Evaluating the effects of comprehensive simulation on central venous catheterization training: a comparative observational study
Haroula M. Tzamaras, Dailen Brown, Jessica Gonzalez-Vargas, Jason Moore & Scarlett R. Miller
BMC Medical Education volume 24, Article number: 745 (2024)
背景
超音波ガイド下中心静脈カテーテル留置術（US-IJCVC）のような複雑な医療手技では、医師の経験レベルが合併症発生の可能性に影響するため、シミュレーションに基づくトレーニング（SBT）が不可欠である。
ダイナミック・ハプティック・ロボティック・トレーナー (DHRT) の詳細
DHRTは、超音波ガイド下中心静脈カテーテル挿入（US-IJCVC）の訓練を目的としたシミュレーターです。従来のマネキントレーナーに比べ、よりリアルなフィードバックを提供し、特に針の挿入に焦点を当てたトレーニングが可能です。DHRTは、医師の経験レベルが手技の成功率に大きな影響を与える中心静脈カテーテル挿入の訓練において重要な役割を果たします。
構成と機能
ハプティックロボットアーム: これは使用者に物理的なフィードバックを提供し、実際の手技感覚を模倣します。
シミュレーション超音波画面: 針の位置や血管の映像を表示し、実際の超音波ガイド下手技の練習を可能にします。
模擬超音波プローブ: 実際のプローブと同様に操作でき、リアルな訓練体験を提供します。
パーソナライズド学習インターフェース: 各ユーザーのパフォーマンスに基づいて、自動的にフィードバックを提供します。これには、針の角度、挿入回数、吸引速度、針の中心位置などのメトリクスが含まれます。
・DHRTは以下のステップに対応したトレーニングを提供します：
超音波ガイド下針挿入: 針の角度、挿入の深さ、正しい位置への導入などのフィードバックが提供されます。
模擬患者ケース: 17種類の異なる患者ケースが用意されており、頸静脈のサイズや深さ、位置が異なります。
拡張版DHRT+の追加機能
完全なCVCキット: ガイドワイヤー、ディレーター、カテーテル、スカルペル、縫合糸などの使用を含む手技全体の訓練が可能です。
反応性インターフェース: 患者のバイタルサインが手技の進行に応じて変化し、よりリアルな状況を再現します。
自動フィードバック: コンピュータービジョンとセンサーを使用して、ツールの使用順序や精度を追跡し、訓練後にグラフィカルユーザーインターフェースを介してフィードバックを提供します。
本研究では、DHRT +が研修医の自己効力感およびCVC技能の向上に及ぼす影響を、DHRT単独での研修と比較して評価する。
方法
47名の研修医がDHRTの研修を修了し、59名の研修医がDHRTおよびDHRT +の包括的な研修を受けた。 各研修医は、シミュレータによるトレーニングの前後に中心静脈ライン自己効力感調査（CLSE）に回答した。
結果
RQ1: Comprehensive Trainingの効果
経済性の時間と動き: DHRTのみのグループと比べて、経済性の時間と動きには有意な差は見られませんでした (U = 1466.5, z = 0.696, p = 0.486)。
24の二分法項目: Bonferroni修正を適用し、誤差率調整α値を0.002としました。DHRT+グループが実践した項目の1つ、「カテーテルからの血液の吸引」は、DHRTのみのグループと比較して有意に異なりました (χ2 = 11.229, p < 0.001)。この項目は、Comprehensive Trainingグループの81％が合格したのに対し、DHRTのみのグループでは50％が合格しました。
挿入試行回数: Mann-Whitney Uテストで有意な差は見られませんでした (U = 1101.5, z = -0.401, p = 0.688)。
その他の二分法項目: 「同意を口頭で伝える」項目は、Comprehensive Trainingグループの86.4％が合格し、DHRTのみのグループでは53.2％が合格しました (χ2 = 14.252, p < 0.001)。
RQ2: 自己効力感の違い
Bonferroni修正を適用し、家族誤差率を0.0026としました。GEE分析により、すべての変数で有意な変化が見られました (p < 0.001)。
「カテーテルを縫合で固定する」: DHRT+グループ (Md = 4) はDHRTのみのグループ (Md = 3) よりも有意に高かった (Wald χ2 = 16.343, p < 0.001)。
「適切な順序で機器を使用する」: DHRT+グループ (Md = 4) はDHRTのみのグループ (Md = 3) よりも有意に高かった (Wald χ2 = 12.258, p < 0.001)。
「複数回の試行で針を挿入する」: 事後解析により、訓練前の自己効力感はDHRTグループが高かったが、訓練後には有意差が見られませんでした。
考察
US-IJCVCチェックリスト: Comprehensive Trainingグループは、「同意を口頭で伝える」と「カテーテルからの血液の吸引」で有意に良い成績を収めましたが、他の項目では有意差が見られませんでした。
自己効力感: Comprehensive Trainingグループは、「適切な順序で機器を使用する」と「カテーテルを縫合で固定する」の自己効力感が有意に高かった。
全体的なパフォーマンス: Comprehensive Trainingは、学習と自己効力感の向上において有望な方法であることが示唆されましたが、さらなる実験と大規模なサンプルサイズでの検証が必要です。
結論
SBTに包括的トレーニングを統合することで、学習効果と自己効力感の両面でUS-IJCVC教育を改善できる可能性がある。
