РАЗВИТИЕ СИМУЛЯЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ПРИМЕРЕ СПЕЦИАЛЬНОСТИ "ЭНДОСКОПИЯ"

Резюме

Медицинская симуляция доказала свою эффективность среди обучающихся в высших медицинских учреждениях и практикующих врачей. Известно, что освоение эндоскопических процедур является сложным процессом. Симуляция в эндоскопии позволяет врачам приобрести технические и когнитивные навыки в специально созданной обстановке. Цель тренировок в симуляционном центре - ​использовать возможности современных обучающих технологий в овладении навыками эндоскопического исследования желудочно-кишечного тракта и бронхолегочной системы, опираясь на достижения в сфере робототехники и виртуальной реальности. В данной статье описана хронология появления эндоскопических симуляторов, их современные реалии и методология симуляционного обучения в разный временной период по специальности "эндо­скопия".

Ключевые слова:медицинское образование; симуляционные технологии; эндоскопия; виртуальная реальность; медицинские тренажеры; бронхоскопия; колоноскопия; гастроскопия; биосимуляторы

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Тарасова Г.Н., Яковлев А.А., Григорьева В.П. Развитие симуляционных технологий на примере специальности "эндоскопия" // Медицинское образование и профессиональное развитие. 2022. Т. 13, № 1. С. 41-53. DOI: https://doi.org/10.33029/2220-8453-2022-13-1-41-53

Медицинская статистика показала общественности количество ошибок, допущенных медицинскими работниками, в том числе неправильно совершенные действия врачей, проводивших эндоскопические процедуры, повлекшие травматизацию пациента. Обучающие программы предлагают разное количество тренировок в период обучения для достижения профессионального практического уровня, в среднем это число варьирует от 50 до 200. Результат крупнейшего исследования изучения эффективности обучения колоноскопии, в котором приняли участие все центры гастроэнтерологии в Великобритании, показал, что требуется около 233 обучающих процедур, чтобы в 90% случаев достичь уровня слепой кишки [1]. Кроме этого, обучение с использованием симуляционных технологий помогает выявить и исправить имеющиеся ошибки в технике эндоскопического исследования у конкретного врача.

Цель - ​провести литературный обзор использования симуляционного оборудования и эффективности тренингов по специальности "эндоскопия" за период существования симуляционных технологий.

Материал и методы

В базе данных Scopus, Web of Science, PubMed был проведен поиск литературы по запросу "симуляционные технологии в эндоскопии". Общее количество просмотренных публикаций составило 2476 результатов (дата запроса 07.02.2022) (рис. 1). Технологические достижения в медицинской симуляции описаны в хронологическом порядке.

Рис. 1. Блок-схема отбора публикаций для обзора литературы

Обсуждение

Направление "эндоскопия" относится к специальностям, которые требуют от врача не только грамотных действий, но и большого практического опыта. Традиционные методы обучения не позволяют получить достаточный уровень навыков, с которыми можно приступить к профессиональной деятельности и проведению эндоскопических исследований, манипуляций и операций.

Медицинские тренажеры и симуляторы являются надежным способом отработки практических навыков определения нормы и широкого спектра патологии. Очевидно, что освоение навыков бронхоскопии, гастроскопии и колоноскопии требует хорошей зрительно-моторной координации, которую можно получить только на практике. До появления симуляционного оборудования обучение эндоскопии проходило на реальном пациенте под руководством врача-наставника. Значительный недостаток такого подхода состоял не только в вероятности нанесения вреда пациенту, но и в отстранении от процедуры при неправильном выполнении действий, которую завершал опытный врач, что не давало стажеру возможности приобрести и закрепить необходимый практический опыт. В свою очередь, альтернативным вариантом подготовки было использование животных в качестве биологической модели для обучения навыкам эндоскопии. В этой связи интересен итог эксперимента, проведенного в Германии, который показал, что использование животных для обучения имеет свои ограничения из-за различий в анатомии с человеком, а также является неэтичным. Так, для проведения эндоскопической папилло­сфинктеротомии была использована свинья, несмотря на то что у нее отсутствуют сегмент интрамурального общего желчного протока (ОЖП), отдельные отверстия для ОЖП и главного протока поджелудочной железы, а также имелось отличие в положении эндоскопа в просвете двенадцатиперстной кишки в сравнении с людьми, что существенно затрудняло выполнение и отработку практических навыков. Авторы показали, что использование моделей на животных при обучении эндоскопии возможно, но требует особого внимания к анатомическим особенностям между выбранным биологическим объектом и человеком [3].

Симуляционный тренинг может проводиться в паре с экспертом, но, в отличие от традиционного метода обучения, стажер проводит процедуру неограниченное количество раз, одновременно получая дебрифинг и корректировку действий от высококвалифицированного специалиста. Большое внимание в обучении врачей уделяется установлению минимального порога проведения специализированных процедур, после преодоления которого обучающийся может считать себя компетентным. Уровень профессионализма предлагается оценивать с использованием разных инструментов. Самым распространенным является шкала глобальной оценка навыков работы с желудочно-кишечным трактом (ЖКТ) (Global Assessment of Gastrointestinal Endoscopic Skills, GAGES), учитывающая 5 основных параметров: навигацию по прицелу, включая отклонение наконечника, вращающий момент, продвижение и/или возврат эндоскопа; положение пациента, давление в брюшной полости, инсуффляцию, аспирацию, уменьшение петли эндоскопа; способность поддерживать эндоскопическое поле чистым, возможность наводить и многократно нацеливать эндоскопический инструментарий; общее качество обследования, эффективность и полноту оценки слизистой оболочки, а также комфорт пациента в процессе эндоскопического исследования. Существует еще одна шкала оценки навыков овладения методикой колоноскопии, прошедшая валидацию, - ​Mayo Colonoscopy Skills Assessment Tool (MCSAT) [4, 5]. Ее основным преимуществом является балльная характеристика степени вовлеченности стажера в исследование, но при этом отсутствует оценка частоты обнаружения патологических образований, например аденомы или полипа [6].

С созданием симуляторов в области медицины появилась возможность отрабатывать на манекенах основные навыки, необходимые в эндоскопии. Одной из первых публикаций стала работа "Гастроскопия - ​эндоскопическое исследование патологий желудка", опубликованная в 1937 г. Рудольфом Шиндлером, которая содержала рекомендации по проведению гастроскопии с максимально комфортными условиями для пациента, чем определила интерес к исследованию верхних отделов ЖКТ [7].

Первый симулятор для эндоскопии по­явился в 1969 г. и представлял простой манекен для обучения ректороманоскопии. С развитием технического прогресса симуляционное оборудование, применяемое для подготовки врачей, улучшалось, включая возможность осмотра верхнего и нижнего отделов ЖКТ [2]. В 1972 г. была разработана демонстративная модель колоноскопа в виде плоской доски с использованием фигурных роликов, позволяющих удерживать эндоскоп и его подвижную часть в поперечной ободочной кишке, состоящей из эластичных резинок. Следующей модификацией стала "трубка из фена" (изготовлена из спиральной армированной металлом трубки фена), демонстрирующая фигурное расположение толстой кишки и "модель толстой кишки Марка", представленная колледжем Святого Марка (Великобритания). Последняя имела эластичные брыжейки и необходимые фиксации, но ее слабой стороной была необходимость частого технического обслуживания.

С развитием компьютерных технологий обучение эндоскопическим процедурам на статических моделях сменилось электронным моделированием. Примером первой разработки можно назвать электронную видеоигру, выпущенную в 1982 г. Данная игра содержала "теннисную ракетку", перемещающуюся по сторонам дисплея при скручивании "вала эндоскопа", находящегося в руках обучаемого. Кроме того, в этот период активно развивалась компьютерная графика, и появилась возможность описывать структуру соответствующих частей ЖКТ. Созданная в 1985 г. техническая разработка под названием "MK2" позволила полностью вводить рабочую часть эндоскопа и ощущать сопротивление, сопровождающееся дрожащим звуком, имитирующим болевые ощущения пациента. Несмотря на очевидные достоинства, симулятор оценивался специалистами как недостаточно реалистичный [8].

Параллельно с развитием эндоскопических симуляторов проводились научные исследования, свидетельствующие об эффективности симуляционного обучения и содержащие предложения по техническому усовершенствованию тренажеров. Так, в 1990 г. C.В. Williams, J. Baillie, D.F. Gillies и соавт., используя компьютерное моделирование, спроектировали прототип процедуры колоноскопии. Использование оригинальной технологии имело ряд преимуществ: не требовалось физическое наличие эндоскопического оборудования и инструментария, компьютерное моделирование предоставляло возможность отработать необходимые координационные навыки. Новые компьютерные технологии позволяли добиться реалистичности и модифицировать уровни сложности выполнения манипуляций. Каркас муляжа толстой кишки был создан с помощью персонального компьютера IBM AT. Модель отобразили, нарисовав несколько круглых контуров через одинаковые промежутки времени вдоль воображаемой трубы.

Для дальнейшего обучения эндоскоп Olympus был изменен: удалена оптическая система и дистальная часть, добавлены датчики, измеряющие "введение и вытягивание" эндоскопа. Компьютер автоматически выполнял цикл, считая расположение каждого элемента управления, а именно движения: вверх-вниз, вправо-влево, вперед-назад, скручивание (вращающий момент), параллельно на экране отображалась модель толстой кишки. Эта разработка позволила молодым специалистам ознакомиться с новыми для них эндоскопическими проце­дурами, а встроенная система подсчета баллов показывала в графическом виде результат обучения и овладения навыком [9].

Знаковым стало исследование с использованием специально разработанного и запатентованного симулятора "SimPrac-EDFy VEE", позволившего развить основные технические навыки, необходимые для базового уровня обучения в эндоскопии [10]. В апробации симулятора участвовали 422 врача, которые прошли авторский курс, включающий дидактическое обучение и видеоматериал по специальности "эндоскопия". Прототипы органов ЖКТ были разработаны и нарисованы вручную, также использовался кремниевый спрей, который был нанесен во внутреннюю часть моделей органов для достижения максимальной реалистичности слизистой оболочки.

Цель проводимого исследования заключалась в отработке быстрой ориентации в топографической анатомии и правильном содержании эндоскопических заключений. Для этого врачи проходили обучение на симуляторе с использованием разных уровней сложности, начиная с простых картинок, переходя на рельефные изображения анатомических ориентиров в органах ЖКТ. Средняя продолжительность обучения составила 28 ч. Результаты по завершению курсов показали, что 95% врачей стали выполнять эндоскопические процедуры правильно по всем критериям оценки, что свидетельствовало о высоком уровне приобретенных навыков [10].

Начиная с 1995 г. научные исследования, связанные с обучением врачей, разделились на 2 направления: усовершенствование существующих симуляторов (развитие в техническом плане, повышение реалистичности) и развитие новой методологии обучения врачей с применением виртуальной реальности, обусловленное быстрым прогрессом компьютерных технологий.

В 1996 г. D. Vining и соавт. с помощью спиральной компьютерной томографии грудной клетки, выполненной по показаниям у 20 пациентов, создали 3D-изображения бронхоскопии. Индивидуальное программное обеспечение, давшее возможность трехмерного моделирования бронхиального дерева и соответствующего цвета окраску поверхности дыхательных путей, позволило получить максимально реалистичные изображения. Обучение "виртуальной бронхоскопии" расширило границы диагностического исследования и облегчило получение врачами навыков эндоскопического обследования пациентов со сложной морфологией дыхательных путей. Дополнительно к созданному методу авторы с помощью компьютерной графики смоделировали полупрозрачность стенки дыхательных путей, раскрывая экстрабронхиальные структуры. Модифицированная методика визуализации способствовала овладению навыками проведения трансбронхиальной пункционной биопсии и других манипуляций, связанных с забором образцов тканей [11].

В 2000 г. симулятор GI-Mentor Simbionix (Израиль) был представлен L. Aabaken и соавт. в виде обучающего инструмента эндоскопии при хронических заболеваниях ЖКТ. Курс включал 3-дневную практику в эндоскопических центрах и 2 дня лекций, с разбором видео-кейсов и экспертные дискуссии. Во время лекций стажеры тестировали симулятор: из 33 участников 85% пришли к выводу, что симулятор полезен в обучении, 61% указали, что в будущем GI-Mentor будет играть важную роль в обучении врачей [12].

Период с 2000 по 2010 г. можно охарактеризовать как время систематизации доказательств эффективности симуляционного обучения специальности "Эндоскопия". В различных источниках были представлены исследования, связанные с обучением гастроэнтерологов, а также специалистов смежных направлений, например хирургии, оториноларингологии, урологии, где необходимо иметь достаточный уровень эндоскопических навыков.

Так, в 2002 г. для подготовки урологов R. Sweet и J. Porter с помощью технологий виртуальной реальности создали видеокейсы кровотечений при проведении трансуретральной резекции предстательной железы (ТУР ПЖ) разной степени тяжести с анатомической ориентацией. Полученная система изображений имитировала кровотечение в ходе операции и была направлена на обучение врачей-урологов эндоскопическим навыкам, необходимым для оперативных вмешательств, например знание оттока и притока показателей по объему мочевого пузыря, понимание объема жидкого ирригатора. Полученные статичные изображения демонстрировали различные силы оттока и притока, но имели свои минусы из-за различия в визуальном восприятии крови и ткани [13].

В настоящее время активно проводятся оценочные исследования по овладению практическими медицинскими навыками с использованием разных симуляторов и учебных моделей. Так, в Университете Эрланген-Нюрнберг (Германия) разработали балльную карту овладения эндоскопией с использованием симулятора Erlangen Endo-Trainer в течение 48 учебных курсов. Цель исследования - ​индивидуально оценить квалификацию специалиста в баллах, что позволяло количественно определить компетентность обучаемого. Симулятор Erlangen Endo-Trainer - ​биосимуляционная модель, выполненная из пластика со съемным верхом. Пищевод, желудок и двенадцатиперстная кишка созданы из биологического образца свиньи и расположены в модели в соответствии с анатомическими ориентирами человека. Обучающиеся были разделены на группы по уровню профессиональных компетенций: врачи-ординаторы (1-я группа), студенты без опыта (2-я группа) и контрольная группа врачей с опытом практической работы в эндоскопии от 3 до 8 лет. В 1-й группе перед циклом симуляционных тренингов средний балл в оценочной карте составил 26,7 балла, после проведения тренинга он ​увеличился до 62,2 балла, во 2-й группе получено 33,4 балла перед тренингом и 63,4 балла после завершения обучения, в 3-й группе врачей-экспертов оценка показала более высокий уровень - ​72 и 86,6 балла соответственно. Статистический анализ с использованием критерия Манна-Уитни продемонстрировал значимую разницу между 1-й и 3-й, 2-й и 3-й соответственно (p<0,001) и незначимую - ​между 1-й и 2-й группами [14].

Модель симулятора Erlangen Endo-Trainer получила широкое распространение, и через несколько лет производитель выпустил упрощенную версию CompactEASIE, а J. Hochberger и K. Euler подготовили 11 структурированных курсов для обучения эндоскопическому гемостазу. Для сравнения эффективности обучения на новом симуляторе тренинги проводились с использованием оригинальной версии EASIE-simulator с участием 69 врачей и 28 медицинских сестер и упрощенной - ​compactEASIE, на которой обучились 64 врача и 37 медицинских сестер. По окончанию обучения был проведен опрос с последующим статистическим анализом (критерий Фишера), не выявивший значимой разницы (p=0,052) между представленными курсами. Соответственно, авторы сделали вывод о том, что техническое упрощение тренажера не влияет на уровень освоения практических навыков, и обучающийся может самостоятельно выбирать вариант симуляционного оборудования [15].

Кроме обучения гастроэнтерологов эндоскопическим навыкам, широкое распространение получил комбинированный (модульный) тренинг, включающий использование анестезиологического полноростового симулятора METI, тренажера для эндоскопии Erlangen, а также компьютерного тренажера GI-Mentor. В процессе обучения участники должны были пройти 2 основных сценария: желудочно-кишечное кровотечение (ЖКК) с быстрым развитием геморрагического шока или респираторных осложнений. Результаты обучения показали лучшее время выполнения практических навыков (например, до тренировки - 6,2 мин, после - 3,9 мин) и быстрый эндоскопический осмотр (видимая поверхность слизистой оболочки до - 87%/после 95%). Опрос при завершении полного цикла показал, что врачи с минимальным опытом в эндоскопии при возможности выбора обучающих технологий предпочтут обучаться на биосимуляторах (40 против 20 голосов) [16].

Совершенствование разработки эндоскопических симуляторов позволило создать новый тип оборудования с обратной тактильной связью - ​симулятор AccuTouch (Immersion Medical). Симуляционный комплекс представлен специализированным эндоскопом, вводимым в реалистичную модель проксимального или дистального отделов пищеварительной трубки. Программное обеспечение симулятора содержит высококачественную графику с трехмерными изображениями на основе компьютерной томографии, использованной в проекте Visible Human Project, с дополнительными модулями для ЭРХГП [17]. R.E. Sedlack и соавт. (2006) представили результаты исследования, которое показало, что обучение на симуляторе AccuTouch за счет визуальных, слуховых, тактильных функций и обратной связи, позволило в реальной практике уменьшить интенсивность болевых ощущений пациента во время проведения эндоскопической процедуры. В исследовании приняли участие 38 врачей, которые в течение 1 нед проходили обучение гибкой ректороманоскопии на тренажере с последующей отработкой навыка на реальных пациентах, которые заполнили анкеты, оценивая дискомфорт, испытываемый во время эндоскопии (1 - ​отсутствие боли; 10 - ​сильнейшая боль). Кроме того, работа резидентов была оценена контролирующим персоналом и самим обучающимся по 8 параметрам эффективности с использованием шкалы Лайкерта от 1 до 10 (1 - ​полностью согласен; 5 - ​нейтрально; 10 - ​категорически не согласен). Средняя оценка дискомфорта пациента у врачей, проходивших практику на симуляторе, была значительно меньше (3 из 10 баллов), чем для обучающихся без тренинга (4 из 10 баллов) (p<0,01). Врачи стационара имели среднюю оценку 2 из 10 баллов, что значительно меньше, чем в других группах (p<0,01). Разницы в оценках процедурных навыков резидентов не наблюдалось. Выводы авторов свидетельствуют, что обучение на симуляторе AccuTouch повышает комфорт пациента, диктуя возможность его использования в эндоскопическом тренинге [18].

В начале XXI в. для отработки координации глаз и рук, необходимой для проведения эндоскопических операций, стали использовать симулятор SIMENDO, который включал такие упражнения, как бросание шаров, работа с эндоскопом под углом 30° и т. п. Результаты исследования эффективности обучения с использованием указанного симулятора представлены E. Verdaasdonk и L. Stassen (2007). Анализ кривых обучения новичков и экспертов наглядно продемонстрировал, что для тренировки базовых двигательных навыков подходят абстрактные задачи в симуляторе, а правильное выполнение упражнений влияет на эффективность работы хирурга и поддерживает имеющиеся профессиональные навыки специалиста [19].

Со временем биосимуляторы стали терять свою популярность, и им на смену пришли компьютерные тренажеры с использованием технологии виртуальной реальности. В 2008 г. A.D. Koch и J. Haringsma поделились опытом оценки практических навыков врача с использованием симулятора колоноскопии II поколения. Преимуществом такого устройства является возможность оценки степени болевых ощущений у пациента при проведении толстокишечной эндоскопии. В симуляторе использовался эндоскоп Olympus CF180L, а также осциллограф с виртуальным кон­тролем угла наклона. В исследовании приняли участие 2 группы врачей, состоящие из врачей-экспертов, выполнивших процедуру колоноскопии более 1000 раз, и врачей-новичков. Результат анализа данных проведенного исследования в параллельных группах показал, что эксперты выполняли процедуру быстрее (p=0,001), были более умелыми (p=0,073). Дополнительный опрос врачей в обеих группах подтвердил, что симулятор помогает улучшить практические навыки колоноскопии врачам, не имевшим практического опыта [20].

В настоящее время для оценки уровня обучения с использованием симуляции медицинских работников используют 2 основных критерия. 1-й критерий - ​отработка базовых навыков. Обучающийся может пройти их на тренажере, овладеть определенным набором умений, например правильно держать рабочий инструмент, настраивать оборудование, которое активно используется в реальной практике. При этом в анатомических ориентирах реальность может не совпадать с симулятором. 2-й критерий - ​совпадение реалистичности учебного оборудования с реальной практикой.

Медицинская симуляция начинается с тренажеров, позволяющих закрепить знания анатомии на обычных манекенах, и продолжается отработкой практических навыков на высокореалистичных симуляторах с обратной тактильной связью. В 2008 г. R. Phitayakorn и J.M. Marks провели исследование симулятора GI Mentor II с участием 23 хирургов с различным уровнем профессиональных навыков. Результаты показали, что среднее время исследования верхних отделов ЖКТ составило 13,6 мин, время до достижения слепой кишки 6,5 мин. Все участники успешно идентифицировали два полипа в ободочной кишке, с высокой частотой регистрировали патологические изменения слизистой оболочки, общая эффективность тренинга составила 70,3%. Следует заметить, что программа симулятора GI Mentor II позволяет отличить начинающих и опытных специалистов, что отражает уровень компетентности врача [21].

Симулятор GI Mentor, расширив границы обучения в эндоскопии, вызвал интерес среди исследователей. В 2010 г. были представлены результаты рандомизированного контролируемого слепого исследования влияния тренинга на виртуальном симуляторе на проведение процедур в медицинском учреждении. Для объективности исследование проводилось в крупной многопрофильной больнице, в которой ежегодно выполняется более 5000 эндоскопических исследований. Отбор для контрольного тренинга прошли только те пациенты, которые отказывались от седации. 28 резидентов были разделены на 2 группы: "S" - ​обучались на симуляторе и "С" - ​обучались стандартно без применения тренажеров. Сравнение исследовательских когорт показало существенное сокращение времени для достижения дистального отдела двенадцатиперстной кишки: 3,98 (группа S) против 5,17 мин (группа C) (p<0,0001), а также большую техническую точность в группе обучавшихся на симуляторе (p<0,02). Дополнительный критерий - ​оценка дискомфорта пациента в процессе исследования - не продемонстрировал различий между количеством проведенных (10 и 60) эндоскопических процедур в обеих исследовательских группах. Полученные результаты подтверждают, что с помощью симуляционных технологий можно повысить уровень практических навыков [22].

Практическая подготовка по эндоскопии направлена не только на обучение базовым навыкам, но и на отработку сложных манипуляций, таких как эндоскопическое ультразвуковое исследование, эндоскопическая диссекция подслизистой оболочки и пероральная эндоскопическая миотомия [23]. Благодаря росту технических возможностей медицинская симуляция использует технологии виртуальной реальности. Так, A. Hann и B. Walter (Германия) в 2018 г. разработали систему трехмерных эндоскопических изображений с визуально улучшенной оценкой полипов и другой патологии. Эндоскопическое исследование проводилось с помощью гастроскопов Olympus GIF-HQ190 и CF-HQ190I, но при этом фиксировалось положение обучающегося, гастроскопа, в то время как эндоскопическое изображение управлялось жестами. Тренинг показал положительные параметры обучения: врач быстрее распознавал полиповидные новообразования, более того, применение новых технологий виртуальной реальности стимулировало интерес обучающегося к продолжению обучения [24]. В программном обеспечении симуляторов использовались 3D-наборы результатов различных клинических ситуаций в кишке, полученные с помощью компьютерной томографии. Данное исследование - ​лишь одна из возможностей интеграции новых устройств симуляции в подготовку специалиста [25].

Активно ведутся научные исследования новых методов эндоскопии: фотометрической стереоэндоскопии [26] и использование структурированного освещения [26], которые могут быть доступны в ближайшем будущем.

Новые реалии значительно повлияли на существующие сферы жизнедеятельности человечества, в том числе и на симуляционные технологии. В связи с пандемией COVID‑19 сократилось количество отработок практических навыков по эндоскопии и на первый план вышли тренинги по неотложной медицинской помощи. Частично выход из этой ситуации был найден в виде изучения видеозаписей инструкций по выполнению эндоскопических процедур, ведению прямых онлайн-эфиров в социальных сетях, а также обмену опытом, проводимых в удаленном формате [27]. Анализ медицинской литературы, выпущенной в условиях COVID‑19, свидетельствует об увеличении практики дидактического обучения, к которым относятся электронные порталы Российского эндоскопического общества, GI Leap Американского общества гастроэнтерологической эндоскопии, "Образовательный мир" Американского колледжа гастроэнтерологии (ACG), содержащие обучающие видеокейсы по эндоскопии, разработанные под руководством экспертов; видеоконференции и появление новых онлайн-площадок для обучения врачей, включая платформы дистанционного обучения медицинских образовательных учреждений.

Вызывает интерес работа K. Kwon и J. Park (Корея), которые представили в 2020 г. систему виртуального вскрытия для приобретения эндоскопического опыта с помощью виртуальных изображений. Профессиональный навык нарабатывается в процессе перемещения по органам с помощью виртуального эндоскопа. Симулятор управляется жестами и датчиками распознания. Устройство состоит из режимов виртуальной анатомии и эндоскопии. После виртуального рассечения можно выбрать внутренний орган для последующей виртуальной эндоскопии. Использование новой технологии помогает понять анатомию органа, его взаимосвязь с соседними частями тела, а также визуализировать эндоскопическое изображение под разным углом и подходит для обучения начинающим специалистам. Система предоставляет получение изображений со скоростью 70 кадров в секунду при использовании стереоскопического устройства высокого разрешения. Интерактивный симулятор анатомии генерирует реалистичные изображения, создавая ощущение обучения в реалистичной среде, где обучающийся предварительно выбирает из доступного перечня исследований необходимую практическую задачу (колоноскопия, бронхоскопия и эзофагогастроскопия) [28].

Интересным представляются результаты международного опроса 770 врачей из 67 стран, проведенного С. Koo и K. Siah (2021), с оценкой влияния пандемии COVID‑19 на обучение врачей по специальности "эндоскопия": европейские стажеры уменьшили свою медицинскую активность на 90%, у медицинского персонала появился высокий уровень тревожности (52,4%) и отмечено эмоциональное выгорание (18,8%) [29]. Основной вывод исследования - ​для освоения практических навыков недостаточно лекций и видеоматериалов, обязательным условием является практика на тренажерах и симуляторах всех уровней реалистичности.

Таким образом, анализ литературы показывает, что наряду с усовершенствованием симуляционного оборудования меняется и методология обучения: от статических моделей с ограниченной возможностью визуализации патологических изменений внутренних органов, интеграции в лекционный материал видеофрагментов реальных эндоскопических исследований и эндохирургических вмешательств до использования высокотехнологичных симуляторов, а также виртуальной реальности с обратной связью (рис. 2).

Рис. 2. Развитие симуляционного оборудования по специальности "эндоскопия"

Заключение

Технический прогресс в развитии эндо­скопических тренажеров и симуляторов обеспечил возможность использования высокого уровня симуляции в эндоскопии, что уже привело к изменениям в системе медицинского образования: в учебные программы интегрированы симуляционные модули, включающие активное и последовательное использование видеоматериалов, статических моделей, медицинских тренажеров и высокореалистичных симуляторов с новой технологией управления симуляционным оборудованием - ​управление жестами, которая, несомненно, является более удобной и подходит для любой эпидемиологической ситуации. Именно медицинская симуляция может обеспечить врачу владение профессиональными навыками на экспертном уровне, а также позволит поддерживать его на протяжении всей профессиональной деятельности.

Литература/References

1. Forbes N., Mohamed R., Raman M., et al. Learning curve for endoscopy training: is it all about numbers? Best Practice&Research Clinical Gastroenterology. 2016; 30 (3): 349-56.

2. Finocchiaro M., Valdivia C., Hernansanz P., at al. Training Simulators for Gastrointestinal Endoscopy. Currentand Future Perspectives. 2021; 13 (6): 1427. DOI: https://www.doi.org/10.3390/cancers13061427

3. Gholson C.F., Provenza J.M., Doyle J.T., et.al. Endoscopic Retrograde Sphincterotomy in Swine. Digestive Diseases and Sciences. 1991; 36 (10): 1406-9.

4. Ekkelenkamp V.E., Koch A.D., De Man R.A., et al. Training and Competence Assessment in GI Endoscopy. A Systematic Review. 2016; 65: 607-15.

5. Ward S.T., Mohammed M.A., Walt R., et al. An Analysis of the Learning Curve to Achieve Competency at Colonoscopy. JETS. 2014; 63: 1746-54.

6. Sedlack R.E. The Mayo Colonoscopy Skills Assessment Tool: validation of a unique instrument to assess colonoscopy skills in trainees. Gastrointest Endosc. 2010; 72 (6): 1125-33.

7. Schindler R. Gastroscopy: the endoscopic study of gastric pathology. University of Chicago Press. 1937: 74-5.

8. Greenwald D., Cohen J. Evolution of Endoscopy Simulators and Their Application. Gastrointest Endoscopy. 2006; (16): 389-406.

9. Williams C.B., Baillie J., Gillies D.F., et al. Teaching gastrointestinal endoscopy by computer simulation: a prototype for colonoscopy and ERCP astrointestinal endoscopy. American Society for Gastrointestinal Endoscopy.1990; 36 (1): 49-54.

10. Lucero R.S., Zarate J.O, Espinella F., et al. Introducing digestive endoscopy with the ‘‘SimPrac-EDF y VEE’’ simulator, other organ models and mannequins: teaching experience in 21 courses attended by 422 physicians. Endoscopy. 1995; 27: 93-100.

11. David J., Kun L., Robert H., et.al. Virtual Bronchoscopy. Relationships of Virtual Reality Endobronchial Simulations to Actual Bronchoscopic Find1ngs. CHEST. 1996; 109: 549-53.

12. Aabakken L., Adamsen S., Kruse A., et al. Performance of a Colonoscopy Simulator: Experience from a Hands-On Endoscopy Course. Endoscopy. 2000; 32 (11): 911-13.

13. Sweet R., Porter J., Oppenheimer P., et.al. Simulation of Bleeding in Endoscopic Procedures Using Virtual Reality. Endourology. 2002; 16 (7): 451-55.

14. Neumann M., Siebert T., Rausch J., et al. Scorecard endoscopy: a pilot study to assess basic skills in trainees for upper gastrointestinal endoscopy. Langenbecks Arch Surg. 2003; 387: 386-91.

15. Hochberger J., Euler K., Naegel A., et al. The Compact Erlangen Active Simulator for Interventional Endoscopy: A Prospective Comparison in Structured Team-Training Courses on ‘Endoscopic Hemostasis’ for Doctors and Nurses to the ‘Endo-Trainer’Model. Scand J Gastroenterol. 2004; 9: 895-902.

16. Kiesslich R., Moenk S., Reinhardt K. et.al. Combined Simulation Training: A New Concept and Workshop is Useful for Crisis Management in Gastrointestinal Endoscopy. Gastroenterol. 2005; 43: 1031-9.

17. Long V., Kalloo N. AccuTouch Endoscopy Simulator: Development, Applications and Early Experience. Gastrointest Endoscopy Clin N Am. 2006; 16: 479-87.

18. Sedlack R.E, Kolars J.C, Alexander J.E. Computer simulation training enhances patient comfort during endoscopy. Clin Gastroenterol Hepatol. 2004; 2: 348-52.

19. Verdaasdonk E.G.G., Stassen L.P.S., Schijven M.P., et al. Construct validity and assessment of the learning curve for the SIMENDO endoscopic simulator. Surg Endosc. 2007; 21: 1406-12.

20. Koch A.D., Haringsma J., Schoon E.J., et. al. А second-generation virtual reality simulator for colonoscopy: validation and initial experience. Endoscopy. 2008; 40: 735-8.

21. Phitayakorn R., Marks J.M., Reynolds H.L., et al. Expert benchmark for the GI Mentor II. Surg Endosc.2008; 23: 611-4.

22. Ferlitsch A., Schoefl R., Puespoek A., et al. Effect of virtual endoscopy simulator training on performance of upper gastrointestinal endoscopy in patients: a randomized controlled trial. Endoscopy. 2010; 42: 1049-56.

23. Waschke K.A., Coyle W. Advances and Challenges in Endoscopic Training. Gastroenterology. 2018; 54: 1985-92.

24. Hann A., Walter B.M., Mehlhase N., et. al. Virtual reality in GI endoscopy: intuitive zoom for improving diagnostics and training. Gut. 2019; 68 (6): 957-9.

25. Schmalz C., Forster F., Schick A., et al. An endoscopic 3D scanner based on structured light. Med Image Anal. 2012; 16: 1063-72.

26. Parot V., Lim D., González G., et al. Photometric stereo endoscopy. J Biomed Opt 2013; 18: 076017.

27. Siddiqui U.D., Aslanian H.R. The New Virtual Reality: Advanced Endoscopy Education in the COVID‑19 Era. Digestive Diseases and Sciences. 2020; 65 (7): 1888-91.

28. Kwon K., Park J.S. Virtual Anatomical and Endoscopic Exploration Method of Internal Human Body for Training Simulator. J Korean Med Sci. 2020; 35 (12): 1-11.

29. Koo С.S., Siah K.T.H., Koh C.J. Endoscopy training in COVID-19: Challenges and hope for a better age. J Gastroenterol Hepatol. 2021; 36 (10): 1-5.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Балкизов Залим Замирович
Генеральный секретарь Российского общества специалистов медицинского образования, директор Института подготовки специалистов медицинского образования ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, профессор кафедры профессионального образования и образовательных технологий ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, генеральный директор компании ГЭОТАР-Мед, Советник Президента Национальной медицинской палаты, Москва, Российская Федерация

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»