Évaluation du système InterFACE-AR pour l'arrêt cardio-pulmonaire : un essai contrôlé randomisé multicentrique (InterFACE-AR)

Introduction La réanimation cardio-respiratoire (RCR) est dispensée chaque année à des milliers de patients souffrant d'arrêts cardio-pulmonaires (ACP) en Amérique du Nord. La fourniture de soins de réanimation de base (BLS) et de réanimation avancée (ALS) conformes aux lignes directrices améliore les résultats pour les patients après un arrêt cardiaque. Malheureusement, les prestataires de soins de santé ont du mal à effectuer systématiquement des arrêts cardiaques à l'hôpital BLS4, 5 et ALSuring conformes aux lignes directrices. Les écarts par rapport aux directives de réanimation de l'American Heart Association (AHA) sont associés à une diminution de la survie suite à un arrêt cardiaque à l'hôpital, signalant un besoin urgent de concevoir, d'évaluer et de mettre en œuvre de nouvelles stratégies pour améliorer la prestation des soins du BLS et de la SLA.

Les retards dans l'administration de l'épinéphrine, les retards dans la défibrillation, les erreurs de dosage des médicaments et les erreurs dans l'identification et le traitement de l'affection sous-jacente représentent des écarts courants par rapport aux directives de réanimation associés à de mauvais résultats pour les patients suite à un arrêt cardiaque. Des études antérieures indiquent une charge de travail mentale élevée parmi les membres de l’équipe de réanimation comme facteur majeur des écarts de protocole. La nature dynamique de la réanimation présente un défi important pour les chefs d’équipe, qui s’engagent dans un processus cognitif complexe qui entraîne une charge de travail mental extrêmement élevée, conduisant à de mauvaises prises de décision et à des erreurs. Réduire la charge de travail mental des membres de l'équipe en fournissant une aide à la décision pendant la réanimation peut potentiellement améliorer la qualité des soins lors d'un arrêt cardiaque. Notre équipe de recherche vise à résoudre ces problèmes en concevant un nouveau système intégrant la réalité augmentée (AR) et la technologie basée sur écran pour fournir une aide à la décision aux équipes de réanimation lors d'un arrêt cardio-pulmonaire.

Les aides cognitives sont des outils d'aide à la décision qui présentent des invites pour encourager le rappel d'informations, libérant ainsi des ressources mentales pour augmenter la probabilité du comportement souhaité. Les aides cognitives ont été testées sous différentes formes pour être utilisées pendant la réanimation, notamment des cartes de référence de poche et des applications numériques. Des études basées sur la simulation sur l'aide cognitive utilisée lors d'arrêts cardiaques ont montré une meilleure adhésion aux lignes directrices, une amélioration du temps nécessaire pour accomplir les tâches critiques et une réduction du taux d'erreurs critiques. Malheureusement, les cartes de référence de poche et les applications mobiles existantes présentent des défauts importants : elles obligent toutes les fournisseurs à rechercher dans le contenu pour identifier les informations pertinentes. Cela crée une distraction et augmente la charge de travail mental – entraînant une communication altérée et une mauvaise conscience de la situation – ce qui entraîne des retards et des erreurs de traitement.

La réalité augmentée (AR) et les écrans d’affichage ont le potentiel de combler ces lacunes. La réalité augmentée peut présenter des conseils individualisés et spécifiques à un rôle pour potentiellement réduire la charge de travail mentale ; tandis qu'un écran d'affichage dans l'environnement clinique peut offrir des informations à toute l'équipe pour améliorer la communication et améliorer la connaissance de la situation.

La réalité augmentée utilisant un visiocasque permet aux participants d'interagir avec l'environnement réel tout en affichant des images interactives tridimensionnelles dans le champ de vision d'un utilisateur sans perturber la vision normale. Les aides cognitives basées sur la RA permettent une prise de décision rapide en fournissant des invites cliniquement pertinentes et en soutenant les comportements d'anticipation en répertoriant les tâches à venir. Des études réalisées par notre équipe de recherche ont montré qu'un dispositif AR fournissant des conseils cliniques au chef d'équipe améliore le respect des directives de réanimation pédiatrique et néonatale, mais n'a pas réussi à améliorer le délai d'administration de l'épinéphrine ou de la défibrillation. Dans ces études, les systèmes AR dépendaient entièrement des données collectées auprès du chef d'équipe via le dispositif AR pour déterminer les conseils cliniques. Cette charge de travail amplifiée du chef d'équipe, ce qui a contribué aux retards dans l'achèvement des tâches. Lors de la conception d'un nouveau système, notre objectif primordial est de réduire la charge de travail mental en fournissant des informations spécifiques au rôle et en temps opportun aux membres clés de l'équipe de réanimation. Pour atteindre cet objectif, nous avons développé une application mobile (c.-à-d. Application Guiding Pad), utilisée par l'infirmière chargée des dossiers, qui fournit des conseils sur les tâches en attente lorsque l'infirmière chargée des dossiers saisit les tâches terminées. L'application Guiding Pad s'interface avec un grand écran à cristaux liquides (LCD) dans la salle de réanimation, fournissant une plate-forme collaborative utilisée pour aider les prestataires de soins de santé pendant la gestion de l'arrêt cardiaque - appelée InterFACE (Interconnected and Focused Mobile Applications in the Patient Care Environment). L'intégration de l'écran LCD permet d'afficher l'algorithme d'arrêt cardiaque et une liste courante des tâches terminées, ce qui, nous l'espérons, favorisera la communication et la connaissance partagée de la situation. Lorsqu'elle est connectée à des appareils AR, l'application Guiding Pad permet de partager une aide à la décision spécifique à un rôle avec le fournisseur portant l'appareil AR.

Dans l'étude proposée, nous évaluerons l'impact d'un système amélioré, InterFACE-AR, qui fournit une aide à la décision spécifique au rôle du chef d'équipe et de l'infirmière spécialisée en médicaments via des dispositifs AR, tout en optimisant simultanément la connaissance de la situation de l'équipe en affichant une feuille de route pour les soins aux patients. sur l’écran LCD (Figure 1). Les données cliniques seront collectées à partir de l'application mobile sur une tablette utilisée par l'infirmière chargée du dossier. L'essai vise à évaluer l'efficacité individuelle et combinée des composants InterFACE-AR (c.-à-d. Dispositifs AR et écran LCD) sur le respect des directives de réanimation de l'AHA lors d'un arrêt cardiaque simulé en menant un essai contrôlé randomisé avec un plan factoriel.

L'objectif principal est de déterminer, parmi les équipes de soins pédiatriques, si l'utilisation d'appareils AR seuls (pour le chef d'équipe et l'infirmière en médicaments), de l'écran LCD seul, ou d'appareils AR et d'un écran LCD combinés (c.-à-d. InterFACE-AR), par rapport aux groupes utilisant la carte de référence de poche AHA (contrôle), améliore le respect des directives de réanimation de l'AHA. Nos objectifs secondaires sont de déterminer l'impact des appareils AR, de l'écran LCD et du système InterFACE-AR complet sur la charge de travail du prestataire, la charge cognitive, les comportements de leadership et de travail d'équipe, les types et modèles de langage utilisés pendant la réanimation, les performances cliniques (par ex. nombre et types de pauses dans la RCP) et pour décrire les expériences des utilisateurs avec les composants d'InterFACE-AR.

MÉTHODES Nous mènerons un essai contrôlé randomisé prospectif basé sur une simulation avec une conception d'étude factorielle. La recherche basée sur la simulation présente l'avantage de répondre aux questions de recherche sans risque de préjudice pour les patients. L’approbation éthique sera obtenue sur tous les sites. Les participants seront recrutés pour l'étude en équipes de cinq, composées d'un chef d'équipe, d'une infirmière chargée des dossiers, d'une infirmière en médicaments et de deux cliniciens de chevet qui effectueront la RCR. Deux acteurs de recherche, jouant les rôles scénarisés de prestataire de soins respiratoires et de coach en RCR, rejoindront chaque groupe pour constituer une équipe de réanimation composée de sept prestataires de soins de santé. Les acteurs seront formés avec une méthodologie utilisée avec succès lors d'essais multicentriques antérieurs. Les équipes de participants géreront un scénario de simulation d'arrêt cardio-pulmonaire, en utilisant l'intervention d'essai spécifique assignée lors de la randomisation.

Notre conception d'étude factorielle évaluera l'impact individuel et synergique de deux interventions conçues pour fournir une aide à la décision : (a) Appareils de réalité augmentée pour le chef d'équipe et l'infirmière en médicaments ; et (b) écran LCD.

Intervention A : Appareils de réalité augmentée - les données collectées à partir de l'application Guiding-Pad seront transmises à deux appareils AR (c.-à-d. chef d'équipe et infirmière en médicaments), qui fournira une aide à la décision spécifique au rôle de ces deux prestataires.

Intervention B : Écran LCD - les données collectées à partir de l'application Guiding-Pad seront transmises à l'écran LCD, qui sera monté sur un mur, bien en vue pour toute l'équipe de réanimation.

Intervention C : Système InterFACE-AR - les données collectées à partir de l'application Guiding-Pad seront transmises aux deux appareils AR (c'est-à-dire chef d'équipe et infirmière en traitement des médicaments) pour fournir une aide à la décision spécifique au rôle, et sur l'écran LCD, bien en vue pour toute l'équipe de réanimation.

Groupe témoin : AHA Pocket Reference Card - tous les participants auront accès à la carte de référence de poche AHA, qui est l'aide cognitive la plus couramment utilisée pendant la réanimation.

Après la randomisation, tous les participants visionneront une vidéo d'orientation standardisée décrivant l'environnement clinique, l'équipement, la fonctionnalité du mannequin et les rôles des participants. Le contenu vidéo sera personnalisé pour inclure une orientation sur l'intervention assignée à chaque groupe, suivie d'une simulation pratique sur table de 15 minutes où les participants ont la possibilité d'utiliser l'intervention assignée dans leur rôle de prestataire en parcourant un scénario d'arrêt cardiaque en position assise. à une table. Par exemple, les participants du groupe InterFACE-AR effectueront une simulation sur table avec l'infirmière en médicaments et le chef d'équipe utilisant l'appareil AR, l'infirmière chargée des dossiers utilisant l'application Guiding Pad et l'écran LCD visible par toute l'équipe. Les participants affectés au groupe témoin participeront à une simulation sur table à l'aide de la carte de référence de poche AHA.

Un scénario de simulation d'arrêt cardio-pulmonaire de 18 minutes (tachycardie ventriculaire à fibrillation ventriculaire à activité électrique sans pouls) sera exécuté pour tous les participants, avec des données de qualité de RCR collectées par le défibrillateur à rétroaction Zoll R Series. Tous les sites de recrutement utiliseront le mannequin pédiatrique identique (SimJuniorTM, Laerdal Corporation), spécialement conçu et calibré pour la formation en RCR. Tous les scénarios de simulation seront étroitement standardisés en utilisant un modèle de scénario avec des rôles d'acteur et une progression du patient hautement scénarisés. Une fois le scénario terminé, les participants répondront à l'enquête NASA-TLX, au questionnaire sur l'expérience utilisateur, à l'enquête sur l'utilisabilité du système, à l'enquête sur le modèle d'acceptation technologique et à l'enquête STAI. Les scénarios seront filmés sous un angle de vue à vol d'oiseau au pied du lit et par des caméras d'action haute définition portées mains libres par le chef et l'infirmière en médicaments. Après la session, tous les participants recevront un débriefing pédagogique pour résoudre les problèmes de performance en utilisant une approche de méthode mixte de débriefing.

La randomisation aura lieu au niveau de l'équipe, stratifiée par site d'étude et sexe du chef d'équipe (pour assurer une répartition égale du sexe dans les deux bras), et menée par blocs de 4 pour assurer une répartition uniforme des équipes dans les bras d'étude. Les packages de randomisation seront préparés sur un site d'étude central à l'aide d'un générateur de nombres aléatoires en ligne (par ex. www.sealedenvelope.com). Les packages de recrutement numérotés séquentiellement fournis pour chaque site contiendront des enveloppes opaques scellées (c'est-à-dire une enveloppe par équipe) avec les affectations des groupes d'étude et les codes d'identification uniques pour les participants.

L'estimation de la taille de l'échantillon est basée sur la mesure du résultat principal. L'estimation de la taille de l'échantillon suppose que les principaux effets des 2 interventions différentes sur le délai d'obtention de la première dose d'épinéphrine comprendraient les 2 comparaisons principales. En tenant compte des ajustements de Bonferroni, p < 0,025 a été considéré comme statistiquement significatif. Le temps nécessaire pour recevoir la première dose d'épinéphrine était auparavant d'environ 165 secondes avec un écart type de 60 secondes. Nous visons à améliorer le délai d'administration de la première dose d'épinéphrine à 120 secondes, ce qui est associé à de meilleurs résultats cliniques en cas d'arrêt cardiaque pédiatrique10. En supposant une variabilité similaire parmi les équipes recevant l'une ou l'autre intervention, pour détecter une différence de 45 secondes dans le temps d'administration de la première dose d'épinéphrine, avec une puissance de 0,8 et un niveau de signification de 0,025 pour chacune des comparaisons, la taille de l'échantillon requise sera de 68 équipes. (17 équipes par bras d'étude). Sur la base de nos expériences antérieures en matière de recherche basée sur la simulation, nous avons estimé qu'il y avait 15 % de données manquantes en raison de problèmes techniques. En tenant compte des données manquantes, nous visons à recruter un total de 80 équipes (20 équipes par bras d'étude).

ANALYSE STATISTIQUE Les caractéristiques démographiques des participants, y compris le sexe, le genre, la profession et l'expérience seront rapportées à l'aide de statistiques descriptives dans tous les bras de l'étude. Les analyses seront réalisées au sein des unités d'équipes. Nous utiliserons une analyse de régression linéaire multivariée pour évaluer l'effet des deux interventions sur les résultats primaires et secondaires et inclure le terme d'interaction dans le modèle. Comme les effets des deux interventions peuvent être non additifs, nous rapporterons également l'effet de chaque intervention à chaque niveau de l'autre intervention. Toutes les estimations des effets de l'intervention seront rapportées sous forme de différences moyennes avec des intervalles de confiance de 95 %.