Wykorzystanie modeli symulacyjnych do szkolenia klinicystów w zakresie stosowania ultrasonografii przyłóżkowej
9 sierpnia 2024
Obecny protokół opisuje idealne rozwiązanie do szkolenia nowicjuszy w zakresie korzystania z ultrasonografów przyłóżkowych dla praktycznej umiejętności klinicznej wizualnej oceny odrębnych indywidualnych anatomicznych warunków naczyniowych przed i podczas planowanej kaniulacji naczyń żylnych za pomocą ultrasonografii przyłóżkowej u pacjenta.
W eksperymencie tym starano się odpowiedzieć na pytanie klinicystów niezaznajomionych z zastosowaniem ultradźwięków do kaniulacji naczyniowej, którzy mogą być w stanie nauczyć się i ćwiczyć umiejętność kaniulacji sterowanej ultradźwiękami w modelu symulacyjnym, a następnie są w stanie zastosować tę umiejętność w warunkach klinicznych. Przenośne urządzenia ultrasonograficzne są coraz częściej dostępne w obszarach klinicznych, ponieważ są obecnie tańsze niż w przeszłości, ale lekarze muszą zostać przeszkoleni w zakresie ich skutecznego używania. Nowicjusze mogą szybko nauczyć się techniki kaniulacji pod kontrolą ultradźwięków, gdy mają możliwość trenowania na modelach symulacyjnych i podejmowania wielu prób, zanim zastosują tę samą technikę w swoim środowisku klinicznym.
Zastosowanie ultradźwięków podczas kaniulacji ma tę zaletę, że dostarcza informacji o głębokości, wielkości i kierunku struktury naczyniowej przed wystąpieniem właściwej kaniulacji. Co więcej, zapewnia wyraźną wizję końcówki igły, która jest widoczna podczas procesu kaniulacji. Planujemy przeprowadzić ankietę wśród starszych klinicystów, aby określić ich poglądy i perspektywy na temat stosowania tej techniki oraz tego, jakie bariery mogą istnieć w przestrzeni klinicznej.
Na początek pokrój zwykłą surową pierś z kurczaka poziomo ostrym nożem kuchennym, aby umożliwić wprowadzenie trzech lub więcej sztucznych naczyń krwionośnych wypełnionych płynem. Napełnij 50-mililitrową strzykawkę z końcówką cewnika zimną herbatą z dzikiej róży. Wepchnij płyn do balonu i jednocześnie usuń wszelkie pęcherzyki powietrza, wielokrotnie wpychając i wysuwając strzykawkę z balonu modelarskiego.
Na koniec upewnij się, że balon jest wolny od pęcherzyków powietrza i pod lekkim ciśnieniem. Zaciśnij balon modelarski węzłem, aby uniknąć wycieków płynu. Umieść wypełniony płynem balon modelarski na dolnej połowie piersi kurczaka.
Złóż drugą połowę piersi kurczaka na balonie. Owiń ten model symulacyjny piersi kurczaka przezroczystą folią i umieść go na tacy. Na początek należy umieścić na przygotowanym modelu symulacyjnym urządzenie ultrasonograficzne lub POCUS w miejscu opieki nad pacjentem z sondą liniową i osłoną sondy.
Nałóż żel ultradźwiękowy na obszar zainteresowania w modelu symulacyjnym. W widoku poprzecznym zwizualizuj symulowany statek w modelu symulacyjnym. Umieść sondę ultradźwiękową na modelu symulacyjnym i wyśrodkuj widok naczynia na środku ekranu urządzenia ultradźwiękowego, gdzie naczynia wyglądają jak okrągła struktura.
Przesuń sondę ultradźwiękową w poprzek modelu symulacyjnego, aby umieścić naczynie na środku ekranu urządzenia POCUS, tak aby widoczna była cała struktura naczyniowa. Dostosuj rozmiar obrazu i ustawienia kontrastu, aby uzyskać optymalne widzenie naczynia i otaczających tkanek. Naciśnij przycisk funkcyjny Freeze, aby zamrozić obraz.
Następnie umieść znaczniki cyfrowe, aby wskazać głębokość środka naczynia i zmierzyć średnicę naczynia. Obróć sondę ultradźwiękową o 90 stopni, aby uzyskać wzdłużny widok naczynia krwionośnego. Obserwuj kierunek, w którym naczynie jest wyrównane z sondą.
Umieść sondę liniową w widoku poprzecznym naczynia. Zdejmij ochronną osłonę igły z obwodowej kaniuli cewnika dożylnego, aby rozpocząć procedurę kaniulacji. Umieść widzenie poprzeczne naczynia centralnie na ekranie urządzenia POCUS.
Powoli i ostrożnie kaniuluj w środku sondy liniowej, model symulacyjny, pod kątem około 40 stopni, celując w górną część naczynia. Wsuń końcówkę igły w tkankę modelu symulacyjnego, celując w naczynie. Przechodząc przez tkankę, wizualnie zidentyfikuj końcówkę igły na ekranie urządzenia POCUS.
Dalej przesuwaj igłę przez tkankę w kierunku naczynia, jednocześnie podążając za końcówką igły za pomocą sondy ultradźwiękowej. Wizualizuj końcówkę igły wchodzącą do przestrzeni wewnątrznaczyniowej. Następnie wypoziomuj igłę pod płytszym kątem i przesuń ją tak, aby spocząła na środku naczynia.
Aby sprawdzić położenie końcówki igły, zmień kąt sondy ultradźwiękowej lub przesuwaj ją małymi krokami do przodu iz powrotem, aż końcówka igły wizualnie zniknie i pojawi się ponownie na ekranie. Obserwuj przeciwległy koniec obwodowego cewnika dożylnego w poszukiwaniu śladów czerwonego płynu, aby potwierdzić prawidłowe umieszczenie. Na koniec wyjmij sztyft z obwodowego cewnika dożylnego.
Przegląd
Ten protokół opisuje metodę szkolenia nowicjuszy w zakresie korzystania z urządzeń do ultrasonografii przy łóżku pacjenta do oceny anatomicznych stanów naczyń krwionośnych. Podkreśla znaczenie szkolenia symulacyjnego przed zastosowaniem klinicznym.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Technologia ultrasonograficzna
- Kanulacja naczyń
- Trening kliniczny
Tło
- Przenośne urządzenia ultrasonograficzne stają się coraz bardziej dostępne w środowiskach klinicznych.
- Trening jest niezbędny do efektywnego stosowania ultrasonografii w procedurach naczyniowych.
- Modele symulacyjne zapewniają bezpieczne środowisko do ćwiczeń.
- Ultrasonografia pomaga w wizualizowanie struktur naczyniowych przed kanulacją.
Cel badania
- Ocenić skuteczność szkolenia symulacyjnego do kanulacji prowadzonej za pomocą ultrasonografii.
- Ocenić zdolność nowicjuszy do zastosowania nabytych umiejętności w środowiskach klinicznych.
- Zidentyfikować bariery w stosowaniu ultrasonografii w praktyce klinicznej.
Zastosowane metody
- Szkolenie nowicjuszy na modelach symulacyjnych.
- Ocenianie nabycia umiejętności poprzez próby ćwiczeń.
- Ankieta dla starszych lekarzy w celu uzyskania informacji na temat stosowania ultrasonografii.
- Ocenianie zalet ultrasonografii podczas kanulacji.
Główne wyniki
- Novicjusze mogą szybko nauczyć się technik kanulacji prowadzonej za pomocą ultrasonografii.
- Trening symulacyjny zwiększa pewność siebie i zachowanie umiejętności.
- Ultrasonografia dostarcza krytycznych informacji o strukturach naczyniowych.
- Bariery w zastosowaniu klinicznym zostaną zbadane za pomocą ankiet.
Wnioski
- Trening na modelach symulacyjnych jest skuteczny w rozwoju umiejętności.
- Techniki prowadzone za pomocą ultrasonografii poprawiają wyniki kliniczne.
- Wymagane są dalsze badania w celu rozwiązania barier w środowiskach klinicznych.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Simulation-based training for point-of-care ultrasound (POCUS) in vascular access addresses a critical skill gap in clinical practice, enabling rapid upskilling of clinicians in non-invasive vascular assessment. By integrating simulation models with POCUS devices, organizations can standardize skill acquisition and improve procedural confidence before patient-facing application. This approach supports scalable workforce development and reduces procedural variability at key clinical inflection points.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables controlled evaluation of device usability and operator learning curves in simulated environments.
- Supports objective assessment of procedural steps and measurement accuracy for translational device validation.
- Facilitates mechanistic de-risking by isolating operator-dependent variables in vascular access workflows.
Screening & Assay Development
- Provides a reproducible platform for evaluating new ultrasound-guided vascular access tools or protocols.
- Standardizes measurement of vessel depth, diameter, and direction for quantitative comparison across devices.
- Enables iterative optimization of device settings and procedural parameters before clinical deployment.
Translational & Preclinical Research
- Aligns simulation outputs with clinical endpoints such as first-attempt cannulation success.
- Supports continuity from device prototyping to preclinical usability testing in disease-relevant models.
- Reduces translational risk by validating operator proficiency and measurement reliability prior to patient studies.
Pipeline & Workflow Integration
This simulation-based POCUS training model fits within the translational continuum from device development through clinical implementation, supporting both early usability studies and preclinical validation.
- Discovery Biology: Isolates operator technique as a variable, enabling hypothesis testing around device efficacy and procedural outcomes.
- Screening: Delivers standardized, quantitative readouts of vessel characteristics and cannulation success rates.
- Analytics: Provides measurable outputs such as vessel depth, diameter, and needle visualization for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges simulation-based skill acquisition with real-world clinical performance metrics.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, reusable training and validation platform for future device or protocol iterations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in operator performance and device usability.
- Operational Value: Standardizes training, reduces procedural variability, and accelerates onboarding.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions for device deployment and protocol adoption.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted advancement of vascular access technologies and training programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in ultrasound imaging and simulation model preparation.
- Needs access to POCUS devices, simulation materials, and measurement tools.
- Demands cross-team alignment on training protocols and assessment criteria.
- Adaptation may be needed for different vascular models or device types.
- Limitations include simulation fidelity and transferability to complex patient anatomies.
