Notfallkompetenzen für Medizinstudierende

Notfallkompetenzen sind für Mediziner:innen in jedem Fachgebiet notwendig. Diese Notfallkompetenzen sollten bereits im Studium erlernt und trainiert werden. Ein Training der Patient:innenbehandlung von Notfallanamnese über strukturiertes Vorgehen nach ABCDE-Schema, diagnostisches Vorgehen und klinische Entscheidungsfindung bis hin zur strukturierten Patient:innenübergabe ist in einer echten Notaufnahme bei eingeschränkter Verfügbarkeit dieser Notfallpatient:innen und Berücksichtigung der Patient:innensicherheit kaum für die Mehrzahl der Studierenden möglich. Simulationstrainings haben einen großen Stellenwert im Training o. g. Fertigkeiten, weil sie orts-, zeit- und patientenunabhängig stattfinden können und einen hohen Grad an Standardisierung erreichen. In diesem Artikel wird ein Blended-Learning-Konzept zu Vermittlung und Training von o. g. Notfallkompetenzen mittels Virtual Reality dargestellt.

Aspekte der Patient:innensicherheit und ökonomische Zwänge in einer Notaufnahme erschweren eine zielgerichtete kompetenzorientierte Lehre. Im Medizinstudium hat sich daher, in der Notfallmedizin und Anästhesiologie, seit Jahren das Training im Rahmen von „simulator-based“ Simulationen etabliert und wird auch über das Studium hinaus noch zur Weiterbildung und zum Training solcher Hochrisikosituationen genutzt. Obwohl Notfallsimulationen über die Module Notfallmedizin und Anästhesiologie bereits im Curriculum verankert sind, fehlt es den Studierenden noch an ausreichender Übungszeit zur Ausbildung von notfallmedizinischen Kompetenzen [3].

Hier müssen also mehr Angebote geschaffen werden, die Möglichkeiten bieten, realitätsnah diese Kompetenzen zu erwerben und zu üben. Eine kosten- und personalgünstige alternative Methode der realitätsnahen Simulation stellt dabei das Training mittels Virtual Reality (VR) dar. VR ist in den letzten Jahren aus der Gaming-Szene kommend stark weiterentwickelt worden und bietet mittlerweile durch speziell entwickelte Softwarelösungen [1, 13] viele Anwendungsmöglichkeiten im medizinischen Kontext. In einigen Studien wurde bereits gezeigt, dass VR in die curriculare Lehre eingebunden werden kann und neben einem „performance benefit“ auch eine hohe Akzeptanz bei den Studierenden und Dozierenden für diese Form der Simulation besteht [5, 9, 10].

In Bezug auf das bisher wenig erforschte Gebiet von notfallmedizinischen Trainings in VR haben Mühling et al. in ihrer Studie gezeigt, dass VR für das Erlernen von prozeduralen Fähigkeiten sinnvoll in das Curriculum eingebunden werden kann [10].

Vor dem Hintergrund dieser Probleme bei der Vermittlung von notfallmedizinischen Kompetenzen und des Lösungsansatzes mittels VR wurde ein Konzept zur Simulation mit der VR-Notaufnahme-Softwarelösung STEP.VR für Medizinstudierende im 4. Studienjahr entwickelt und evaluiert [14].

Diese Publikation beschreibt die Machbarkeit und Wirksamkeit eines Blended-Learning-Ansatzes, der einen verpflichtenden Online-Vorbereitungskurs, eine VR-Präsenzveranstaltung als Einzel-VR-Simulation und eine abschließende online abzugebende Reflexionsaufgabe umfasst (Abb. 1).

Das entwickelte innovative Konzept zur Simulation mit der VR-Notaufnahme-Softwarelösung STEP.VR ermöglicht es, Medizinstudierenden im 4. Studienjahr kompetenzorientiertes Notfallmanagement für Hochrisikosituationen zu vermitteln. Durch die Nutzung von VR können die Studierenden realistische Notfallszenarien in einer sicheren und kontrollierten Umgebung üben, ohne die Sicherheit der Patient:innen zu gefährden. In einer Studie mit Kontrollgruppe hat sich gezeigt, dass VR der Simulation mit High-fidelity-Simulatoren nicht unterlegen ist [16].

Die Stichprobengröße in der vorliegenden Arbeit ist ähnlich groß wie in der jüngsten Studie zur gleichen Software [10] und deutlich höher als in anderen vergleichbaren Arbeiten zu VR-basierten Trainings in der Medizin [2, 11]. Die Geschlechterverteilung war mit 62,71 % weiblichen gegenüber 61,7 % in der Gesamtkohorte und 37,29 % männlichen gegenüber 38,3 % in der Gesamtkohorte sehr ähnlich. In diesem Setting zeigte sich nicht das vorher beschriebene Ungleichgewicht der Geschlechter (vermehrt männliche Teilnehmer; [10]). Die Vorerfahrung der Teilnehmer:innen in Bezug auf die VR war ebenfalls sehr gering, dabei gab es in Bezug auf die Geschlechterverteilung aber nur geringe Unterschiede, was die gelegentliche Nutzung von VR in der Vergangenheit angeht. Die Annahme von Mühling et al., dass weibliche Studierende eine größere Skepsis gegenüber der VR-Technologie haben, kann in diesem Projekt nicht bestätigt werden [10].

In unserem Blended-Learning-Konzept haben wir die Studierenden auf die Simulation vorbereitet, sie durch die Simulation begleitet und die Inhalte und durchgeführten Maßnahmen nachbesprochen. Die meisten Teilnehmer:innen gaben an, sowohl durch den speziellen Vorbereitungsteil auf das Szenario als auch durch den allgemeinen Teil auf die Umgebung gut vorbereitet zu sein. Es wurde aber auch in den Freitextkommentaren erwähnt, dass das praktische Erleben der VR-Technik nicht durch ein theoretisches Online-Vorbereitungsmodul ersetzt werden kann. Durch die beiden zusätzlichen Vorbereitungsteile war die Gesamtvorbereitungszeit für die erste VR-Veranstaltung etwas länger als geplant. Bezogen auf den speziellen Vorbereitungsteil für jedes folgende Szenario sollte die geplante Zeit von 45 min (1 UE) zukünftig ausreichend sein, da nur etwa 12 % der Teilnehmer:innen (n = 14) länger als 60 min benötigt haben. Der Grund für eine verlängerte Vorbereitungszeit könnten fehlende Vorerfahrungen im Bereich Notfallmedizin oder sprachliche Schwierigkeiten sein. Die Einbindung in ein umfassendes didaktisches Konzept war eine Erkenntnis aus vorangegangenen Studien [10]. Die Nachbearbeitung mittels Online-Reflexion gibt zwar den Studierenden nochmals den notwendigen Anstoß, sich mit dem Thema zu beschäftigen. Dabei bleibt es fraglich, ob die alleinige Abgabe der Reflexionen ohne tutorielle Nachbearbeitung den gewünschten „benefit“ erzielt. Diese Reflexion sollte in weiteren Studien hinsichtlich Art, Umfang und Form der Reflexion genauer untersucht werden, um den Erfolg der Simulation langfristig zu sichern.

Die Auswertung zum subjektiven Kompetenzzuwachs vor und nach der Simulation [12] zeigt trotz dieser gefühlten Überforderung aber sehr deutlich, dass es in Bezug auf die drei Lernziele durch den Einsatz der VR-Simulation zu einer Zunahme der Kompetenzen kommt. Die VR-Simulation führte zu einem Kompetenzzuwachs im Bereich der prozeduralen Fähigkeiten, wie des strukturierten Vorgehens bei Notfallpatient:innen, der Anordnung von relevanten Notfalluntersuchungen und der Interpretation der Ergebnisse sowie der strukturierten Übergabe nach SBAR-Schema. Dies konnte bereits in anderen Studien gezeigt werden [10]. Dies ist am ehesten auf die realistische Darstellung [9] sowie das damit gesteigerte Verantwortlichkeitsgefühl gegenüber der Patientin und die damit stärkere Fokussierung, im Gegensatz zu Simulationen mit Puppen oder der reinen Beobachtung und Begleitung ärztlicher Kolleg:innen in der Notaufnahme, zurückzuführen. Diese gesteigerte Aktivität und Motivation während der Simulation haben sich bereits in anderen Studien als positiver Effekt auf den Lernerfolg gezeigt [10].

Im Rahmen der Studie konnten mit 120 Teilnehmer:innen nur 40 % der Studierenden des 4. Studienjahrs an dieser Simulation teilnehmen. Um dieses Angebot auszuweiten sind mehr VR-Systeme (Hochleistungs-PC, VR-Brille und Software), mehr räumliche Ressourcen und mehr zeitliche Ressourcen bei Studierenden und Tutor:innen bzw. Dozierenden notwendig. Denkbar wäre, die komplette Betreuung durch geschulte Tutor:innen im Peer-Teaching durchzuführen, um die knappe Ressource Ärzt:in zu schonen. Hierbei würde sich der personelle Aufwand deutlich reduzieren. Die Szenarien müssten einmal von ärztlichen Kolleg:innen ausgearbeitet und Tutor:innen dazu geschult werden. Im Zusammenhang mit rein für die VR-Simulation genutzten Räumlichkeiten im Sinne von VR-Laboren wäre eine Skalierbarkeit auf ein gesamtes Studienjahr mit evtl. sogar mehrfacher Teilnahme in verschiedenen Szenarien denkbar.

Dabei wäre aufseiten der Studierenden eine Einbindung von solchen VR-Simulationen in verschiedenen Modulen sinnvoll, um ein kontinuierliches Lernen zu fördern. In Zukunft sollte versucht werden, solche Simulationen interprofessionell anzubieten, um Kompetenzen im Bereich des „team resource management“ zu stärken.

Im Hinblick auf die interprofessionelle Zusammenarbeit und mangelnde Übung im Studium einer strukturierten Übergabe haben wir uns entschieden, eine simulierte Übergabesituation in unser Lernkonzept zu integrieren. Wir halten das Training einer strukturierten Übergabe für wichtig im Sinne der Patient:innensicherheit und sehen darin für die Studierenden bereits den ersten Reflexionspunkt ihrer Handlungen. In der aktuellen Softwareversion ist eine virtuelle Übergabe an eine andere Person noch nicht möglich, daher erfolgte die Übergabe real. Hierbei kann es zu einer kognitiven Belastung der Studierenden beim Wechsel aus der virtuellen in die reale Welt kommen. Die Übergabe erfolgte an eine während der Simulation nicht anwesende 3. Person, was einen kurzfristigen zusätzlichen Personalaufwand darstellte. Es ist aber durchaus möglich, diese Übergabe auch durch die anwesenden Tutor:innen einzufordern, wenn diese das nötige medizinische Hintergrundwissen zu dem Fall mitbringen.

Die Rücklaufquote der Befragung zum subjektiven Kompetenzerwerb war gering, weshalb die Aussagekraft eingeschränkt ist. In weiteren Studien sollte auf die Messung des Kompetenzerwerbs fokussiert werden.

Wir postulieren, dass der Aufwand an Ressourcen, wie Personal und Zeit, verglichen mit Simulationen in der realen Welt mit Puppen und Simulationspersonen für das Anwendungsgebiet der prozeduralen Fähigkeiten geringer ist, und es gelingt durch die VR-Software ein hoher Grad an Standardisierung durch das immer gleich ablaufende Szenario. Die einmalige Vorbereitung eines für jeden Durchgang exakt gleich ablaufenden Szenarios minimiert die Notwendigkeit von Vorbereitungen der Instruktoren (insbesondere auch Auf- u. Abbau des Szenarios), die mögliche Durchführung der standardisierten Szenarien durch geschulte studentische Tutor:innen senkt den Aufwand an klinisch tätigem ärztlichem Personal, was in Kombination mit der geringeren Anzahl an notwendigen Personen (bei diesen VR-Szenarien fällt Person zum Steuern des Szenarios weg) einen Kostenvorteil bei den Personalkosten bewirkt. In der Anschaffung sind VR-Systeme kostentechnisch High-fidelity-Simulatoren, wie einem SimMan 3G der Firma Laerdal mit ca. 100.000 €, bei einem Anschaffungspreis von ca. 1400 € für das VR-System und ca. 1500 € für das entsprechende PC-System überlegen. Simulationen immersiver VR-Lernumgebungen sind mit anderen Lehrmethoden, wie z. B. Seminaren mit Simulationspersonen [10], schwer zu vergleichen, aber in der heutigen Zeit in der Ausbildung unbedingt notwendig [7] und effektiv [4, 8].