Integrovaná základní věda v rámci výukového návrhu školení rozpoznávání vzorů (AISC-ISF)

Pozadí:

Základem lékařského vzdělávání zůstává zajištění toho, aby se studenti medicíny a začínající lékaři stali dobrými diagnostiky. Po více než šest desetiletí se akademici a kliničtí lékaři snažili porozumět nejúspěšnějším diagnostickým strategiím uvažování a tomu, jak v těchto strategiích vzdělávat budoucí lékaře. Výzkum odhalil, že většina diagnostiků používá kombinaci rozpoznávání vzorů, deduktivního zpětného uvažování, tj. hledání symptomů nebo znaků, které ospravedlňují předběžnou diagnózu, a induktivních strategií uvažování dopředu, tj. analyzování nejpravděpodobnější diagnózy na základě znaků a symptomů. Existují určité důkazy na podporu začínajících lékařů, kteří jsou náchylnější k záměrným deduktivním a induktivním diagnostickým strategiím uvažování, zatímco zkušení lékaři obecně více spoléhají na rozpoznávání vzorů. Na rozdíl od nováčků odborníci obecně identifikují nejpravděpodobnější diagnózu na základě rozpoznávání vzorů, po nichž následuje záměrné a často nevědomé deduktivní uvažování, jehož cílem je ospravedlnit nebo vyloučit zjištěnou předběžnou diagnózu/y. Teorie duálního procesu nabízí vysvětlení pro tuto dvoustupňovou strategii uvažování, rozdělující lidské poznání do dvou systémů; intuitivní systém 1 (rozpoznávání vzorů) a záměrný a analytický deduktivní/indukční systém 2. Rozpoznávání vzorů (systém 1) je okamžité, často velmi přesné a vyžaduje nepatrné zdroje, i když bylo široce kritizováno za to, že je náchylné k nevědomým heuristickým předsudkům. Záměrné procesy systému 2 jsou pomalejší a vyžadují podstatně větší kognitivní zdroje než procesy systému 1. Procesy systému 2 jsou obecně považovány za méně náchylné k nevědomým zaujatostem, ačkoli několik zjištění naznačuje opak. Většina lidí dává přednost použití efektivního a nenáročného systému 1, kdykoli je to možné, a pouze aktivních procesů systému 2, když je to nezbytně nutné. Naneštěstí rozpoznávání vzorů (systém 1) v diagnostickém prostředí spoléhá na zkušenost se specifickou doménou, která je obecně nedostupná pro začínající lékaře, kteří se proto během diagnostiky spoléhají na výrazně náročnější operace systému 2. Několik autorů tvrdí, že pedagogové by měli zvážit výuku nebo podporu rozpoznávání vzorů, pokud je to možné, protože umožňuje přesnou, účinnou a méně náročnou diagnostiku. Realistické a rozsáhlé školení v rozpoznávání vzorů je možné v rámci lékařských specializací, které se spoléhají hlavně na vizuální zpracování, jako je patologie, radiologie a dermatologie. Velké knihovny případů s anotovanými rentgenovými snímky, patologickými preparáty nebo dermoskopickými snímky mohou být snadno dostupné pro praxi, což studentům umožňuje získat silné mentální reprezentace příslušných diferenciálních diagnóz před zahájením své klinické kariéry. Existuje rozsáhlá literatura o tom, jak usnadnit rozvoj silných mentálních reprezentací prostřednictvím tréninku rozpoznávání vzorů. Přestože je identifikace typů zlomenin kostí, buněčných abnormalit a kožních stavů důležitá, je nezbytné získat a zpracovat další znalosti, aby byl pacientům poskytnut správný léčebný režim. Umělá inteligence a trénovaní holubi (ano, holubi) zvládají obrazovou diagnostiku působivě dobře, přičemž několik autorů uvádí přesnosti na úrovni odborných lékařů. Na rozdíl od odborných lékařů však stroje a holubi v současné době nejsou schopni získat jeden nebo více složitých předkompilovaných skriptů nebo schémat specifických pro diagnózu z dlouhodobé paměti na základě jemných diagnostických vodítek, po kterých následuje záměrná analýza nejpravděpodobnější diagnózy a vhodná léčebná akce. . Teorie chorobných skriptů se pokouší vysvětlit tuto neuvěřitelnou operaci získávání a zpracování paměti prostřednictvím jednoduchého rámce. Skripty nemoci jsou definovány jako mentální reprezentace nebo schémata nemoci nebo nemoci, které obsahují podmínky umožňující, tj. demografické údaje a lékařskou historii, následky, tj. symptomy a prezentace nemoci/nemoci, a chyby, tj. biomedicínské vysvětlení následků a umožňujících stavů. . Když zkušený lékař rozpozná určitý vzorec umožňujících stavů, následků a chyb, aktivuje a získá jeden nebo více skriptů nemoci z dlouhodobé paměti, čímž odemkne všechny znalosti uložené v tomto skriptu, včetně fyziologie nemoci a vzájemně souvisejících skriptů ( diferenciální diagnózy). O vytváření a upevňování nemocí během lékařského a klinického výcviku je známo jen málo, ale přibývá důkazů ve prospěch kombinace základní fyziologie a anatomie (chyby) s demografiemi (umožňujícími podmínkami) a symptomy (důsledky) v instruktážním materiálu vzdělávacího programu. zásahy do medicíny. Zdá se, že základní koncepční porozumění kauzálním mechanismům zdravotního stavu pomáhá účastníkům školení konsolidovat a propojovat své chorobné skripty, což vede k rychlejší a přesnější aktivaci a využití skriptů. Pokud jsou kauzální mechanismy nebo "biomedicínská věda" zahrnuty do standardních výukových návrhů pro vnitřní lékařství, obsahujících klinickou manifestaci onemocnění, studenti dosahují výrazně lepších výsledků, zejména v opožděných testech a přenosových testech. Podobné pozitivní účinky na diagnostický výkon byly pozorovány, když byly „rozšířené“ základní vědecké popisy, které vysvětlují základní sociologické a behaviorální kauzální mechanismy, integrovány do výukového návrhu pro komplexní zdravotní stavy, které zahrnují kombinaci sociálních, somatických a psychologických problémů. Okamžitý a udržovaný diagnostický výkon a přenos znalostí se zlepší, pokud se do popisu kauzálních mechanismů zavedou biomechanické vizuální analogie kauzálních mechanismů. Pozitivní efekt integrace biomedicínské vědy se nejlépe využije, když se propojí s klasickými osnovami popisujícími klinické projevy nemocí. Pozitivní efekty klasické učebnicové diagnostiky na písemné případy se přenášejí i do vizuální diagnostiky, např. zubní radiologie a základní koncepční znalosti procedurálních dovedností, např. lumbální punkce. Integrace kauzálních vysvětlení vizuálních kritérií používaných ve vizuální diagnostice zvyšuje okamžitý i dlouhodobý diagnostický výkon studentů. Bylo zjištěno, že zlepšení diagnostického výkonu spojené s integrací biomedicínské vědy je odolné vůči kompromisům mezi rychlostí a přesností, což naznačuje, že silná reprezentace „chyb“ ve skriptu nemoci zvyšuje schopnost diagnostiků rychle a přesně aktivovat skript. Ačkoli se zdá, že základní vědecká vysvětlení se přenášejí napříč různými lékařskými modalitami, je důležité poznamenat, že vizuální diagnostika se výrazně liší od zbývajících diagnostických modalit. Když zkušení dermatologové vyšetřují kožní léze, okamžitě vytvoří celkový dojem, který vytvoří jednu nebo více předběžných diagnóz, které jsou obvykle velmi přesné. Následně se zapojí do strategie zpětného uvažování ve snaze najít rysy, které ospravedlňují nebo odmítají jejich předběžnou diagnózu. Globální dojem je výsledkem intuitivních operací systému 1, zatímco záměrná analýza diferenciálních diagnóz a vyhledávání funkcí je záměrnými operacemi systému 2. Přestože odborníci ze zbývajících klinických specializací, jako jsou internisté, neurologové a kardiologové, do značné míry spoléhají na rozpoznávání vzorů, jejich hodnocení jsou založena na vstupních údajích (příznaky, anamnéza, laboratorní testy atd.), které jsou shromažďovány záměrně a vyžadují větší stupeň procesů systému 2. na začátku procesu diagnostického uvažování. Vyšetřovatelé se domnívají, že tento rozdíl v „časovém bodě“, kdy rozpoznávání vzorů používají různé diagnostické specializace, by se měl odrazit ve vzdělávání různých specializací. Na základě těchto úvah by měl být optimální vzdělávací intervencí pro klinické lékaře, kteří se spoléhají hlavně na vizuální zpracování (dermatologie, patologie a radiologie), školení založené na konkrétních případech s přímou vizuální zpětnou vazbou spojené s učebním plánem se stručným a relevantním výukovým designem. Dříve zmíněné studie ukazují, že integrace základní vědy do takového vzdělávacího designu zlepšuje diagnostickou přesnost a přenos znalostí do podobných kategorií onemocnění. Dřívější studie vizuální diagnostiky však nedokázaly zjistit, zda zlepšený výkon po integraci základních věd zlepšuje rozpoznávání vzorů lékařů, záměrnou strategii vyhledávání funkcí nebo obojí. Vzdělávací intervence v rámci těchto studií byly krátké a zahrnovaly méně než 3 tréninkové případy na diagnózu, což vyšetřovatelé této studie považují za nízké s ohledem na vytváření mentálních reprezentací pro vizuální klasifikaci nemocí (rozpoznávání vzorů). A konečně, dřívější studie nezkoumaly vliv integrace základní vědy do výukového designu tréninkových intervencí pro vizuální diagnostiku a její vliv na chování při učení (celkové trvání a počet přístupů k výukovému materiálu), křivky učení (tvorba mentálních reprezentací) a získávání dovedností/znalostí. Vyšetřovatelé předpokládají, že zavedení základních vědeckých vysvětlení v rámci instruktážního návrhu případového školení ve vizuální diagnostice zlepší křivky učení studentů, uchovávání a získávání znalostí/dovedností po období vymývání. Pokud je nám známo, neexistují žádné předchozí studie, které by rozváděly účinek integrace biomedicínských vysvětlení vizuálních kritérií do prodloužené vzdělávací intervence založené na případu zaměřené na trénink dovedností studentů v rozpoznávání vzorů.Uznáváme, že učení se může lišit, když se zaměřujeme na začínající a pokročilejší studenty a že okamžité výkony ne vždy předpovídají dlouhodobé výsledky učení, je to důležitá mezera ve výzkumu, kterou je třeba zaplnit.

Výzkumná otázka:

Jaký je účinek integrace biomedicínských kauzálních vysvětlení vizuálních kritérií ve skupině studentů medicíny s omezeným dermatologickým vzděláním během prodlouženého tréninkového programu zaměřeného na rakovinu kůže do vizuálního rozpoznávání vzorů ve srovnání s identickým návrhem výuky bez biomedicínských vysvětlení? Jak ovlivní přesun kognitivních zdrojů studentů od procvičování rozpoznávání vzorů směrem k porozumění vzoru jejich chování při učení, křivku učení (přesnost a čas na diagnózu) a získávání dovedností v rozpoznávání vzorů po období vymývání?

Metoda:

Studie bude provedena jako randomizovaná kontrolovaná studie s alokačním poměrem 1:1. Zapsaní účastníci musí být aktivně zapsáni na Fakultě zdravotnictví a lékařských věd Univerzity v Kodani a musí mít složené zkoušky ze základní histopatologie a buněčné fyziologie. Kritéria vyloučení jsou dřívější školení v dermoskopii nebo diagnostice rakoviny kůže obecně. Bude přijato minimálně 60 studentů. Všichni účastníci si musí stáhnout mobilní aplikaci (Dermloop) obsahující vzdělávací materiál. Během registrace budou účastníci požádáni, aby vyplnili informace týkající se jejich demografických údajů, zadali šestimístný zkušební kód a podepsali digitální souhlas. Po registraci budou účastníci automaticky náhodně rozděleni do základní vědecké nebo celovečerní skupiny. Během studie všichni účastníci dokončí čtyři kroky (viz obrázek):

1. Předběžná zkouška
2. Digitální školení v diagnostice rakoviny kůže se soustředilo na sedm diferenciálních diagnóz (névy, melanom, seboroické keratózy/solární lentigo, bazaliom, dermatofibromy a vaskulární léze), které pokrývají 7 dní. Výukový materiál se mezi oběma studijními skupinami liší. Základní vědecká skupina bude mít přístup k modulům, které popisují charakteristická vizuální kritéria pro každou diagnózu a jejich základní histopatologickou příčinu. Skupina funkcí bude číst identické popisy vizuálních kritérií bez vysvětlení základních kauzálních mechanismů.
3. Rekvalifikační sezení
4. Retenční test

Předběžná zkouška:

Předtest se skládá z 12 náhodně vybraných položek (koeficient zobecnění 0,7) z knihovny testovaných položek (n= 25 položek) se stanoveným průkazem platnosti pro diagnostiku rakoviny kůže.

Digitální trénink:

Seminář sestává z úvodu a prezentace šesti diagnóz (névy, melanom, seboroické keratózy/solární lentigo, bazaliom, dermatofibromy a vaskulární léze).

Úvod Úvod obsahuje krátký písemný úvod o diagnostice rakoviny kůže a šesti diagnózách, které budou zahrnuty do vzdělávací intervence. Účastníci budou požádáni, aby si stručně přečetli různá dermoskopická kritéria, která jsou charakteristická pro sedm diagnóz.

Případová praxe

Účastníci budou požádáni, aby procvičili 500 kožních lézí během 7 dnů. Školení se skládá z kvízů s přímou zpětnou vazbou. Účastníci budou požádáni, aby diagnostikovali kožní léze na základě věku a pohlaví pacienta, klinického obrazu, dermoskopického obrazu a umístění kožní léze. Účastníci dostanou okamžitou zpětnou vazbu po jejich výběru diagnózy. Zpětná vazba se skládá z jejich diagnózy, správné diagnózy, přístupu k instruktážnímu návrhu obou diagnóz a schopnosti přepínat mezi snímky a lokalizací. Každý kvíz má 10 případů a rozdělení diagnóz je v každém kvízu náhodné, ale s celkovým rozložením mezi 100 případy:

Distribuce diagnózy:

Melanom 20 % Nevi 20 % Seb. K./ Lentigo Solaris 20 % Dermatofibrom 10 % Bazaliom 10 % Hemangiom 10 % Spinocelulární karcinom. 10 %

Rekvalifikační kurz:

Po 14denním období vyřazení budou všichni účastníci požádáni o přístup k aplikaci a procvičení na dalších 100 případech do dvou dnů.

Retenční test:

Sedm dní po ukončení rekvalifikačního sezení budou účastníci požádáni o zodpovězení retenčního testu. Retenční test se skládá z 12 náhodně vybraných položek (koeficient zobecnění 0,7) ze stejné knihovny testovacích položek (n= 25 položek) použité pro předtest.

Primární výsledky:

Sklon a plató (pokud bylo dosaženo) počáteční křivky učení (přesnost a čas na diagnózu) Sklon a plató (pokud bylo dosaženo) sekundární křivky učení (přesnost a čas na diagnózu) po období vymývání

Sekundární výsledek:

Čas strávený čtením instruktážního materiálu Počet přístupů k instruktážnímu materiálu Změna výkonu od předběžného testu k retenčnímu testu.