Az InterFACE-AR rendszer értékelése szív- és tüdőleállás esetén: többközpontú, randomizált, kontrollált vizsgálat (InterFACE-AR)

Bevezetés Kardiopulmonális újraélesztést (CPR) biztosítanak évente több ezer szív- és tüdőleállásban (CPA) szenvedő beteg számára Észak-Amerikában. Az irányelveknek megfelelő alapvető életfenntartó (BLS) és fejlett életfenntartó (ALS) biztosítása javítja a betegek kimenetelét a szívmegállást követően. Sajnos az egészségügyi szolgáltatók küzdenek azért, hogy következetesen végrehajtsák az irányelveknek megfelelő BLS4, 5 és ALSuring kórházi szívmegállást. Az American Heart Association (AHA) újraélesztési irányelveitől való eltérések a kórházi szívmegállás utáni túlélés csökkenésével járnak, ami azt jelzi, hogy sürgető szükség van új stratégiák megtervezésére, értékelésére és végrehajtására a BLS és ALS ellátás javítása érdekében.

Az epinefrin adagolásának késése, a defibrillálás késése, a gyógyszeradagolási hibák, valamint az alapállapot azonosításában és kezelésében előforduló hibák gyakori eltérések az újraélesztési irányelvektől, amelyek a szívleállás miatti rossz kimenetelhez társulnak. Korábbi tanulmányok rámutattak az újraélesztési csapat tagjai körében tapasztalható magas szellemi terhelésre, amely a protokolleltérések egyik fő tényezője. Az újraélesztés dinamikus jellege jelentős kihívás elé állítja a csapatvezetőket, akik olyan összetett kognitív folyamatokban vesznek részt, amelyek rendkívül magas szellemi terhelést eredményeznek, ami rossz döntéshozatalhoz és hibákhoz vezet. A csapattagok mentális megterhelésének csökkentése az újraélesztés során nyújtott döntéstámogatás révén potenciálisan javíthatja az ellátás minőségét a szívmegállás során. Kutatócsoportunk célja ezekkel a problémákkal foglalkozni egy olyan új rendszer megtervezésével, amely integrálja a kiterjesztett valóságot (AR) és a képernyő-alapú technológiát, hogy döntési támogatást nyújtson az újraélesztési csapatok számára a szív- és tüdőleállás során.

A kognitív segédeszközök olyan döntéstámogató eszközök, amelyek ösztönzést adnak az információk felidézésére, így mentális erőforrásokat szabadítanak fel a kívánt viselkedés valószínűségének növelése érdekében. A kognitív segédeszközöket különféle formákban próbálták ki az újraélesztés során, beleértve a zseb referenciakártyákat és a digitális alkalmazásokat. A szívmegállás során alkalmazott kognitív segítség szimuláción alapuló tanulmányai az irányelvek betartásának javulását, a kritikus feladatok elvégzéséhez szükséges idő javulását és a kritikus hibák arányának csökkenését mutatták ki. Sajnos a meglévő zsebreferenciakártyáknak és mobilalkalmazásoknak jelentős hibái vannak – ezek mindegyike megköveteli a szolgáltatóktól, hogy keressenek a tartalom között a releváns információk azonosítása érdekében. Ez elvonja a figyelmet, és megnöveli a mentális munkaterhelést – ami a kommunikáció romlását és a helyzetfelismerés romlását eredményezi – mindkettő késéseket és hibákat okoz a kezelésben.

A kiterjesztett valóság (AR) és a képernyők képesek ezeket a hiányosságokat orvosolni. A kiterjesztett valóság személyre szabott, szerepspecifikus útmutatást nyújthat a mentális terhelés potenciális csökkentése érdekében; míg a klinikai környezetben lévő kijelző információkat nyújthat az egész csapat számára a kommunikáció javítása és a helyzetfelismerés javítása érdekében.

A fejre szerelt eszközt használó kiterjesztett valóság lehetővé teszi a résztvevők interakcióját a valós környezettel, miközben háromdimenziós interaktív képeket jelenít meg a felhasználó látómezejében a normál látás megzavarása nélkül. Az AR-alapú kognitív segédeszközök gyors döntéshozatalt tesznek lehetővé azáltal, hogy klinikailag releváns utasításokat adnak, és támogatják a megelőző viselkedést a közelgő feladatok felsorolásával. Kutatócsoportunk által elvégzett tanulmányok kimutatták, hogy a csoportvezetőnek klinikai útmutatást nyújtó AR-eszköz javítja a gyermek- és újszülöttkori újraélesztési irányelvek betartását, de nem sikerült az epinefrinhez vagy a defibrillációhoz szükséges időt javítani. Ezekben a vizsgálatokban az AR-rendszerek teljes mértékben a csoportvezetőtől az AR-eszközön keresztül gyűjtött adatokra támaszkodtak a klinikai útmutatás meghatározásához. Ez a megnövekedett csoportvezetői munkaterhelés, amely hozzájárult a feladatok végrehajtásának késleltetéséhez. Egy új rendszer tervezésénél átfogó célunk a mentális terhelés csökkentése azáltal, hogy szerepspecifikus és időszerű információkat biztosítunk az újraélesztési csapat kulcsfontosságú tagjainak. E cél elérése érdekében egy mobilalkalmazást (pl. Guiding Pad alkalmazás), amelyet a diagramkészítő nővér használ, és útmutatást ad a függőben lévő feladatokhoz, amint a diagramkészítő nővér beírja a befejezett feladatokat. A Guiding Pad alkalmazás egy nagyméretű folyadékkristályos kijelzővel (LCD) kapcsolódik az újraélesztési szobában, és együttműködési platformot biztosít az egészségügyi szolgáltatók támogatására a szívmegállás kezelése során – InterFACE (Interconnected and Focused Mobile Applications in the Patient Care Environment) néven. Az LCD-képernyő integrálása lehetővé teszi a szívmegállás algoritmusának és a végrehajtott feladatok futólistájának megjelenítését, amely várhatóan elősegíti a kommunikációt és a közös helyzetfelismerést. Amikor AR-eszközökhöz csatlakozik, a Guiding Pad alkalmazás lehetővé teszi a szerepspecifikus döntéstámogatás megosztását az AR-eszközt viselő szolgáltatóval.

A javasolt tanulmányban értékelni fogjuk egy továbbfejlesztett rendszer, az InterFACE-AR hatását, amely szerepspecifikus döntéstámogatást nyújt a csoportvezetőnek és a gyógyszeres nővérnek AR-eszközökön keresztül, miközben egyidejűleg optimalizálja a csoport helyzettudatát a betegellátás ütemtervének megjelenítésével. az LCD képernyőn (1. ábra). A klinikai adatokat a mobilalkalmazásból gyűjtik a térképező nővér által használt táblagépen. A kísérlet célja az InterFACE-AR komponensek egyéni és kombinált hatékonyságának felmérése (pl. AR eszközök és LCD-képernyő) az AHA újraélesztési irányelveinek betartásáról a szimulált szívmegállás során egy faktorális tervezésű, randomizált, ellenőrzött vizsgálat elvégzésével.

Az elsődleges cél az, hogy a gyermekegészségügyi csapatok körében meghatározzák, hogy az AR-eszközöket önmagában (a csoportvezető és a gyógyszeres nővér számára), az LCD-képernyőt egyedül, vagy az AR-eszközöket és az LCD-képernyőt kombinálva (pl. Az InterFACE-AR az AHA zseb referenciakártyát (kontroll) használó csoportokhoz képest javítja az AHA újraélesztési irányelvek betartását. Másodlagos célunk, hogy meghatározzuk az AR-eszközök, az LCD-képernyő és a teljes InterFACE-AR rendszer hatását a szolgáltatói munkaterhelésre, a kognitív terhelésre, a vezetői és csapatmunka viselkedésére, az újraélesztés során használt nyelvtípusokra és mintákra, valamint a klinikai teljesítményre (pl. szünetek száma és típusai a CPR-ben), valamint az InterFACE-AR összetevőivel kapcsolatos felhasználói élmények leírása.

MÓDSZEREK Prospektív, szimuláción alapuló randomizált, kontrollált vizsgálatot végzünk faktoriális vizsgálati tervvel. A szimuláción alapuló kutatás azzal az előnnyel jár, hogy a kutatási kérdések megválaszolása a betegek károsodásának kockázata nélkül történik. Minden telephelyen be kell szerezni az etikai jóváhagyást. A vizsgálatban résztvevőket ötfős csapatokba toborozzák, amelyek egy csoportvezetőből, egy diagramot készítő nővérből, egy gyógyszeres nővérből és két ágy melletti klinikusból állnak, akik CPR-t végeznek. Két kutatószereplő, akik a légúti szolgáltató és a CPR Coach szerepét játsszák, mindegyik csoporthoz csatlakozik, és hét egészségügyi szolgáltatóból álló újraélesztési csapatot alkotnak. A színészeket a korábbi többközpontú vizsgálatok során sikeresen alkalmazott módszertannal képezik ki. A résztvevő csapatok egy szív-tüdő-leállás szimulációs forgatókönyvet kezelnek, a véletlenszerű besorolás során hozzárendelt konkrét vizsgálati beavatkozást használva.

Faktorális vizsgálati tervünk két, döntéstámogatást szolgáló beavatkozás egyéni és szinergikus hatását fogja felmérni: (a) Kiterjesztett valóság eszközök a csoportvezető és a gyógyszeres nővér számára; és (b) LCD képernyő.

A beavatkozás: Kiterjesztett valóság eszközök – a Guiding-Pad alkalmazásból gyűjtött adatok két AR-eszközre (pl. csoportvezető és gyógyszeres nővér), amely szerepspecifikus döntési támogatást nyújt e két szolgáltató számára.

B beavatkozás: LCD-képernyő – a Guiding-Pad alkalmazásból gyűjtött adatok a falra szerelt LCD-képernyőre kerülnek, így a teljes újraélesztési csapat láthatja.

C beavatkozás: InterFACE-AR rendszer – a Guiding-Pad alkalmazásból gyűjtött adatok a két AR-eszközhöz (pl. csoportvezető és gyógyszeres nővér), hogy szerepspecifikus döntéstámogatást nyújtsanak, és az LCD-képernyőn, hogy az egész újraélesztési csapat lássa.

Kontrollcsoport: AHA Pocket Reference Card – minden résztvevő hozzáférhet az AHA zseb referenciakártyához, amely a leggyakrabban használt kognitív segédeszköz az újraélesztés során.

A véletlenszerű besorolást követően minden résztvevő megtekint egy szabványos orientációs videót, amely leírja a klinikai környezetet, a felszerelést, a próbabábu funkcióit és a résztvevők szerepeit. A videó tartalmat úgy alakítjuk ki, hogy tartalmazza az egyes csoportokhoz rendelt beavatkozások eligazítását, majd egy 15 perces asztali gyakorlati szimulációt, ahol a résztvevőknek lehetőségük van a hozzárendelt beavatkozást szolgáltatói szerepkörükben felhasználni úgy, hogy ülve végigfutnak egy szívleállási forgatókönyvön. egy asztalnál. Például az InterFACE-AR csoport résztvevői asztali szimulációt hajtanak végre a gyógyszeres nővérrel és a csoportvezetővel az AR-eszköz használatával, a grafikon készítő nővérrel a Guiding Pad alkalmazással, valamint a teljes csapat számára látható LCD-képernyőn. A kontrollcsoporthoz rendelt résztvevők asztali szimulációban vesznek részt az AHA zseb referenciakártyával.

A Zoll R sorozatú visszacsatolásos defibrillátor által gyűjtött CPR minőségi adatokkal egy 18 perces kardiopulmonális leállás szimulációs forgatókönyv (kamrai tachycardia a kamrai fibrillációtól az impulzus nélküli elektromos aktivitásig) fut le minden résztvevő számára. Minden toborzóhelyen azonos gyermekgyógyászati ​​próbababát (SimJuniorTM, Laerdal Corporation) használnak, amelyet kifejezetten az újraélesztési képzéshez terveztek és kalibráltak. Az összes szimulációs forgatókönyvet szigorúan szabványosítják egy forgatókönyv-sablon használatával, amely jól forgatókönyvezett színészi szerepeket és páciens előrehaladását tartalmazza. A forgatókönyv befejezése után a résztvevők kitöltik a NASA-TLX felmérést, a felhasználói élmény kérdőívét, a rendszer használhatósági felmérését, a technológiai elfogadási modell felmérését és a STAI felmérést. A forgatókönyveket madártávlatból, az ágy lábánál és nagyfelbontású akciókamerákkal rögzítik, amelyeket a vezető és a gyógyszeres nővér szabadon visel. A foglalkozás után minden résztvevő oktatási tájékoztatást kap a teljesítményproblémák megoldására a kikérdezés vegyes módszerével.

A véletlenszerűsítés a csoport szintjén történik, a vizsgálat helye és a csoportvezető neme szerint rétegezve (a nemek egyenlő eloszlásának biztosítása érdekében mindkét karban), és 4-es blokkokban hajtják végre, hogy biztosítsák a csoportok egyenletes eloszlását a vizsgálati karok között. A randomizációs csomagokat egy központi tanulmányi helyszínen készítik el egy web alapú véletlenszám-generátor (pl. www.sealedenvelope.com). Az egyes helyszínekhez biztosított, sorrendben sorszámozott toborzási csomagok lezárt, átlátszatlan borítékokat (azaz csapatonként egy borítékot) tartalmaznak a vizsgálati ághoz való hozzárendelésekkel és a résztvevők egyedi azonosító kódjával.

A minta méretének becslése az elsődleges eredménymérőn alapul. A mintanagyság becslése azt feltételezi, hogy a 2 különböző beavatkozás fő hatása az első epinefrin adag beadásáig eltelt időre a két elsődleges összehasonlítást jelenti. A Bonferroni-korrekciókat figyelembe véve p < 0,025 volt statisztikailag szignifikáns. Korábban az epinefrin első dózisáig eltelt idő körülbelül 165 másodperc volt, 60 másodperces szórással. Célunk, hogy az első epinefrin adagig eltelt időt 120 másodpercre növeljük, ami a gyermekkori szívleállás javult klinikai kimenetelével jár10. Feltételezve, hogy az egyik beavatkozásban részesülő csapatok között hasonló eltérések mutatkoznak, hogy 45 másodperces különbséget észleljünk az első epinefrin adag beadásának idejében, 0,8-as hatvány és 0,025 szignifikanciaszint mellett minden összehasonlításnál, a szükséges mintanagyság 68 csapat lesz. (17 csapat vizsgálati ágonként). A szimuláció alapú kutatással kapcsolatos korábbi tapasztalataink alapján a technikai problémák miatt hiányzó adatok 15%-át becsültük. A hiányzó adatok figyelembevételével összesen 80 csapat toborzását célozzuk (20 csapat vizsgálati ágonként).

STATISZTIKAI ELEMZÉS A résztvevők demográfiai jellemzőit, ideértve a nemet, a nemet, a szakmát és a tapasztalatot, leíró statisztikák segítségével jelentik az összes vizsgálati ágon. Az elemzések a csapatok egységében történnek. Többváltozós lineáris regressziós elemzést fogunk alkalmazni, hogy felmérjük mindkét beavatkozás hatását az elsődleges és másodlagos kimenetelekre, és beépítjük a modellbe az interakciós kifejezést. Mivel a két beavatkozás hatása lehet, hogy nem additív, ezért az egyes beavatkozások hatásáról a másik beavatkozás minden szintjén is beszámolunk. A beavatkozási hatások minden becslése átlagos eltérésként 95%-os konfidenciaintervallumban jelenik meg.