Симуляционные технологии в медицинском образовании и клинической практике

симуляционные технологии в медицинском образовании и клинической практике

ПАВЕЛ ОЛЕГОВИЧ ИЛЬИН, зам. генерального директора ооо «Медтехника СПб», врач-кибернетик, член РоСоМЕД, Санкт-Петербург, Россия

История симуляционных технологий восходит к XVIII в., когда во Франции был создан первый симулятор роженицы. Он был создан по чертежам Анжелики де Кюдрэ для тренинга повитух в единственной в то время общественной больнице Парижа «Парижском божьем приюте». Следом за Францией симуляторы начали разрабатывать в Англии, Японии, Германии и других странах. В середине XX в. в Норвегии был разработан первый манекен для отработки навыков сердечно-легочной реанимации. С тех пор все страны серьезно взялись за разработку симуляторов для тренинга самого широкого спектра практических медицинских навыков. Отмечен еще один факт: симуляционное медицинское обучение с XX в. опирается на успехи в других отраслях, в первую очередь в авиации, что в начале XXI в. дало толчок для создания виртуальных медицинских симуляционных технологий.

Ни для кого не секрет, что для того, чтобы быть успешным врачом, необходимо иметь большой практический опыт. Именно для того, чтобы отработать без риска для пациентов все необходимые навыки и выработать умения, создаются симуляционно-аттестационные центры — учреждения, осуществляющие с помощью симуляционных технологий обучение, тестирование и аттестацию студентов, ординаторов, аспирантов и врачей, а также научные исследования, технологические и клинические эксперименты, апробацию и экспертизу новой медицинской техники, методик, технологий и стандартов. Основу этих центров составляют классы по различным специальностям, обучение в которых происходит на симуляционном оборудовании различных уровней реалистичности.

В настоящее время в России принята следующая классификация данного оборудования:

I. Визуальный уровень. Оборудование служит только для наглядной демонстрации техник выполнения манипуляции. Сюда входят анатомические модели, плакаты, схемы, простейшие компьютерные программы.

II. Тактильный уровень. На данном оборудовании могут отрабатываться различные отдельно взятые манипуляции, например, интубация, наложение швов и т.д. В основе функционирования лежит пассивная реакция на вмешательство.

III. Реактивный уровень. У этого оборудования присутствует обратная связь, за счет чего возможна самостоятельная работа. Позволяет отрабатывать различные манипуляции или небольшой комплекс манипуляций. Такое оборудование, как правило, имеет электронный контроллер, сигнализирующий

о правильности выполнения манипуляции.

IV. Автоматизированный уровень. У данных симуляторов присутствуют сложные автоматические реакции на различные внешние воздействия, а также более достоверный контроль за прово-

димыми манипуляциями посредством компьютера или видеосистемы. Кроме отдельных навыков и их комплексов оборудование данного уровня позволяет отрабатывать базовую командную работу.

V. Аппаратный уровень. Это оборудование позволяет воспроизводить работу медицинского подразделения — операционной, палаты интенсивной терапии и т.д. В этом случае используют реальную медицинскую технику или ее имитацию, мебель, газовую разводку, материал стен и т.д.

VI. Интерактивный уровень. На оборудовании этого типа происходит сложное взаимодействие роботизированного симулятора пациента с медицинским оборудованием и обучающимися. При этом интерактивный пациент изменяет свое состояние в ответ на внешние воздействия (меняется ЭКГ, пульс, дыхательные шумы и др.).

VII. Интегрированный уровень. В данном случае происходит интеграция различных взаимодействующих между собой симуляторов и медицинской аппаратуры. Создается единая система робот-симулятор пациента + виртуальный тренажер + медицинская аппаратура. Демонстрируются не только изменения параметров жизнедеятельности, но и показатели диагностических и хирургических систем. При этом возникает индивидуальная физиологическая реакция.

Исходя из этого, принята классификация симуляционных центров по уровням.

I уровень (базовый). Центры базируются при крупных больницах и в вузах/колледжах на площади до 500 м2, имеют у себя симуляторы I—VI классов реалистичности, а также обязательно оборудование не ниже IV класса. Бюджет симуляционного центра составляет до 30 млн, штат — до 5 сотрудников, территория обслуживания — область.

Симуляционные центры II и III уровней находятся на базе крупных вузов и НИИ и отличаются большей площадью, числом сотрудников, количеством симуляторов более высоких классов реалистичности. Увеличиваются также бюджет оснащения и охват территории. Кроме того, они обязательно разрабатывают собственные методики, обучают преподавателей других симуляционных центров, апробируют методики.

Для организации симуляционного центра важно заранее распланировать его структуру и функционирование в зависимости от набора специальностей, на развитие которых будет направлена работа. При создании и функционировании такого центра для врачей одной из главных задач является понимание того, что работа центра, прежде всего, заключается не в том, чтобы «заваливать» обучающегося врача на неумении делать что-то, а в том, чтобы дать ему возможность отработать навыки по своей специальности до уровня автоматизма, выработать умения, выполняя сложные действия, обеспеченные сово-

купностью знаний и навыков. Доказано неоднократно, что врач, прошедший подготовку на симуляторах, будет лечить своих пациентов более безопасно, экономично и аккуратно. Работа на манекенах и виртуальных симуляторах не только повышает уверенность в себе, но и дает возможность врачу непрерывно повышать свою квалификацию, получая доступ к «пациентам» с такими симптомами, которые редко можно встретить в обычной клинической практике. Также появляется возможность отработать свои действия в командных условиях, получив слаженную команду для работы в реанимации или бригаде скорой помощи.

Как пример, рассмотрим симуляционную палату интенсивной терапии, созданную на основе робота-симулятора Виктор. Оснащение этим симулятором предполагает планировку помещения, имитирующую настоящую палату в больнице. Для этого необходима площадь не менее 17 м2. Таким образом, становится возможным обучение группы из 6 человек. Если устанавливается система контроля и видеонаблюдения, то ставится соответствующее программное обеспечение, которое может объединять несколько классов в одну систему, контролирующуюся из операторского помещения. Непосредственно в палате устанавливается комплекс симуляционного и медицинского оборудования, включающий в себя непосредственно роботизированный симулятор Виктор (взрослый или новорожденный), функциональную кровать, прикроватный монитор, аппарат ИВЛ, дефибриллятор и АВД, инфузомат, газовый анализатор крови, инъекционную помпу, лекарственное обеспечение, столики, тележки и прочее оборудование, которое может понадобиться для работы.

В результате, мы имеем оборудование VI уровня реалистичности, имитирующее реальную физиологию, позволяющее проводить мониторинг жизненных показателей, составлять план лечения, отрабатывать навыки в команде, используя все имеющееся медицинское оборудование и все это дистанционно контролировать, а после работы проводить дебрифинг. При этом манекен в соответствии со сценарием реагирует на все проводимые вмешательства, плачет, потеет, кричит, у него сужаются или расширяются зрачки, изменяются электрокардиограмма, пульс, концентрация кислорода в выдыхаемой смеси, появляются шумы в сердце, хрипы в легких, западает язык. Такого пациента можно интубировать, ему можно провести сердечнолегочную реанимацию, дефибрилляцию, пунктировать костный мозг, можно взять его кровь на анализ, а при введении ему лекарственного препарата, он соответствующе отреагирует на это, причем без всякого вмешательства со стороны преподавателя. Оператор при желании может вмешиваться в процесс или давать комментарии через стримминг-речь. Это лишь малая часть того, как можно использовать данную палату, ведь она позволяет тренировать как врачебную команду, так и отдельно анестезиологов, терапевтов или неонатологов.

Как уже было сказано, начало этого века ознаменовалось приходом в медицинское обра-

зование виртуальных симуляторов — устройств, включающих в себя программное обеспечение, компьютер и электронно-механическую периферию. Часто виртуальный тренажер также содержит фантомную часть (например, модуль для эпидуральной анестезии). Этот вид оборудования отличает высокая цена, однако она оправдана тем, что это позволяет создать высокореалистичную среду, в которой не требуются (или практически не требуются) расходные материалы. Таким образом, виртуальный тренинг может быть повторен одним врачом сотни раз, значительно повысив его навыки.

В мире существует огромное количество симуляторов, различающихся разной степенью реалистичности (и стоимостью), которые можно использовать для тренировки врачей самых разных специальностей.

Классы по терапии могут включать в себя манекены для имитации кардиологических и пульмонологических заболеваний, способные имитировать такие аускультационные и пальпаторные симптомы, которые не часто встречаются в практике даже самых опытных врачей.

Симуляционные УЗИ-системы позволяют имитировать диагностический процесс и использовать этот опыт для работы с настоящими пациентами. Возможно оборудовать симуляционный кабинет для тренировки нефрологов, чтобы отработать нефролитотомию под ультразвуковым контролем перед тем, как ее непосредственно проводить в работе с пациентами. Фантом можно максимально приблизить к какому-то конкретному случаю, таким образом проведя операцию сначала на силиконовом торсе, а уже потом на живом человеке.

Огромное количество самых различных хирургических симуляторов позволяет начинающему хирургу подготовиться практически к любой базовой операции, и количество модификаций на самом деле позволяет это делать.

В заключение хотелось бы продемонстрировать тренажер, разработанный в Японии. Все врачи и медсестры умеют делать инъекции. На рынке медицинских симуляторов представлен широкий выбор оборудования, направленного на отработку этого навыка. Практически все манекены имеют «места для уколов», некоторые из них сигнализируют о том, попал практикант в вену или мышцу, или промахнулся. Но сейчас речь идет о тех, кто «попадает» без проблем. Ведь на самом деле процесс введения лекарства через иглу или забора крови из вены тоже поддается измерению и важен для здоровья пациента. Кто-то вводит лекарство быстро, при этом травмируя сосуд или мышцу, появляются синяки, с которыми борются гепариновой мазью. А кто-то «мучает» пациента вводя лекарство очень медленно... В этом случае нужно найти золотую середину, что наглядно иллюстрируют графики стандартов для различного вида инъекций и пункций. Поддерживая необходимое давление в шприце при отсутствии «рывков», врач или медсестра может отработать навык так, что перенесет эту чувствительность на реальных пациентов. Стоит сказать, что в Японии

на данном тренажере учат не только врачей. Существует государственная программа, по которой обучение инъекциям с применением в том числе и данного тренажера проходят сотрудники МЧС и, в частности, пожарные.

Если врач знает, как это надо делать, это не значит, что он овладел данной методикой с практи-

ческой стороны и уверенно применяет данное умение. Использование симуляционного оборудования позволяет без всякого риска для пациентов имитировать различные клинические ситуации, после которых аттестованный врач сможет уверенно себя чувствовать в клинике и избежать многих проблем, которые его там могут ждать.