Efficacité de l’apprentissage structuré basé sur les cas par rapport à la didactique traditionnelle pour améliorer la prise de décision clinique chez les résidents en orthopédie

Summary

Le manuscrit décrit un apprentissage structuré basé sur les cas (CBL) produisant des progrès modérés et durables dans la prise de décision des internes en orthopédie, améliorant la précision, la pertinence, la rapidité, les connaissances et la communication. Les effets de la CBL ont persisté après ajustement de la capacité et de la présence de base, soutenant l’adoption de discussions de cas inversées et structurées, de nœuds décisionnels explicites et de débriefings guidés dans le cadre des sessions didactiques de résidence.

Abstract

La prise de décision clinique est au cœur de la formation en résidence en orthopédie, mais il est difficile d’enseigner avec des cours didactiques traditionnels, qui privilégient la transmission d’information plutôt que le raisonnement actif. L’apprentissage structuré basé sur les cas (CBL) a été proposé comme une alternative centrée sur l’apprenant, ciblant le raisonnement diagnostique, la planification managériale et la prise de décision en période d’incertitude. Comparer l’efficacité éducative de l’apprentissage structuré basé sur les cas avec les cours didactiques traditionnels (TDL) pour améliorer la prise de décision clinique parmi les internes en chirurgie orthopédique. Une étude de cohorte rétrospective multicentrique a été menée dans quatre programmes de formation médicale postuniversitaire en Chine. Un total de 120 résidents en orthopédie étaient inclus (CBL et TDL, n = 60). Les deux groupes ont suivi un programme de 8 semaines couvrant huit sujets orthopédiques à haut risque avec un temps d’enseignement et des objectifs équivalents. L’intervention CBL intégrait le pré-travail inversé, la divulgation progressive du cas, les nœuds de décision forcée et le débriefing structuré, tandis que la branche TDL utilisait des cours magistraux sur diapositives avec des périodes de questions-réponses. Le critère principal était un score composite prédéfini pour la prise de décision clinique, dérivé des stations de décision standardisées d’examen clinique structuré objectif (OSCE), un test de concordance script, et des indicateurs de temps pour corriger la décision. Les résultats secondaires comprenaient la performance des connaissances, l’adéquation de la gestion, les scores de communication, la rétention à 8 semaines, la satisfaction de l’apprenant, l’engagement et la charge cognitive. Les évaluateurs étaient aveugles face au groupe d’instruction. Les caractéristiques de base et les performances étaient comparables entre les groupes. Le groupe CBL a obtenu des scores composites de prise de décision significativement plus élevés que le groupe TDL après l’intervention et à 8 semaines de rétention, avec des effectifs modérés. Les résultats secondaires, notamment la performance de l’OSCE, le raisonnement dans l’incertitude, la rapidité de décision, les scores de connaissances, l’adéquation de la gestion et les évaluations de communication, ont constamment favorisé la CBL. La satisfaction des apprenants était plus élevée dans le groupe CBL, tandis que la charge cognitive et la présence étaient similaires entre les groupes. L’apprentissage structuré basé sur les cas était associé à une performance éducative supérieure par rapport aux cours magistraux traditionnels chez les résidents en orthopédie, avec des gains durables dans la prise de décision. Ces résultats soutiennent l’intégration de discussions de cas structurées et axées sur la décision dans les programmes didactiques de la résidence.

Introduction

La prise de décision clinique est au cœur de la formation en résidence en orthopédie. Lors de chaque soirée de garde, les résidents doivent intégrer des antécédents incomplets, des résultats physiques en évolution, des images d’imagerie, des données de laboratoire et des contraintes du système dans des plans de gestion rapides et défendables. Contrairement à la mémoire factuelle, ces jugements sont contextuels et probabilistes, façonnés par l’incertitude, la pression du temps et la variabilité des objectifs et profils de risque des patients. Les cours didactiques traditionnels basés sur des conférences magistrales restent le format pédagogique dominant dans de nombreux programmes de résidence car ils transmettent efficacement des connaissances standardisées alignées sur les plans d’examen. Cependant, l’accumulation de preuves suggère que l’apprentissage structuré basé sur les cas (CBL), en particulier dans les conceptions inversées ou mixtes, cible plus directement les processus cognitifs sous-jacents au raisonnement clinique expert et pourrait donc être mieux adapté au développement de la précision diagnostique, de la planification de la gestion et de la communication en période^{d’incertitude 1}. Dans l’enseignement orthopédique, les premières études indiquent que l’engagement des résidents avec des cas réalistes, la divulgation progressive des informations et l’engagement forcé à des moments clés de décision peuvent compléter ou surpasser les cours sur les résultats pertinents pour la pratique, y compris l’application des connaissances et la performance à^{l’examen 2}. La formation médicale postuniversitaire s’est de plus en plus orientée vers des approches centrées sur l’apprenant et fondées sur les compétences, mettant l’accent sur la pensée critique et la prise de décision. La CBL situe la résolution de problèmes dans des scénarios cliniques authentiques, contribuant à combler le fossé entre l’enseignement théorique et l’application concrète. Bien que la CBL soit largement adoptée dans les systèmes de formation occidentaux, de nombreux programmes en Chine continentale continuent de s’appuyer principalement sur des cours didactiques. Ce contexte offre une opportunité d’évaluer l’efficacité de la CBL dans un système en transition vers une éducation basée sur les résultats. La présente étude compare le CBL structuré à l’enseignement traditionnel basé sur des conférences magistrales dans plusieurs hôpitaux universitaires chinois, en se concentrant sur l’acquisition des connaissances des résidents, la capacité à résoudre des problèmes et la satisfaction des apprenants.

Les limites de l’enseignement magistral sont bien documentées dans l’enseignement chirurgical. Bien que les cours magistraux facilitent la couverture et la standardisation, ils positionnent les apprenants principalement comme des destinataires passifs de l’information et offrent des opportunités limitées d’articuler des hypothèses, de s’engager dans les décisions de gestion et de recevoir des retours ciblés. Ces compétences de raisonnement avancé sont essentielles pour la pratique orthopédique dans les services d’urgence, les cliniques et les salles d’opération. La variabilité de l’exposition clinique complique encore la formation, car les résidents peuvent ne pas rencontrer un mélange équilibré de pathologies ou de points de décision au cours d’une rotation donnée. La CBL structurée comble ces lacunes en simulant délibérément des scénarios courants et à haut risque, incitant les apprenants à justifier des choix diagnostiques et thérapeutiques, à s’adapter à l’évolution des informations et à réfléchir aux résultats dans un environnement soutenu qui encourage le retour et l’itération¹. Les preuves que la réallocation du temps didactique vers des formats interactifs peut améliorer les résultats des examens standardisés renforcent ce changement^{pédagogique 2}.

La pandémie de COVID-19 a accéléré la réévaluation des modèles éducatifs traditionnels en forçant une adoption rapide des formats d’apprentissage virtuel et hybride. Les programmes orthopédiques du monde entier ont expérimenté des vidéoconférences synchrones, des dépôts asynchrones et des webinaires nationaux, mettant en lumière à la fois les limites des cours en ligne passifs et le potentiel des approches ^{interactives 3,4,5}. Les rapports de cette période décrivent une exposition chirurgicale réduite mais un accès élargi à un contenu didactique diversifié, à l’expertise des invités et à des conditions de collaboration interinstitutionnelles favorables à un CBL ^4,5 bien conçu. Depuis, de nombreux programmes ont conservé des portfolios mixtes qui associent une préparation concise avant la session à des discussions interactives de cas, des simulations et des forums asynchrones demandant aux apprenants de s’engager dans des décisions et de participer à un débriefing réfléchi. Parallèlement, l’orthopédie a vu le développement de programmes curés et multi-institutionnels qui mettent en œuvre à grande échelle des principes inversés et basés sur des cas. Les programmes partagés au niveau national mettent l’accent sur la pensée comme un chirurgien orthopédiste à travers des questions standardisées avant le travail et des questions de discussion structurées, démontrant la faisabilité et l’adaptabilité à l’enseignement en^{résidence 6,7}. Des études en orthopédie et dans les disciplines connexes renforcent que l’interactivité, la conception intentionnelle des cas et l’alignement entre l’enseignement et l’évaluation — plutôt que la seule plateforme de prestation — déterminent^{la qualité éducative} 8,9,10,11. La recherche sur les formats en ligne et virtuels basés sur les cas montre des progrès mesurables dans le raisonnement clinique par rapport à l’enseignement traditionnel, en particulier lorsque les cas intègrent une divulgation progressive d’informations, des engagements forcés et une réflexion^structurée 12,13,14,15,16 . La CBL a également été étendue grâce à la simulation et aux technologies immersives, permettant aux résidents de répéter la prise de décision dans des situations rares ou à enjeux élevés telles que des traumatismes graves, des dilemmes éthiques et des initiatives d’amélioration de^{la qualité} 17,18,19,20,21,22 . Ces approches mettent l’accent sur les choix et la justification plutôt que sur les compétences psychomotrices seules, en accord avec les exigences cognitives de la pratique orthopédique.

Les méta-analyses dans l’enseignement médical et en santé associée renforcent également la généralisation des avantages du CBL par rapport aux cours traditionnels, renforçant la logique d’une évaluation rigoureuse dans les internats en^{orthopédie 23}. Les dépôts partagés et les cycles de cas collaboratifs sont apparus comme des facilitateurs pratiques de la CBL structurée, aidant à standardiser l’accès à la pratique décisionnelle malgré la variabilité de l’exposition opératoire et du volume^clinique 24,25,26,27,28,29. Ensemble, ces lignes de preuve convergentes motivent une comparaison ciblée entre la CBL structurée et la didactique traditionnelle pour les résidents en orthopédie, en utilisant des résultats alignés avec des travaux cliniques réels. Au-delà des tests de connaissances, une évaluation significative doit englober la précision diagnostique, l’adéquation et la rapidité des décisions de gestion, la planification opérationnelle et la performance en communication. Le CBL structuré n’est pas destiné à remplacer les cours magistraux mais à rééquilibrer le temps didactique vers des activités qui reflètent davantage la prise de décision clinique. Les conférences peuvent fournir des cadres conceptuels concis, tandis que CBL met les résidents au défi d’appliquer ces cadres dans l’incertitude, d’articuler des compromis et de recevoir des retours. La présente étude teste l’hypothèse selon laquelle un programme CBL délibérément structuré et aligné sur l’évaluation apporte des gains supérieurs en prise de décision clinique et en communication par rapport à l’enseignement magistral couvrant un contenu équivalent, orientant ainsi la conception future des programmes en résidence^{orthopédique 30}.

Protocol

Le protocole a obtenu l’approbation pour cette étude éducative rétrospective du comité d’éthique institutionnel/comité d’éthique de chaque centre de formation en formation médicale postdoctorale (PGME) participant. Mener toutes les procédures conformément à la Déclaration d’Helsinki et aux règlements institutionnels applicables. Une dérogation au consentement éclairé a été accordée ici conformément aux exigences du comité d’examen institutionnel pour la recherche éducative à risque minimal. Veillez à ce que la participation ou non-participation n’influence pas l’évaluation académique, les fonctions cliniques ou les décisions de promotion.

1. Conception de l’étude

1. Mener une étude de cohorte rétrospective multicentrique dans quatre centres de formation orthopédique PGME. Identifiez les participants éligibles qui ont suivi soit des sessions d’apprentissage structuré basé sur les cas (CBL), soit des conférences didactiques traditionnelles (TDL) entre janvier et décembre 2023 dans le cadre du programme standard. Extraire les données des archives académiques, d’évaluation et de formation. Assignez les participants au groupe CBL ou TDL en fonction du format pédagogique reçu pendant la période d’étude.
2. Désignez un chercheur indépendant qui n’a pas participé à l’enseignement, à l’évaluation ou à la génération de dossiers pour effectuer la classification de groupe et l’extraction des données. Assurez-vous que les deux groupes d’enseignement reçoivent un temps d’enseignement équivalent et des objectifs d’apprentissage identiques. Définir l’acquisition des connaissances comme le principal objectif et la pensée critique, la capacité à résoudre des problèmes et la satisfaction de l’apprenant comme des résultats secondaires.
3. Normes de recherche
   1. Critères d’inclusion : Inclure les résidents en chirurgie orthopédique en années post-universitaires (PGY) 1 à 5 qui étaient activement inscrits aux programmes participants pendant la période d’étude. Exiger que les résidents aient effectué au moins 6 mois de service clinique préalable, assisté à au moins 75 % des séances d’instruction programmées et donné leur consentement pour l’enregistrement vidéo lors des évaluations.
   2. Critères d’exclusion : Excluez les résidents qui ont été continuellement affectés à des rotations hors service tout au long de la période d’intervention. Excluez les résidents ayant un congé prévu dépassant 2 semaines consécutives, la participation préalable à un programme formel CBL couvrant des sujets identiques au cours des 12 mois précédents, ou le refus de donner leur consentement.

2. Recrutement et taille de l’échantillon

1. Identifier rétroactivement les résidents éligibles à partir des dossiers de formation institutionnelle. Stratifiez les participants par site de formation et niveau d’année post-universitaire. Incluez les résidents pour lesquels des données complètes académiques, d’évaluation et de présence sont disponibles. Confirmez que CBL et TDL ont tous deux été établis dans tous les sites participants pendant la période d’étude.
2. Incluez 120 résidents dans l’analyse finale, avec 60 résidents affectés au groupe CBL et 60 résidents au groupe TDL. Effectuer une évaluation de précision post-hoc basée sur la variance observée afin de vérifier que la taille d’échantillon disponible est suffisante pour détecter une taille d’effet standardisée modérée entre les formats d’instruction.

3. Interventions

1. Dispenser les deux branches pédagogiques sur une période de 8 semaines en utilisant les mêmes huit sujets orthopédiques principaux sélectionnés pour la fréquence clinique, le risque et la complexité décisionnelle. Couvrir la fracture intertrochantérienne gériatrique, la fracture de la diaphyse fémorale en polytraumatisme, la fracture tibiale ouverte avec principes de contrôle des dégâts, le syndrome compartimental suspecté, l’infection de l’articulation périprothétique, la rupture du ligament croisé antérieur avec lésion méniscale, la maladie osseuse métastatique avec fracture imminente, et le syndrome de la queue de cheval.
2. Bras d’apprentissage structuré basé sur les cas
   1. Organisez des séances hebdomadaires de 90 minutes de CBL pendant 8 semaines consécutives. Attribuez les résidents à de petits groupes de 8 à 10 participants. Fournissez des supports de pré-session comprenant 20 à 30 minutes de micro-conférences, des résumés des directives et un contrôle de préparation de 5 items hébergé sur le système de gestion de l’apprentissage.
   2. Présenter deux cas cliniques standardisés par séance en utilisant une divulgation progressive des informations, en commençant par l’historique et en progressant à travers les résultats d’examen, l’imagerie, les données de laboratoire et l’évolution clinique. Exiger que les résidents s’engagent à prendre des décisions diagnostiques et de gestion dans des nœuds décisionnels prédéfinis à l’aide de sondages ou de justification écrite. Intégrez des supports de soutien à la décision, incluant des listes de contrôle structurées, des pauses brèves sur les preuves et des questions traitant des biais cognitifs courants.
   3. Assignez deux animateurs enseignants formés à chaque session et exigez que les animateurs suivent un guide standardisé définissant les objectifs, les consignes et le calendrier. Effectuez un débriefing structuré de 10 à 15 minutes après chaque cas pour aligner le raisonnement des résidents sur les parcours des experts, identifier les points d’inflexion de la décision et résumer les heuristiques transférables.
   4. Surveillez la fidélité des interventions en désignant un observateur éducatif sur chaque site pour compléter une liste de contrôle standardisée de 10 items évaluant le respect des éléments CBL requis.
3. Branche traditionnelle des conférences didactiques
   1. Organisez des cours en direct hebdomadaires de 75 minutes, suivis d’une période de questions-réponses de 15 minutes pendant 8 semaines consécutives. Donner des conférences à l’aide de présentations sur diapositives préparées par des professeurs orthopédiques formés à une bourse. Assurez-vous que les cours couvrent les mêmes objectifs d’apprentissage et domaines de contenu que la branche CBL.
   2. Permettre la présentation optionnelle d’une seule vignette illustrative de cas à la fin de chaque cours sans divulgation progressive, prise de décision forcée ni débriefing structuré. Surveillez la fidélité à l’aide d’une liste de contrôle standardisée évaluant l’énoncé objectif, la couverture du contenu, le rythme et la mise en place d’une séance de questions.
4. Mesures de protection contre la contamination
   1. Planifiez les sessions CBL et TDL à des jours ou à des heures différentes et assignez des équipes de professeurs distinctes à chaque branche pédagogique. Restreignez l’accès aux supports pédagogiques via des plateformes protégées par mot de passe. Demandez aux participants de ne pas partager de documents entre groupes et suivez les journaux d’accès des systèmes de gestion de l’apprentissage et de la présence.

4. Mesures de résultats (Figure 1)

1. Résultat des primaires
   1. Évaluer la performance à la prise de décision clinique après l’intervention et à 8 semaines de rétention à l’aide d’un score composite prédéfini. Combinez la performance à travers quatre stations de décision d’examen clinique structuré objectif (OSCE), un test de concordance scripté de 30 items, et des métriques de temps pour corriger la décision issues de vignettes chronométrées. Standardiser tous les scores des composants et calculer un z-score composite comme point d’arrivée principal.
2. Résultats secondaires
   1. Évaluez les connaissances à l’aide d’un examen à choix multiples de 40 items aligné sur le programme pédagogique. Évaluer la pertinence des décisions de gestion à l’aide d’évaluations d’experts en aveugle. Mesurez la performance de communication lors des rencontres OSCE à l’aide d’une grille d’évaluation globale de 9 items. Évaluer la rétention de tous les résultats à 8 semaines. Collectez la préparation, la charge cognitive et la satisfaction rapportées par les apprenants à l’aide d’échelles validées. Quantifiez l’engagement en utilisant les taux de présence, la réalisation du travail avant et la fréquence décision-engagement.

5. Procédures de mesure et assurance qualité

1. Former des patients standardisés, des technologues en simulation et des examinateurs à l’aide de scripts détaillés et de séances d’étalonnage avant la collecte des données. Examinateurs aveugles de l’OSCE, clés du test de concordance script, et évaluateurs à choix multiples pour les devoirs de groupe pédagogique.
2. Surveillez la fiabilité inter-évaluateurs en utilisant les coefficients de corrélation intra-classe et la cohérence interne en utilisant l’alpha de Cronbach. Utilisez des formulaires d’évaluation parallèles à travers les moments temporels et équilibrez la difficulté à l’aide des données pilotes.

6. Collecte et gestion des données

1. Extraire rétroactivement les données démographiques, académiques et de formation de base à partir des archives institutionnelles. Compiler toutes les données au sein d’une base de données REDCap sécurisée en utilisant des contrôles d’accès basés sur des rôles. Désidentifier tous les dossiers et attribuer des codes d’identification spécifiques à l’étude avant l’analyse. Examinez les enregistrements vidéo uniquement pour des raisons de composition et de fidélité, conformément à l’approbation éthique.

7. Suivi de l’adhésion et de la fidélité

1. Échantillonnez au moins 25 % des séances dans chaque site pour une évaluation de la fidélité. Classez les séances de CBL comme adhérentes si au moins 8 des 10 points de la liste de contrôle sont remplis. Classez les sessions TDL comme adhérentes si au moins 4 des 5 critères de la liste de contrôle sont remplis. Définir l’adhésion des participants comme une présence minimale de 6 sessions sur 8 et l’accomplissement d’au moins 75 % du travail préalable requis, le cas échéant.

8. Analyse statistique

1. Analysez les résultats en utilisant un cadre d’intention de traiter. Comparez les groupes utilisant des modèles linéaires à effets mixtes incorporant des termes de groupe, de temps et d’interaction, avec des interceptions aléatoires pour les participants et des effets fixes pour le site et le niveau PGY. Ajustez les analyses post-intervention et de rétention pour obtenir les scores de référence. Modéliser les résultats secondaires en utilisant des méthodes appropriées à effets mixtes ou à temps jusqu’à l’événement. Traiter les données manquantes en utilisant une analyse complète du cas lorsque l’imputation est minimale ou multiple lorsqu’il y a des seuils prédéfinis dépassant.

9. Calendrier de mise en œuvre

1. Terminez la formation du corps enseignant, le pilotage de cas, l’étalonnage des examinateurs et les évaluations de base avant la prestation de l’intervention. Dispensez des interventions pédagogiques sur 8 semaines. Effectuer des évaluations immédiatement post-intervention à la semaine 9 et des évaluations de rétention à la semaine 17. Effectuer ensuite un nettoyage des données, une estimation de fiabilité et une analyse statistique aveugle.

Results

Caractéristiques de référence (Tableau 1)
Un total de 120 sujets ont été assignés à n=60 soit au groupe CBL, soit au groupe TDL. Les groupes étaient bien équilibrés entre les variables démographiques et de formation. L’âge moyen était similaire (CBL 29,0 ± 2,1 ans contre TDL 29,2 ± 2,0 ans ; p=0,56), la répartition des sexes ne différait pas (hommes : 70,00 % contre 71,67 %, p=0,84 ; femmes : 30,00 % contre 28,33 %, p=0,84), les niveaux d’années d’année étaient presqu...

Discussion

Cette étude a évalué une approche structurée basée sur l’apprentissage basé sur les cas (CBL) conçue pour renforcer la prise de décision clinique parmi les internes en orthopédie et l’a comparée aux cours didactiques traditionnels dispensés sur un temps d’enseignement équivalent. Au-delà des résultats de performance comparatif, les résultats clarifient les mécanismes pédagogiques par lesquels fonctionne la CBL structurée et définissent comment cette méthode peut être mise en œuvre, adapt...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Système de sondage par nœuds de décision	Poll Everywhere / outil LMS	N/A	Capturer des choix engagés lors des sessions de CBL
Simulateurs haute fidélité	Laerdal / CAE Healthcare	N/A	Utilisé dans les stations de décision de l’OSCE et les vignettes chronométrées
Système de gestion des données REDCap	Vanderbilt	N/A	Collecte sécurisée de données, contrôle d’accès basé sur les rôles
Logiciels statistiques	SPSS	N/A	Effets mixtes linéaires, modèles mixtes généralisés, modèles de Cox