Симуляционное оборудование в медицинском образовании. Истоки и развитие.

Спасибо акушерке из XVII века 

Манекены и симуляторы для обучения медицинского персонала появились в XVII веке. По чертежам знаменитой акушерки Анжелики де Кюдрэ во Франции был создан первый симулятор роженицы для обучения повитух в единственной в то время общественной больнице Парижа – «Парижском божьем приюте». Уникальный манекен в натуральную величину позволял отрабатывать практические навыки приема родов. Изобретение симулятора во Франции позволило резко снизить младенческую смертность. Затем симуляционное оборудование начали разрабатывать в других странах – Англии, Германии.

Сегодня, благодаря кибернетике, робототехнике, VR и другим современным технологиям возможности симуляционного образования охватывают практически все медицинские специальности. Студенты могут учиться, получать знания и опыт, отрабатывать навыки, не рискуя здоровьем пациентов. У врача, особенно хирурга, нет права на ошибку, но, в то же время, на ошибках учатся. Как быть? Новые технологии позволяют учиться в формате клинической симуляционной игры, не ставя под угрозу жизнь и здоровье пациентов. Работая с симуляторами, можно учиться на ошибках, чтобы не совершать их на практике, когда придется иметь дело с реальными людьми.

Симуляторы нужны не только студентам. Врачи благодаря симуляторам получают возможность отработать новые методики, приобрести новые компетенции. Иногда просто необходимо освежить в памяти и «в руках» навыки, которые не использовались долгое время. Это поможет правильно и четко действовать при оказании помощи, хирургическом лечении или обследовании пациентов.

В России, как и во всем мире, в медицинском образовании издавна использовали различные, специальным образом приготовленные, материалы, которые до сих пор есть на любой кафедре анатомии. Это кости, различные части тела, органы, ткани, хранящиеся в формалине, пластифицированные препараты и т. д. В настоящее время их начинают называть уже более современно – «биологические симуляторы». При отработке множества хирургических навыков актуально использование не синтетических, а биологических тканей для более точного, реалистичного тренинга. Это могут быть даже не трупные материалы из анатомички, а просто продукты из мясного отдела. Гораздо проще потренироваться в наложении хирургического шва на тушке курицы, чем использовать для этого дорогие имитированные ткани или сверхреалистичные заменители из белковых материалов.

Среди разновидностей симуляционного оборудования выделяются фантомы – точно выполненные органы или системы органов, части тела или целиком тела, а также манекены с внедренными фантомными участками. Фантомы служат в частности для отработки процедур, при проведении которых требуется предельная точность, – рентгенографии, КТ, МРТ, УЗИ и других.

Первые Российские медицинские симуляторы родом из СССР 

Кроме различного рода муляжей и кукол для будущих акушеров, симуляционное оборудование было традиционно востребовано при обучении навыкам первой помощи. Поставлять симуляторы из-за рубежа начали еще в СССР, по некоторым данным это были манекены производства датской компании Амбу. В то время основным и практически единственным в Советском Союзе производителем, и поставщиком подобного оборудования было предприятие «Медучпособие», которое производило анатомические муляжи и медицинские симуляторы, в том числе манекен для отработки навыков сердечно-легочной реанимации (СЛР) «Максим». Теперь это предприятие носит название ОАО «Медиус» и продолжает выпускать то же оборудование. Кстати, «Максим» остается лидером по продажам манекенов для СЛР в России.

После перестройки в России начали появляться новые отечественные компании-производители и дистрибьюторы зарубежных производителей. Среди производителей можно выделить НПО «Элтек-Иркутск» (манекены для отработки навыков базовой СЛР), «Зик-А» (манекены для основных мануальных навыков), «Эйдос» (высокотехнологичные роботы и виртуальные симуляторы), «Зарница» (широкий спектр тренажеров по основным медицинским и немедицинским специальностям), «Медтехника СПб» (около двух тысяч наименований медицинского учебного оборудования – от муляжей до многофункциональных роботов-симуляторов). Многие производители появились на базе крупнейших медицинских университетов, таких как Университет имени И.М. Сеченова, Российский национальный исследовательский медицинский университет (РНИМУ) имени Н.И. Пирогова, Самарский государственный медицинский университет (СамГМУ).

Среди производимых в России тренажёров и симуляторов есть как сравнительно простые – для отработки базовых медицинских навыков, так и очень специализированные продукты, такие как виртуальные симуляторы для проведения различных хирургических операций. Одна из интересных разработок – интерактивный анатомический стол «Пирогов» – основан на трудах знаменитого ученого, так называемой ледяной анатомии, которая послужила прообразом современных лучевых изображений. Кроме занятий по анатомии, морфологии, цитологии, гистологии и топографической анатомии, стол «Пирогов» востребован и на клинических кафедрах.

Симуляционные центры – научно-практическая основа медицинского образования

В конце прошлого века появились симуляционные классы и симуляционные центры, без которых не может существовать ни одно учебное заведение в сфере медицинского образования. В современной России в каждом медицинском вузе, на каждом факультете, в большинстве медицинских колледжей или училищ сформированы и укомплектованы симуляционные центры или площадки. Называться они могут по-разному: центр инноваций, центр практических умений или навыков, симуляционная лаборатория и т. д. При этом прослеживается тенденция преобразования таких центров в полноценные кафедры симуляционного образования.

Особую роль симуляторы играют при проведении практического этапа независимой оценки квалификации у медицинских работников. Вместе с тем симуляторы – не единственный способ демонстрации практических навыков и умений. Как в процессе обучении, так и при оценке квалификации, успешно применяется методика «Стандартизированный пациент». Суть ее в том, что роль больного играет статист – актер, лаборант, студент или преподаватель. Понятно, что не все профессиональные навыки можно продемонстрировать на статисте. Сделать укол или разрез в данном случае нельзя, и тут снова на помощь придут симуляторы в качестве дополнения. Подобно тому, как Луи де Фюнес в фильме «Фантомас» использовал муляж руки для отвлечения внимания, наш «пациент» может использовать тренажёр руки для внутривенных инъекций.

Положительная сторона такой смешанной методики – возможность отработать или оценить коммуникативные навыки будущего врача или медсестры.

Интересен и такой вариант симуляций, когда к роботу (манекену) подключается компьютерная программа. Например, российская разработка – симулятор «Володя» является элементом кибернетической сетевой системы, позволяющей проводить занятия для восьми человек одновременно. Программа транслирует на большой монитор информацию о действиях каждого учащегося, отмечает его ошибки, выставляет оценки, дает рекомендации. Система имеет режимы соревнования, экзамена и позволяет проводить групповые занятия в увлекательной игровой форме.

Специалистами РОСОМЕД (Российского общества симуляционного обучения в медицине) разработана и внедрена в практику концепция симуляционного обучения, описаны различные классификации симуляционного оборудования, разработаны методики и принципы сертификации симуляционных центров, определены их уровни.

Центральная классификация симуляционного оборудования включает следующие уровни или классы реалистичности.

I.       Визуальный уровень.

Оборудование служит только для наглядной демонстрации техник выполнения манипуляции. Сюда входят анатомические модели, плакаты, схемы, простейшие компьютерные программы.

II.     Тактильный уровень.

На данном оборудовании могут отрабатываться различные отдельно взятые манипуляции, например, интубация, наложение швов и т. д.

III.    Реактивный уровень.

У этого оборудования присутствует обратная связь, за счет чего возможна самостоятельная работа. Позволяет отрабатывать различные манипуляции или небольшой комплекс манипуляций. Такое оборудование, как правило, имеет электронный контроллер, сигнализирующий о правильности выполнения манипуляции.

IV.   Автоматизированный уровень.

У данных симуляторов присутствуют сложные автоматические реакции на различные внешние воздействия, а также более достоверный контроль за проводимыми манипуляциями посредством компьютера или видеосистемы. Кроме отдельных навыков и их комплексов, оборудование данного уровня позволяет отрабатывать базовую командную работу.

V.     Аппаратный уровень.

Это оборудование позволяет воспроизводить работу медицинского подразделения — операционной, палаты интенсивной терапии и т. д. В этом случае используют реальную медицинскую технику или ее имитацию, мебель, газовую разводку, материал стен и т. д.

VI.   Интерактивный уровень.

На оборудовании этого типа происходит сложное взаимодействие роботизированного симулятора пациента с медицинским оборудованием и обучающимися. При этом интерактивный пациент изменяет свое состояние в ответ на внешние воздействия (меняется ЭКГ, пульс, дыхательные шумы и др.).

VII. Интегрированный уровень.

В данном случае происходит интеграция различных взаимодействующих между собой симуляторов и медицинской аппаратуры. Создается единая система робот-симулятор пациента + виртуальный тренажер + медицинская аппаратура. Демонстрируются не только изменения параметров жизнедеятельности, но и показатели диагностических и хирургических систем. При этом возникает индивидуальная физиологическая реакция.

Исходя из классификации симуляционного оборудования, принята классификация симуляционных центров.

Центры I уровня (базового) функционируют в крупных больницах, вузах или колледжах на площади до 500 кв. м, имеют у себя симуляторы I—VI классов реалистичности и оборудование не ниже IV класса. Бюджет оснащения симуляционного центра составляет до 30 млн рублей, штат — до пяти сотрудников, территория обслуживания — область.

Симуляционные центры II и III уровней находятся на базе крупных вузов и НИИ и отличаются большей площадью, количеством симуляторов более высоких классов реалистичности. В них работает большее количество сотрудников. Увеличиваются также бюджет оснащения и охват территории. Кроме того, такие центры обязательно разрабатывают и апробируют собственные методики, проводят обучение коллег – преподавателей из других центров.

Симуляционные центры II и особенно III уровня у нас в стране, как правило, создаются на базе крупнейших университетов или ЛПУ. Среди них особенно выделяются Центральная государственная медицинская академия Управления делами Президента РФ, Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого, Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии, Сибирский государственный медицинский университет, Российский университет дружбы народов, Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова, Башкирский государственный медицинский университет, Боткинская больница, Новосибирский государственный медицинский университет, Алтайский государственный медицинский университет.

Симуляционные центры в Университете Сеченова, РНИМУ им. Н.И. Пирогова могут служить эталоном по опыту организации работы с симуляционным оборудованием.

Продолжение >

П. Ильин,
врач-кибернетик,
эксперт MedTecNews по симуляционному оборудованию