La simulazione medica nel futuro: un tentativo di visioningn.75, 2017, pp.3401-3406, DOI: 10.4487/medchir2017-75-5.

Volontè Fabio1 , Ianniello Alessandro2 , Bisson Mario2 , Ingrassia Pier Luigi1

1 Centro Interdipartimentale di Didattica Innovativa e di Simulazione in Medicina e Professioni Sanitarie “SIMNOVA”, Università del Piemonte Orientale, Via Lanino 1, 28100 Novara.

2 Laboratory for Environmental Design and Multisensory Experiences – Dipartimento di Design del Politecnico di Milano

Abstract

La pratica clinica è un componente indispensabile dell’apprendimento e del mantenimento delle competenze in molte delle discipline sanitarie e la simulazione offre l’opportunità di praticare in maniera sicura ed efficace senza rischi per il paziente.

La simulazione nella didattica medica si è già ampiamente evoluta rispetto alle sue fasi iniziali. L’introduzione dei simulatori di pazienti umani, intorno alla fine del XX secolo, rappresenta una tappa fondamentale nella scienza dell’educazione in sanità. Fino ad oggi l’attenzione degli sviluppatori si è concentrata da un lato sulla capacità dei simulatori di dare feedback verosimili e coerenti con il comportamento del paziente e con la fisiologia umana e dall’altro sull’interazione fra simulatore e utilizzatore.

Le emergenti tecnologie nel campo della percezione sensoriale apporteranno miglioramenti significativi sia nella formazione in simulazione che nella gestione della simulazione stessa. Basandosi sull’analisi delle tecnologie attualmente disponibili e in via di sviluppo, questo scritto vuole essere uno sforzo di visioning sul futuro delle tecniche di simulazione. Nano-sensori e nano-attuatori, usati nella realtà aumentata/virtuale/ mista, permetteranno sia la concettualizzazione di sistemi capaci di aumentare il livello di realismo e di immersione sensoriale ma anche di mappare i movimenti e le azioni al fine di generare protocolli univoci di intervento. Proiettandoci in un ipotetico 2025, la simulazione medica sarà un’esperienza democratica, largamente accessibile, dinamica e immersiva a 360°, grazie alle tecniche di implementazione neuro-percettive.

Parole Chiave: simulazione; realtà virtuale; realtà aumentata; training basato sulla simulazione

Summary

Practice is a key component of skills learning and maintenance in many health disciplines and simulation offers the opportunity to practice in a safe and effective manner improving patient safety.

Simulation for healthcare training has already evolved through its initial historical phases. The introduction of human patient simulator toward the end of the 20th century was a milestone in health sciences education.

To date the attention of developers has been paid to the capability of the simulator to give feedback, consistent with patient behavior and physiologic response, and the interaction between simulator and users.

The emerging technologies in the field of sensorial perception will bring improvements both in education and in management of the simulation. Grounding on the analysis of current and under-development technology, the manuscript is an attempt of visioning simulation-based training in health education in a coming future. Nano-sensors and nano-actuators, used in augmented/virtual/mixed reality, will allow the conceptualization of systems increasing the level of realism and the sensorial immersion, and the mapping of movements and action in order to generate univocal protocols of intervention. Projecting ourselves in 2025, medical simulation will be a democratic, largely accessible, dynamic and 360° sensorial experience, thanks to techniques of neuro-perceptive implementation.

Key Words: simulation; virtual reality; augmented reality; simulation-based training

Articolo

Introduzione

“Simulare, simulare, simulare!” Sembra essere questo lo slogan che il mondo medico si è dato come uno dei valori fondanti per la formazione professionale dei soggetti della sanità. Questa tendenza è il risultato di una molteplicità di fattori tecnologici, ma anche etici e sociali che hanno pervaso il mondo del lavoro – non solo in medicina – negli ultimi decenni.

Ogni professionista della salute ha sicuramente bisogno di sperimentare per apprendere e/o mantenere le competenze centrate sul paziente (cura, comunicazione, raccolta d’informazioni), sul processo (gestione del gruppo, delle informazioni) e sull’ambiente (competenze culturali, amministrative e di leadership). A questo si deve poi aggiungere l’aggiornamento ciclico delle procedure sanitarie, l’aumento di conoscenze mediche e la forte diffusione delle tecniche chirurgiche minimamente invasive che, se da un lato hanno garantito il miglioramento della qualità della cura, dall’altro hanno determinato una crescita della complessità delle tecniche di intervento e un conseguente aumento del tempo necessario per apprenderne le procedure.

La simulazione come strumento didattico approda nel settore sanitario durante gli anni ‘70, con una piena diffusione solo vent’anni più tardi. S’impone in particolare l’utilizzo dei manichini umani conosciuti come simulatori dei pazienti standardizzati, ossia di attori addestrati a recitare la parte di malati, ma anche l’uso di sistemi di realtà virtuale 3D, che riproducono su computer o in ambienti dedicati interventi di vario tipo.

Fino ad oggi l’attenzione è stata data alla capacità che ha il manichino/simulatore di trasmettere allo studente feedback, legati al comportamento del paziente simulato e all’interazione che avviene tra studente e manichino.

In queste pagine vogliamo gettare le basi della discussione sul futuro delle tecniche di simulazione, non più come semplici strumenti didattici, ma come esperienze sensoriali che guidano sia lo studente sia l’istruttore. Questa costruzione dell’immagine futura, a partire dalle aspirazioni, dalle necessità, e che si basa sull’offerta tecnologica oggi disponibile e in via di sviluppo, rappresenta il punto di partenza della recente collaborazione fra il Centro Interdipartimentale di Didattica Innovativa e di Simulazione in Medicina e Professioni Sanitarie dell’Università del Piemonte Orientale “SIMNOVA” e il Laboratory for Environmental Design and Multisensory Experiences del Dipartimento di Design del Politecnico di Milano nella creazione delle linee guida per lo sviluppo della simulazione sensoriale.

La simulazione oggi e la necessità dell’esperienza sensoriale I simulatori moderni sono programmati per interagire con l’utente, rispondendo alle sue azioni e combinando sia gli stimoli visivi che quelli tattili, poiché ci si propone di ottenere esperienze simulate sempre più realistiche. I professionisti sanitari hanno bisogno di interagire con una realtà anatomicamente verosimile, ma allo stesso tempo l’ambiente deve adattarsi e modificarsi in risposta allo scenario simulato.1 Finora la percezione sensoriale della simulazione era guidata dal tatto e dalla visiva riproducibilità delle attività gestuali, coniugate all’aspetto ergonomico della simulazione e del simulatore. Dare importanza all’ergonomia significa problematizzare, ad esempio, i bisogni professionali/lavorativi dei soggetti organizzativi per poi tradurli in ambienti ed esperienze soddisfacenti. Ciò significa non solo fornire ambienti confortevoli e compatibili con le caratteristiche fisiologiche delle persone, ma anche favorire lo scambio comunicativo tra queste.

Pertanto oltre al simulatore, anche il setting in cui avviene la simulazione diviene un elemento importante per aumentare il grado di realismo. La riproduzione dell’ambiente non deve essere vista come una rappresentazione statica, ma l’ambiente stesso deve dare stimoli all’utente e modificarsi in base alle sue scelte.

La risposta che ne deriva dalla simulazione, coniugando la realtà trasmessa dal tool e dagli stimoli percepiti intorno a sé, garantisce l’esperienza sensoriale necessaria all’apprendimento. Più sensi sono attivati durante l’esecuzione dell’azione, maggiore è l’immagazzinamento dell’esperienza che ne deriva dall’azione stessa.2 D’altro canto il paradigma per cui percezione, cognizione mentale e apprendimento risultano strettamente connessi è ormai dimostrato3 ed è valorizzato dai recenti studi di Rizzolatti sui neuroni specchio.4,5 L’esperienza sensoriale tecnologica Con l’avvento delle nuove tecnologie si è aperta la possibilità di accedere a una simulazione molto più aderente alla reale situazione di intervento e fruibile da un elevato numero di persone.

A livello visivo la tecnologia deve permettere una visione statica della situazione simulata e una visione dinamica di ciò che vogliamo interagisca con lo studente.

Il feedback tattile è l’elemento fondamentale su cui è basato lo sviluppo dei componenti dei manichini di simulazione. Unito alla vista è ciò che consente la sensazione di realtà di ciò che teniamo in mano.

L’impulso sonoro ha un’importanza notevole nel richiamare l’attenzione dell’utente su quanto sta avvenendo intorno a lui: l’udito ci permette di mantenere controllata una situazione senza vederla, ad esempio il ritmo sinusale trasmesso dal suono del monitor del paziente.

L’olfatto infine è la parte più arcaica dell’istinto animale. Certe risposte al pericolo passano prima dall’apparato olfattivo che dalla capacità visiva di individuare il problema stesso.

Le nuove realtà tecnologiche e la comunicazione tra oggetti In questo momento si può parlare di tre diversi tipi di realtà “parallele” a quella reale: la realtà virtuale, la realtà aumentata e la realtà mista.

Per realtà virtuale si intende un ambiente simulato tramite una serie di tecnologie, che, combinate ad altre stimolazioni sulla persona, come la proiezione di una scena, generano un contesto in cui l’utente è in grado di compiere diverse azioni, ricevendo da esso una risposta. Per la generazione delle immagini realistiche, suoni e altre sensazioni si utilizzano dei software che simulano anche la presenza dell’utente in quest’ ambiente. Una persona che vive questo tipo di esperienza, sarà in grado di guardarsi intorno, di muoversi e interagire con le features o gli oggetti presenti all’interno della scena. Il dialogo tra la persona e la realtà virtuale è resa possibile dall’utilizzo di un casco (o occhiali), generalmente Head Mounted Display (HMD), il cui scopo è quello di tradurre i segnali immagine dei softwares utilizzati, in immagini tridimensionali, che seguano la visuale dell’utente, in modo da generare ambienti a 360° (Fig.1).

Schermata 2017-10-02 alle 14.43.35

La realtà aumentata consiste in una visione, diretta o indiretta, di un ambiente reale, i cui elementi sono aumentati o modificati da input sensoriali, come stimoli audio-visivi, grafici o dati GPS, generati da un computer. Con l’aiuto di tecnologie avanzate, le informazioni aggiuntive diventano interattive e manipolabili digitalmente. Per essere “visibile”, essa ha bisogno di “device” come smartphone, tablet, computer; oppure, come per la realtà virtuale, vengono utilizzati caschi o occhiali, che applicano la realtà aumentata a tutto l’ambiente all’interno del campo visivo (Fig. 2).

Schermata 2017-10-02 alle 14.43.54

A differenza della realtà virtuale, il suo “utilizzo” è più semplice e richiede un sistema meno complesso, appoggiandosi all’ambiente reale su cui sono rappresentati gli incrementi digitali; tuttavia ciò comporta un’adesione alla realtà e un’esperienza immersiva di qualità inferiore, dovendo basarsi su ciò che realmente circonda l’utente e non potendo simulare completamente la situazione.

Per realtà mista, s’intende la fusione del mondo reale e di quello virtuale, per produrre un nuovo ambiente e una nuova visualizzazione, dove oggetti fisici e digitali coesistono e interagiscono in tempo reale.

Tra le realtà presentate, quest’ultima è, senza dubbio, la più recente e innovativa: è possibile avere immagini a una risoluzione certamente migliore, rispetto a quelle virtuali e di dimensioni notevolmente superiori, ed è utilizzabile con diversi tipi di “devices”. Per ottenere i risultati desiderati è utilizzato un proiettore che rende visibili le immagini su un materiale semi trasparente, per poi essere riflesse verso l’occhio grazie a una tecnologia di divisione dei raggi luminosi. E’ possibile la presenza simultanea di più persone nello stesso co-ambiente, reale e virtuale, e l’interazione tra essi e gli elementi virtuali presenti in scena, arrivando addirittura a permettere la presenza nel mondo virtuale, senza avere la necessità della presenza fisica nel luogo. Essendo equiparabile a un’evoluzione della realtà aumentata, essa si dota di caratteristiche più performanti, eliminando quell’alone di staticità, grazie all’interazione in tempo reale, tra le componenti virtuali e quelle reali. Presenta gli stessi vantaggi della realtà aumentata nei confronti della realtà virtuale, anche se il suo sviluppo è ancora indietro rispetto alle altre due tecnologie e con un’affidabilità inferiore.

Guardando al futuro però, e a una sua sempre crescente diffusione, essa può risultare la tecnologia a maggiore potenziale.

Una possibile evoluzione dell’uso della Rete è quella che oggi è definita “Internet of Things”: gli oggetti (le “cose”) si rendono riconoscibili e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati su se stessi e accedere a informazioni aggregate da parte di altri. L’obiettivo dell’internet delle cose è far sì che il mondo elettronico tracci una mappa di quello reale, dando un’identità elettronica alle cose e ai luoghi dell’ambiente fisico.

I Micro Electro-Mechanical Systems (M.E.M.S.) sono un insieme di dispositivi di varia natura (meccanici, elettrici ed elettronici) che costituiscono sistemi “intelligenti” che abbinano funzioni elettroniche, di gestione dei fluidi, ottiche, biologiche, chimiche e meccaniche in uno spazio ridottissimo, integrando la tecnologia dei sensori e degli attuatori e le più diverse funzioni di gestione dei processi (fig. 3).

Schermata 2017-10-02 alle 14.44.13

L’integrazione di questo tipo di tecnologie all’interno del sistema di strumenti per il training simulato può essere applicata per mappare e normare i comportamenti e le azioni da compiere durante le reali operazioni, per arrivare a creare una prassi univoca d’intervento che garantisca la sicurezza dei pazienti (Fig. 4).

Schermata 2017-10-02 alle 14.44.30

La visioning per la simulazione medica nel 2025 La simulazione medica del 2025 permetterà la totale immersione esperienziale e sensoriale, facilitando e rendendo assolutamente veritiero ed efficace il training delle équipe. Ciò sarà possibile grazie a tecnologie ancora oggi in fase di sviluppo, come quelle “aptiche”, per consentire i feedback tattili, e neurodevices che consentono di interagire attivamente con interfacce e macchine “intelligenti”, generando simulazioni dinamiche, modificabili a piacimento e in tempo reale, da chi supervisiona l’addestramento, risultando quindi didatticamente efficienti.

Con molta probabilità scomparirà qualsiasi forma di tool “analogico”, come può essere il manichino/simulatore, sostituito da elementi puramente digitali.

Immaginando più nel dettaglio, il nuovo concept di simulazione sarà essenzialmente composto di due diversi tools per l’interazione con gli elementi simulati, uno dedicato a coloro che esperiscono la simulazione (discenti), un altro invece a coloro che la supervisionano e la gestiscono (istruttori/facilitatori), e di un device per generare la realtà mista, che possa essere facilmente trasportabile, in modo da “portare” la simulazione in quanti più ambienti possibili.

Il primo oggetto sarà costituito da due “lenti”, che fungano da interfaccia tra la realtà mista e l’utente e siano attive, nel senso che riescano a vedere ciò che succede durante la simulazione e ciò che è simulato, inviando stimoli all’apparato di attuatori miniaturizzati, presenti sul corpo dell’utente. In questo modo egli sarà dotato di un apparato sensoriale dedicato alla realtà simulata, collegato al corpo stesso e quindi in comunicazione con esso tramite una rete neurale artificiale.

Il device dedicato ai trainers sarà un neurotool, che riprenda e sviluppi le tecnologie utilizzate in strumentazioni come Insight di Emotiv (https://www.emotiv.com/insight/), e che consenta di modificare dinamicamente la simulazione, in modo da rendere più veritiera l’evoluzione di un qualsiasi intervento o azione, e aumentare il livello di difficoltà con variabili sempre diverse. Lo strumento che genera la realtà mista dovrà essere utilizzabile in qualsiasi ambiente, senza dover essere legato a dimensioni ambientali. Sarà inoltre in grado di raccogliere e processare i dati sensibili per generare feedback automatici utilizzabili anche a scopo di ricerca.

Perché la simulazione diventi veramente imprescindibile strumento di formazione in tutti i campi della sanità un ruolo chiave verrà giocato dalla sua accessibilità: se i tools utilizzati saranno disponibili per un vasto numero di persone, i progressi nella gestione e della cura dei pazienti saranno globali e molto rapidi.

Altro obiettivo non trascurabile è la creazione di una prassi, una normativa di comportamento che i medici e tutti gli operatori della salute dovranno seguire per risultare altamente efficienti. Questo sarà possibile mappando sia gli oggetti sia coloro che simulano e incrociando i dati ottenuti, perché si individuino le posizioni, i movimenti e le azioni corrette da eseguire, a seconda della specifica situazione.

Il ruolo dell’Accademia In questa visione futuristica della simulazione, non può mancare il ruolo dei diversi stakeholders, che potremmo ricondurre all’area medica, tecnologica, della progettazione e, infine, governativa.

All’interno dell’area medicale si ritrovano i centri di simulazione e i poli universitari e di ricerca, che, in uno scenario di co-creazione, si identificheranno come prosumer, ossia non si limiteranno al ruolo passivo di consumatori o fruitori della simulazione, ma parteciperanno attivamente alle diverse fasi del processo produttivo contribuendone in maniera sensibile.

Essi infatti rientrano anche nell’area della progettazione assumendo il compito di regia e permettendo la comunicazione tra i diversi soggetti, che non parlano lo stesso linguaggio – a causa della forte struttura verticale del loro know-how – e che necessitano, dunque, di una figura in grado di gestire la complessità progettuale in tutti i suoi ambiti. Nell’area tecnologica ricadono, ovviamente, le aziende che forniranno le tecnologie necessarie allo sviluppo di progetti, con le quali si istituirà un rapporto di condivisione e di scambio, tra mezzi (tecnologia) ed esperienza. Le istituzioni governative infine rappresentano quegli indiretti committenti del progetto, che dovrebbero investire capitali, insieme alle aziende di tecnologie, per lo sviluppo e la diffusione del prodotto con lo scopo ultimo di promuovere e garantire la sicurezza dei pazienti.

Bibliografia

  1. Dieckmann, P. (2008). How much realism is needed in medical simulation? Presentation at the International Meeting on Simulation in Healthcare, San Diego, Ca.
  2. Shams L, Seitz AR. Benefits of multisensory learning. Trends Cogn Sci. 2008 Nov;12(11):411-7
  3. Berthoz A. Il senso del Movimento. 1998. Mcgraw- Hill, Milano
  4. Rizzolatti G, Sinigaglia C. So quel che fai. Il cervello che agisce e i neuroni specchio. 2006. Raffaello Cortina Editore, Milano
  5. Rizzolatti G, Vozza L. Nella mente degli altri. 2008. Zanichelli, Bologna

Cita questo articolo

Volonté F., Iannello A., Bisson M., Ingrassia P.L., La simulazione medica nel futuro: un tentativo di visioning, Medicina e Chirurgia, 75: 3401-3406, 2017. DOI: 10.4487/medchir2017-75-5

La simulazione in medicina Basi e prospettive nell’insegnamento nel Corso di laurea in Medicina e Chirurgian.70, 2016, pp. 3166-3169, DOI: 10.4487/medchir2016-70-1

Abstract

Simulation is a technique initially developed in military and civilian aviation to replace or amplify real experiences in a fully interactive manner to maximize safety and minimize errors.

Low-fidelity simulation refers to partial task training for procedural skills, such as venepuncture, intubation or cardiopulmonary resuscitation.

High-fidelity simulation refers to scenario role-playing by full body software-controlled mannequins equipped with dynamic features.

Simulation sessions include planning, introduction, simulation, debriefing, evaluation, with debriefing representing a main component of the learning processes. Simulation can be successfully applied to under-graduate and post-graduate academic training, continuous medical education (CME), research and assessment methods. Simulation-based medical education is student-centred, and through repetitive practice and experiential learning allows to acquire  skills  and reduce mistakes in a controlled and safe practice.

Recently a  survey showed that in Italy health simulation laboratories exist in most Universities, but they are  mainly focused on postgraduate education. Simulation core curriculum shared by the different Universities is urgently needed, to allow a homogeneous practical education in our country. Centres and scientific organizations provided with high quality and extensive simulation capabilities and training programs for instructors and facilitators may help in supporting the spreading of simulation approach in undergraduate education in Italy.

Articolo

Introduzione

La simulazione è una tecnica che ha lo scopo di sostituire o amplificare esperienze reali con esperienze guidate che richiamano o riproducono aspetti sostanziali del mondo reale in modo totalmente interattivo (David Gaba)1.

La simulazione si è sviluppata inizialmente nelle organizzazioni dell’aviazione militare e civile per rendere massima la sicurezza  e  minimizzare gli errori.

Il primo esempio di simulazione medica risale agli anni ’60 quando furono messi a punto un modello base di rianimazione e il primo simulatore di paziente umano, il Sim One2.

La simulazione consente di riprodurre attività o situazioni mediche reali con lo scopo di migliorare le competenze tecniche e non tecniche, i processi decisionali, la riflessione critica e il giudizio clinico.

Una delle lezioni più importanti apprese dall’aviazione civile e militare è la comprensione e la messa a punto delle necessità dell’addestramento di squadra e i principi del lavoro di squadra. Questo è stato riconosciuto e valorizzato solo di recente nei sistemi sanitari moderni con la consapevolezza che più persone esperte non equivalgono necessariamente ad una squadra esperta 3.

La simulazione è distinta in bassa, media ed alta fedeltà 4.

La simulazione a bassa fedeltà si riferisce in generale all’addestramento per abilità tecniche e competenze procedurali, come la puntura venosa, l’intubazione orotracheale o la rianimazione cardiopolmonare.

La simulazione ad alta fedeltà si riferisce ad uno scenario di esercizio  di ruoli mediante l’utilizzo di manichini controllati da appositi “software” dotati di caratteristiche funzionali dinamiche come suoni cardiopolmonari e polsi centrali e periferici.

La simulazione nella formazione dello studente di medicina

In tutto il mondo la simulazione è stata progressivamente integrata nei curricula di formazione medica5 –7. In Italia la formazione medica tradizionale è ancora fortemente centrata sul docente, poco interattiva, basata principalmente su lezioni e non sufficientemente in grado di coinvolgere gli studenti in attività pratiche ed esperienze emozionali.

La formazione medica basata sulla simulazione è centrata sullo studente,  promuove l’apprendimento attivo attraverso azioni ripetute utilizzando il metodo dell’esperienza diretta e deliberata.

Le modifiche della gestione della sanità prevedono oggi una percentuale più elevata di pazienti acuti e ospedalizzazioni brevi, con una riduzione delle occasioni per gli studenti in medicina di apprendere direttamente dal mondo reale. In questo contesto l’apprendimento attraverso la simulazione rappresenta l’opportunità di confrontarsi con la semeiotica e un’ampia gamma di patologie in un ambiente controllato e “privo di rischi” esponendo lo studente a livelli progressivi di difficoltà e strategie multiple di apprendimento.

La formazione medica mediante simulazione a bassa, media e alta fedeltà comporta il miglioramento delle competenze tecniche, psicomotorie e cognitive degli studenti preparandoli adeguatamente al mondo reale.

L’uso diffuso di skill trainers aiuta lo studente ad apprendere le abilità manuali essenziali.

Le aree riportate di seguito sono quelle più adatte ai processi di apprendimento basati sulla simulazione ad alta fedeltà per la formazione curriculare:

  1. Conoscenza dell’anatomia del corpo umano attraverso la pratica ripetuta su simulatori di parti anatomiche o su manichini ad alta fedeltà;
  2. Conoscenza della fisiopatologia umana attraverso la pratica ripetuta su manichini ad alta fedeltà e gioco di ruolo di scenari di casi clinici;
  3. Sviluppo e miglioramento della riflessione critica e del giudizio clinico mediante la pratica deliberata e ripetuta;
  4. Miglioramento degli aspetti comunicativi e comportamentali mediante i pazienti standardizzati e la traslazione al mondo reale;
  5. Miglioramento delle capacità di lavoro di squadra intra – e interdisciplinare mediante la pratica deliberata e ripetuta durante lo svolgimento di scenari simulati;
  6. Esercizio dei ruoli;
  7. Utilizzo di programmi computerizzati di realtà virtuale per la gestione e la conoscenza di casi clinici supportati da dati di letteratura basati sull’evidenza e linee guida;
  8. Apprendimento riflessivo mediante analisi critica e costruttiva durante le sessioni di “debriefing” successive alle simulazioni;
  9. Apprendimento esperienziale attraverso una partecipazione attiva “centrata sul discente”;
  10. Sviluppo della capacità dello studente di gestire con facilità e familiarità un ampio spettro di problematiche relative al paziente, cliniche o ambientali, mediante l’addestramento e le azioni ripetute.

La simulazione nella formazione medica post-curriculare

Il modello ‘‘See one, do one, teach one’’ non può essere considerato il paradigma per l’insegnamento e l’apprendimento post-curriculare8, 9.

Simulazione nell’addestramento del medico di medicina generale (MMG)

In Italia il programma di formazione triennale per i medici di medicina generale è organizzato in modo da fare sì che il MMG acquisisca competenze cliniche, metodologiche e comportamentali nella gestione dei pazienti10, 11.

Le capacità comunicative, l’affidabilità clinica e le conoscenze della medicina generale potrebbero essere significativamente migliorate mediante l’esperienza di simulazioni effettuate con i pazienti standardizzati12.

La simulazione nell’Educazione Continua in Medicina (ECM)

La simulazione rappresenta l’opportunità di apprendere e applicare in tempo reale qualsiasi nuova terapia o procedura complessa all’interno di scenari clinici che riproducono fedelmente la realtà senza alcun rischio per il paziente13.

La pratica ripetuta e deliberata è l’elemento chiave per il conseguimento di un livello di eccellenza in qualsiasi ambito14 –16.

La simulazione nella formazione infermieristica

In sanità la figura dell’infermiere professionale è la più vicina al paziente e alla famiglia. La simulazione può avere un ruolo chiave nel fornire all’infermiere oltre che la preparazione necessaria ad un elevato profilo tecnico-professionale anche gli strumenti adeguati per una comunicazione efficace con il paziente e i suoi familiari, per percepire le sue necessità e condividerle con il medico nel migliore interesse del paziente17, 18.

Le sessioni di simulazione

Le sessioni di simulazione hanno una struttura standardizzata che comprende cinque fasi:

Pianificazione

Valutazione del profilo dei partecipanti, l’analisi dei bisogni formativi  e identificazione degli obiettivi formativi.

Durante la fase di pianificazione, l’istruttore o gli istruttori sceglieranno gli strumenti di simulazione, identificheranno i contenuti e le modalità della simulazione e stabiliranno l’algoritmo di ogni sessione di simulazione.

Introduzione

Presentazione del programma, descrizione della sua struttura e delle sue finalità. È una fase di “riscaldamento” durante la quale l’istruttore di simulazione stabilisce il contatto iniziale con i partecipanti mettendoli a loro agio e creando l’ambiente informale e l’atteggiamento positivo favorevoli all’esperienza di simulazione.

Simulazione

Nucleo centrale di ogni sessione o  corso di simulazione, parte “emozionale e sociale” dell’intera esperienza.

Il partecipante, individualmente o come componente di una squadra, agisce “come se” agisse in situazioni reali; le sue conoscenze tecniche e attitudini personali si combineranno e entreranno in azione in modo vario.

Ogni potenziale e reale scostamento e/o errore rispetto alla gestione standard ottimale del contenuto (procedura o caso clinico) della simulazione, secondo le evidenze scientifiche, le linee guida e le indicazioni tecniche, è  osservato, registrato e messo a fuoco da parte dell’istruttore nella discussione riflessiva durante il “debriefing”.

Debriefing

Revisione dopo l’azione

Rappresenta un processo che ha lo scopo di riesaminare la simulazione per promuovere lo sviluppo del ragionamento critico19, 20. È la fase dell’apprendimento riflessivo basato sull’esperienza. L’abilità dell’istruttore e la modalità di conduzione del debriefing ne determinano il valore formativo o, al contrario, distruttivo, dal punto di vista psicologico, per i partecipanti. Un debriefing efficace non  è un “giudizio” o, falsamente, un “non giudizio”, ma una critica costruttiva e rispettosa attenta alle azioni e alle prospettive dei partecipanti21 –23.

Si identificano almeno tre fasi nella struttura di ogni tipo di debriefing:

  1. Reazioni emozionali durante le quali i partecipanti sono messi a loro agio nel rivelare e condividere le emozioni in modo che siano pronti a focalizzare i problemi in una discussione costruttiva;
  2. Analisi e approfondimenti finalizzati a:

–  capire gli schemi mentali del discente alla base del loro comportamento;
–  permettere ai partecipanti di prendere in considerazione opzioni alternative per la conduzione del problema clinico, aiutarli a ricevere schemi mentali nuovi,
–  generalizzare il processo e discuterlo con il gruppo.

  1. Sintesi e messaggi principali conclusivi da ricordare.

Valutazione

Alla fine di un corso di simulazione viene chiesto ai partecipanti di valutare la qualità e la rilevanza dell’esperienza di simulazione.

Questo può essere fatto con un questionario con attribuzione di punteggio  per la valutazione quantitativa.

La simulazione è anche utilizzata come metodo di esame e valutazione 24

Negli USA l’“Accreditation Council for Graduate Medical Education” (ACGME), identifica sei ambiti di competenza clinica per ognuno dei metodi e strumenti che potrebbero essere usati per valutare conoscenze, competenze e abilità6:

  1. Cura del paziente
  2. Conoscenze mediche
  3. Apprendimento e miglioramento basato sull’esercizio
  4. Capacità di relazione e comunicazione interpersonale
  5. Professionalità
  6. Esercizio pratico sui sistemi sanitari.

La simulazione rappresenta una tecnica in grado di integrare l’insegnamento tradizionale nel percorso di formazione preliminare all’attività clinica reale. L’apprendimento esperienziale attraverso la simulazione, consente di acquisire abilità, in procedure semplici e complesse, e competenza  in contesti diversi, mediante la pratica ripetuta negli scenari di simulazione in totale assenza di rischi per il paziente. La simulazione consente  lo sviluppo delle capacità di lavorare in squadra, di gestire problemi clinici complessi e condizioni di crisi.

La situazione attuale dell’impiego della simulazione nell’insegnamento curriculare della medicina in Italia

Ragioni organizzative, etiche e di sicurezza del paziente non consentono di acquisire direttamente sul malato numerose competenze e abilità pratiche proprie delle formazione medica. Perciò la simulazione a veri livelli di complessità e fedeltà (alta, media, bassa) si deve affermare come parte essenziale degli strumenti didattici per una formazione completa ed equilibrata del medico (si pensi  all’auscultazione cardiaca e polmonare, ai prelievi venosi e arteriosi, alle suture di ferite, alla cannulazione dei vasi centrali, alle toracentesi, all’intubazione delle vie aeree, etc). Pertanto nella programmazione delle attività didattiche professionalizzanti nei tirocini dei corsi di laurea in Medicina e chirurgia si deve fare ampio uso delle tecniche di simulazione.

Dai recenti dati raccolti dalla Conferenza permanente dei Presidenti dei Corsi di laurea in Medicina e chirurgia (vedi lo specifico articolo in questo numero) si rileva che un buon numero di facoltà mediche dispongono di centri di simulazione ad alta fedeltà, che tuttavia sono utilizzati  prevalentemente per la formazione degli specializzandi o del personale delle aziende ospedaliero universitarie di riferimento, piuttosto che per gli studenti. Il principale limite ad un uso più diffuso di scenari di simulazione ad alta fedeltà nella formazione pre-laurea è dato dal fatto che questi corsi devono svolgersi a piccoli gruppi e comportano un forte impegno di tecnici e istruttori, dato il numero elevato di studenti.

Le prospettive

È necessario colmare rapidamente il gap tra teoria e pratica e fare largo ricorso alle tecniche di simulazione. Questo è tanto più urgente in vista della prossima introduzione della Laurea Abilitante, che prevede l’acquisizione durante i sei anni di corso di quelle abilità e competenze che oggi sono demandate ai mesi post-laurea che precedono l’esame di Stato.

Sarebbe auspicabile arrivare quanto prima ad elaborare un elenco curricolare delle attività da svolgere in simulazione e ritenute imprescindibili per la formazione del medico, da condividere tra i corsi di laurea in Medicina per dare omogeneità alla formazione in tutto il paese.

La scarsità di docenti  disponibili a diventare istruttori o facilitatori di simulazione è oggi il principale ostacolo allo sviluppo della simulazione nella formazione medica pre-laurea, anche più importante dei costi di acquisto di task trainers e  manichini. Non è un caso che molti corsi di laurea richiedono un supporto esterno per diffondere la conoscenza della simulazione e realizzare corsi specifici di formazione per aumentare il numero di facilitatori e/o istruttori di simulazione.

Questa richiesta di supporto formativo esterno rappresenta l’ambito di intervento prioritario nel prossimo futuro per la formazione medica pre-laurea.

Appendice

SIMMED Board of Directory  Prof. Gian Franco Gensini, SIMMED President, Florence. Dr. Luigi Arru, Regional Minister of Health, Sardinia. Dr. Francesco Borgognoni, Medical Emergency Department, USL UMBRIA 1, Perugia. Dr. Alessandro Bussotti, General Practice, Florence. Dr. Marco De Luca, Meyer Pediatric Hospital, Florence. Dr. Giuseppe Prof. Stefano Perlini, Medical Department, University of Pavia, Pavia. Prof. Riccardo Pini, SIMMED Secretariat, Medical Emergency Department, University of Florence, Florence. Dr. Luca Ragazzoni, CRIMEDIM—Center for Research on Emergency Medicine and Disaster Medicine, University of Piemonte Orientale ‘‘A. Avogadro’’, Novara. Dr. Paola Santalucia, Scientific Direction and Emergency Department, Foundation IRCCS Maggiore Hospital Policlinico, Milan. Dr. Serafina Valente, Cardiology Department, University of Florence—Careggi Hospital, Florence, Florence. Florence. Dr. Maurizio Zanobetti, University of Florence, Florence.

Bibliografia

  1. Gaba DM (2004) The future vision of simulation in health care. Qual Saf Health Care 13:i2–i10
  2. Bradley P (2006) The history of simulation in medical education and possible future directions. Med Educ 40:254–262
  3. Burke CS, Salas E,Wilson-Donnelly K, PriestH(2004)How to turn a team of experts into an expert medical team: guidance from the aviation and military communities. Qual Saf Health Care 13:i96–i104
  4. Scalese RJ, Obeso VT, Issemberg SB (2007) Simulation technology for skill training and compentency assessment in medical education. J Gen Intern Med 23(1):46–49
  5. Green ML (2001) Identifying, appraising and implementing medical education curricula: a guide from medical educators. Ann Intern Med 135:889–896
  6. Issemberg SB, McGaghie WC, Petrusa ER, Gordon DL, Scalese RJ (2005) Features and uses of high-fidelity medical simulations that lead to effective learning: a BEME systematic review. Med Teach 27:10–28
  7. McGaghie WC, Issemberg SB, Petrusa ER, Scalese RJ (2010) A critical review of simulation-based medical education research: 2003–2009. Med Educ 44:50–63
  8. Ziv A, Wolpe PR, Small SD, Glick S (2003) Simulation-based medical education: an ethical imperative. Acad Med 78:3–788
  9. Zigmont JJ, Kappus LJ, Sudikoff SN (2011) Theoretical foundations of learning through simulation. Semin Perinatol 35:47–51 Intern Emerg Med 123
  10. National general Practice/Primary Care and National Health Service Official Agreement. Article 26 bis. 29th July 2009
  11. Elley CR, Clinick T, Wong C, Arroll B, Kennedy J, Doerr H, Moir F, Fishman T, Moyes SA (2012) Effectiveness of simulated clinical teaching in general practice: randomized controlled trial. J Prim Health Care 4:281–287
  12. May W, Park JH, Lee JP (2009) A 10-year review of the literature on the use of standardized patients in teaching and learning: 1996–2005. Med Teach 31:487–492
  13. Dieckmann P, Gaba D, Rall M (2007) Deepening the theoretical foundations of patient simulation as social practice. Simul Healthc 2:183–193
  14. Fernandez R, Vozenilek JA, Hegarty CB, Motola I, Reznek M, Phrampus PE, Kozlowski SWJ (2008) Developing expert medical teams: toward an evidence-based approach. Acad Emerg Med 15:1025–1036
  15. Deering S, Johnston LC, Colacchio K (2011) Multidisciplinary teamwork and communication training. Semin Perinatol 35:89–96
  16. Eppich W, Howard V, Vozenilek J, Curran I (2011) Simulationbased team training in healthcare. Simul Healthc 6:S14–S19
  17. Cant RP, Cooper SJ (2009) Simuation-based learning in nurse education: systematic review. J Adv Nurs 66(1):3–15
  18. Waxman KT (2010) The development of evidence-based clinical simulation scenarios:guidelines for nurse educators. J Nurs Educ 49:29–35
  19. Fanning RM, Gaba D (2007) The role of debriefing in simulation based learning. Simul Healthc 2:115–125
  1. Dieckmann P, Friis SM, Lippert A, Østergaard D (2009) The art and science of debriefing in simulation: ideal and practice. Med Teach 31:e287–e294
  2. Rudolph J, Simon R, Dufrense RL, Raemer DB (2006) There’s no such thing as ‘‘nonjudgmental’’ debriefing: a theory and method for debriefing with good judgment. Simul Healthc 1:49–55
  3. Rudolph J, Simon R, Rivard P, Dufresne RL, Raemer DB (2007) Debriefing with good judgment: combining rigorous feedback with genuine inquiry. Anesthesiol Clin 25:361–376
  4. Rudoplh J, Simon R, Raemer DB, Eppich WJ (2008) Debriefing as formative assessment: closing performance gaps in medical education. Acad Emerg Med 15:1010–1016
  5. Kardong-Edgren S, Adamson KA, Fitzgerald C (2010) A review of currently published evaluation instruments for human patient simulation. Clin Simul Nurs 6:e25–e35
  6. Downing SM, Yudkowsky R (2009) Assessment in Health professions education. Routledge, Taylor & Francis Group
  7. Miller KK, Riley W, Davis S, Hansen H (2008) In situ simulation. A method of experiential learning to promote safety and team behaviour. J Perinat Neonat Nurs 22(2):105–113
  8. Wang EE (2011) Simulation and adult learning. Dis Mon 57:664–678 Intern Emerg Med 123

Cita questo articolo

Santalucia P., Ingrassia P.L., Ragazzoni L., Ganau A., Gensini G.F., La simulazione in medicina. Basi e prospettive nell’insegnamento nel Corso di laurea in Medicina e Chirurgia, Medicina e Chirurgia, 70: 3166-3169, 2016. DOI:  10.4487/medchir2016-70-1

*“I concetti di seguito esposti si riferiscono all’executive summary del Position Paper della Società Italiana di Simulazione in Medicina (SIMMED) pubblicato su Intern Emerg Med, 2015” –  Intern Emerg Med. 11:537-44, 2015. La SIMMED sta curando la versione italiana del dizionario di simulazione in medicina (Healthcare Simulation DictionaryTM ) pubblicato in inglese nel giugno 2016 dalla Società di Simulazione in Sanità americana (SSH)”: Healthcare Simulation DictionaryTM. Retrieved from http://www.ssih.org/dictionary Lopreiato, J. O. (Ed.), Downing, D., Gammon, W., Lioce, L., Sittner, B., Slot, V., Spain, A. E. (Associate Eds.), and the Terminology & Concepts Working Group. (2016).