Hodnocení systému InterFACE-AR pro kardiopulmonální zástavu: multicentrická, náhodně řízená zkouška (InterFACE-AR)

Úvod Kardiopulmonální resuscitace (KPR) je v Severní Americe každoročně poskytována tisícům pacientů trpících kardiopulmonálními zástavami (CPA). Poskytování základní podpory života (BLS) a pokročilé podpory života (ALS) v souladu s doporučenými postupy zlepšuje výsledky pacientů po zástavě srdce. Bohužel poskytovatelé zdravotní péče mají potíže s důsledným prováděním nemocniční srdeční zástavy BLS4, 5 a ALSuring v souladu s pokyny. Odchylky od resuscitačních směrnic American Heart Association (AHA) jsou spojeny se sníženým přežitím po srdeční zástavě v nemocnici, což signalizuje naléhavou potřebu navrhnout, vyhodnotit a implementovat nové strategie ke zlepšení poskytování péče o BLS a ALS.

Zpoždění v podávání epinefrinu, zpoždění defibrilace, chyby v dávkování léků a chyby v identifikaci a léčbě základního onemocnění představují běžné odchylky od resuscitačních směrnic spojených se špatnými výsledky pacientů po zástavě srdce. Předchozí studie poukazují na vysokou psychickou zátěž členů resuscitačního týmu jako hlavní přispěvatel k odchylkám od protokolu. Dynamická povaha resuscitace představuje významnou výzvu pro vedoucí týmů, kteří se zapojují do složitých kognitivních procesů, které vedou k extrémně vysoké duševní zátěži, což vede ke špatnému rozhodování a chybám. Snížení psychické zátěže členů týmu poskytnutím podpory při rozhodování během resuscitace může potenciálně zlepšit kvalitu péče při zástavě srdce. Náš výzkumný tým se snaží tyto problémy řešit navržením nového systému, který integruje rozšířenou realitu (AR) a technologii založenou na obrazovce, aby poskytl podporu při rozhodování resuscitačním týmům během kardiopulmonální zástavy.

Kognitivní pomůcky jsou nástroje na podporu rozhodování, které nabízejí podněty k vybavování si informací, čímž uvolňují mentální zdroje ke zvýšení pravděpodobnosti žádoucího chování. Kognitivní pomůcky byly vyzkoušeny v různých formách pro použití během resuscitace, včetně kapesních referenčních karet a digitálních aplikací. Simulační studie kognitivní podpory používané během událostí srdeční zástavy prokázaly lepší dodržování pokynů, kratší dobu pro dokončení kritických úkolů a sníženou míru kritických chyb. Stávající kapesní referenční karty a mobilní aplikace mají bohužel značné nedostatky – všechny vyžadují, aby poskytovatelé prohledávali obsah a identifikovali relevantní informace. To představuje rozptýlení a zvyšuje duševní pracovní zátěž - což má za následek zhoršenou komunikaci a špatné situační povědomí - což obojí způsobuje zpoždění a chyby v léčbě.

Rozšířená realita (AR) a obrazovky mají potenciál tyto mezery vyřešit. Rozšířená realita může představovat individualizované, role specifické vedení, které potenciálně snižuje duševní pracovní zátěž; zatímco obrazovka v klinickém prostředí může nabídnout informace celému týmu pro zlepšení komunikace a zlepšení situačního povědomí.

Rozšířená realita pomocí zařízení namontovaného na hlavě umožňuje interakci účastníka s reálným prostředím při zobrazování trojrozměrných interaktivních obrázků v zorném poli uživatele, aniž by narušovalo normální vidění. Kognitivní pomůcky založené na AR umožňují rychlé rozhodování tím, že poskytují klinicky relevantní výzvy a podporují předvídavé chování seznamem nadcházejících úkolů. Studie dokončené naším výzkumným týmem ukázaly, že AR zařízení poskytující klinické vedení vedoucímu týmu zlepšuje dodržování pokynů pro pediatrickou a neonatální resuscitaci, ale nedosahuje zlepšení doby do epinefrinu nebo defibrilace. V těchto studiích byly systémy AR zcela závislé na datech shromážděných od vedoucího týmu prostřednictvím zařízení AR pro stanovení klinického vedení. Toto zesílené pracovní vytížení vedoucího týmu, které přispělo ke zpoždění při dokončení úkolu. Při navrhování nového systému je naším zastřešujícím cílem snížit mentální zátěž poskytováním informací specifických pro roli a včasných informací klíčovým členům týmu resuscitačního týmu. K dosažení tohoto cíle jsme vyvinuli mobilní aplikaci (t.j. Aplikace Guiding Pad), kterou používá sestra provádějící mapování, která poskytuje pokyny k nevyřízeným úkolům, když sestra zadává dokončené úkoly. Aplikace Guiding Pad je propojena s velkým displejem z tekutých krystalů (LCD) v resuscitační místnosti a poskytuje platformu pro spolupráci používanou k podpoře poskytovatelů zdravotní péče při zvládání srdeční zástavy – nazvanou InterFACE (Interconnected and Focused Mobile Applications in the Patient Care Environment). Integrace LCD obrazovky umožňuje zobrazení algoritmu srdeční zástavy a průběžného seznamu dokončených úkolů, u kterých předpokládáme, že podpoří komunikaci a sdílené situační povědomí. Když je aplikace Guiding Pad připojena k zařízením AR, umožňuje sdílení podpory rozhodování v závislosti na roli s poskytovatelem, který nosí zařízení AR.

V navrhované studii vyhodnotíme dopad vylepšeného systému InterFACE-AR, který poskytuje podporu rozhodování vedoucímu týmu a medikační sestře prostřednictvím zařízení AR, a zároveň optimalizuje situační povědomí týmu zobrazením plánu péče o pacienty. na obrazovce LCD (obrázek 1). Klinická data budou shromažďována z mobilní aplikace na tabletu používaném ošetřovatelkou. Cílem studie je posoudit individuální a kombinovanou účinnost komponent InterFACE-AR (tj. AR zařízení a LCD obrazovka) na dodržování pokynů pro resuscitaci AHA během simulované srdeční zástavy provedením randomizované kontrolované studie s faktoriálním designem.

Primárním cílem je u pediatrických zdravotnických týmů určit, zda použití samotných zařízení AR (pro vedoucího týmu a medikamentózní sestru), samotné LCD obrazovky nebo kombinace zařízení AR a LCD obrazovky (tj. InterFACE-AR), ve srovnání se skupinami používajícími kapesní referenční kartu AHA (kontrola), zlepšuje dodržování pokynů pro resuscitaci AHA. Naším sekundárním cílem je určit dopad zařízení AR, LCD obrazovky a celého systému InterFACE-AR na pracovní zátěž poskytovatele, kognitivní zátěž, chování vůdců a týmové práce, typy a vzorce jazyka používaného během resuscitace, klinický výkon (např. počet a typy přestávek v KPR) a popis uživatelských zkušeností s komponentami InterFACE-AR.

METODY Provedeme prospektivní randomizovanou kontrolovanou studii založenou na simulaci s designem faktoriální studie. Výzkum založený na simulaci poskytuje výhodu zodpovězení výzkumných otázek bez rizika poškození pacientů. Etický souhlas bude získán na všech pracovištích. Účastníci budou přijati do studie v týmech po pěti, složených z vedoucího týmu, ošetřovatelky, zdravotní sestry a dvou lékařů u lůžka, kteří budou provádět KPR. Ke každé skupině se připojí dva výzkumní aktéři, kteří hrají roli poskytovatele dýchacích cest a trenéra KPR, aby tvořili resuscitační tým sedmi poskytovatelů zdravotní péče. Aktéři budou vyškoleni s metodikou úspěšně používanou v předchozích multicentrických studiích. Účastnické týmy budou řídit jeden scénář simulace kardiopulmonální zástavy za použití specifického zkušebního zásahu přiděleného během randomizace.

Náš návrh faktoriální studie posoudí individuální a synergický dopad dvou intervencí navržených tak, aby poskytovaly podporu při rozhodování: (a) Zařízení pro rozšířenou realitu pro vedoucí týmu a medikační sestru; a (b) LCD obrazovka.

Zásah A: Zařízení s rozšířenou realitou – data shromážděná z aplikace Guiding-Pad budou přiváděna do dvou zařízení AR (tj. vedoucí týmu a medikační sestra), která těmto dvěma poskytovatelům poskytne podporu při rozhodování specifickou pro danou roli.

Zásah B: LCD obrazovka – data shromážděná z aplikace Guiding-Pad budou přiváděna na obrazovku LCD, která bude připevněna na zeď, tak, aby ji viděl celý resuscitační tým.

Intervence C: InterFACE-AR System – data shromážděná z aplikace Guiding-Pad budou přiváděna do dvou zařízení AR (tj. vedoucí týmu a medikační sestra), aby poskytovali podporu při rozhodování specifickou pro danou roli, a na LCD obrazovku tak, aby ji viděl celý resuscitační tým.

Kontrolní skupina: Kapesní referenční karta AHA - všichni účastníci budou mít přístup ke kapesní referenční kartě AHA, která je nejčastěji používanou kognitivní pomůckou při resuscitaci.

Po randomizaci uvidí všichni účastníci standardizované orientační video popisující klinické prostředí, vybavení, funkčnost figuríny a role účastníků. Video obsah bude přizpůsoben tak, aby zahrnoval orientaci na intervenci přidělenou každé skupině, po níž bude následovat 15minutová stolní cvičná simulace, kde mají účastníci možnost využít přidělenou intervenci v roli poskytovatele tím, že projdou scénářem zástavy srdce v sedě. u stolu. Účastníci skupiny InterFACE-AR například provedou stolní simulaci s lékařskou sestrou a vedoucím týmu pomocí zařízení AR, zmapují sestru pomocí aplikace Guiding Pad a LCD obrazovku viditelnou pro celý tým. Účastníci zařazení do kontrolní skupiny se zúčastní stolní simulace pomocí kapesní referenční karty AHA.

Pro všechny účastníky bude spuštěn 18minutový simulační scénář kardiopulmonální zástavy (komorová tachykardie až ventrikulární fibrilace až bezpulsová elektrická aktivita), přičemž data o kvalitě KPR shromáždí zpětnovazební defibrilátor Zoll řady R. Všechna náborová místa budou využívat identickou dětskou figurínu (SimJuniorTM, Laerdal Corporation), speciálně navrženou a kalibrovanou pro trénink KPR. Všechny simulační scénáře budou přísně standardizovány pomocí šablony scénáře s vysoce napsanými rolemi herců a trpělivým postupem. Po dokončení scénáře účastníci vyplní průzkum NASA-TLX, dotazník uživatelské zkušenosti, průzkum použitelnosti systému, průzkum modelu přijetí technologie a průzkum STAI. Scénáře budou natáčeny z ptačí perspektivy u nohou postele a pomocí akčních kamer s vysokým rozlišením, které nosí vedoucí a medikamentózní sestra bez rukou. Po sezení se všem účastníkům dostane vzdělávacího debriefingu k řešení problémů s výkonem pomocí kombinovaného přístupu k debriefingu.

Randomizace bude probíhat na úrovni týmu, stratifikována podle místa studie a pohlaví vedoucího týmu (aby bylo zajištěno rovnoměrné rozdělení pohlaví v obou ramenech) a prováděna v blocích po 4, aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení týmů napříč studijními rameny. Randomizační balíčky budou připraveny na centrálním místě studie pomocí webového generátoru náhodných čísel (např. www.sealedenvelope.com). Postupně očíslované náborové balíčky poskytované pro každé pracoviště budou obsahovat zapečetěné neprůhledné obálky (tj. jednu obálku na tým) s přidělením studijních ramen a jedinečnými identifikačními kódy pro účastníky.

Odhad velikosti vzorku je založen na primárním měření výsledku. Odhad velikosti vzorku předpokládá, že hlavní účinky 2 různých intervencí na dobu do první dávky adrenalinu by zahrnovaly 2 primární srovnání. Při zohlednění Bonferroniho úprav bylo p < 0,025 považováno za statisticky významné. Čas do první dávky epinefrinu byl dříve hlášen jako přibližně 165 sekund se standardní odchylkou 60 sekund. Naším cílem je zkrátit dobu do první dávky adrenalinu na 120 sekund, což je spojeno se zlepšenými klinickými výsledky zástavy srdce u dětí10. Za předpokladu podobné variability mezi týmy, které podstoupily kteroukoli intervenci, k detekci rozdílu 45 sekund v čase podání první dávky adrenalinu, se sílou 0,8 a hladinou významnosti 0,025 pro každé srovnání, bude požadovaná velikost vzorku 68 týmů. (17 týmů na studijní větev). Na základě našich předchozích zkušeností s výzkumem založeným na simulaci jsme odhadli 15 % chybějících dat kvůli technickým problémům. Vzhledem k chybějícím údajům se snažíme přijmout celkem 80 týmů (20 týmů na studijní větev).

STATISTICKÁ ANALÝZA Demografické charakteristiky účastníků včetně pohlaví, pohlaví, profese a zkušeností budou hlášeny pomocí deskriptivních statistik ve všech větvích studie. Analýzy budou prováděny v jednotce týmů. Použijeme lineární regresní analýzu s více proměnnými k posouzení účinku obou intervencí na primární a sekundární výsledky a do modelu zahrneme interakční člen. Vzhledem k tomu, že účinky těchto dvou intervencí mohou být neaditivní, uvedeme také účinek každé intervence na každé úrovni druhé intervence. Všechny odhady účinků intervence budou vykazovány jako průměrné rozdíly s 95% intervaly spolehlivosti.