Der Artikel aus der Zeitschrift “Modern Problems of Science and Education” USING VIRTUAL PATIENT TECHNOLOGY IN MEDICAL EDUCATION.

Autoren: Yudaeva Y.A., Nevolina V.V., Zakirzyanova Z.F.

In den letzten Jahren haben sich die Anforderungen an die Ausbildung künftiger Fachkräfte im medizinischen Bereich geändert. Die moderne Gesellschaft erwartet von einem Hochschulabsolventen ein qualitativ neues Niveau an Professionalität: eine Kombination aus einer guten theoretischen Grundlage mit einer gut entwickelten praktischen Komponente. Der anfängliche Erwerb praktischer Fähigkeiten ist besonders wichtig und prägt die weitere Entwicklung des Studenten als Fachmann.

Im Zusammenhang mit der Pandemie steht das moderne Bildungswesen, einschließlich der medizinischen Ausbildung, vor vielen Herausforderungen. Dies ist in erster Linie auf die Einführung des Fernstudiums zurückzuführen, das den Medizinstudenten nur begrenzt die Möglichkeit bietet, mit echten Patienten zu interagieren und praktische Fertigkeiten zu üben. Eine Besonderheit der medizinischen Ausbildung besteht darin, dass die Ausbildung der meisten beruflichen Kompetenzen der künftigen Absolventen eng mit den traditionellen Ausbildungsformen verknüpft ist, die die Arbeit am “Patientenbett” erfordern. Dabei handelt es sich um Kommunikationsfähigkeiten, klinische Denkfähigkeiten und praktische Handhabungsfähigkeiten. In diesem Zusammenhang hat die medizinische Fachwelt den Einsatz von Ferntechnologien in der medizinischen Ausbildung stark kritisiert.

Aber die Situation ist so, dass eine neue Coronavirus-Infektion ihre eigenen Regeln diktiert, und auch die medizinische Ausbildung muss sich den neuen Gegebenheiten anpassen. Die Herausforderung für die Hochschulen im neuen Umfeld besteht darin, die Medizinstudenten weiterhin effektiv auszubilden, sie aktiv bei der Aneignung der erforderlichen Fähigkeiten zu unterstützen und objektive Methoden zur Kontrolle ihrer Entwicklung einzuführen.

Einer der aktuellen Trends in der Pädagogik ist der Einsatz verschiedener elektronischer Technologien. In der medizinischen Hochschulausbildung ist dies heute ein sehr aktuelles Thema [1]. In letzter Zeit wurde die Methodik des virtuellen Patienten aktiv in die medizinische Ausbildung eingeführt, aber die methodischen Aspekte und die Erfahrungen mit ihrer Anwendung werden in der heimischen Literatur nur unzureichend behandelt, und es gibt keine klaren Mechanismen für die Integration dieser Simulationsmethodik in den Ausbildungsprozess. Der Austausch von Erfahrungen und die Entwicklung eines Ausbildungs- und methodischen Rahmens für diese Methodik sind für ein qualitativ hochwertiges Ergebnis erforderlich.

Zweck der Studie
Bewertung der Durchführbarkeit und Wirksamkeit der Einbeziehung der Methodik des virtuellen Patienten in die Vermittlung klinischer Denkfähigkeiten, wobei sie ihre eigenen Erfahrungen mit dem Einsatz des Programms “Virtueller Patient” im Unterrichtsprozess darlegen sollten.

Materialien und Methoden der Forschung

Um dieses Ziel zu erreichen, wurde im Fach “Simulationskurs, Notfälle in der Allgemeinmedizin” bei der Kontrolle der selbstständigen Arbeit der Studenten des 6. Jahrgangs der medizinischen Fakultät das Programm “Virtual patient Academics3D” verwendet. Um die Wirksamkeit des Unterrichts mit dem “virtuellen Patienten” zu bewerten, wurden die eigenen Unterrichtserfahrungen analysiert und ein Fragebogen an die Studenten (280 Personen) verschickt, um ihre Zufriedenheit zu ermitteln.

Ergebnisse der Studie und Diskussion

An der Staatlichen Medizinischen Universität Orenburg wird die Technologie des virtuellen Patienten in zwei Versionen eingesetzt: “Bodyinteract” und “Akademiks3D”. Beide Programme werden in der Lehre eingesetzt, Bodyinteract zielt jedoch auf die postgraduale Ebene der Ausbildung (Facharztausbildung, Promotion) ab, während das Programm Virtual Patient Academic3D für die Arbeit mit Studenten verwendet wird. Die interaktive Anwendung Academy3D Virtual Patient ermöglicht es den Studierenden, in zwei Modi zu arbeiten: Theorie und Praxis. Die vorherige eigenständige Arbeit des Studenten in der Theorie vermittelt theoretische Kenntnisse über die Klassifikation, Pathogenese, Anamnese, das klinische Bild, die Diagnose- und Behandlungsmethoden der verschiedenen Krankheiten. Das Studium des theoretischen Materials wird in Form einer Aufgabe präsentiert, was den Lernprozess für die Schüler spannender macht. Beide Modi (Theorie und Praxis) können in zwei Formen umgesetzt werden – Ausbildung und Prüfung. Im praktischen Unterricht verwendet der Auszubildende einen Lernmodus, der es dem Schüler oder Lehrer ermöglicht, eine bestimmte Krankheit auszuwählen und sie Schritt für Schritt zu studieren. In der Abschlussprüfung werden klinische Szenarien ohne Nosologie nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, und die Studierenden werden aufgefordert, ihre Fähigkeiten am Patienten in verschiedenen Stadien zu demonstrieren.

Um die Studierenden mit der Technik des virtuellen Patienten und dem Umgang mit der Software vertraut zu machen, werden je nach Thema der Sitzung verschiedene klinische Situationen im Klassenzimmer (oder vom Online-Tutor) demonstriert. “Virtual Patient Academics3D ist ein interaktives Computerprogramm zur Simulation therapeutischer klinischer Szenarien. Mit diesem Programm können Sie als Bezirkstherapeut die Untersuchung eines Patienten während eines ersten Termins simulieren. Die Benutzeroberfläche des Academics3D Virtual Patient Systems ist einfach und intuitiv und ermöglicht es den Studierenden, sich schnell zurechtzufinden.

Bevor Sie mit dem Selbststudium beginnen, gibt der Lehrer ein Gesamtziel vor: “Sie sind der Hausarzt des Bezirks. Ihre Aufgabe ist es, Erst- und Folgetermine zu vereinbaren”. Sie beschreibt die wichtigsten obligatorischen Schritte zur Verwirklichung des Ziels: die Befragung des Patienten, die körperliche Untersuchung, die Aufstellung von drei diagnostischen Hypothesen, die Verschreibung der erforderlichen Labor- und Instrumentenuntersuchungen, die Bewertung der Untersuchungsergebnisse, die Erstellung einer vollständigen klinischen Diagnose und die Verschreibung der Behandlung.

Die Aufgabe des Schülers besteht darin, in jedem der folgenden Schritte innerhalb eines vorgegebenen Zeitrahmens die richtige Entscheidung zu treffen. Beim Fernunterricht haben die Schüler Fernzugriff auf einen Computer, um online mit dem Lehrer zu arbeiten.

Die Arbeit mit dem Patienten beginnt mit dem Stellen von Fragen. Die Kommunikation mit dem Patienten erfolgt über einen Text-Chat, die erhaltenen Informationen werden der elektronischen Krankengeschichte auf dem Bildschirm hinzugefügt. Die virtuellen Patienten sind verschiedenen Geschlechts und Alters und zeigen während des Termins unterschiedliche Positionen und Bewegungen. Nach der Erhebung der Beschwerden und der Krankengeschichte beginnt der “Arzt” mit der körperlichen Untersuchung. Das Programm bewertet nicht die Technik der Palpation, Perkussion und Auskultation, wohl aber die Fähigkeit der Studierenden, die Ergebnisse der objektiven Untersuchung zu interpretieren. Dazu zeigt der Student mit dem Cursor auf feste Punkte am Körper des Patienten, und der Monitor zeigt das Ergebnis der “durchgeführten Manipulation” an. Die auskultatorischen Befunde werden auf die gleiche Weise beurteilt, aber durch Zeigen auf einen Standardpunkt ist es möglich, eine Audioaufnahme mit Ton zu hören.

Auf der Grundlage der Befunde sollte der Studierende drei vorläufige Diagnosen stellen und seine Fähigkeiten zur Differenzialdiagnose unter Verwendung von Labor- und instrumentellen Untersuchungsmethoden nachweisen. Dem Schüler wird ein Standardset angeboten, aus dem er beliebige Methoden auswählen kann, ohne sich selbst einzuschränken, und zu einem Ergebnis kommt. Bei Zweifeln an der endgültigen Diagnose ist es möglich, zu jeder Phase der Arbeit mit dem Patienten zurückzukehren (vorausgesetzt, es ist noch Zeit).

Der Auftrag ist erfolgreich abgeschlossen, wenn eine endgültige Diagnose (Haupt- und Begleiterkrankungen) formuliert und eine angemessene Behandlung verordnet wurde.

Das Ergebnis der Arbeit jedes Schülers wird auf dem Desktop in Form eines detaillierten Berichts gespeichert, der eine ausführliche Bewertung der einzelnen Schritte und eine zusammenfassende Bewertung enthält. Der Bericht ist für den Schüler und den Lehrer einsehbar.

Auf der Grundlage der Ergebnisse des virtuellen Patienten wurde den Studenten ein Fragebogen zur Bewertung ihrer Zufriedenheit mit dem Simulator vorgelegt (Tabelle).

Bewertung der Wirksamkeit der Technologie des virtuellen Patienten bei Studenten

Auf die Frage: “Wie zufrieden sind Sie mit der Einführung des virtuellen Patienten? antworteten 88 % der Studenten: “Vollkommen zufrieden”. 98 % der Schüler gaben an, dass sie sich voll und ganz auf den Lernprozess einließen, was eine wichtige positive Entwicklung darstellt. 73 % bestätigen, dass die Anwendung dieser Technik das klinische Denken schult. 59 % der Schüler schätzten das Feedbacksystem (Bericht), der Rest war der Meinung, dass die Nachbesprechung mit dem Lehrer ein besseres Ergebnis brachte. 71 % glauben, dass das Ergebnis vom Ausbildungsstand der Schüler abhängt, während 29 % sagen, dass es vom Schwierigkeitsgrad des Szenarios abhängt. 100 % der Schüler sind der Meinung, dass diese Technologie im Lernprozess zusammen mit traditionellen Formen eingesetzt werden sollte.

Als Nachteil der Technik des virtuellen Patienten nannten 61 % der Studenten den fehlenden emotionalen Kontakt und die fehlende echte Interaktion.

Die Vorrichtung für den virtuellen Patienten umfasst mehrere Simulationstechnologien: robotische Patientensimulatoren, standardisierte Patientensimulation und interaktive Computersimulation der Situation [2, 3]. Die ersten beiden Technologien werden schon seit langem erfolgreich in der medizinischen Ausbildung eingesetzt und werden aktiv genutzt, um chiropraktische Fertigkeiten in einem Simulationszentrum zu üben, was in einem Fernunterrichtsformat nicht möglich ist. Die multimediale Fallsimulation ist eine relativ junge Technologie, die erstmals in den 1970er Jahren für die Ausbildung von medizinischem Personal erprobt wurde. [In der russischen medizinischen Ausbildung sind diese Technologien erst vor relativ kurzer Zeit aufgetaucht, wurden aber erst in den letzten Jahren aktiv in die medizinische Ausbildung eingeführt [6, 7].

“Der virtuelle Patient bietet dem zukünftigen Arzt die Möglichkeit, nicht-technische Fähigkeiten zu entwickeln – klinisches Denken [8, 9]. Der “Virtuelle Patient Academics3D” simuliert eine realistische Büroumgebung eines Bezirkstherapeuten und bietet den Studenten die Möglichkeit, berufliche Kompetenzen aufzubauen, während sie mit “Patienten” arbeiten. Sehr realistische Patienten präsentieren Beschwerden, zeigen klinische Anzeichen von Krankheiten und ermöglichen eine körperliche Untersuchung. Das Programm bietet eine Vielzahl von Szenarien mit unterschiedlichen Profilen (Atemwegs-, Kreislauf-, Harnwegspathologie usw.). Die Szenarien sind eine mehrstufige Struktur mit Informationsblöcken über den Zustand des Patienten, wobei eine Nosologie in mehreren Varianten vertreten ist, was die Wahrscheinlichkeit von zufälligen richtigen Entscheidungen verringert. Jedes Szenario bietet einen Standardsatz von labortechnischen Untersuchungen, aus denen Sie wählen können. Ein detaillierter Bericht auf dem Bildschirm zeigt dem Schüler und dem Tutor die Ergebnisse aller Phasen (Benchmark- und Ist-Version). Das Programm ermöglicht es Ihnen, ein System von Leistungen in Ihrem persönlichen Konto aufzubauen, was für den Studenten ein motivierender Faktor ist. Die Vorteile dieses Systems sind der dynamische Prozess der Erstellung von “virtuellen Patienten” und die Möglichkeit, den Entwicklern über Nachrichten Feedback zu geben.

Virtuelle Patienten ermöglichen es Medizinstudenten, ihr klinisches Denken und ihre medizinischen Entscheidungsfähigkeiten in einer Umgebung zu üben, die der realen Welt sehr ähnlich ist, was vor allem im Zusammenhang mit dem begrenzten Zugang zu Kliniken wichtig ist.

Die Arbeit mit einem virtuellen Patienten bietet eine Reihe von Vorteilen, die für ein sehr breites Spektrum von Aufgaben genutzt werden sollten. Das Programm ermöglicht es dem Schüler, den “Patienten” bei Bedarf und zu einem für ihn günstigen Zeitpunkt aufzusuchen (was besonders wichtig ist, wenn es um die Überwachung der selbstständigen Arbeit geht), erhöht die Autonomie des Schülers und reduziert die Arbeitsbelastung des Lehrers. Ein simuliertes Szenario kann mehrmals durchgespielt werden, wobei verschiedene Vorgehensweisen zur Erledigung der gestellten Aufgabe angewendet werden können. Ein weiterer Vorteil der Arbeit mit einem künstlichen Patienten ist die Möglichkeit, Patienten zu simulieren, die an seltenen, verwaisten Krankheiten leiden, was in einer medizinischen Einrichtung schwierig ist. Trotz der großen Anzahl klinischer Szenarien gewährleistet die Arbeit im Programm eine Standardisierung der Ausbildungs- und Überwachungsmethoden.

Eine Reihe ausländischer Autoren beschreiben in ihren Arbeiten die Technik des virtuellen Patienten als spielerisches Lernformat in der medizinischen Ausbildung [9]. Bei der Einführung von Simulationstechnologien in den Bildungsprozess ist die Spieltechnologie (Gamification) als spezifische Form der Schüler-Lehrer-Interaktion im Rahmen eines bestimmten Szenarios von größtem Interesse. Seit der Antike wird die spielerische Technologie als Lehrmethode und zur Vermittlung von Erfahrungen eingesetzt, und heute ist sie auch für die Hochschulbildung, insbesondere für das Medizinstudium, von Bedeutung.

Die Relevanz der spielerischen Technologie ist in den verschiedenen Lernphasen unterschiedlich. In den ersten Jahren sollten traditionellere Lernformen, wie z. B. Geschäfts- und/oder Rollenspiele mit einfachen linearen Szenarien, eingesetzt werden, um die allgemeinen medizinischen Kenntnisse, Fähigkeiten und Einstellungen der Studierenden zu entwickeln. Spielerische Techniken sollten eingesetzt werden, um manuelle Techniken, praktische Fertigkeiten und Fähigkeiten zu üben; Elemente eines Planspiels können ein strukturelles Element und/oder ein Bewertungsinstrument in einer praktischen Sitzung sein.

Die Technologie des Virtuellen Patienten mit ihrem umfassenden System klinischer Szenarien eignet sich besser für Studierende im Grundstudium, da sie die kognitiven Fähigkeiten des künftigen Arztes fördert und darauf abzielt, ein Modell für professionelles Verhalten zu entwickeln. Studenten mit Hochschulabschluss haben bereits einige klinische Erfahrung und können leichter Parallelen zu echten Patienten ziehen. Die Auszubildenden sehen diese Technik als eine Integration von biomedizinischem Wissen und klinischer Erfahrung. Diese Integration liefert die Grundlage für die medizinische Entscheidungsfindung, bildet ein System zur Erkennung stabiler klinischer und labortechnischer Syndrome und strukturiert die Methodik zur Erstellung einer Diagnose ohne wirklichen Stress für den Auszubildenden.

Die virtuelle Umgebung schafft eine besonders realistische Simulation der beruflichen Situation und hilft dabei, abstrakte, ikonische Formen der beruflichen Bildung im Laufe der Ausübung der beruflichen Tätigkeit zu assimilieren. In der virtuellen Berufswelt kann ein Student einen medizinischen Fehler machen, indem er eine falsche Entscheidung trifft, aber die sichere Umgebung bietet die Möglichkeit zu verstehen, warum dies passiert ist, und den Fehler ohne Stress für den Patienten und den Studenten zu korrigieren. Die Technologie des virtuellen Patienten basiert auf wissenschaftlichen klinischen Fortschritten und modernen pädagogischen Spieltechniken. Die Schülerinnen und Schüler von heute sind in einer Zeit aufgewachsen, in der die Computertechnologie boomt, und sie sind es gewohnt, viel Zeit in der virtuellen Welt zu verbringen. Die Digitalisierung und Informatisierung des modernen Lernumfelds bieten neue Möglichkeiten, mit der heutigen Generation von Lernenden zu interagieren. Spielen ist eine großartige Art des Lernens, die den Schülern hilft, effektiv zu lernen, anstatt sich nur unnötiges Wissen anzueignen. Gamification ist ein Werkzeug, um die Einbeziehung des modernen Studenten in den Lernprozess zu maximieren und eine Kerngruppe von Lernmotiven positiv zu beeinflussen.

Der Schüler benötigt jedoch während des gesamten Prozesses des Erwerbs beruflicher Kompetenzen kompetente pädagogische Unterstützung, insbesondere wenn der Lehrer spielerische Technologien einsetzt. Die Anwendung der Technologie des virtuellen Patienten im Unterrichtsprozess erfordert eine hochwertige methodische Unterstützung und die Entwicklung praktischer Empfehlungen für die Umsetzung dieser Spielmethode. Wenn das erforderliche Niveau der Lehrerausbildung unzureichend ist, besteht die Gefahr, dass Pseudospiele verwendet werden, die keine praktische Relevanz oder keinen pädagogischen Wert im Klassenzimmer haben. Trotz der vielen positiven Aspekte sollte man sich darüber im Klaren sein, dass Gamification nicht bedeutet, traditionelle pädagogische Formen durch die Einführung neuer Motivationsschemata zu ersetzen, sondern vielmehr zu modernisieren.

Eine der Anforderungen an die pädagogische Technologie ist ihre Effektivität, d. h. hohe Lernergebnisse sowie der Grad des Energieverbrauchs. Die Wirksamkeit der Technologie “Virtueller Patient” wurde durch eine Expertenmethode bewertet, die auf der umfassenden Meinung kompetenter Experten beruht [10]. Bei den Experten handelte es sich um Lehrkräfte mit langjähriger Erfahrung in der Entwicklung von Fähigkeiten des klinischen Denkens bei der Umsetzung der klinischen Disziplinen und folglich mit praktischer Entscheidungsfähigkeit. Die Arbeit der Sachverständigen bestand aus zwei Phasen: In der ersten Phase ermittelten die Sachverständigen den Bedarf an der Einführung digitaler Technologie, und in der zweiten Phase analysierten sie die Wirksamkeit der eingeführten Technologie. Der objektive Bedarf an dieser Technologie ergibt sich aus mehreren Gründen. Das Programm “Virtueller Patient” ist das moderne Äquivalent zu den üblichen Problemlösungsaufgaben und basiert auf dem Einsatz aktiver und interaktiver Lernwerkzeuge. Der eingeschränkte Zugang der Studenten zur Klinik, um ihre Fähigkeiten in der Betreuung von Patienten zu verbessern, macht deren Nutzung umso dringlicher. Die hohe Effektivität der Technologie des virtuellen Patienten ist nach Ansicht der Lehrkräfte auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, didaktische Aufgaben wie die folgenden qualitativ zu lösen

1) Erstellung eines individuellen Bildungsweges unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Ausgangskompetenzen des Schülers;

2) visuelle Präsentation von Lerninformationen;

3) realistische Modellierung der beruflichen Aufgabe;

4) objektive Überwachung der Lernergebnisse, schnelles Feedback;

5) Fehlerdiagnose, Selbstüberwachung und Selbstkorrektur;

6) Stärkung des motivierenden Aspekts des Lernens.

Schlussfolgerungen

Die Software “Virtueller Patient” ist ein wirksames pädagogisches Instrument, mit dem klinische Argumentation und klinische Entscheidungsfindung geübt werden können.

Die Methode des virtuellen Patienten ist eine problemorientierte Form des Lernens, die im Rahmen des Fernunterrichts wirksam eingesetzt werden kann.

In Anbetracht der positiven Ergebnisse können die medizinischen Fakultäten die Technologie des virtuellen Patienten in der Ausbildung stärker nutzen, aber es müssen noch Wege gefunden werden, diese Simulationstechnologie in die bestehenden Lehrpläne zu integrieren, um hochwertige Ergebnisse zu erzielen.

Lehrkräfte und Auszubildende sind sich der Wirksamkeit dieser Methode bewusst, doch sollte die Notwendigkeit persönlicher klinischer Sitzungen am Krankenbett eines echten Patienten nicht vergessen werden.

Bibliographische Referenz

Yudaeva Y.A., Nevolina V.V., Zakirzyanova Z.F. USE OF “virtual patient” TECHNOLOGY IN MEDICAL EDUCATION // Modern problems of science and education. – 2022. – № 2. ;
https://science-education.ru/ru/article/view?id=31596

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