Эффекты применения и стратегии оптимизации многосценарного симуляционного обучения в практическом обучении инфекционным заболеваниям

Краткое содержание

Это рандомизированное контролируемое исследование оценивало многосценарийное симуляционное обучение в области инфекционных заболеваний среди 121 студента-медика и сестринского дела. По сравнению с традиционным обучением, симуляция улучшила эффективность OSCE, соблюдение критически важных действий, клиническое мышление, командную работу и процедурную безопасность. Этот подход эффективно объединял теорию и практику в условиях биобезопасности и улучшил результаты обучения.

Аннотация

Это проспективное рандомизированное контролируемое исследование оценивало эффективность многосценариевого симуляционного обучения в повышении практической компетентности среди студентов-медиков и сестринского дела во время обучения инфекционным заболеваниям. Всего 121 ученик был случайным образом распределен в симуляционную группу (n = 60) или традиционную учебную группу (n = 61). Учебная программа симуляции охватывала ключевые клинические рабочие процессы, включая сортировку, изоляцию, сбор образцов, профилактику инфекций, антимикробное управление и управление профессиональным воздействием. Первичными результатами были результаты объективного структурированного клинического осмотра (OSCE) после вмешательства и показатели соблюдения критических действий. Вторичные результаты включали клиническое мышление, командную работу и коммуникативные навыки, удовлетворённость учащихся, самоэффективность, вовлечённость и когнитивную нагрузку. По сравнению с контрольной группой, симуляционная группа получила значительно более высокие баллы ОБСЕ (средняя разница 8,1; 95% ДИ, 5,4–10,9; d Коэна = 1,14; P < 0,001) и уровней соблюдения критических действий (выше на 10,5%; 95% CI, 7,3–13,6; d Коэна = 1,23; P < 0,001). Симуляционная группа также продемонстрировала улучшение командной работы, большее удовлетворение и самоэффективность, а также снижение когнитивной нагрузки. Эти результаты свидетельствуют о том, что многосценарийное симуляционное обучение повышает практическую компетентность, критически важные для безопасности результаты и опыт обучения в области инфекционных заболеваний.

Введение

Как специализированная отрасль клинической медицины, процесс обучения инфекционным заболеваниям долгое время ограничивался двумя факторами: безопасностью общественного здоровья и качеством^{медицины 1,2}. В современной клинической практике высокая патогенность инфекционных заболеваний и строгие правила биобезопасности естественным образом создают препятствие, которое в значительной степени ограничивает глубокую практическую практику студентов-медиков в отделениях передовой изоляции. С постоянным совершенствованием глобальных стандартов контроля инфекций традиционная модель преподавания у постели пациента становится всё труднее соответствовать требованиям для безопасного наблюдения за клинической практикой студентов по респираторным инфекционным заболеваниям или высоко вирулентным инфекционным заболеваниям; Часто невозможно завершить полный процесс наблюдения³. Кроме того, распределение случаев инфекционных заболеваний демонстрирует чёткую сезонность, региональные различия и внезапные вспышки, что затрудняет студентам столкнуться с широким спектром инфекционных заболеваний во время короткой клинической практики. Этот дефицит возможностей для выявления случаев создаёт значительный разрыв между теоретическими знаниями и практическим клиническим применением для студентов-медиков, особенно при работе с новыми и внезапными инфекционными заболеваниями. Отсутствие необходимого клинического опыта стало узким местом, ограничивающим подготовку специалистов в области общественного^{здравоохранения 4,5}.

Традиционное обучение инфекционным заболеваниям в основном использует теоретические лекции или отдельные учебные материалы, и модель не имеет связей при обучении студентов-медиков работе со сложными клиническими ситуациями. Во-первых, существует недостаток в обучении цепочек процессов. Управление реальными инфекционными заболеваниями охватывает весь замкнутый цикл процесса, включая сортировку, изоляцию, сбор образцов, отчетность о эпидемиях, точное лечение и послезаболевающее наблюдение. Однако традиционное обучение долгое время сосредоточено на этиологической диагностике и не учитывало процедуры отчётности, предписанные законами и нормативными актами, а также оперативные детали контроля^{инфекций 6,7}. Учитывая постоянные клинические сложности, связанные с гигиеной рук, правильным использованием СИЗ и соблюдением требований, важных для безопасности, для начинающих практикующих является надёжное обучение, которое активно измеряет и усиливает эти стандартные меры предосторожности8^. Согласно соответствующим данным оценки, уровень процедурных ошибок среди новичков, не проходивших систематическое обучение симуляции, и риск профессионального воздействия в клинических операциях при применении высокоуровневых защитных мер значительно выше. Во-вторых, существует поверхностность в развитии навыков командной работы. Лечение инфекционных заболеваний основано на сотрудничестве различных медицинских дисциплин, включая врачей и медсестёр, участвующих в клинической работе, технического персонала и специалистов отделения инфекционных заболеваний^{больницы 9}. В рамках традиционной медицинской модели обычно существует только должность врача в сообществе, и междисциплинарные консультационные отношения ещё не сформированы. Нет единой учебной программы на всех этапах обучения, а также отсутствует систематическое обучение по экстренному управлению инфекционными заболеваниями. Во время реальной эпидемии курсанты часто проявляют низкую адаптивность и недостаток осведомлённости о профилактике^{инфекций 10,11}.

В ответ на недостатки традиционного клинического обучения многосценарийное моделирование стало высокоточным, низкорисковым образовательным подходом и теперь является важным направлением реформы медицинского образования. Этот подход формирует многоуровневую учебную программу для ключевых связей первичного амбулаторного скрининга, изоляции в реанимации и экстренного управления профессиональной нагрузкой, тем самым повышая комплексные способности студентов-медиков к решению клинических проблем¹¹. Помимо оценки памяти базовых теорий, в этом критерии также учитываются другие аспекты, включая улучшение клинического критического мышления, соблюдение стандартизированных требований по профилактике и контролю инфекций, а также способность к умственной адаптации в условиях высокой интенсивности труда. Действительно, предыдущие данные подтверждают, что высокоточное моделирование фундаментально повышает практические компетенции высшего порядка, в частности улучшая клиническое суждение и сложные решения, выходящие за рамки простого воспоминания^{знаний 12,13}. Исследования показывают, что благодаря многофункциональному совместному проектированию обучения время принятия решений студентами в нетипичных случаях было эффективно сокращено, а их точность работы в сложной среде также значительно повысилась. Благодаря такому повторяющемуся погружающему обучению в симуляционной среде, с объективной точки зрения, оно превращает абстрактное чувство защиты в мышечную память и формирует защитную привычку, ставшую инстинктивной, компенсируя недостатки практического опыта, вызванные недостаточной реальной клинической работой. Кроме того, иммерсивное моделирование стабильно демонстрирует повышение удовлетворённости учащихся, самоэффективности и активного вовлечения, эффективно снижая стресс, связанный с клиническими сценариями высокого^риска 14,15,16.

Несмотря на растущее распространение симуляции в медицинском образовании, сохраняется критический пробел в доказательствах её количественного влияния на процедурное соответствие с критически важными для безопасности и когнитивную нагрузку при сложном управлении инфекционными заболеваниями. Новизна этого исследования заключается в многофункциональном проектировании симуляции, связанной с рабочими процессами, которая интегрирует обратную связь по биобезопасности в реальном времени для конкретного устранения рисков перекрёстного заражения. Соответственно, основная гипотеза заключается в том, что многосценарное симуляционное обучение значительно превосходит традиционное дидактическое обучение в развитии практических компетенций студентов, в частности обеспечивая более высокие баллы ОБСЕ и лучшее соответствие критическим стандартам безопасности. Кроме того, данное исследование направлено на создание динамической системы оценки с замкнутым циклом. Комбинированный анализ объективных структурированных данных клинического обследования и поведенческих журналов из симулированных операций позволяет точно выявить узкие места когнитивной нагрузки и операционные дефекты, возникающие из-за изменений в различных клинических ситуациях среди студентов-медиков. Данное исследование направлено не только на демонстрацию преимуществ многосценарного симуляционного обучения, но и на разработку стратегий дифференцированной оптимизации путей обучения для инфекционных заболеваний с разными путями передачи на основе количественного эмпирического анализа^{данных 17}

Протокол

Все процедуры с участием людей проводились в соответствии с этическими стандартами Институционального обзорного совета аффилированной больницы Северного Сычуаньского медицинского колледжа и принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования был утверждён Институциональным обзорным советом аффилированной больницы Медицинского колледжа Северного Сычуани (одобрение No 2025ER538-1). Письменное информированное согласие было получено от всех участников до регистрации.

1. Набор и отбор участников

1. Получите официальные списки клинических ротаций из Аффилированной больницы Медицинского колледжа Северного Сычуани в течение весеннего учебного семестра. Отбор и набор подходящих участников в течение двух недель перед обучением по инфекционным заболеваниям.
2. Ограничите право на обучение студентами четвёртого или пятого курса бакалавриата по клинической медицине и сестринскому делу, а также ординаторами первого курса. Проверьте академические транскрипты и расписания клинических ротаций всех кандидатов с помощью двух независимых координаторов преподавания для проверки соответствия критериям включения.
3. Проводить проверку квалификации для всех потенциальных кандидатов в соответствии со стандартизированными критериями включения и исключения.
4. Проверьте, что участники завершили или сейчас проходят теоретические курсы, связанные с инфекционными заболеваниями.
5. Проведите базовый контрольный список допуска до симуляции, чтобы объективно убедиться, что все кандидаты обладают физической выносливостью и когнитивной доступностью, необходимыми для прохождения интенсивных сценариев. Используйте этот стандартизированный чек-лист, чтобы подтвердить их способность пройти строгий объективный структурированный клинический осмотр без каких-либо скрытых медицинских ограничений или конфликтов в расписании.
6. Получить согласие от участников на запись учебного процесса и сбор данных, включая заполнение анкеты и стандартное оценивание.
7. Оценивайте базовые возможности коммуникации и командной работы с помощью стандартизированной подшкалы коммуникации Mini-Clinical Evaluation Exercise во время начальной клинической ротации. Исключать кандидатов, набравших балл ниже установленного порога 4 из 9, чтобы обеспечить достаточные интерактивные навыки для выполнения симулированных ролевых задач.
8. Исключать участников, не находящихся на указанной стадии обучения или не имеющих базовых знаний в теории инфекционных заболеваний.
9. Исключать лиц, проходивших ранее систематическое многосценарное симуляционное обучение, сильно пересекающееся с вмешательством исследования, чтобы избежать загрязнения вмешательством.
10. Исключайте те, что имеют объективные ограничения, такие как ротационные/дежурные графики, мешающие выполнить обязательные часы занятий, или высокий риск серьёзного отсутствия.
11. Собирать исходные демографические и образовательные данные, включая возраст, пол, стадию обучения, опыт обучения по инфекционным заболеваниям и опыт симуляционного обучения.
12. Используйте эти исходные данные для последующего описательного анализа и необходимых статистических^{корректировок 18}.

2. Дизайн и распределение исследований

1. Принять перспективный, рандомизированный, параллельно контролируемый дизайн образовательного вмешательства для оценки применения применения многосценарного симуляционного обучения.
2. Следуйте заранее определённому рабочему процессу для регистрации участников, распределения групп, проведения вмешательств и оценки результатов. См. рисунок 1 для обзора пути исследования.
3. Проведите индивидуальную рандомизацию для распределения 121 скринингового участника в интервенционную группу из 60 студентов и контрольную группу из 61 ученика. Генерируйте последовательность случайного распределения с помощью компьютерного генератора случайных чисел с соотношением 1 к 1. Спрятайте эту последовательность в непрозрачных, последовательно пронумерованных и запечатанных конвертах, которыми управляет назначенный научный ассистент, полностью независимый от процессов обучения и оценки.
4. Проводите исследования для обеих групп в стандартизированной учебной среде.
5. Выполните соответствующие учебные программы для обеих групп в рамках одного и того же учебного цикла.
6. Поддерживать сопоставимость учебного содержания и распределения часов между условиями вмешательства и контроля для минимизации помех, вызванных разницей дозировок в^{преподавании 19}.

3. Реализация контрольного условия (рутинное практическое обучение)

1. Проводить рутинное обучение практике инфекционных заболеваний для контрольной группы, чтобы отражать общий способ обучения в современной системе образования.
2. Стандартизуйте образовательное обучение, предоставив ровно 16 контактных часов, равномерно распределённых в течение четырёх недель для обоих состояний. Поддерживайте стабильное соотношение преподавателей и студентов 1:10 на всех занятиях, чтобы уравнять взаимодействие с преподавателями и избежать предвзятости в дозировке инструкций.
3. Проводите традиционные обсуждения по случаям и давайте объяснения по клиническим рекомендациям в стандартном лекционном зале на сорок мест. Выполняйте все теоретические инструкции и ситуационные демонстрации с использованием строгого подхода, ориентированного на учителя, выделяя ровно четыре часа на каждую сессию для обеспечения временного соответствия с группой интервенции.
4. Проводить регулярные демонстрации сбора образцов, базовых процедур контроля инфекций в больнице и техники изоляции с использованием статичных, низкоточных анатомических моделей. Ограничьте вовлечённость учащихся во время этих рутинных демонстраций исключительно пассивным наблюдением и базовыми демонстрациями физической реакции без погружающих контекстных стрессов.
5. Ограничьте практические компоненты контрольной программы теоретическими кейс-обсуждениями на бумаге и изолированной практикой с одним навыком на низкокачественных настольных моделях. Убедитесь, что эти учащиеся не участвуют в интегрированных многосценарных симуляциях или иммерсивных клинических средах для решения проблем.
6. Предотвращайте межгрупповое загрязнение оперативно, планируя тренинги для групп интервенции и контроля в совершенно разные дни и используя физически разные помещения кампуса.
7. Строго контролировать соблюдение требований, требуя от всех зарегистрированных участников подписать официальное соглашение о конфиденциальности, запрещающее обмен учебными материалами или деталями сценария до финальной оценки.

4. Реализация вмешательства (обучение в мульти-сценариях симуляции)

1. Основывайте общий дизайн симуляционных курсов на реальных клинических рабочих процессах.
2. Стандартизировать практические задачи с высокой частотой и высоким риском в специализированные учебные и количественные учебные единицы.
3. Организовать учебную программу симуляции последовательно вокруг ключевых рабочих процессов по инфекционным заболеваниям, включая сортировку и оценку рисков, принятие решений по изоляции, сбор образцов, профилактику и контроль инфекций, антимикробное управление и управление профессиональной воздействием.
4. Проводите симуляционные модули в соответствии с заранее определённой учебной программой и целями компетенций. См. рисунок 2 для обзора структуры учебной программы.
5. Используйте матричный метод построения для прямого согласования сценариев с практическими рабочими процессами инфекционных заболеваний.
6. Назначьте целевые компетенции и заранее определённые наблюдаемые поведенческие критерии каждому сценарию симуляции для руководства обучением и оценкой.
7. Внедряйте рамки сценариев-компетенций на протяжении всей учебной программы. См. рисунок 3 для сопоставления между сценариями симуляции и целевых компетенций.
8. Реализуйте сценарии моделирования в соответствии с параметрами, указанными в Таблице 1. Используйте высокоточные манекены пациентов с программируемыми жизненными показателями и стандартным клиническим оборудованием для создания реалистичной среды клинического обучения.
9. Проводите обучение в небольших группах по пять учащихся, чтобы обеспечить оптимальное практическое взаимодействие. Запланируйте четыре отдельных симуляционных сессии на когорту, выделяя ровно четыре часа на занятие, чтобы в сумме 16 контактных часов на каждого учащегося.
10. Убедитесь, что все симуляции проводятся старшими лечащими врачами, имеющими официальную сертификацию инструктора симуляций и более пяти лет клинического опыта в управлении инфекционными заболеваниями.
11. Проводите каждую симуляцию по стандартизированному сценарию, содержащему информацию о пациентах, факторы риска, точки принятия решений, критические действия и требования к отчетности. Следуйте заранее определённому рабочему процессу — от оценки сортировки до изоляции, сбора образцов и передачи информации. См. рисунок 4 для примера сценария.
12. Проведите непрерывный клинический сценарий, включающий стратификацию риска сортировки, принятие решений по изоляции и передачу анализов образцов. Ограничьте продолжительность сценария 15–25 минутами без перерыва, чтобы воспроизвести временно чувствительное клиническое решение.
13. Нанесите невидимый флуоресцентный трассирующий лосьон на выбранные поверхности или оборудование в среде симуляции. Осмотрите участников и точки контакта с окружающей средой с помощью системы ультрафиолетового освещения 395 нм сразу после процедур с высоким уровнем риска, таких как обращение с образцами или снятие средств индивидуальной защиты (СИЗ).
14. Используйте результаты инспекции для выявления путей загрязнения, пропущенных мер гигиены рук и зон с высоким риском контакта. Предоставляйте участникам немедленную визуальную обратную связь на основе наблюдаемых закономерностей загрязнения (см. рисунок 5).
15. Назначьте обученного инструктора по симуляции для мониторинга работы участников в каждом сценарии с использованием заранее заданной рубрики критической ошибки. Выявляйте критически важные для безопасности ошибки, такие как неправильная гигиена рук, неправильное использование СИЗ и незащищённые события воздействия.
16. Предоставляйте немедленную корректирующую обратную связь при серьёзных нарушениях безопасности, используя стандартизированные инструкции инструкторов. Ограничьте вмешательства ошибками, которые ставят под угрозу безопасность участников или мешают достижению учебных целей.
17. Проведите структурированный дебрифинг сразу после каждой сессии симуляции. Используйте фреймворк Gather, Analyze and Summarize (GAS) для облегчения размышлений о клиническом принятии решений, командной работе, коммуникации и практиках контроля инфекций.

5. Измерение результатов и сбор данных

1. Проведите единую оценку результатов для всех участников в течение 1 недели после завершения учебного вмешательства.
2. Ослепить всех оценщиков ОБСЕ на распределение групп участников на протяжении всего процесса оценки.
3. Планируйте участников из групп интервенции и контрольных групп в смешанном порядке во время сессий оценки, чтобы минимизировать раскрытие информации о распределении.
4. Оценивайте работу участников с помощью шестиместного объективного структурированного клинического экзамена (OSCE).
5. Выделите 10 минут на завершение работы каждой станции ОБСЕ.
6. Назначьте двух независимых экзаменаторов на каждую станцию и оценивайте работу с помощью стандартизированных таблиц оценок на 100 баллов.
7. Рассчитайте коэффициент корреляции внутриклассов после обследования для оценки надёжности межоценщиков.
8. Оценивайте соответствие заранее определённым критическим действиям с помощью стандартизированных контрольных списков ОБСЕ.
9. Оценка стратификации риска по точности классификации рисков, выполненной в течение 3 минут.
10. Оценивать решение по изоляции в соответствии с своевременной инициацией соответствующих процедур уведомления и отчетности.
11. Оценивайте сбор образцов в соответствии с правильной маркировкой, упаковкой и процедурами двойного упаковки.
12. Оценивайте удаление средств индивидуальной защиты (СИЗ) в соответствии с установленной последовательностью снятия.
13. Оценивайте управление профессиональным воздействием в соответствии с своевременностью и полнотой процедур дезактивации.
14. Измеряйте соответствие требованиям критически важных для безопасности поведения на протяжении всей оценки ОБСЕ.
15. Оценивайте гигиену рук с учётом времени и полноты процедур гигиены рук.
16. Оценивайте использование СИЗ согласно правильной последовательности процедур надевания и снятия.
17. Оценивать управление образцами в соответствии требованиям по упаковке образцов и транспортировке.
18. Оценивайте реакцию на воздействие в соответствии с заранее установленными сроками реагирования и процедурами управления.
19. Проводите рассуждение на основе сценариев и оценки принятия решений как вторичные показатели результата, чтобы не полагаться только на вопросы, основанные на знаниях и памяти.
20. Наблюдайте и оценивайте поведение команды в коммуникации и сотрудничестве во время сценариев.
21. Оценивайте наблюдаемые элементы коммуникации с акцентом на полноту передаваемой информации, структуру выражения SBAR (ситуация, фон, оценка, рекомендация), замкнутую коммуникацию и межролевые задания задач.
22. Проведите комплексный набор ранее проверенных психометрических анкет для отражения результатов, сообщаемых учащимися, в частности на удовлетворенность, самоэффективность, активное вовлечение и воспринимаемую когнитивную нагрузку.
23. Убедиться, что эти устоявшиеся приборы прошли тщательную культурную адаптацию и предварительные пилотные испытания в рамках местного учебного контекста перед официальным развертыванием. См. Таблицу 2 для получения доказательств надёжности и валидности, методов приобретения и критериев оценки всех инструментов оценки эффективности.
24. Обучайте всех оценщиков во время стандартизированной 4-часовой калибровочной сессии. Потребовать, чтобы каждый оценщик достиг оценки каппы Коэна >0,80 до официального подсчёта оценок.
25. Используйте частичные видеозаписи во время проверки проб для проверки согласованности экзаменаторов и точности оценок.
26. Назначить конкретных научных сотрудников для полной анонимизации всех собранных данных, заменяя персональные идентификаторы на рандомизированные буквенно-цифровые коды. Безопасно храните эти деидентификационные данные на зашифрованном институциональном облачном сервере с паролем доступом, ограниченным только основной исследовательской командой, и сохраняйте эти записи в течение обязательного срока хранения в течение пяти лет для обеспечения отслеживаемости и соответствия.

6. Подготовка к статистическому анализу

1. Вычислить средние и стандартные отклонения (медианы и квартили) для непрерывных переменных и представить категориальные переменные в виде частот и процентов.
2. Проверьте все непрерывные переменные исхода на нормальность с помощью теста Шапиро-Уилка перед выполнением любого ковариационного анализа или обобщённого линейного моделирования. Далее оценивайте однородность дисперсий с помощью теста Левена, чтобы гарантировать, что все фундаментальные статистические предположения строго выполнены.
3. Контроль базовых уровней и ключевых фоновых переменных (например, возраст, пол, стадия обучения, предыдущий опыт инфекционных заболеваний) в линейных моделях для повышения устойчивости оценки.
4. Анализировать дихотомические результаты, такие как соответствие ключевых шагов, используя обобщённые линейные модели для сравнений между группами.
5. Сообщите соответствующие размеры эффектов, коэффициенты шансов и доверительные интервалы для всех первичных исходов.
6. Импровизация отсутствующих последующих данных с помощью множественных импутаций с полной условной спецификацией. Сравните вчисленные и полные наборы данных в анализе чувствительности.
7. Установить уровень значимости на уровне 0,05 для всех двухсторонних статистических тестов.

Результаты

Исходные характеристики
В исследование было включено всего 121 участник, из которых 60 студентов в группе многосценарного симуляционного состава и 61 из контрольной группы. Исходные демографические характеристики и опыт обучения были сопоставимы между двумя группами. Распределение по возрасту, составу пола, типу обучения, стадии обучения и распределению специальностей были схожи в разных группах. Доля старших студентов бакалавриата и младших ординаторов также была соп...

Обсуждение

В ходе проспективного рандомизированного контролируемого исследования это исследование показало, что многосценарийное симуляционное обучение значительно эффективнее традиционного для практического обучения инфекционным^{болезням 20,21}. Группа интервенции достигла значительных результатов в общих оценках ОБСЕ, соблюдении основных шагов, стратификации риска сортировки, принятии решений об изоляции, сборе образцов, гигиене рук и надев...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
High-fidelity Simulation System	Simulation Center, Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College	Model-specific	Multi-scenario infectious disease simulation training
OSCE Checklist & Scoring Forms	Research Team	Standardized protocol	Objective assessment of clinical skills and critical actions
Questionnaire Survey Forms	Research Team	Validated scales	Evaluation of learner satisfaction, self-efficacy and cognitive load
Statistical Software (SPSS)	IBM Corp.	Version 26.0	Statistical analysis of outcome data