Симуляционное обучение в анестезиологии и реаниматологии: имитация реальности

воспроизведение процесса.

Симуляция в медицинском образовании

- современная технология обучения и оценки практических навыков, умений и знаний, основанная на реалистичном моделировании, имитации клинической ситуации или отдельно взятой физиологической системы, для чего могут использоваться биологические, механические,
электронные и виртуальные (компьютерные) модели.

многократными
повторениями до автоматизма способность выполнять действие.

Умение - отработанный субъектом
способ выполнения сложных действий, обеспечиваемый совокупностью знаний и навыков.

имитирующая морфологию, заболевание, физиологическое состояние, диагностическую манипуляцию или оперативное вмешательство,

позволяющая обучающимся в реальном времени получать зрительную, звуковую, тактильную и эмоциональную информацию о результатах своих действий на виртуальном тренажере.

Виртуальный тренажер (симулятор) - устройство, состоящее из программного обеспечения, компьютера и электронно-механической периферии. На виртуальном тренажере может проводиться обучение, тестирование и эксперименты в виртуальной реальности.

обученный имитировать заболевание или состояние с высокой степенью реалистичности, так

что даже опытный врач не сможет распознать симуляцию.
В Казанском государственном медицинском университете работает группа профессиональных актеров драматического театра в качестве стандартизированных пациентов.

подготовки специалистов по анестезиологии и реаниматологии традиционно формировалась с учетом

важности овладения манипуляционными н а в ы к а м и .
В нашей стране на к а ф е д р а х анестезиологии и реаниматологии с начала 70-х годов появились специальные манекены, на которых можно было отрабатывать навыки сердечно- легочной реанимации, поддержания проходимости дыхательных путей, интубации трахеи и другие.
Для этой цели одними из первых были манекены производства компаний ≪Laerdal≫, ≪Ambu≫, в последующем появились отечественные разработки.

врачей по специальностям анестезиология-реаниматология и интенсивная терапия отличается сложной организационно-деонтологической

спецификой.
Специальность здравоохранения ≪Анестезиология и реаниматология≫ это медицинская дисциплина, которая призвана к реализации комплекса медицинских знаний и современных, научно- обоснованных методологических подходов по защите, обеспечению безопасности и лечению больного или пострадавшего при использовании хирургических методов лечения различных заболеваний, интервенционно- диагностических процедур и методов терапии , родовспоможении, при возникновении критического состояния у детей и взрослых на до- и госпитальном этапах .

роду своей профессиональной деятельности врачи анестезиологи-реаниматологи взаимодействуют со специалистами практически

всех клинических направлений : хирургических, акушерско-гинекологических, сердечно- сосудистых, урологических, нейрохирургических, травматологических, других специализированных отделений, блоков интенсивной терапии, в условиях амбулаторной и стационарной помощи, в трудных и специальных условиях, при чрезвычайных ситуациях и катастрофах .
Работа связана с высоко технологичным оборудованием: специальная сложная наркозно-дыхат ельная аппаратура , системы для монит о р и р о в а н и я ж и з н е н н о - в а ж н ы х ф у н к ц и й организма в о в р е м я а н е с т е з и и и интенсивной терапии,специальные у с т р о й с т в а для д о з и р о в а н и я л е к а р с т в е н н ы х средств, а п п а р а т ы искусственной вентиляции легких, т е х н и к а для реализации кровосберегающих технологий, проведения
д е т о к с и к а ц и и и другие.

в последние годы в з р ы в н о

й интерес к использованию симуляционных технологий для обучения методам, используемым в анестезиологии и реаниматологии, отработке н а в ы к о в р а б о ты на высокотехнологичном оборудовании, созданию специальных симуляционных ц е н т р о в .
В известной мере этому способствовали и технические д о с т и ж е н и я последних лет - создание современных роботов, имитирующих многие процессы жизнедеятельности человека.
Работа с роботами-симуляторами позволяет создать полную имитацию операционной и рабочего места анестезиолога, палаты отделения реанимации и интенсивной терапии, имитировать ситуацию во внебольничных условиях (место катастрофы), тем самым приблизиться к клинической ситуации, возникающей в реальных условиях практической деятельности анестезиологов и реаниматологов (сценарий).
Необходимо также заметить, что накоплен большой опыт, доказывающий эффективность симуляционного обучения, свидетельствующий об успешном использовании приобретенных на тренажерах навыков работы в клинической практике.

врачей анестезиологов-реаниматологов носит фундаментальный характер и осуществляется по утвержденным программам

вузовской и послевузовской подготовки.
Чрезвычайно важным моментом явилось, то что в нашей стране симуляционное обучение обрело законодательную базу - Приказ Минздравсоцразвития России от 5 декабря 2011 года № 475н ≪Об утверждении федеральных государственных требований к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (интернатура, ординатура)≫.

десятилетия до недавнего времени при подготовке врачей анестезиологов- реаниматологов и

специалистов по неотложной медицине чаще всего с успехом использовали различные модели симуляторов первого уровня сложности. Они с успехом применялись ранее и используются сейчас для обучения стартовых основных анестезиологических и реанимационных методик и техник.
Появление роботов-симуляторов с соответствующим программным обеспечением можно считать событием инновационным. Это потребовало адекватной коррекции программ обучения, определения места симуляционных технологий в структуре обновленных программ подготовки специалистов анестезиологов и реаниматологов.

Важно определить, на каком этапе реализации программ обучения какие

симуляторы надлежит использовать. Начинать обучение сразу на сложных симуляторах-комплексах оказалось нецелесообразным, затратным и малоэффективным, сложным для восприятия обучающимися.
Реализация принципа ≪от простого к сложному≫, начиная от простых манипуляций, заканчивая отработкой действий в имитированных клинических ситуациях оказалась здесь наиболее оправданной.
В возрастающей сложности сегодня используются следующие виды учебных пособий: анатомические модели, схематические манекены, электронные учебники, фантомы-тренажеры практических навыков, низкореалистичные манекены, роботы симуляторы пациента, начиная от простых манипуляций, заканчивая отработкой действий в имитированных клинических ситуациях, виртуальные палаты интенсивной терапии и операционные.

технологий являются обучение без вреда пациенту и объективная оценка достигнутого

уровня профессиональной подготовки каждого специалиста.

Преимущества симуляционного тренинга:
Клинический опыт в виртуальной среде без риска для пациента.
Объективная оценка достигнутого уровня мастерства.
Не ограничено число повторов отработки навыка.
Тренинг в удобное время, независимо от работы клиники.
Отработка действий при редких и жизнеугрожающих патологиях.
Часть функций преподавателя берет на себя виртуальный тренажер.
Снижен стресс при первых самостоятельных манипуляциях.

и
Среди манипуляций, доступных в

процессе симуляционного обучения, можно выделить следующие:
1. На дыхательных путях и дыхательной системе:
установка воздуховода,
ларингеальной маски,
комбинированной трубки,
интубация трахеи и раздельная интубация бронхов,
коникотомия, трахеостомия,
вентиляция дыхательным мешком и аппаратом ИВЛ,
дренирование плевральной полости во II и межреберьях,
аускультация легких.

и
2. Сердечно-сосудистая

система:
пальпация пульса на периферических артериях, катетеризация вен,
кардиоверсия и наружная кардиостимуляция, аускультация сердца.
3. Желудочно-кишечный тракт:
постановка желудочного зонда,
аускультация кишечника.
4. Мочевыделительная система:
катетеризация мочевого пузыря.

Для отработки навыков в неотложной медицине стало воможным смоделировать

место катастрофы со звуковыми сигналами, дымовой завесой.
Масштабные учения на местности, приближенные к реальным условиям оказания медицинской помощи (междисциплинарные, межведомственные, многоэтапные и т.д.) - наиболее сложный сценарий виртуального обучения.
Симуляционные технологии следует рассматривать с точки зрения их эффективности и реалистичности для повышения эффективности обучения в анестезиологии-реаниматологии и неотложной медицине. Это позволяет правильно оценить возможности подготовки той или иной категории учащихся, качество полученных ими практических навыков и знаний, возможность работы в команде.

по анестезиологии, реаниматологии и терапии неотложных состояний исторически сложилось деление

устройств практического тренинга на 2 большие группы:
1. Фантомы, модели и иные тренажеры практических навыков.
2. Манекены-имитаторы пациента.
Последние, в свою очередь, также подразделяются на три класса:
низкореалистичные манекены базового уровня, с примитивным электронным управлением;
манекены имитаторы пациента среднего класса с компьютерным управлением;
высокореалистичные роботы-симуляторы пациента с достоверной математической моделью физиологии человека.

использовании симуляционных технологий можно выделить семь уровней реалистичности учебного процесса

в анестезиологии и реаниматологии.
1-й уровень, ≪визуально-вербальный ≫ - начальный уровень реалистичности учебного процесса: схематические анатомические модели, электронные учебники и ≪экранные симуляции≫.
Обязательными компонентами этого этапа являются проведение лекций и семинаров с компьютерными (интерактивными) презентациями, для формирования понимания действий начальных практических навыков, теоретических основ течения патологического процесса и возможностей диагностических и лечебных манипуляций.

В качестве примера изделия 1-го уровня реалистичности можно

привести широко известную плоскостную схему соотношения дыхательных путей и пищеварительного тракта, с помощью которой наглядно демонстрируются преподавателем, а затем отрабатываются курсантами навыки устранения причины нарушения проходимости верхних дыхательных путей.
Другим примером может служить
анатомическая модель поясничного
отдела позвоночника, которая позволяет продемонстрировать пути для возможной пункции эпидурального или субдурального
пространств.
Ключевые слова: «лекция, семинар, презентация, плоскостной муляж»

- ≪тактильный≫
Теоретические знания, полученные

во время лекций и семинаров, находят применение во время отработки манипуляций на фантомах второго уровня реалистичности - где к визуальному восприятию подключается
Наиболее типичный пример – отработка на фантомах головы методик восстановления и поддержаниея проходимости дыхательных путей: интубации трахеи, коникопункции, проведение вспомогательного дыхания.
В ходе тренинга используются реальные ларингоскопы, ларингеальные и эндотрахеальные трубки, дыхательные мешки, световоды, бронхоскопы и т. д. Ключевые слова: «объёмный муляж, фантом»

- ≪реактивный≫

На этом уровне используются манекены с простейшим ответом на действия обучающихся, например, сигналом лампочки, подтверждающим правильность выполнения СЛР.
Стоит отметить, что все виды реалистичного тренинга, предыдущих этапов, также могут быть здесь использованы.
Наиболее известным манекеном этого вида реалистичности является Оживленная Анна - манекен для отработки непрямого массажа сердца и искусственной вентиляции легких. Ключевые слова: «фантом, манекен, сигнал, один параметр».

- автоматизированный

На этой

стадии подготовки используются более сложные манекены, с помощью которых возможна имитация нескольких параметров ответа.
К примеру, манекен для СЛР дополняется блоком нарушений ритма, которым управляет педагог.
Более сложные модели манекенов имеют компьютерное управление с выводом основных параметров на экран дисплея, возможностью проведения дефибрилляции, плеврального дренирования, аппаратной искусственной вентиляции - с помощью имитаций медицинской аппаратуры.
Ключевые слова: «манекен, несколько параметров, компьютер».

Когда вместо имитационных устройств используется уже реальная

медицинская аппаратура, с которой устанавливается коммуникация манекена:
≪физиологические≫ параметры регистрируются монитором слежения с помощью реальных датчиков;
дефибрилляция выполняется прибором, генерирующим мощный электрический разряд;
дыхание поддерживается аппаратом ИВЛ.
За счет использования действующей медтехники значительно повышается уровень реалистичности.
Ключевые слова: «манекен, действующая медтехника , комьютер»

≪интерактивный≫
Подразумевает использование роботов-симуляторов высшего класса. Отличительной особенностью систем данного

класса является взаимодействие робота с обучаемым без инструктора, поскольку все изменения физиологического состояния рассчитываются компьютером на основе достоверной математической модели, без его вмешательства.
При ≪лечении≫ робота создается полная иллюзия самостоятельности действий. Важно подчеркнуть, что изменения физиологического состояния происходят не ≪по шаблону≫,не на основе выбора из ≪палитры≫ возможных исходов, а на основе сложного математического расчета, обеспечивающего каждый раз индивидуальную реакцию,зависящую от пола, возраста, веса, сопуствующей патологии виртуального пациента и последовательности введенных лекарств, их комбинации и дозировки (фармакодинамики и фармакокинетики препарата).
Роботы данного класса, как правило, выполнены весьма реалистично, повторяя человека по росто-весовым характеристикам и скелетной структуре, близко передавая анатомическое строение тела. Шея, позвоночник, руки и ноги двигаются с поразительной точностью, покровы на ощупь и внешнему виду напоминает кожу.

≪интерактивный≫
Артериальное давление соответствует

текущему статусу;
аускуль тативные шумы в легких и сердце имеют большое число вариаций; пульс, давление, электрокардиограмма, шумы - все они синхронизированы друг с другом.
В процессе работы можно катетеризировать яремную и подключичные вены. Если резервуары робота заправить имитацией соответствующих жидкостей, то возможна имитация кровотечения, потоотделения, слюнотечения, истечения различных жидкостей из носа и ушей.
При имитировании пневмоторакса и гидроторакса выполнение декомпрессии и дренирования автоматически дает положительный клинический эффект.
Уникальной особенностью модели HPS, отличающих его от других изделий данного класса, является анестезиологическая опция - вовремя имитации анестезии он потребляет кислород, выделяет углекислый газ, поглощает закись азота, изофлюран и севофлуран.
В симуляционный комплекс при моделировании общей анестезии стандартно интегрируется наркозный аппарат экспертного класса с мониторингом основных газов на вдохе и выдохе.

≪интерактивный≫
Важной особенностью является не

только возможность определения пульса в билатерально во всех типичных областях, но и регистрация в компьютерном протоколе каждого факта пальпации пульса курсантами.
Также в протоколе на шкале в реальном времени автоматически фиксируются и все остальные воздействия на виртуального пациента - от проведения СЛР до введенных лекарств и их дозировок.
Важно подчеркнуть, что статус робота можно изменять дистанционно.
Перед стартом клинического сценария инструктор выбирает подходящего ≪пациента≫ - в его истории болезни помимо пола, возраста и веса задана сопутствующая патология, поэтому управляющая математическая модель будет генерировать изменение состояния в ответ на лечебные мероприятия с учетом этих индивидуальных особенностей.
Ключевые слова: «действующая медтехника, комплекс компьютеров,
робот»

На этом этапе предусмотрено объединение симуляторов высшего класса

в единый взаимодействующий комплекс.
В качестве примера можно привести операционную, где имитация кровотечения, возникшего во время оперативного вмешательства, приводит к геморрагическому шоку у робота, находящегося в наркозе.
Таким образом, кроме хирургической бригады, в процессе обучения включены анестезиологи и трансфузиологи. Ключевые слова: «действующая медтехника, комплекс компьютеров, робот, операционная бригада»

занятий требуются учебные комнаты, оборудованные экранами и мультимедийными проекторами.

Оптимальным числом обучающихся в одной группе является 6-8 человек.
Обычно продолжительность занятия составляет 6 часов. Симуляционное занятие структурно делится на 7 этапов:
1. Исходное тестирование.
2. Брифинг.
3.Симуляционный тренинг.
4.Дебрифинг.
5.Заключительное тестирование.
6. Подведение итогов.
7. Анонимное анкетирование.

которое длится не более 15 мин выявляется уровень подготовки

курсантов по проводимой тематике занятия.
Это помогает педагогу оценить общий уровень подготовки курсантов, выявить наиболее проблемные вопросы и скорректировать проведение брифинга.

занятия.
Педагог излагает теорию разбираемых

состояний и заболеваний, методы диагностики и лечения, а также патофизиологическую основу действий курсанта.
Лекция, а иногда она приобретает характер дискуссии, сопровождается показом слайдов, демонстрацией фильма.
Длительность брифинга варьирует от 30 минут до 1,5 часов и зависит от подготовленности курсантов и сложности темы.
Этот вид обучения соответствует I уровню реалистичности.
Далее курсанты проходят в зал, имитирующий палату медицинского учреждения или место происшествия (катастрофы), где их знакомят с симуляционным оборудованием, рассказывают принципы его работы, демонстрируют имеющиеся в их распоряжении расходные материалы и медицинское оборудование, которые могут потребоваться им в процессе работы.
Особенности работы на роботах-симуляторах требуют обсуждения
его ≪анатомо-физиологических≫ особенностей: устройство, реакция
на лечение, т.е. проведение своеобразной пропедевтики робота≫.

симуляционному обучению.
В процессе тренинга

происходит отработка манипуляционных навыков на фантомах и манекенах 2-3 уровня реалистичности.
Педагог демонстрирует правильную технику выполнения манипуляции и далее контролирует воспроизведения действий курсантом. После усвоения одного навыка, переходят к следующему.
Если манипуляция требует наличия двух исполнителей, например, СЛРМ, то при выполнении непрямого массажа сердца и искусственного дыхания двумя курсантами идет отработка азов командной работы.

переходят к следующему уровню реалистичности (IV), используя более сложные манекены,

например, с возможностью симуляции различных нарушений ритма.
Объем оказываемой помощи увеличивается: требуется диагностика вида остановки сердца, проведение дефибрилляции, введение лекарственных средств.
В этот момент к команде, проводящей СЛМР, можно подключить третьего члена бригады. Здесь на первый план выходят вопросы взаимодействия внутри коллектива. Как правило, на этом этапе выявляются ведущий и ведомый, и перед педагогом встает задача привить лидерские качества ведомому и научить подчиняться ведущего.

уровне реалистичности используется стандартная медицинская аппаратура и
манекены, соответственно,

должны быть более высокого класса, позволяющего применять действующее оборудование.
Обучаемые получают ценные навыки работы с реальной аппаратурой, подключения ее к газовой разводке, сборки дыхательного контура и т. п.

действий на месте происшествия важно придать тренингу максимальную реалистичность и

создать дополнительные факторы психоэмоциональной нагрузки.
Курсантов заранее не предупреждают, в каком учебном помещении будет происходить занятие и что их там ожидает, вся обстановка является для них неожиданностью: количество пострадавших, их положение в зале, наличие и ассортимент медицинской аппаратуры. Кроме того, дополнительно на психоэмоциональное состояние курсантов действуют внешние факторы: вой сирены, работающая мигалка, дымовая завеса.
На этом этапе мануальные навыки и клиническое мышление курсантов испытывается на месте происшествия в условиях, близких к реальным.
Обучающиеся должны продемонстрировать умение в стрессовых условиях правильно оценить обстановку, в том числе и с точки зрения собственной безопасности.
Точная постановка диагноза позволит распределить силы команды при оказании помощи.

выработки оптимальной эргономики помощи: последовательность диагностических и лечебных мероприятий, перемещение

пациента, использование имеющейся в наличии аппаратуры.
Здесь у обучающихся особенно отчетливо проявляются лидерские качества (или их отсутствие).
На VI уровне реалистичности используются роботы-симуляторы с достоверной моделью физиологии человека. На данном этапе обучения полноценно отрабатываются не столько мануальные навыки, сколько клиническое мышление.

предусматривает поступление уникального больного с его собственным анамнезом, возрастом, весом

и набором сопутствующих патологий, утяжеляющих течение основного заболевания.
Курсант проводит лечебные мероприятия в палате, имитирующей приемное отделение или блок интенсивной терапии.
Преподаватель остается в соседнем помещении, и наблюдает за действиями курсантов, оставаясь для них невидимым за зеркальным стеклом с односторонней проводимостью света.

отрабатываются диагностические и лечебные мероприятия.

Сбор анамнеза (у робота есть блок речи, преобразующий голос преподавателя) позволяет выяснить специфику жалоб и сопутствующую патологию.
Диагностические мероприятия демонстрируют умение курсанта оценить, например, значение изменения кривой электрокардиограммы: очаговых изменений и нарушений ритма.
Лечение может включать не только введение лекарственных средств, но и назначение ингаляции кислорода, плевральное дренирование.

данного этапа - самостоятельная реакция робота на действия курсанта. При

назначении кислорода происходит дозозависимое изменение насыщения крови, которое отражается
на мониторе. А ведение избыточного объема жидкости приводит к развитию левожелудочковой недостаточности с соответствующими изменениями ЭКГ (увеличение депресии ST), изменениям гемоди-
намического профиля (тахикардия снижение артериального давления, увеличение центрального венозного давления и давления заклинивания в легочной артерии) и аускультативной картины (появление влажных хрипов в легких).
В задачи курсанта входит правильная диагностика ятрогенного или связанного с болезнью отека легких и назначение лечения.
Ответ виртуального пациента будет зависеть от правильности выбранного лечения - объективный фактор и измений сценария, которые преподаватель может вводить по ходу тренинга (субъективный фактор).
Курсанты, наблюдающие за тренингом из-за стекла, нередко делают выводы быстрее и адекватнее, чем участники основной группы - сказывается отсутствие стресса.

симуляционного тренинга проводится дебрифинг .

Слово ≪дебрифинг≫ взято из военной терминологии и обозначает ≪разбор полетов≫, процесс, обратный брифингу (англ. Briefing -инструктаж).
В медицинском симуляционном обучении под дебрифингом понимают анализ учебного процесса, в том числе и на основании серии вопросов, которые задает преподаватель.
Его структура построена так, чтобы курсанты сконцентрировались на ключевых вопросах и определили причинно-следственную связь событий.

Преподаватель в корректной форме должен охарактеризовать

результаты занятия в целом, а также разобрать ошибки и пути их устранения.
К этому моменту у курсантов накапливается усталость и их реакция на замечания не всегда объективна. Они могут воспринимать критику как придирки.
Дебрифинг не должен быть монологом преподавателя, скорее это дискуссия, управляемая им с помощью вопросов.

наличии демонстрации видеозаписи проведенного тренинга.

Для этого служат специализированные системы, которые синхронизируют видеозапись действий курсантов с назначениями фармпрепаратов и изменениями физиологических параметров робота (например, METIVision или LearningSpace).
Видеозапись демонстрируется на экране монитора или с помощью экранного проектора. Наличие такой опции позволяет объективизировать процесс обучения и повысить эффективность.
Осведомленность курсантов о том, что их действия будут записываться, повышает мотивированность обучения.
При просмотре видео сами курсанты указывают на неточности в своей работе, чем окончательно закрепляются знания по изучаемой теме, и усваивается процесс оказания помощи в конкретной ситуации.

И.Н. (2013) считают важным проведение дебрифинга, что подтверждается и данными

мировой литературы.
Так, Salvoldelli G.L. с соавт. доказали, что проведение дебрифинга значительно повышает эффективность симуляционного занятия по кризисным ситуациям в анестезиологии.
В другом исследовании было установлено, что включение дебрифинга в симуляционное обучение
анестезиологов повышало эффективность обучения, а также длительность сохранения курсантами полученных знаний и навыков (Morgan P.J. et al., 2010).

тестирование, которое полезно не только курсантам, чтобы оценить свои успехи

и промахи,
но и педагогам.
Также весьма ценными могут быть результаты анкетирования; впрочем, большинство курсантов, как правило, оценивают пройденный курс позитивно и изъявляют желание продолжить симуляционное обучение.

только от набора оборудования, но и от организации процесса обучения.

Особенно важным является структура занятия, которая определяется профессорско-преподавательским составом согласно утвержденным программам.
Здесь очень многое зависит от личного отношения педагогов к симуляционным методикам обучения.
В настоящий момент мы говорим об инновационном этапе методологии подготовки анестезиологов и реаниматологов – симуляционном обучении в виртуальной клинике. Это важное звено между доклиническим и клиническим этапами обучения.
Первые важные шаги в этом направлении уже сделаны и симуляционное обучение становится важным этапом практической подготовки врачей в Российской Федерации (Л.К. Мошетова, 2013).