GRADUAL ACQUISITION OF SKILLS IN ULTRASOUND DIAGNOSTICS IN A MEDICAL UNIVERSITY

• Lyazat K. Ibrayeva
• Dina Kh. Rybalkina
• Irina V. Bacheva

Abstract

The article recommends a step-by-step approach to the acquisition of ultrasound diagnostics skills by medical students. Ultrasound is not included as a separate discipline in the educational program, but is willingly chosen by students as an elective subject. The study of normal ultrasound anatomy using virtual ultrasound simulator when conducting independent work of students under the supervision of a teacher, is effective in the study of topographic anatomy and physiology. With the introduction to clinical practice, the use of ultrasound simulator in training helps to acquire skills in interpreting echograms. However, the analysis of clinical situational problems should also be supplemented with practical classes on mastering the technique of ultrasound in real conditions with a clinical mentor. As an effective assessment of knowledge, we offer written work on the formation of an ultrasound Protocol with a conclusion on the presented echograms, as well as an assessment of practical skills. Further self-improvement in ultrasound research can be carried out in person or remotely using a variety of domestic and foreign Internet resources.

Keywords:ultrasonographic simulator; independent work of students under the supervision of a teacher; ultrasound diagnostics

References

1.Qualification characteristics of medical and pharmaceutical specialties. Ministry of Health of the Republic of Kazakhstan. Order No. 311 as amended on April 11, 2019. Nursultan, 2019: 396 p. (in Russian)

2.Mackay F.D., Zhou F., Lewis D., et al. Can you teach yourself point-of-care ultrasound to a level of clinical competency? Evaluation of a self-directed simulation-based training program. Cureus. 2018; 10 (9): e3320. DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.3320.

3.Silva J.P., Plescia T., Molina N., et al. Randomized study of effectiveness of computerized ultrasound simulators for an introductory course for residents in Brazil. J Educ Eval Health Prof. 2016; 13: 16. DOI: https://doi.org/10.3352/jeehp.2016.13.16

4.Connolly K., Beier L., Langdorf M.I., et al. Ultrafest: a novel approach to ultrasound in medical education leads to improvement in written and clinical examinations. West J Emerg Med. 2015; 16 (1): 143–8. DOI: https://doi.org/10.5811/westjem.2014.11.23746

5.Shah S., Tohmasi S., Frisch E., et al. A comparison of simulation versus didactics for teaching ultrasound to Swiss medical students. World J Emerg Med. 2019; 10 (3): 169–76. DOI: https://doi.org/10.5847/wjem.j.1920-8642.2019.03.007

6.Denny S.P., Minteer W.B., Fenning R.T.H., et al. Ultrasound curriculum taught by first-year medical students: a four-year experience in Tanzania. World J Emerg Med. 2018; 9 (1): 33–40. DOI: https://doi.org/10.5847/wjem.j.1920-8642.2018.01.005

7.Popova M.A., Bekenova O.A., Tusenova S.K., et al. Educational trajectory of teaching lung ultrasound for resident pulmonologists. In: Proceedings of the International Scientific Conference «University Science: a Look into the Future». Vol. 1. Kursk: Kurskiy gosudarstvenniy meditsinskiy unuversitet, 2022: 323–8. (in Russian)

8.Rybalkina D.Kh., Akashev G.V. The use of ultrasound scanning in pathoanatomical practice. In: Proceedings of the International Scientific Conference «University Science: a Look into the Future». Vol. 2. Kursk: Kurskiy gosudarstvenniy meditsinskiy unuversitet, 2022: 29–32. (in Russian)

9.Buscarini E., Lutz H., Mirk P. Manual of Diagnostic Ultrasound. World Health Organization, World Federation for Ultrasound in Medicine and Biology, 2013: 959 р.

10. Ibrayeva L.K., Rybalkina D.Kh., Minbaeva L.S., Bacheva I.V. Review of educational resources on ultrasound monitoring of the lungs in patients with COVID-19. Astana meditsinalyk zhulnaly [Astana Medical Journal]. 2020; 3 (105): 86–90. (in Russian)

11. Izranov V.A., Gordova V.S., Izranov A.V. Educational aspects of teaching clinical anatomy. In: Proceedings of the Interregional Scientific and Practical Conference «Educational Process in a Medical University: Theory and Practice». Ivanovo, 29–31.01.2018: 86–90. URL: https://isma.ivanovo.ru/attachments/21277. (in Russian)

12. Urban C., Galambos P., Gyorok G., Haidegger T. Simulated medical ultrasound trainers a review of solutions and applications. Acta Polytech Hungarica. 2018; 15 (7): 111–31.

13. Wireless 3 in 1 ultrasound. Catalog. 16.09.2020: 6 p. URL: http://www.kontedmed.com/en/download.html (date of access February 27, 2022)

14. Seif D., Perera P., Mailhot T., et al. Bedside ultrasound in resuscitation and the rapid ultrasound in shock protocol. Crit Care Res Pract. 2012; 2012: е503254. DOI: https://doi.org/10.1155/2012/503254

Следующий этап отработки навыков проведения УЗИ - работа в паре с клиническим наставником на стационарном цифровом УЗ-сканере с цветовым и энергетическим допплером SA‑8000 Ex (Samsung Medison). При этом обучающиеся часто отмечали сложность проведения УЗИ органов брюшной полости (в частности поджелудочной железы), что было обусловлено пневматизацией кишечника и требовало от студентов владения навыками тонкой настройки аппаратного комплекса. Это отмечают и другие преподаватели аналогичных образовательных программ.

Например, курс "Ультразвуковое исследование органов гепатобилиарно-лиенальной системы", представленный на сайте системы дистанционного обучения (http://sdo.npcmr.ru/uzi-organov-brushnoy-polostigepato-biliarno-lienalnoysystemy) Государственного бюджетного учреждения Департамента здравоохранения г. Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий", рассчитан на врачей УЗД с опытом работы не менее 3 лет. Обязательная составляющая работы с клиническим наставником - контролируемое заполнение разработанных шаблонов протоколов УЗИ в комплексной медицинской информационной системе, а также изучение протоколов в динамике наблюдения.

В настоящее время для самостоятельной работы доступно большое количество открытых, бесплатных образовательных интернет-ресурсов по УЗД как на английском, так и на русском языках [10]. Ссылки на актуальные электронные ресурсы тщательно подбираются ППС в соответствии с требованиями, предъявляемыми к уровню образовательной программы, и включаются в силлабус по дисциплине. Так, одним из рекомендованных источников получения информации по УЗИ в рамках СРО являются видеолекции профессора Балтийского федерального университета им. И. Канта В.А. Изранова [11].

Обсуждение

Результаты обратной связи по завершении изучения дисциплины показали, что 85,6% обучающихся отдавали предпочтение проведению УЗ-сканирования в реальных условиях. При этом при выполнении УЗ-сканирования в реальных условиях при исследовании гепатодуоденальной зоны более 50% студентов не смогли получить оптимального изображения за фиксированное время, несмотря на успешно выполненные в полном объеме задания на УЗ-симуляторе. Самой трудной для восприятия, с большей когнитивной нагрузкой, превалирующее большинство (86,8%) студентов назвали тему по кардиоскопии (ЭхоКС). При проведении итоговой оценки по блоку "Основы ультра­звуковой диагностики" средний балл составил 79,34 (из 100). Студенты интерпретировали эхограммы, адаптированные к объему знаний в соответствии с содержанием дисциплины, с последующим описанием протокола исследования и формированием заключения.

Применение УЗ-симуляторов для получения навыков проведения УЗИ в рамках СРО и СРОП может рассматриваться как способ, дополняющий клиническое обучение. Однако первичный контакт обучающегося с УЗ-симулятором должен проходить под контролем преподавателя - это позволяет получить моментальную обратную связь от студента и мотивировать его к дальнейшему самосовершенствованию, развитию и формированию навыков УЗИ. При этом около половины исследователей применения моделированных систем обучения в медицинском образовании полагают, что именно качественная обратная связь является наиболее важным показателем успешности образования, основанного на симуляционных технологиях. Выбор УЗ-симулятора (Vimedix, SonoSim, Schallware, UltraSim, CompactSim, ScanTrainer) должен основываться на доступной функциональности (в том числе объем обучающего материала, доля геймификации) [12]. Оптимальным соотношением студентов и преподавателей является 6 : 1. В нашем случае на 1 преподавателя в среднем приходилось 9 студентов.

Учитывая, что УЗИ является оператор-зависимым методом исследования, целесообразно проводить поэтапное обучение навыкам проведения УЗИ начиная с базисных дисциплин (топографическая анатомия и физиология). Дальнейший опыт проведения УЗИ в клинической практике накапливается в рамках изучения таких дисциплин, как внутренние болезни (по модулям обучения по пищеварительной, эндокринной, мочевыделительной, сердечно-сосудистой системам), хирургия и травматология, акушерство и гинекология. Формой освоения навыка УЗИ могут выступать практическое занятие, СРОП и СРО. Последующее совершенствование осуществляется обучающимися в резидентуре и при повышении профессиональной квалификации специалистов с высшим уровнем образования в рамках различных специальностей.

С появлением компактных переносных УЗ-сканеров появилась возможность проведения УЗД в рамках реализации неотложной медицинской помощи. Для обучения нами также применялась УЗ-система с возможностями Wi-Fi-передачи данных C 10T Beijing Konted, которая портативна (15,7×7×3 см, 227 г), работает в режимах В, М и цветового допплеровского картирования, энергетического и импульсного допплера, с возможностью проведения исследований в частотах конвексного (3,5-5 МГц), линейного (7,5-10 МГц) и векторного (2,5-5 МГц) трансдъюсеров [13]. Визуализация осуществлялась после установки программного обеспечения в свободном доступе (WirelessKUS) на Iphone, iPad, персональный компьютер. Необходимо учитывать, что использование приложения на мобильном устройстве, которое не соответствует требованиям (версия 8.0), может повлиять на производительность и качество изображения, а это в свою очередь может привести к неправильной диагностике. Программное обеспечение позволяет сделать замеры, сохранять изображения и видеопетли.

В настоящее время появляется множество комплексных протоколов, различающихся по приоритетности последовательности исследования [14], необходимых для изучения и отработки врачами ургентных специальностей.

Так, в период пандемии изучался протокол BLUE (Bedside Lung Ultrasound in Emergency) с исследованием легких при COVID‑19. При недифференцированных шоковых состояниях и острой сердечной недостаточности применяются протоколы ACES (Abdominal and Cardiac Evaluation with Sonography in Shock) с исследованием живота и сердца, FATE (Focus Assessed Transthoracic Echo), FEEL (Focused Echocardiography in Emergency Life Support) - детализированные эхокардиоскопические протоколы, CAUSE (Cardiac Arrest Ultra-Sound Exam) - УЗИ при неаритмогенной остановке сердца, FALLS (Fluid Administration Limited by Lung Sonography) и Extended FAST (eFAST) - расширенный протокол при тяжелой травме, POCUS (Point-of-Care Ultrasound) - УЗИ на месте оказания медицинской помощи.

Заключение

Таким образом, для освоения навыка проведения УЗД оптимальна поэтапная реализация обучающего процесса с изучением УЗ-анатомии внутренних органов студентами младших курсов, получением навыков УЗИ студентами V курса, закреплением и расширением теоретических и практических аспектов мультипараметрического УЗИ обучающимися на старших курсах и самостоятельным исследованием под контролем наставника в клиниках медицинского вуза резидентами. Изучение экстренных расширенных УЗ-протоколов со сканированием из различных точек доступа при ургентной УЗД помогает формировать интернам комплексный подход в оценке состояния организма. Применение УЗ-симуляторов в качестве дополнительного способа для клинического обучения готовит обучающихся к проведению исследования в реальных условиях.

Литература

1.Квалификационные характеристики медицинских и фармацевтических специальностей. МЗ РК. Приказ № 311 с изменениями от 11.04.2019. Нурсултан, 2019. 396 с.

2.Mackay F.D., Zhou F., Lewis D. et al. Can you teach yourself point-of-care ultrasound to a level of clinical competency? Evaluation of a self-directed simulation-based training program // Cureus. 2018. Vol. 10, N 9. P. e3320. DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.3320.

3.Silva J.P., Plescia T., Molina N. et al. Randomized study of effectiveness of computerized ultrasound simulators for an introductory course for residents in Brazil // J. Educ. Eval. Health Prof. 2016. Vol. 13. Р. 16. DOI: https://doi.org/10.3352/jeehp.2016.13.16

4.Connolly K., Beier L., Langdorf M.I. et al. Ultrafest: a novel approach to ultrasound in medical education leads to improvement in written and clinical examinations // West. J. Emerg. Med. 2015. Vol. 16, N 1. P. 143-148. DOI: https://doi.org/10.5811/westjem.2014.11.23746

5.Shah S., Tohmasi S., Frisch E. et al. A comparison of simulation versus didactics for teaching ultrasound to Swiss medical students // World J. Emerg. Med. 2019. Vol. 10, N 3. Р. 169-176. DOI: https://doi.org/10.5847/wjem.j.1920-8642.2019.03.007

6.Denny S.P., Minteer W.B., Fenning R.T.H. et al. Ultrasound curriculum taught by first-year medical students: a four-year experience in Tanzania // World J. Emerg. Med. 2018. Vol. 9, N 1. Р. 33-40. DOI: https://doi.org/10.5847/wjem.j.1920-8642.2018.01.005

7.Попова М.А., Бекенова О.А., Тусенова С.К. и др. Образовательная траектория обучения ультразвуковому исследованию легких для резидентов-пульмонологов // Сборник трудов международной научной конференции "Университетская наука: взгляд в будущее". Т. 1. Курск : Курский государственный медицинский университет, 2022. С. 323-328.

8.Рыбалкина Д.Х., Акашев Г.В. Применение ультразвукового сканирования в патологоанатомической практике // Сборник трудов международной научной конференции "Университетская наука: взгляд в будущее". Т. 2. Курск : Курский государственный медицинский университет, 2022. С. 29-32.

9.Buscarini E., Lutz H., Mirk P. Manual of Diagnostic Ultrasound. World Health Organization, World Federation for Ultrasound in Medicine and Biology, 2013. 959 р.

10. Ибраева Л.К., Рыбалкина Д.Х., Минбаева Л.С., Бачева И.В. Обзор образовательных ресурсов по УЗИ-мониторингу состояния легких у больных с COVID-19 // Астана медициналық журналы. 2020. № 3 (105). С. 86-90.

11. Изранов В.А., Гордова В.С., Изранов А.В. Воспитательные аспекты преподавания клинической анатомии // Материалы межрегиональной научно-практической конференции "Воспитательный процесс в медицинском вузе: теория и практика". Иваново, 29-31.01.2018. С. 86-90. URL: https://isma.ivanovo.ru/attachments/21277 (дата обращения: 27.02.2022)

12. Urban C., Galambos P., Gyorok G., Haidegger T. Simulated medical ultrasound trainers a review of solutions and applications // Acta Polytech. Hungarica. 2018. Vol. 15, N 7. Р. 111-131.

13. Wireless 3 in 1 ultrasound. Catalog. 16.09.2020. 6 p. URL: http://www.kontedmed.com/en/download.html (date of access February 27, 2022)

14. Seif D., Perera P., Mailhot T. et al. Bedside ultrasound in resuscitation and the rapid ultrasound in shock protocol // Crit. Care Res. Pract. 2012. Vol. 2012. Article ID е503254. DOI: https://doi.org/10.1155/2012/503254

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)