это степень, с которой студенты могут применять когнитивные, эмоциональные и психомоторные познания в клинических условиях. Способность студентов применять знания и навыки, полученные вне работы, к клиническим проблемам, возникающим на рабочем месте, отчасти зависит от характера медицинского образования. Обучение, основанное на симуляциях, — единственная методика, приближающаяся к производственной модели обучения. Реализм моделируемых условий служит одним из факторов, влияющих на переносимость полученных когнитивных, эмоциональных и психомоторных знаний на рабочее место.

Термин «валидность» заимствован из литературы, посвященной проблемам оценки знаний и аттестации. Его использование в контексте симуляции отличается от традиционного. В контексте оценки знаний в наиболее простой форме валидность отражает адекватность методики в измерении результатов. В отношении симуляции валид-ность — это способность преподавать высшие когнитивные, эмоциональные и психомоторные умения настолько, насколько это ожидается при помощи достигаемой степени реализма.

Значение переносимости знаний в системе медицинского образования, основанного на симуляции

По сути, медицинское образование, основанное на симуляции, — это дорого-

стоящий и требующий значительных ресурсов педагогический инструмент. Скептики использования симуляции ставят под сомнение его валидность и требуют доказательств переносимости элементов, изучаемых в условиях симуляции, на рабочее место. Студенты учатся работать в клинических условиях за счет комбинации методов, которые мы используем в своей педагогической деятельности, и методик, которые они сами применяют для обучения. Нельзя недооценивать роль индивидуальных средств обучения в общем образовательном процессе.

В будущем развитие использования симуляций зависит от того, будет ли продемонстрировано повышение эффективности образования за счет обучения, основанного на симуляциях, или будет выявлено явное повышение эффективности и качества оказания помощи, а также безопасности пациентов. Подобные исследования сложно провести по причинам, описанным ниже в разделе «Исследования и анализ». В отсутствие подобных доказательств есть риск, что медицинское образование, основанное на использовании симуляции, может быть причислено к временным тенденциям.

Принципы переносимости

и валидности симулятора

Наиболее часто в качестве примера, обосновывающего применение симуляции в медицинском образовании, приводят сравнение с авиацией 2000). В большинстве коммерческих авиакомпаний для подтверждения сертификата и получения разрешения на полеты каждый пилот должен ежегодно пройти 2 теста на симуляторе.

Мы согласны с тем, что между авиацией и здравоохранением много общего, но есть и существенные различия. Общепризнано, что обе эти профессии сопряжены с высоким риском и допущенные в них ошибки стоят очень дорого. Именно поэтому с этической и социальной точки зрения в них неприемлемо позволять новичкам практиковаться в условиях реальной работы. Однако, к сожалению, клинические условия — не то же самое, что кабина пилота, в которой каждая ручка управления находится на своем месте, а пациенты устроены не так типично, как прямая взлетно-посадочная полоса. Кроме того, даже если моделируемая клиническая ситуация повторяет классическую картину данного диагноза, студента необходимо научить выявлять те же нарушения в разнообразных ситуациях реальной жизни. Таким образом, при работе с пациентом необходимо учитывать бесконечное количество факторов. Следовательно, даже несмотря на ясное доказательство того, что безопасность в авиации частично зависит от практики на си-муляторах и ее переносимости (Leedo, Simon, 1995), подтвердить такую же роль образования, основанного на использовании симуляций, в медицине по-прежнему сложно.

Было проведено несколько исследований, показавших последующее улучшение моделируемых действий после обучения на симуляторах. По данным этих исследований, такое улучшение обусловлено наличием эффективной обратной связи (Morgan, 2009; Welke, 2009). При этом Саволдел-ли (Savoldelli) и соавт. (2006) показали, что симуляция без обратной связи не приводит к последующему улучшению

моделируемых действий. Между тем в литературе есть сведения, подтверждающие переносимость практических умений, полученных на медицинских симуляторах, в реальные условия, например, это касается кардиологического симулятора «Harvey™» (Jones, 1997, Gordon, 1980). Они показали, что отработка умений аускультации сердца на симуляторах «Harvey™» повышает качество клинического обследования сердечно-сосудистой системы студентами. В обзоре BEME, проведенном Иссенбергом (Issenberg, 2005) и соавт. в 2005 г., было выявлено 4 статьи, в которых представлены доказательства корреляции между применением симуляций и эффективностью обучения. Есть также несколько исследований, показавших, что умения, полученные на хирургических симу-ляторах, переносятся в операционную (Korndorffer, 2005a, Korndorffer, 2005b). Эти данные подтверждаются результатами систематического обзора применения хирургических симуляций (Sturm, 2008), хотя его авторы отмечают вариабельность качества включенных исследований.

Возможные проблемы

На данном этапе важно указать на отличие между изолированными симуляциями хирургических манипуляций (таких, как лапароскопия) и симуляцией сложных клинических сценариев. В последнем случае симуляция психомоторных компонентов обучения служит частью сценария наравне с когнитивными и эмоциональными. Как уже обсуждалось, исследования показали приемлемую степень переносимости отдельных технических умений от симуляторов в клиничес-

кие условия, но нет доказательств такого же уровня для симуляции других компонентов обучения (когнитивных и эмоциональных).

В авиации показано, что недостаток нетехнических (когнитивных и социальных) умений является самостоятельным фактором, создающим опасные условия полета (Flin, Maran,

2004). Переносимость таких нетехнических умений, как ситуационная осведомленность, работа в команде, лидерство, коммуникация, управление задачами и принятие решений (Reader, 2006), в медицинском образовании, основанном на применении симуляций, по-прежнему нуждаются в доказательствах. Высокая стоимость симуляционных проектов говорит о том, что это должен быть очень полезный и приемлемый образовательный инструмент. В настоящее время основную проблему представляет необходимость доказательств того, что медицинское образование, основанное на применении симуляций, действительно обладает способностью повышать эффективность работы обучаемых (в реальной клинической практике) и, следовательно, улучшать исходы лечения пациентов.

Выводы

Получены доказательства того, что обучение на симуляторах повышает переносимость технических и нетехнических умений в клиническую практику, а также эффективно меняет отношение и поведение стажеров (Issenberg,

2005). Несмотря на ограниченный объем данных, по-прежнему считается, что в качестве составной части мультимо-дальной концепции, обучение на си-муляторах вносит значительный вклад

в повышение качества медицинской помощи и безопасности пациентов (Ral, Dieckmann, 2005).

Однако в настоящее время недостаточно убедительных и прямых доказательств переносимости когнитивных, эмоциональных и психомоторных умений, полученных в условиях симуляции, на рабочее место. Так, например, показано, что симуляция улучшает владение лапароскопической техникой, но нет доказательств того, что если во время лапароскопической операции случается какой-либо критический инцидент, то оператор примет правильное решение на основании предшествующего опыта, полученного на симуляторе. Между тем в нескольких исследованиях показано повышение эффективности действий, отработанных в условиях симуляции (Morgan, 2009). Исходя из нашего понимания концепции медицинского образования, основанного на применении симуляций, мы можем привести лишь некоторые рекомендации по повышению переносимости знаний. Они отчасти основаны на результатах обзора BEME, проведенного Иссенбергом, «Features and uses of high-fidelity medical simulation that lead to effective learning», (Issenberg, 2005). Мы считаем, что эти рекомендации могут обеспечить определенную степень переносимости полученных знаний.

• Создайте систему эффективной обратной связи.

• Интегрируйте симуляционные занятия в учебные планы.

• Для достижения максимально возможной переносимости сохраняйте максимально возможную реалистичность.

• Обеспечьте возможность повторения и проведения индивидуальных занятий.

• Создавайте сценарии, отражающие рабочую обстановку, и учитывайте клиническую вариабельность.

Обучение преподавательского состава

Определение

В контексте медицинского образования, основанного на применении симуляций, обучение преподавательского состава включает нечто большее, чем просто подготовка к проведению моделируемых сценариев и обеспечение эффективной обратной связи, оно включает, по крайней мере, базовое понимание всех аспектов применения симуляций, включая безопасность учебного процесса, управление реалистичностью и разработку сценария.

Важность обучения преподавательского состава

Недостаточно качественная подготовка преподавательского состава может приводить к некорректному интегрированию симуляций в учебные программы, неправильному конструированию сценариев, слабому управлению реалистичностью и неэффективному или контрпродуктивному обсуждению и отсутствию обратной связи. Комбинация любых факторов, перечисленных выше, в конечном счете неблагоприятно влияет на уверенность студентов в себе и их обучение. В свою очередь, это может вызывать негативное отношение к медицинскому образованию, основанному на применении симуляций, и уменьшению использования этого образовательного инструмента в будущем. Именно по-

этому важно обучать преподавательский состав по самым высоким стандартам, что может быть достигнуто при помощи специальных программ повышения квалификации преподавателей.

Преподавательский состав представляет собой один из наиболее важных ресурсов любого симуляционного центра. Таким образом, повышение квалификации преподавателей должно рассматриваться как обязательный элемент сохранения и развития этого бесценного ресурса (Boucher, 2006). Роль преподавателей в успешном проведении повседневных симуляционных занятий невозможно переоценить.

Принципы обучения преподавательского состава

Решение основных задач органов управления медицинским образованием тесно связано с внедрением медицинского образования, основанного на применении симуляций. Несмотря на то что эти методики по-прежнему находится в зачаточном состоянии, все больше и больше организаций с энтузиазмом начинают использовать ее в качестве образовательного инструмента. Между тем такой подход имеет как благоприятные, так и потенциально неблагоприятные последствия. С одной стороны, медицинское образование, основанное на применении симуляций, становится все более доступным, и все больше студентов, врачей, медицинских сестер и лиц смежных специальностей могут пользоваться его преимуществами. С другой — в настоящее время очень мало методик, гарантирующих качество образования. Обучение преподавательского состава в системе медицинского образования, основан-

ного на применении симуляций, служит одним из механизмов и аспектов гарантии качества этого образовательного инструмента. Обучение преподавательского состава должно, как минимум, включать перечисленные ниже пункты, которые детально рассматриваются в последующих разделах.

• Изучение оборудования (манекенов), условий (симуляционный центр) и программного обеспечения (симуляторов для брифингов, технические аспекты).

• Конструирование сценариев и их интеграция в учебные планы.

• Создание безопасных условий обучения.

• Содействие в обучении.

• Обучение с использованием видеозаписи, разборов и обратной связи. В целом, большинство разделов

настоящих рекомендаций можно использовать в качестве шаблона для организации курсов профессиональной подготовки преподавателей на местах. Если такая возможность отсутствует, то необходимо организовать для преподавателей внешние курсы повышения квалификации, чтобы гарантировать высокие стандарты медицинского образования, основанного на применении симуляций.

Внешние курсы профессиональной подготовки преподавательского состава

Нам бы хотелось подчеркнуть, что приводя эту информацию, мы сами не проводим какие-либо курсы подготовки преподавателей. В то же время, возможно, существуют какие-то высококачественные программы профессиональной подготовки преподавателей, о которых мы не знаем.

Во многих центрах проводятся тренинги для инструкторов или эквивалентные курсы для преподавателей, применяющих симуляции. На момент написания настоящих рекомендаций в Великобритании, Европе, Австралии и Америке существовало несколько аккредитованных курсов и программ профессиональной подготовки преподавательского состава.

Европейское общество по применению симуляции в медицине (SESAM, Society in Europe for Simulation Applied to Medicine) проводит ежегодные курсы профессиональной подготовки преподавателей перед собственными конференциями. Недавно обществом был создан новый веб-сайт www.eusim.org. Он предназначен для профессиональной подготовки инструкторов и преподавателей. Сайт создан совместными усилиями 3 академических симуляционных центров: Симуляционного центра Бартса и Лондона (The Barts and the London Simulation Centre), Датского института медицинской симуляции (DIMS, Danish Institute for Medical Simulation) и Центра безопасности пациентов и симуляции (TuPASS, centre for Patient Safety and Simulation), расположенного в Германии.

EuSim проводит 2 курса: курсы базовой подготовки инструктора по моделированию и специализированные курсы по моделированию EuSim. Последний курс посвящен действиям в кризисной ситуации.

Национальная ассоциация по медицинским симуляциям (NAMS, National Association of Medical Simulation) Великобритании выступает с инициативой проведения аккредитованных курсов профессиональной подготовки препо-

давательского состава совместно с Обществом симуляций в здравоохранении (SSH, Society for Simulation in Healthcare) США. В США широко известные курсы профессиональной подготовки преподавателей в сфере использования симуляций проводятся в Центре исследований медицинского образования Гордона при Университете Майями, (GCRME, Gordon Centre for Research in Medical Education), Гарвардском институте медицинской симуляции и клинике Мейо (Mayo). В Австралии Южный совет по здравоохранению (Southern Health) проводит «Курсы подготовки инструкторов».

Возможные проблемы

Для того чтобы программа обучения, основанного на применении симуляций, представляла образовательную ценность, в ней должно уделяться внимание деталям, начиная от зарождения идеи и заканчивая проведением курсов. Такой подход может быть достигнут только в том случае, если преподавательский состав понимает принципы медицинского образования, основанного на применении симуляций. С нашей точки зрения, наиболее важным компонентом профессиональной подготовки преподавателей служит обучение с использованием разборов и обратной связи, что было выделено в качестве основного компонента, обеспечивающего максимальную эффективность обучения (Issenberg, 2005). Если обратная связь вызывает затруднения или смущение, она может неблагоприятно влиять на умения студентов в системе медицинского образования, основанного на применении симуляций (Vozenilek, Gordon, 2008).

Лица, прошедшие медицинскую подготовку, средний медицинский персонал и смежные специалисты могут работать в качестве преподавателей в соответствующих программах. По нашему мнению, очень важно тщательно выбирать преподавателей для отдельных курсов с применением симуляций из числа специалистов в соответствующей области. Если слушателями являются врачи или студенты-медики и курсы направлены на обучение диагностике, нет смысла ожидать, что специалист в смежной медицине области предоставит достоверную информацию. Напротив, дидактические курсы, такие, как поддержание жизненно важных функций, а также курсы, посвященные работе в команде, коммуникации и управлению ресурсами, могут с успехом проводить подготовленные преподаватели с любой исходной специальностью. Аналогичное соблюдение принципов должно применяться, когда роли меняются и врачи преподают на курсах по смежным специальностям или сестринскому делу. Профессионализм преподавателя — один из наиболее значимых факторов, обеспечивающих предоставление четкой, краткой и ценной информации во время разборов. Подбор соответствующего персонала для разборов и обеспечения обратной связи на основании целевой аудитории служит еще одним ключевым фактором, который необходимо учитывать, принимая во внимание уровень подготовки слушателей.

Не менее важно, чтобы преподаватель был осведомлен о процедурах уведомления о низком уровне подготовки тех или иных слушателей. Традиционно медицинское образование, основанное на применении симуляций,

рассматривают в качестве средства промежуточной оценки и сохранения конфиденциальности, что позволяет неуспевающим улучшить свои показатели за счет многократного повторения и индивидуально спланированной практики. Однако иногда возникают ситуации, заставляющие преступить конфиденциальность в целях обеспечения безопасности пациентов. Настоятельно рекомендуется, чтобы каждый преподаватель в первую очередь обсуждал подобные проблемы с руководителем симуляционного центра. Любые последующие обсуждения за пределами центра возможны только с согласия неуспевающего студента.

Выводы

Важно понимать значимость профессиональной подготовки преподавательского состава, а также тот факт, что разборы и обеспечение обратной связи служат ключевыми компонентами такой подготовки. Подбор соответствующего авторитетного преподавателя для каждого курса помогает обеспечить максимальную эффективность обучения. Если обучение преподавателей в собственной организации невозможно, следует изучить варианты прохождения внешних аккредитованных курсов. Очень важно, чтобы преподаватели владели соответствующими процедурами и могли индивидуально работать с неуспевающими студентами.

Стирание границ: симуляция и оценка знаний

Определение

В контексте медицинского образования «оценка» означает «измере-

ние» одного или нескольких специфических атрибутов или логических конструкций, изученных студентами. Часто оценку знаний используют для формирования суждений, которые могут нести серьезные последствия. Если подобные суждения приводят к принятию положительного или отрицательного решения о результате обучения, то процесс оценки называют итоговым. С другой стороны, если целью использования информации, полученной посредством оценки, служит формирование обратной связи со студентом с целью направления и стимуляции дальнейшего обучения, то оценка называется формативной или промежуточной. Симуляции с использованием компьютеризированных манекенов изначально служат мощным средством промежуточной оценки, но в последнее время оно стало применяться с целью итоговой оценки знаний.

Обоснование для использования симуляций в качестве метода оценки

Если основной целью медицинского образования служит формирование когнитивных, эмоциональных и психомоторных умений у профессионалов, которые они могут надежно использовать и воспроизводить в клинической практике, то методы оценки должны позволять измерять этот процесс. Подобные умения служат основными компонентами общей эффективности действий.

Традиционно большинство моделей оценки фокусируются на следующих областях:

1) знания;

2) умения;

3) решение проблем;

4) отношение.

Schuwirth и соавт. (Schuwirth, van der Vleuten, 2006) утверждают, что подобная модель оценки может считаться валидной в том случае, если целью служит оценка признаков, обладающих стабильными и групповыми характеристиками. К сожалению, большинство перечисленных выше доменов являются контекстно-зависимыми. Так, например, способность к решению проблемы у одного и того же человека будет существенно варьировать, если попросить его принять решение при проведении письменного теста в экзаменационном зале или в реальной жизненной ситуации, представляющей угрозу жизни пациента.

Эффективность должна служить таким же субъектом оценки, как и ее составляющие — знания, умения, принятие решений, кризисное управление, коммуникация и др. Однако эффективность сама по себе не является стабильной характеристикой, поскольку она зависит от ряда человеческих факторов, включая беспокойство и психическое состояние оператора, а также клинического состояния пациента. Оценка эффективности действий также требует учета когнитивных и психомоторных умений, что невозможно для большинства доступных в настоящее время традиционных методов оценки.

Существует 2 возможных пути оценки эффективности. Во-первых такая оценка может быть выполнена на рабочем месте (Norcini, 2003; Norcini, Burch, 2007), но при этом сохраняется вероятность подвергнуть пациента риску, особенно в случае оценивания неопытных специалистов в условиях принятия решения в критической ситуации или выполнения потенциально опасных вмешательств. Иногда в условиях вы-

сокой занятости в клинике недостаток времени затрудняет эффективный разбор и обратную связь, усложняя приобретение соответствующего опыта.

В качестве альтернативы за показатель реальной эффективности может быть принята и использоваться для оценки эффективность в симуляцион-ных сценариях. Данный компромисс имеет свои преимущества и недостатки. С позитивной стороны симуляция обеспечивает нам безопасные условия обучения, в которых пациент не подвергается риску. Оценивая эффективность действий, мы также, помимо других доменов, можем учитывать метапоз-нание. Сценарии и контексты можно менять для оценки продуктивности в нормальных условиях или в условиях стрессовых ситуаций. Более того, помимо традиционных компонентов знаний и умений, можно оценивать и более сложные домены:

1. Применение знаний (диагностика и ведение пациента).

2. Принятие решений.

3. Интерпретация данных.

4. Бдительность.

5. Использование ресурсов.

6. Кризисное управление.

7. Лечебные вмешательства.

8. Межличностные навыки.

9. Профессионализм.

С негативной стороны симуляция включает исполнение роли, а разные люди по-разному могут бороться с неверием в реальность происходящего. Если симуляция не воспринимается студентом в качестве достоверного воспроизведения реальной жизни, это снижает эффективность его обучения. В результате симулированная эффективность не отражает истинный потенциал человека. Кроме того, если реалистичность

не поддерживается на очень высоком уровне, то продемонстрированную эффективность не следует рассматривать, как показатель реальной эффективности. В заключение следует сказать, что при помощи современных манекенов невозможно смоделировать все важные с точки зрения оценки знаний клинические аспекты с приемлемым уровнем реалистичности.

Принципы использования симуляции

в качестве средства оценки • Симуляция в качестве средства промежуточной оценки знаний.

Одной из положительных сторон симуляции служит возможность ее использования в качестве средства промежуточной оценки знаний. Каждый симулируемый сценарий с последующим разбором является процессом промежуточной оценки. Как уже обсуждалось в разделе, посвященном переносимости знаний, обратная связь служит ключевым компонентом повышения эффективности. Во время разбора можно оценить метапознание, позволив студенту поразмышлять и отразить его действия и мыслительные процессы. Промежуточную оценку определяют заданные в сценарии результаты обучения. Важно понимать, что если результаты обучения заданы слишком широко, то сложно сфокусироваться на оцениваемых доменах.

Обратная связь играет ключевую роль в медицинском образовании, стимулируя обучение и гарантируя поддержание стандартов. Общепринятые разборы в конце каждого симулируемого сценария представляют идеальную возможность обеспечить кандидата достоверной индивидуальной или групповой обратной связью для максимально

эффективного обучения. Частой ошибкой является отсутствие формулировки одной или двух специфических задач обучения в начале сценария, позволяющей сфокусировать обратную связь по его окончании. В подобной ситуации разбор выполнения сценария превращается в более широкое обсуждение предмета, в целом, вместо промежуточной оценки эффективности действий (Bond, 2006).

• Симуляция в качестве средства итоговой оценки знаний.

Все преподавательское сообщество, занятое в симуляционном обучении, делится в зависимости от отношения к перспективе использования симулято-ров в качестве изолированного средства итоговой оценки. Преподаватели, выступающие против такого использования, предпочитают применять симуляцию в качестве метода отработки практических умений, повторения и средства промежуточной оценки знаний. Помимо прочих фактов, они указывают на отсутствие доказательств того, что симуляция позволяет реалистично воспроизводить клиническую эффективность и потенциальную возможность злоупотребления результатами моделируемых упражнений за счет обобщения. Решение вопроса, станет ли реальностью использование симуляции в качестве средства итоговой оценки знаний, будет зависеть от многих факторов, некоторые из них обсуждаются ниже.

Сторонники использования симуляции в качестве средства итоговой оценки утверждают, что тщательно разработанный сценарий симуляции можно принимать за ступень «делает», или отражение реальной эффективности действий в пирамиде оценки знаний Миллера (Miller, 1990) (рис. 4). Как уже

Рис. 4. Пирамида Миллера (Miller)

обсуждалось ранее, несмотря на верность подобного подхода в определенных ситуациях, существует множество факторов, затрудняющих универсальное распространение этого понятия, в том числе и потому, что эффективность действий в условиях симуляции необязательно отражает эффективность в клинических условиях.

Валидность любого средства оценки включает много компонентов, одним из наиболее важных служит критериальная валидность. Она представляет собой «способность набора переменных прогнозировать исходы на основании информации, полученной от других переменных, и определять их связь с конкретными критериями реального мира». (http://en.wikipedia.org/wiki/Criterion_ validity)

Этот аспект валидности имеет 2 дополнительных компонента — прогностическую и совокупную валидность. Лишь в одном исследовании показано, что результаты оценки на симуляторах коррелируют с другими оценками на

рабочем месте, что демонстрирует совокупную валидность (Schwid, 2002). Во множестве других исследований изучали психометрические свойства шкал, разработанных на основании оценки с использованием симуляции. Эти исследования показали хорошую конструктивную валидность (Devitt, 2001; Gordon, 2003; Hogan, 2006), содержательную валидность (Fletcher,

2003) и дискриминантную валидность (Schwid, 2002; Boulet, 2003; Gisondi, 2004; Hogan, 2006; Scavone, 2006; Waldrop, 2009) шкал, созданных на основании рубрик, разработанных для использования с оценкой на основе симуляции. Аналогично, с точки зрения надежности, исследования продемонстрировали хорошую межэкспертную надежность (Weller, 2003; Murray, 2004; Weller, 2005; Berkenstadt, 2006; Scavone, 2006; Murray, 2007; Morgan, 2007a; Welke, 2009; Henrichs, 2009; Lammers, 2009; Morgan, 2009) и внутреннюю согласованность (Fletcher, 2003; Morgan, 2004; Berkenstadt, 2006; Hogan, 2006; Scavone, 2006; Waldrop, 2009) таких шкал. Хорошая межэкспертная надежность была достигнута при помощи стандартизации экспертов по оценке.

Показано, что контрольные списки и общие рейтинги можно применять в качестве рубрик при оценке с использованием симуляции (Morgan,

2004) с высокой степенью корреляции между ними (Morgan, 2001; Murray, 2002). Описаны также специфические дополнительные рубрики, такие, как «Нетехнические анестезиологические умения» (ANTS, Anaesthesia Non-Technical Skills) (Fletcher, 2003), «Рейтинговая шкала оценки человеческих факторов» (HFRS, Human Factor Rating Scale) (Morgan, 2007b)

и «Шкала общей оценки ситуационной осведомленности» (SAGAT, Situation Awareness Global Assessment Technique) (Hogan, 2006). Показано, что ANTS имеет очень высокую надежность и воспроизводимость при использовании с моделируемыми сценариями в анестезиологии. Психометрический подход свидетельствует о том, что если бы итоговая оценка на симуляторах была устранена, это привело бы к образованию бесчисленного множества валидизированных клинических сценариев. Каждый сценарий требует специфической оценочной рубрики с хорошими психометрическими свойствами. Это связано с тем, что все исследования валидности являются контекстно-зависимыми (Scavone, 2006) и даже в том случае, когда все прочее можно стандартизировать, предшествующий опыт обучающегося не может быть стандартизирован, что повлияет на психометрические свойства. Еще одно затруднение связано с поиском «золотых стандартов» решения клинических проблем, в отношении которых будет оцениваться эффективность действий кандидата. Иногда невозможно достичь высокой надежности и высокой валидности одновременно и парадокс надежности—валидности, хорошо описанный в литературе, объясняется теорией обобщения (Gen-eralisability theory) (Shavelson, Webb, 2009). Дальнейшее обсуждение данной проблемы выходит за пределы данной публикации.

Симуляция как инструмент диагностической оценки

Помимо использования симуляции для промежуточной и итоговой оценки, ее можно применять в качестве

инструмента диагностической оценки. Эта концепция имеет много общего с промежуточной оценкой, но диагностическая оценка проводится в начале курсов, а не во время их проведения, как промежуточная оценка. Такая оценка помогает преподавателю получить информацию о том, в чем больше нуждаются студенты, и вносит вклад в модификацию и проектирование последующих учебных планов. Использование симуляции в этом контексте весьма эффективно, особенно в начале года или семестра, перед переходом к следующему этапу обучения.

Возможные проблемы

Одну из основных проблем, с которыми сталкиваются преподаватели в условиях симуляционного обучения, представляет решение вопроса о наилучшем использовании симуляции в качестве инструмента оценки. Несмотря на кажущуюся простоту его применения для промежуточной оценки, такой подход имеет свои сложности. Как описано ранее, тщательное планирование сценария, включение максимум 2—3 задач обучения и эффективная обратная связь служат обязательными компонентами, обеспечивающими максимальный потенциал симуляции в качестве инструмента промежуточной оценки.

Еще более серьезную проблему представляет исходное решение вопроса об использовании компьютеризированных манекенов в целях итоговой оценки знаний, и как это сделать наилучшим образом. Как уже упоминалось, основной упор при этом нужно делать на психометрическую модель оценки. Получены убедительные доводы о необходимости отказа от подхода к оценке «прошел или не прошел» в

индивидуальных моделируемых сценариях. Напротив, мы должны понимать сильные стороны симуляции как инструмента оценки и затем применят модель, позволяющую реализовать эти сильные стороны.

Первое: положительными моментами симуляционного обучения служат гибкость и возможность изменения си-муляционных сценариев в отличие от стандартизации каждого сценария, которая требуется для психометрической модели. Более того, психометрическая модель диктует необходимость стандартизации оценивающих экспертов для улучшения межэкспертной надежности. В реальной жизни эффективность действий врача оценивается пациентами и клиническими исходами, которые не стандартизированы. Кроме того, не стандартизированы ни пациенты, ни клинические состояния.

Второе: использование шкальных рубрик, таких, как контрольные списки, приводит к ориентации на индивидуальные правильные действия, а не на общую эффективность, при этом неправильные действия могут остаться незамеченными. Последнее очень важно для обратной связи, стимулирующей последующее обучение. Таким образом, предоставляемая симуляцией возможность получать информацию об общей эффективности, а не о правильном выполнении перечисленных в контрольном списке действий является неоспоримым преимуществом. Глобальные рейтинговые шкалы с независимой оценкой отдельных составляющих кажутся более подходящими для использования в симуляционной оценке знаний.

В заключение следует сказать, что промежуточные оценки стимулиру-

ют обучение, а инструменты итоговой оценки могут выступать в качестве барьера для эффективного обучения, стимулируя подготовку к экзамену, а не к реальной жизни (Epstein, 2007). Таким образом, если баланс использования симуляции в оценке знаний сместится в направлении итоговой оценки, возникает опасность потери основной движущей силы обучения.

Байесовская модель представляет собой вероятностную модель, часто применяемую в здравоохранении для оценки вероятности возникновения болезней на основании факторов риска. Байесовский подход в применении симуляции позволяет определить, помогают ли доказательства, полученные в течение определенного времени, доказать или опровергнуть гипотезу.

На основании вышесказанного можно предложить байесовскую (Bayesian) модель непрерывной оценки эффективности вместо психометрической модели. Байесовская модель представляет собой вероятностную модель, часто применяемую в здравоохранении для оценки вероятности возникновения болезней на основании факторов риска. Байесовский подход в применении симуляции позволяет определить, помогают ли доказательства, полученные в течение определенного времени, доказать или опровергнуть гипотезу (Schuwirth, van der Vleuten, 2006). Таким образом, вместо измерения средних знаний врача мы переходим к измерению вероятности низкой или высокой эффективности действий

врача на основании данных, собранных за некоторый временной промежуток. Для достижения этой цели в журнале фиксируется серия промежуточных оценок, полученных студентом в условиях симуляции. Они наряду с другими данными, зафиксированными в порт-фолио, и результатами оценок вне си-муляционных занятий позволяют принять итоговое решение, основываясь на байесовской модели.

Выводы

Преподаватели, занятые в симу-ляционном обучении, должны взглянуть на проблему оценки со стороны и стереть границы между итоговыми и промежуточными оценками. Уклон в сторону байесовского подхода к оценке более эффективен, чем изолированный психометрический подход. Для эффективного использования симуляции в оценке знаний мы рекомендуем:

• Применять симуляции в качестве инструмента оценки эффективности и ее составляющих.

• Применять симуляции преимущественно в качестве инструмента промежуточной оценки.

• Избегать использования психометрической модели, чтобы минимизировать потерю информации и сосредоточиться на выявлении любых причин субоптимальной эффективности.

• Если симуляция используется для итоговых оценок, следует учитывать серию промежуточных оценок с применением байесовской модели.

• Если необходимо использовать шкальные рубрики, следует отдать предпочтение «глобальным рейтин-

говым шкалам», в которых применяется независимая оценка отдельных составляющих.

Оценочный анализ и исследования в симуляционном обучении

Определение

Оценочный анализ представляет собой определение значимости или достоинств вмешательства или действия. В медицинском образовании оценочные исследования могут быть спланированы для целого спектра задач, начиная от рассмотрения субъективного восприятия и заканчивая объективными изменениями результатов по классификации Киркпатрика (ЮгкраМск, 1967). Согласно определению, все оценочные исследования являются исследованиями базового уровня, поскольку их цель состоит в подтверждении фактов. В то же время неоценочные исследования в симуля-ционном обучении могут быть как количественными, так и качественными и чрезвычайно разнообразными, как и в любых других специальностях сферы здравоохранения.

Значение оценочного анализа и исследования в симуляционном обучении

Любые образовательные программы и курсы профессиональной подготовки должны не только помогать в достижении задач обучения, но и повышать эффективность действий и улучшать исходы лечения пациентов. Исходы любого педагогического вмешательства могут быть проанализированы на четырех уровнях, описанных Киркпатриком (ЮгкраМск, 1967). Эту иерархию множество раз модифициро-

Таблица 5. Иерархия Киркпатрика в модификации Кьюрран и соавт. (Curran, Fleet, 2005)

Уровень Анализ

1 Реакции обучающихся

2 Модификация отношения или восприятия и/или знаний и умений

3 Изменения в поведении или эффективности

4 Благоприятные последствия для пациентов или улучшение клинических исходов

вали, подгоняя под различные модели. Кьюрран и соавт. (Curran, Fleet, 2005) использовали модификацию, применимую для медицинского образования (табл. 5).

Влияние симуляционного обучения можно оценить на любом из этих уровней. Очевидно, что провести такую оценку на уровнях 1 и 2 проще, чем на уровнях 3 и 4. Несмотря на то что оценочные исследования, изучающие уровень 1 этой иерархии, помогают в планировании курсов, которые хорошо воспринимаются студентами, они не имеют почти никакой дополнительной ценности. Исследования уровня 2 позволяют продемонстрировать, что студенты действительно приобретают желаемые атрибуты, но не вносят реальный вклад в доказательство того, что какое-либо вмешательство действительно улучшает исходы лечения пациентов, что может быть продемонстрировано только исследованиями третьего и четвертого уровня.

В литературе очень сложно найти примеры неоценочных исследований в симуляционном обучении, за исключением исследований оценки знаний с использованием симуляции. В будущем чрезвычайно важно разработать исследования, позволяющие выяснить, как симуляция помогает в обучении и как ее применение влияет на когнитивные функции.

Примеры оценочного анализа и исследований в симуляционном обучении

Большинство опубликованных исследований в сфере симуляционного обучения являются по своей сути оценочными, т.е. в этих исследованиях симуляция рассматривается в качестве педагогического инструмента. Они варьируют от простого анализа обратной связи (уровень 1) до сравнения знаний и умений, приобретенных группами, которые обучались с помощью симуляции и без такового (уровень 2). В ряде подобных исследований используется перекрестный дизайн между опытной и контрольной группами. Получены также доказательства, что целенаправленная практика улучшает приобретение знаний и умений (уровень 2) (McGaghie, 2003).

В исследованиях, в которых симуляция рассматривалась в качестве инструмента оценки, изучали различные аспекты психометрических свойств, описанных выше. Эти исследования также являются оценочными, поскольку их цель заключается в определении пользы, значения или положительной роли симуляции как инструмента оценки.

Человеческие факторы (Lampotang, 1998) и работу в команде также исследовали при помощи моделируемых условий (уровень 2). Более того, в них

делается упор на анализ нетехнических умений, или кризисное управление ресурсами (Gaba, DeAnda, 1989) (уровень 2).

С другой стороны, в исследованиях использования симуляции хирурги -ческих (процедурных) умений, особенно с использованием лапароскопических тренажеров, рассматривается приобретение и переносимость умений (уровни 2—3). В нескольких небольших исследованиях установлена связь между симуляцияей умений и улучшением качества оказания медицинской помощи (Seymour, 2002; Blum, 2004; Mayo, 2004; Andreatta, 2006; Cohen, 2006; Wayne, 2008) (уровень 4). Макгейги (McGaghie, 2008) утверждает, что настало время, когда исследования должны начинать изучать исходы лечения — самый высокий уровень иерархии Киркпатрика (Kirkpatrick).

Среди неоценочных качественных исследований представляют интерес несколько работ, посвященных изучению эффекта депривации сна (East-ridge, 2003; Grantcharov, 2003; Howard, 2003) и алкоголя (Dorafshar, 2002) на эффективность действий на симулято-рах. В то же время тренажеры для отработки отдельных процедур используют для изучения процесса обучения практическим умениям (Bucx, 1995).

Возможные проблемы

Как и в отношении исследований других методик обучения, сложно выявить связь между симуляционным обучением и улучшением клинических исходов. Эту проблему можно решить при помощи строгого дизайна исследования, большого объема выборки и использования соответствующих статистических анализов, на что указыва-

ет Иссенберг (ЬзБепЪе^) в обзоре ВЕМЕ (ЬзБепЪе^, 2005).

Существует множество возможно -стей по улучшению качества и уровня исследований в области симуляцион-ного обучения. Между тем исследования в сфере медицинского образования проводить очень сложно. Эта проблема хорошо освещена в литературе ^ийе, 2003). Она в значительной степени объясняет отсутствие четко спланированных исследований в симуляционном обучении.

Выводы

С нашей точки зрения исследователи, планирующие проведение оценочных исследований, всегда должны держать в уме иерархию Киркпатрика (Югкра^юк). Очевидно, чем ниже уровень исследования, тем меньший вес имеют его результаты в поддержку симуляционного обучения как эффективной методики обучения. В то же время сохраняется необходимость в исследовании физиологии обучения и сохранении изученных атрибутов, а также воспроизведения знаний и умений с симуляциями и без таковых. В литературе по психологии можно найти большой объем информации о приобретении и воспроизведении знаний человеческим сознанием. Преподавателям, работающим в сфере симуляционного обучения, необходимо сотрудничать с исследователями в области психологии, чтобы спланировать подобные исследования в области симуляции. Еще одна новая область будущих исследований в области си-муляционного обучения включает изучение пользы моделируемых упражнений в психологии обучения и поведения в процессе выбора.

Качественные исследования в данной области свидетельствуют о том, что мы должны уходить от мысли, что только числа, проценты и значения p важны в качестве показателей исходов. Более того, некоторые желаемые результаты медицинского образования и профессиональной подготовки высшего качества, такие, как эффективная работа в команде и удовлетворение пациента медицинской помощью, сложно оценить количественно.

Будущее симуляционного обучения

Часто можно слышать мнение, что симуляция отражает будущее медицинского образования. Ее следует использовать чаще, чтобы обеспечить безопасную связь между учебными классами и клиническими условиями. Сложно представить, что в обозримом будущем симуляция заменит прямой контакт с пациентом и обучение на рабочем месте, но оно определенно помогает компенсировать недостаток учебного времени и постоянно уменьшающуюся продолжительность непосредственной работы с пациентом во многих странах. Учитывая вышесказанное, нет никаких сомнений в том, что в ближайшие годы программы симуляционного обучения, будут применяться все шире и шире.

Недавно Главный государственный медицинский специалист Англии сэр Лайм Дональдсон (Liam Donaldson) отметил важность симуляции в медицинском образовании. В своем ежегодном отчете (Donaldson, 2008), опубликованном 16 марта 2009 г., он заявил: «Профессиональная подготовка на основе симуляции должна быть полностью интегрирована и финансироваться в рамках программ обучения для врачей на всех этапах».

Насколько нам известно, подобное заявление главного медицинского специалиста какой-либо страны в отношении методики образования является беспрецедентным. Это свидетельствует о быстрорастущем социальном и политическом понимании роли симуляционного обучения.

Симуляционное обучение быстро приближается к переломному моменту, после которого оно будет оказывать огромное влияние на обучение большого числа медицинских специалистов, начиная от подготовки в высших учебных заведениях и до курсов переподготовки для опытных врачей. Современное развитие медицинского симуляционного обучения, стимулируется 3 факторами:

1. Растущее понимание наличия потенциальных механизмов (симуляции), позволяющих повысить безопасность в здравоохранении, со стороны общественности и политических сил.

2. Повышение уровня осведомленности пациентов в связи с доступностью информации в сети Интернет и других источниках и требование максимальной компетентности медицинских специалистов.

3. Огромный технологический прогресс, характерный для последних 20 лет, позволил разрабатывать сложные программы и создавать оборудование, обеспечивающее более точную симуляцию клинических событий в условиях, близких к реальным (Berwick, Leape, 1999; Kohn, 2000; Kneebone, 2003).

В будущем симуляционное обучение может изменяться и развиваться при помощи 3 механизмов:

1. Создания национальных и региональных организаций, координирующих и гарантирующих качество симуляции.

2. Поиска новых вариантов применения существующих технологий.

3. Разработки новых технологий симуляции и открытия новых горизонтов.

Создание национальных и региональных

организаций, координирующих и гарантирующих качество симуляции

В будущем симуляционное обучение может стать ведущим механизмом межпрофессиональной подготовки, к которому будут иметь равный доступ все специалисты. Могут быть созданы национальные организации, которые будут координировать и контролировать симуляции с широкими полномочиями, включая гарантию качества, исследования, внедрение инноваций, экспертную оценку и обеспечение качественной практики. Это поможет специализированным организациям, высшим учебным заведениям и преподавателям работать вместе для разработки междисциплинарных и межпрофессиональных интегрированных программ симуляции с упором на переносимость полученных знаний посредством симуляции. Координация поможет объединить финансовые потоки для достижения более высоких результатов, включая повышение качества помощи и безопасности пациентов. Для обеспечения гарантии качества можно проводить сертификацию программ обучения применению симуляции для преподавателей в высших учебных заведениях или контролирующих организациях.

Новые варианты применения существующих технологий

Не за горами все более широкое распространение крупных моделей,

включая симулируемые палаты с пациентами, которые уже существуют в некоторых центрах. Симуляцию все чаще используют для оценки знаний, в том числе имеющей серьезные последствия для экзаменуемого. Изучается применение симуляции в целях выбора специальности с учетом нетехнических и психологических аспектов. В Великобритании при обучении сестринскому делу разрешается прибавлять время подготовки на симуляторах к общему времени работы с пациентом, необходимому для получения соответствующей квалификации. Вероятно, такая возможность может быть предоставлена и в других специальностях. В ближайшие годы симуляцию будут все чаще включать в учебные планы. В будущем образовательный опыт будет валидизирован и оптимизирован с целью создания объективных критериев, позволяющих оценить эффективность действий студентов в условиях симуляции (Murphy, 2007).

Технологический прогресс и новые горизонты

Технологические достижения в применении симуляции позволили воспроизводить клинические сценарии с растущей экономической эффективностью и высокой реалистичностью. Техническая реалистичность симуля-торов в ближайшие годы будет неуклонно расти. Вероятно, более высокая механическая реалистичность будет достигаться за счет комбинации робототехники, виртуальной реальности (CAVE-система) и хептики с существующими технологиями. В медицинском образовании могут применяться программы создания виртуальных миров, такие, как «Second Life™». Возможно развитие интерактивных технологий,

включающих перечисленные выше программы и симуляторы. Включение других систем медицинской подготовки, в том числе визуализации и телемедицины, позволит экспериментировать с новыми условиями симуляции.

Заключение

Применение симуляции в медицинском образовании должно основываться на доказательных принципах. Это будет достигнуто только в том случае, если преподаватели будут владеть исходными принципами образования, специфичными для симуляции, и применять их в повседневной преподавательской работе. По мере все более широкого использования симуляции возникнет потребность в академическом ядре, способном обучать использованию симуляций преподавательский состав и, особенно, уникальным умениям, которые не входят

в общие программы обучения. Даже с учетом политических и социальных движущих сил условия долгосрочного развития симуляции будут зависеть от наличия доказательств того, что симуляция улучшает клинические исходы. В настоящее время в наших руках находятся факторы, позволяющие выдвинуть симуляции на первый план медицинского образования в качестве технологии, обеспечивающей нечто большее, чем традиционные методики обучения.

Конфликт интересов. Авторы не является сотрудниками каких-либо коммерческих организаций и не получали вознаграждение за данную работу.

Список литературы опубликован на сайте www.medobr.ru References are published on www.medobr.ru

Об авторах

Доктор Камран Кан (Kamran Khan) (MBBS, MCPS, FCPS, FCARCSI, FRCA, PgDMedEd) в 1998 г. окончил медицинский институт Allama Iqbal в г. Лахор, Пакистан. В ходе своей профессиональной деятельности уделял особое внимание медицинскому образованию и наряду со своей основной специальностью, приобрел в этой сфере высокую квалификацию. С 2006 г. является сотрудником академических клиник, сначала в Оксфордском, а затем в Манчестерском университете. Его основной академический интерес лежит в сфере симуляционного обучения, использовании этой методики и оценки ее эффективности. Он является разработчиком различных университетских и последипломных программ симуляции. При участии доктора Кана стратегии использования симуляции внедряются на региональном уровне. Он активно участвует в исследованиях в сфере симуляции и публикует их результаты, принимает участие в различных национальных и международных конференциях.

Доктор Серена Толхюрст-Кливер (Serena Tolhurst-Cleaver) (MBChB, MRCP, PgCMMC) в 2004 г. окончила медицинскую школу Манчестерского университета, Манчестер, Великобритания. Она работает секретарем в Северо-западном

деканате, где проводится обучение по двухэтапной программе последипломного образования с выдачей соответствующего сертификата в области экстренной помощи и интенсивной терапии (программа dual CCT). Помимо этого, она работала в качестве младшего научного сотрудника по программе медицинского образования и симуляции в клинических больницах Государственной службы здравоохранения Ланкашира. Серена является почетным лектором Манчестерской медицинской школы, в которой она ведет занятия и принимает экзамены по объективизированному структурированному клиническому обследованию (OSCE, Objective Structured Clinical Examination), а также работает в качестве академического консультанта.

Доктор Сара Уайт (Sara White) (BMBS, BMedSci) в 2007 г. окончила медицинскую школу Ноттингемского университета и в 2005 г. получила научную степень по медицине. Получение базового образования она завершила в Королевской клинике Престона. В настоящее время она проходит специализированное обучение по анестезиологии в Деканате Мерси (Mersey Deanery).

Доктор Уильям Симпсон (William Simpson) (BSc MBChB) в 2007 г. окончил медицинскую школу Манчестерского университета, Манчестер, Великобритания. В 2004 г. он получил научную степень по медицине в Университете г. Сэйнт Эндрю (Saint Andrews). Базовое образование он завершил в Королевской клинике Престона. В настоящее время проходит специализированное обучение по анестезиологии на базе Северо-западного деканата (North West Deanery) в Манчестере.