Когда в приёмный покой поступает пациент с массивным кровотечением, медицинская бригада должна за считаные минуты подготовить оборудование для переливания крови. Но чем важнее устройство в ситуации угрозы жизни, тем реже его используют в повседневной практике — и в реальной неотложной ситуации бывает непросто безошибочно воспроизвести сложную последовательность действий.
Исследование показало: предварительное обучение в дополненной реальности (AR) позволяет заметно сократить время подготовки. У медсестёр, которые учились по бумажной инструкции, подготовка оборудования для быстрого переливания занимала около 10 минут, тогда как у прошедших AR-обучение — менее 4 минут.
Профессор кафедры неотложной медицины Samsung Medical Center Сон Мёнхи и исследовательская группа направления неотложного сестринского дела при сестринской службе больницы 24-го августа представили результаты рандомизированного контролируемого исследования. После обучения медсестёр приёмного покоя работе с «системой быстрого вливания Level-1 (Level-1 rapid infusion system)» команда сравнила практические навыки выполнения. Результаты опубликованы в свежем выпуске международного научного журнала 〈JMIR Medical Education〉.
Используют при «гиповолемическом шоке», когда из-за большой кровопотери органам трудно обеспечить кровоснабжение
Система быстрого вливания Level-1 — это оборудование, применяемое, когда за короткое время нужно ввести большой объём инфузионных растворов или крови, например при массивном кровотечении вследствие тяжёлой травмы или во время операции. Она позволяет быстро вводить жидкости, подогревая растворы и кровь до температуры, близкой к температуре тела.
В частности, устройство необходимо при развитии «гиповолемического шока (hypovolemic shock)». Гиповолемический шок — это состояние, при котором из-за сильного кровотечения или потери жидкости резко уменьшается объём циркулирующей крови. Если падает артериальное давление и мозг, сердце и другие жизненно важные органы не получают достаточного количества крови и кислорода, жизнь пациента может оказаться под угрозой.
Поэтому в экстренной ситуации важно не только подготовить оборудование как можно быстрее, но и не ошибиться в порядке подключения и управлении.
Однако система быстрого вливания — не то оборудование, которым пользуются ежедневно. Одной лишь повседневной работы недостаточно, чтобы полноценно освоить её и поддерживать навыки. Повторяющееся обучение на реальном устройстве также непросто проводить часто: нужно одновременно обеспечить наличие оборудования, инструктора и времени для занятий.
Исследовательская группа проверила, может ли AR закрыть этот пробел в обучении.
AR — это технология, которая накладывает цифровую информацию (текст, видео, изображения) поверх реальных объектов, которые видит пользователь. В отличие от виртуальной реальности (VR), она не заменяет всё поле зрения виртуальным пространством.
В рамках обучения медсестры, надев «HoloLens 2», непосредственно работали с реальным оборудованием Level-1. Перед глазами появлялись подсказки о том, какие действия нужно выполнить сейчас и какие материалы подготовить, а также отмечались места, к которым следует прикоснуться. На сложных этапах можно было посмотреть короткие демонстрационные ролики.
Samsung Medical Center с 2022 года использует AR и для обучения работе с реальными медицинскими устройствами, включая аппараты ИВЛ и ECMO (экстракорпоральная мембранная оксигенация).
Вначале обучение занимало больше времени, но затем время подготовки сократилось с 9,85 до 3,67 минуты
Команда набрала 42 медсестры приёмного покоя Samsung Medical Center без опыта работы с оборудованием Level-1 и случайным образом разделила их на две группы по 21 человеку. Одна группа изучала использование устройства с помощью AR, другая — самостоятельно по распечатанной инструкции.
Время, затраченное на первичное обучение, оказалось больше в AR-группе. По медиане AR-группа потратила 18,20 минуты, группа традиционного обучения — 8,98 минуты, то есть разница составила примерно двукратную.
Однако после завершения обучения, когда участникам предложили выполнить работу на реальном оборудовании, результаты оказались противоположными.
Медиана времени подготовки оборудования составила 9,85 минуты в группе традиционного обучения и 3,67 минуты в AR-группе. AR-группа была быстрее примерно на 6 минут 11 секунд, а по сравнению с традиционной группой время подготовки оказалось на 62% меньше.
Общее время выполнения — от подготовки оборудования до введения растворов и крови — также заметно различалось: 13,63 минуты в традиционной группе и 5,83 минуты в AR-группе.
По точности AR-группа тоже опередила. Медиана оценки навыков работы с оборудованием по шкале до 100 баллов составила 70 баллов в традиционной группе и 90 баллов в AR-группе. При оценке всего процесса, разделённого на 22 этапа, медиана числа этапов, выполненных без ошибок, составила 16 в традиционной группе и 20 в AR-группе.
Медиана числа обращений за помощью к другим медицинским работникам во время выполнения задания составила 2 раза в традиционной группе и 0 раз в AR-группе. Удовлетворённость обучением и самоэффективность — уверенность в том, что человек способен самостоятельно работать с оборудованием, — также были выше в AR-группе.
Почему AR-обучение, на которое ушло больше времени, ускорило реальную работу
Преимущество AR-обучения не сводится к использованию нового устройства. Вероятно, ключевую роль сыграло то, что во время работы с реальным оборудованием система сразу выводила нужную информацию.
При обучении по бумажной инструкции человек читает описание, затем сверяется с оборудованием и должен запомнить следующий шаг, чтобы выполнить действие. Тому, кто не привык, приходится постоянно переключаться между инструкцией и устройством, снова и снова задаваясь вопросом: «Что делать дальше?».
В AR ситуация иная. Прямо там, где человек смотрит на реальное оборудование, появляются следующий шаг и место, к которому нужно прикоснуться. Необходимые материалы тоже можно проверить сразу. Проще говоря, процесс «прочитать инструкцию, запомнить и повторить» превращается в процесс «смотреть на оборудование и сразу повторять».
Исследовательская группа предположила, что такая пошаговая визуальная навигация могла снизить нагрузку на память в сложном процессе управления, когда нужно удерживать много информации одновременно. На первом этапе времени уходило больше, потому что участники буквально повторяли шаг за шагом, но освоение движений рук и последовательности действий при работе с реальным устройством могло затем привести к росту скорости и точности выполнения.
В педагогике снижение эффективности обучения из-за чрезмерного объёма информации, которую человек должен обработать одновременно, называют «когнитивной нагрузкой (cognitive load)». Возможно, AR уменьшила эту нагрузку, показывая нужную информацию порциями в нужный момент.
При этом данное исследование не доказывало напрямую сам механизм такого эффекта. Все участники были медсестрами, впервые столкнувшимися с Level-1, а сравнение проводилось не с практическим обучением под руководством инструктора, а с самостоятельным изучением по бумажной инструкции. Из-за этих условий различия между методами могли проявиться сильнее.
Это не означает, что время начала переливания у реальных пациентов сократилось на 62%
Полученные результаты нельзя трактовать так, будто AR-обучение сократило время начала переливания крови у реальных пациентов с массивным кровотечением на 62%.
Команда измеряла, насколько быстро и точно медсестры, завершившие обучение, способны обращаться с оборудованием. Это не исследование, сравнивающее время начала переливания, исходы лечения или выживаемость у реальных пациентов.
Также требуется дополнительная проверка того, сохраняется ли эффект обучения со временем. Поскольку исследование проводилось на 42 медсестрах одной больницы, необходимо подтвердить, проявится ли аналогичный эффект в других учреждениях, а также в отделениях интенсивной терапии и операционных.
Есть и ограничения самого AR-оборудования. Использованный в исследовании HoloLens 2 весит 566 г и после одной зарядки может непрерывно работать примерно 2–3 часа. В предыдущем исследовании команды Samsung Medical Center, чтобы учитывать расход батареи и перегрев, иногда использовали несколько устройств по очереди.
Профессор Сон заявила: «Неотложная медицинская помощь требует точных и быстрых действий в сложных и разнообразных ситуациях», — и добавила: «Если заранее многократно отрабатывать в дополненной реальности важные медицинские устройства, которые используются нечасто, и различные клинические сценарии, это поможет усилить компетенции медицинского персонала и более системно подготовиться к непредвиденным экстренным ситуациям».
Профессор Сон продолжила: «Пока для применения непосредственно в реальной клинической среде остаются аппаратные ограничения», — и добавила: «Когда появятся устройства следующего поколения — более лёгкие, удобные и с улучшенными характеристиками, их можно будет гораздо более естественно использовать и в обучении медицинского персонала, и в клинической практике».
Исследование выполнено при поддержке программы исследований и разработок в области медицинских технологий Корейского института развития индустрии здравоохранения (KHIDI) за счёт средств Министерства здравоохранения и социального обеспечения.
