InterFACE-AR-järjestelmän arviointi kardiopulmonaalipysähdyksen varalta: monikeskus, satunnaistettu kontrolloitu tutkimus (InterFACE-AR)

Johdanto Kardiopulmonaalista elvytyshoitoa (CPR) tarjotaan joka vuosi tuhansille potilaille, jotka kärsivät sydänpysähdyksistä (CPA) Pohjois-Amerikassa. Ohjeiden mukaisen peruselintuen (BLS) ja edistyneen elämän elämisen tuen (ALS) tarjoaminen parantaa potilaiden tuloksia sydämenpysähdyksen jälkeen. Valitettavasti terveydenhuollon tarjoajien on vaikea suorittaa johdonmukaisesti ohjeiden mukaisia ​​BLS4-, 5- ja ALSuring-sydänpysähdyksiä sairaalassa. Poikkeamat American Heart Associationin (AHA) elvytysohjeista liittyvät eloonjäämisen vähenemiseen sairaalassa tapahtuneen sydämenpysähdyksen jälkeen, mikä merkitsee pakottavaa tarvetta suunnitella, arvioida ja toteuttaa uusia strategioita BLS- ja ALS-hoidon parantamiseksi.

Viiveet adrenaliinin antamisessa, viivästykset defibrillaatiossa, lääkkeen annosteluvirheet ja virheet taustalla olevan tilan tunnistamisessa ja hoidossa ovat yleisiä poikkeamia elvytysohjeista, jotka liittyvät sydämenpysähdyksen aiheuttamiin potilaiden huonoihin tuloksiin. Aiemmat tutkimukset osoittavat elvytystiimin jäsenten suuren henkisen työmäärän merkittävänä syynä protokollapoikkeamiin. Elvytyksen dynaaminen luonne on merkittävä haaste tiimijohtajille, jotka osallistuvat monimutkaiseen kognitiiviseen prosessiin, joka johtaa erittäin korkeaan henkiseen työmäärään, mikä johtaa huonoon päätöksentekoon ja virheisiin. Tiimin jäsenten henkisen työtaakan vähentäminen antamalla päätöksentekotukea elvytysvaiheessa voi mahdollisesti parantaa hoidon laatua sydänpysähdyksen aikana. Tutkimustiimimme pyrkii ratkaisemaan nämä ongelmat suunnittelemalla uuden järjestelmän, joka yhdistää lisätyn todellisuuden (AR) ja näyttöpohjaisen teknologian päätöksenteon tukemiseksi elvytystiimeille sydänpysähdyksen aikana.

Kognitiiviset apuvälineet ovat päätöksenteon tukityökaluja, jotka tarjoavat kehotteita, jotka kannustavat muistamaan tietoa ja vapauttavat siten henkisiä resursseja halutun käyttäytymisen todennäköisyyden lisäämiseksi. Kognitiivisia apuvälineitä on kokeiltu eri muodoissa käytettäviksi elvytyksessä, mukaan lukien taskureferenssikortit ja digitaaliset sovellukset. Sydämenpysähdystapahtumien aikana käytetyn kognitiivisen avun simulaatioon perustuvat tutkimukset ovat osoittaneet, että ohjeiden noudattaminen on parantunut, kriittisten tehtävien suorittamiseen kuluva aika on pidentynyt ja kriittisten virheiden määrä on vähentynyt. Valitettavasti nykyisissä taskuviitekorteissa ja mobiilisovelluksissa on merkittäviä puutteita – ne kaikki edellyttävät palveluntarjoajia hakemaan sisältöä tunnistaakseen asiaankuuluvat tiedot. Tämä häiritsee ja lisää henkistä työtaakkaa - mikä johtaa heikentyneeseen viestintään ja huonoon tilannetietoisuuteen - jotka molemmat aiheuttavat viivästyksiä ja virheitä hoidossa.

Lisätty todellisuus (AR) ja näyttöruudut voivat korjata nämä puutteet. Lisätty todellisuus voi tarjota yksilöllistä, roolikohtaista ohjausta henkisen työtaakan vähentämiseksi. kliinisessä ympäristössä oleva näyttö voi tarjota tietoa koko tiimille viestintä- ja tilannetietoisuuden parantamiseksi.

Päähän kiinnitettävää laitetta käyttävä lisätty todellisuus mahdollistaa osallistujien vuorovaikutuksen todellisen ympäristön kanssa ja samalla näyttää kolmiulotteisia interaktiivisia kuvia käyttäjän näkökentässä häiritsemättä normaalia näköä. AR-pohjaiset kognitiiviset apuvälineet mahdollistavat nopean päätöksenteon tarjoamalla kliinisesti merkityksellisiä kehotteita ja tukemalla ennakoivaa käyttäytymistä luetteloimalla tulevat tehtävät. Tutkimusryhmämme suorittamat tutkimukset ovat osoittaneet, että AR-laite, joka tarjoaa kliinistä ohjausta ryhmän johtajalle, parantaa lasten ja vastasyntyneiden elvytysohjeiden noudattamista, mutta ei lyhentänyt epinefriiniin tai defibrillaatioon kuluvaa aikaa. Näissä tutkimuksissa AR-järjestelmät olivat täysin riippuvaisia ​​ryhmän johtajalta AR-laitteen kautta kerätyistä tiedoista kliinisen ohjeen määrittämiseksi. Tämä lisääntynyt tiiminvetäjän työtaakka, joka vaikutti viivästyksiin tehtävien suorittamisessa. Uutta järjestelmää suunnitellessamme yleistavoitteemme on vähentää henkistä työtaakkaa tarjoamalla roolikohtaista ja oikea-aikaista tietoa tärkeimmille ryhmän elvytystiimin jäsenille. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi kehitimme mobiilisovelluksen (esim. Guide Pad -sovellus), jota kartoittaa sairaanhoitaja ja joka opastaa keskeneräisissä tehtävissä, kun kartoitushoitaja syöttää valmiita tehtäviä. Guiding Pad -sovellus on liitetty suureen nestekidenäyttöön (LCD) elvytyshuoneessa ja tarjoaa yhteistyöalustan, jota käytetään terveydenhuollon tarjoajien tukemiseen sydänpysähdyksen hallinnassa - nimeltään InterFACE (Interconnected and Focused Mobile Applications in the Patient Care Environment). LCD-näytön integrointi mahdollistaa sydämenpysähdysalgoritmin ja suoritettujen tehtävien jatkuvan luettelon näyttämisen, minkä uskomme edistävän viestintää ja yhteistä tilannetietoisuutta. AR-laitteisiin liitettynä Guiding Pad -sovellus mahdollistaa roolikohtaisen päätöstuen jakamisen AR-laitetta käyttävän palveluntarjoajan kanssa.

Ehdotetussa tutkimuksessa arvioimme tehostetun InterFACE-AR-järjestelmän vaikutuksia. Se tarjoaa roolikohtaista päätöksentekotukea ryhmän johtajalle ja lääkityssairaanhoitajalle AR-laitteiden avulla ja samalla optimoi tiimin tilannetietoisuutta näyttämällä etenemissuunnitelman potilaan hoitoon. LCD-näytöllä (kuva 1). Kliiniset tiedot kerätään mobiilisovelluksesta kartoitussairaanhoitajan käyttämälle tabletille. Kokeilun tavoitteena on arvioida InterFACE-AR-komponenttien yksilöllistä ja yhdistettyä tehokkuutta (esim. AR-laitteet ja LCD-näyttö) AHA-elvytysohjeiden noudattamisesta simuloidun sydämenpysähdyksen aikana suorittamalla satunnaistettu kontrolloitu koe tekijäpohjaisella suunnittelulla.

Ensisijaisena tavoitteena on selvittää lastenterveydenhuollon tiimien kesken, onko AR-laitteiden käyttö yksin (ryhmänjohtajalle ja lääkityshoitajalle), LCD-näyttö yksin vai AR-laitteet ja LCD-näyttö yhdistettynä (ts. InterFACE-AR) AHA-taskuviitekorttia (kontrollia) käyttäviin ryhmiin verrattuna parantaa AHA-elvytysohjeiden noudattamista. Toissijaisena tavoitteemme on määrittää AR-laitteiden, LCD-näytön ja koko InterFACE-AR-järjestelmän vaikutus palveluntarjoajan työkuormaan, kognitiiviseen kuormitukseen, johtajuuteen ja ryhmätyökäyttäytymiseen, elvytyskäytössä käytettyyn kielen tyyppeihin ja malleihin, kliiniseen suorituskykyyn (esim. taukojen lukumäärä ja tyypit elvytystoiminnassa) ja kuvailla käyttäjäkokemuksia InterFACE-AR:n komponenteista.

MENETELMÄT Suoritamme prospektiivisen, simulaatioon perustuvan satunnaistetun kontrolloidun kokeen tekijätutkimussuunnitelmalla. Simulaatioon perustuvan tutkimuksen etuna on, että tutkimuskysymyksiin vastataan ilman riskiä potilaille. Eettinen hyväksyntä hankitaan kaikilla toimipaikoilla. Osallistujat rekrytoidaan tutkimukseen viiden hengen ryhmissä, jotka koostuvat ryhmänjohtajasta, kartoitussairaanhoitajasta, lääkityshoitajasta ja kahdesta vuodelääkäristä, jotka suorittavat elvytystä. Kaksi tutkijaa, jotka esittävät käsikirjoitettuja rooleja hengitysteiden tarjoajana ja CPR Coachina, liittyy kuhunkin ryhmään seitsemän terveydenhuollon tarjoajan elvytystiimin muodostamiseksi. Näyttelijät koulutetaan menetelmillä, joita on käytetty menestyksekkäästi aikaisemmissa monikeskuskokeissa. Osallistujatiimit hallitsevat yhtä kardiopulmonaalipysähdyksen simulaatioskenaariota käyttämällä satunnaistuksen aikana määritettyä erityistä koeinterventiota.

Tekijätutkimussuunnitelmamme arvioi kahden päätöksenteon tukemiseen suunniteltujen interventioiden yksilöllisen ja synergistisen vaikutuksen: (a) Lisätyn todellisuuden laitteet ryhmän johtajalle ja lääkityshoitajalle; ja (b) LCD-näyttö.

Interventio A: Lisätyn todellisuuden laitteet – Guiding-Pad-sovelluksesta kerätyt tiedot syötetään kahteen AR-laitteeseen (esim. tiiminvetäjä ja lääkityshoitaja), joka tarjoaa roolikohtaista päätöstukea näille kahdelle palveluntarjoajalle.

Interventio B: LCD-näyttö - Guiding-Pad-sovelluksesta kerätyt tiedot syötetään LCD-näyttöön, joka asennetaan seinälle selkeästi koko elvytystiimin nähtäville.

Interventio C: InterFACE-AR System - Guiding-Pad-sovelluksesta kerätyt tiedot syötetään kahteen AR-laitteeseen (esim. tiimin johtaja ja lääkityshoitaja) tarjoamaan roolikohtaista päätöksentekoa ja LCD-näyttöön selkeästi koko elvytystiimin näkemään.

Kontrolliryhmä: AHA Pocket Reference Card - kaikilla osallistujilla on pääsy AHA-taskuviitekorttiin, joka on yleisimmin käytetty kognitiivinen apuväline elvyttämisen aikana.

Satunnaistamisen jälkeen kaikki osallistujat näkevät standardoidun orientaatiovideon, joka kuvaa kliinistä ympäristöä, laitteita, nuken toimintoja ja osallistujan rooleja. Videosisältöä räätälöidään siten, että se sisältää opastuksen kullekin ryhmälle määrättyyn interventioon, ja sitä seuraa 15 minuutin pöytäharjoittelusimulaatio, jossa osallistujilla on mahdollisuus käyttää osoitettua interventiota tarjoajarooleissaan suorittamalla sydämenpysähdysskenaarion istuessa. pöydässä. Esimerkiksi InterFACE-AR-ryhmään osallistujat tekevät pöytäsimulaation lääkityssairaanhoitajan ja tiiminvetäjän kanssa AR-laitteella, kartoittaa sairaanhoitajan Guiding Pad -sovelluksella ja LCD-näytön, joka näkyy koko tiimille. Kontrolliryhmään nimetyt osallistujat osallistuvat pöytäsimulaatioon käyttämällä AHA-taskuviitekorttia.

Kaikille osallistujille suoritetaan 18 minuutin kardiopulmonaalipysähdyksen simulaatioskenaario (kammiotakykardiasta kammiovärinästä pulssittomaan sähköiseen toimintaan), ja Zoll R -sarjan palautedefibrillaattori kerää elvytyslaatutietoja. Kaikissa rekrytointipaikoissa käytetään identtistä lasten nukkea (SimJuniorTM, Laerdal Corporation), joka on erityisesti suunniteltu ja kalibroitu elvytyskoulutukseen. Kaikki simulaatioskenaariot standardoidaan tiukasti käyttämällä skenaariomallia, jossa on hyvin käsikirjoitetut näyttelijän roolit ja potilaan eteneminen. Skenaarion valmistumisen jälkeen osallistujat täyttävät NASA-TLX-kyselyn, käyttäjäkokemuskyselyn, järjestelmän käytettävyystutkimuksen, teknologian hyväksymismallitutkimuksen ja STAI-tutkimuksen. Skenaariot videoidaan lintuperspektiivistä sängyn jalustasta ja teräväpiirtotoimintakameroilla, joita johtaja ja lääkityshoitaja pitävät vapaana. Istunnon jälkeen kaikki osallistujat saavat koulutuksellisen debriifingin, jossa käsitellään suorituskykyongelmia käyttämällä yhdistelmämenetelmää.

Satunnaistaminen tapahtuu ryhmän tasolla, jaoteltuna tutkimuspaikan ja ryhmän johtajan sukupuolen mukaan (varmistaakseen tasapuolisen sukupuolen jakautumisen molemmissa käsissä), ja se suoritetaan neljän hengen ryhmissä, jotta varmistetaan ryhmien tasainen jakautuminen tutkimusryhmien kesken. Satunnaistuspaketit valmistetaan keskitetyllä tutkimuspaikalla verkkopohjaisella satunnaislukugeneraattorilla (esim. www.sealedenvelope.com). Kullekin paikkakunnalle toimitettavat peräkkäin numeroidut rekrytointipaketit sisältävät sinetöityjä läpinäkymättömiä kirjekuoria (eli yhden kirjekuoren ryhmää kohden), joissa on tutkimusryhmän tehtävät ja yksilölliset tunnistekoodit osallistujille.

Otoskoon arvio perustuu ensisijaiseen tulosmittaan. Otoskoon arviossa oletetaan, että kahden eri toimenpiteen päävaikutukset ensimmäiseen epinefriiniannokseen kuluvaan aikaan käsittäisivät kaksi ensisijaista vertailua. Bonferroni-säädöt huomioiden p < 0,025 katsottiin tilastollisesti merkitseväksi. Aika ensimmäiseen epinefriiniannokseen oli aiemmin raportoitu olevan noin 165 sekuntia keskihajonnan ollessa 60 sekuntia. Pyrimme lyhentämään ensimmäiseen epinefriiniannokseen kuluvaa aikaa 120 sekuntiin, mikä liittyy lasten sydämenpysähdyksen parantuneisiin kliinisiin tuloksiin10. Jos oletetaan samanlaista vaihtelua kumpaakin interventiota saaneiden ryhmien välillä, jotta havaittaisiin 45 sekunnin ero ensimmäisen epinefriiniannoksen antamisessa, teholla 0,8 ja merkitsevyystasolla 0,025 jokaiselle vertailulle, vaadittu otoskoko on 68 ryhmää. (17 joukkuetta tutkimusryhmää kohti). Aiempien kokemustemme simulaatiopohjaisesta tutkimuksesta perusteella arvioimme, että 15 % puuttuvista tiedoista johtuu teknisistä ongelmista. Puuttuvien tietojen vuoksi pyrimme rekrytoimaan yhteensä 80 tiimiä (20 tiimiä tutkimusryhmää kohden).

TILASTOANALYYSI Osallistujien demografiset ominaisuudet, mukaan lukien sukupuoli, sukupuoli, ammatti ja kokemus, raportoidaan käyttämällä kuvaavia tilastoja kaikista tutkimusryhmistä. Analyysit tehdään joukkueyksikössä. Käytämme monimuuttujaa lineaarista regressioanalyysiä arvioidaksemme molempien interventioiden vaikutusta ensisijaiseen ja toissijaiseen lopputulokseen ja sisällytämme vuorovaikutustermin malliin. Koska näiden kahden toimenpiteen vaikutukset eivät välttämättä ole additiivisia, raportoimme myös kunkin toimenpiteen vaikutuksen toisen toimenpiteen kullakin tasolla. Kaikki arviot interventiovaikutuksista raportoidaan keskimääräisinä eroina 95 %:n luottamusvälillä.