Bruke 'Guided-Discovery-Learning' for å optimalisere og maksimere overføring av kirurgisk simulering (GDLEFFICACY)

BAKGRUNN OG BEGRUNDELSE:

Tekniske ferdigheter er en kjernekompetanse innen kirurgiske spesialiteter. Nivået på tekniske ferdigheter er direkte knyttet til pasientresultater og det er et absolutt krav at kirurgiske traineer lærer å mestre grunnleggende kirurgiske ferdigheter. Det er derfor en nødvendighet at medisinstudenter også blir godt utstyrt med disse ferdighetene, som suturering. I løpet av det siste tiåret har minimalt invasive teknikker funnet veien til operasjonssalen og forbedret pasientresultatene. Til tross for disse fremskrittene er det fortsatt nødvendig for kirurger å mestre de åpne kirurgiske ferdighetene. Uventede komplikasjoner kan oppstå ved minimalt invasive prosedyrer som krever konvertering til åpen tilgangskirurgi. Videre er det prosedyrer hvor du ikke kan bruke minimalt invasive teknikker. På grunn av den omfattende bruken av minimalt invasiv kirurgi, blir det vanskeligere for leger så vel som medisinstudenter ved kirurgiske avdelinger å få det erfaringsnivået som trengs, å bli dyktigere i åpne kirurgiske teknikker. Preklinisk undervisning og simuleringstrening er en mulig løsning på dette problemet For nybegynnere er simuleringstrening en mulighet til å tilegne seg grunnleggende ferdigheter som suturering i et trygt miljø med høy tilbakemelding og uten vanskeligheter med å tilegne seg disse ferdighetene på arbeidsplassen. For mer avanserte traineer, gir simulering praktisering av vanskelige og komplekse prosedyrer som ellers kan være for utrygge å tilegne seg under pasientbehandling. Men bare implementering av simuleringstrening er ingen garanti for pedagogisk nytte, og i stedet krever gjennomtenkt læreplanintegrasjon av simulering å vurdere simulatorens rolle og formål, elevopplevelsen, debrifingen og de tiltenkte resultatene for å evaluere suksess.

Et potensielt område for å optimalisere simuleringsbasert opplæring er å tydeliggjøre instruktørers roller når de gir veiledning og direkte veiledning. En av utfordringene med simuleringstrening er mengden ressurser denne typen utdanning krever. Spesielt hvor mye tid en student bruker på å samhandle med en instruktør. Veiledning og instruksjon er nøkkelen til en effektiv simuleringsbasert opplæring, og det er stadig flere bevis som tyder på at samfunnet må revurdere balansen mellom instruksjon og oppdagelse, noe som muliggjør et godt samspill mellom elev og lærer, og oppmuntrer til læring. Derfor er spørsmålet; på hvilket nivå bør simuleringsbasert undervisning være instruktørorientert? Ved undervisning i teknisk medisinske ferdigheter er svaret på spørsmålet om opplæringen skal være oppdagelses- eller instruktørorientert blitt grundig undersøkt. Medisinsk utdanningslitteratur har lenge beveget seg bort fra spørsmålet om enten eller, og er nå mer fokusert på, i hvilken rekkefølge oppdagelses- og instruksjonsundervisning skal være, for å gi det beste læringsutbyttet. Nyere studier har vist noen positive resultater av veiledet-oppdagelse-læring, som i sin enkle form kombinerer både elementer fra oppdagelse og instruksjonsbasert undervisning. Spesielt evnen til å "overføre" læring virker enormt forbedret, med denne undervisningsmetoden. Overføringsoppgaver som elever står overfor eksisterer på spekteret med en vanlig utfordring som nye problemer som er mer komplekse eller i nye sammenhenger, men som i hovedsak krever replikering av tidligere lærte ferdigheter, dvs. nær overføring. Mens nær overføring kan være vanskelig for elever, er enda mer utfordrende overføring som krever at de bruker sine tidligere ferdigheter og forståelse for å lære nye ferdigheter eller konsepter, det vil si fjernoverføring. Veiledet oppdagelseslæring har vist seg å påvirke denne sistnevnte typen overføringsoppgave spesielt positivt. På denne måten kan veiledet oppdagelse fremme studentautonomi og selvlæring som i ettertid gjør studentene i stand til å ta ansvar for egen fremtidig læring.

I en pilotstudie fullført av etterforskernes forskningspartnere ved Wilson-Centre i Toronto, Canada, sammenlignet de grupper av funn etterfulgt av direkte oppdagelse (DD) med instruksjon etterfulgt av oppdagelse (IP). I tilfellet med DD fikk deltakerne materialene som trengs for å fullføre en enkel sutur, og en ferdig sutur å se på. Etter oppdagelsesfasen ble de paret med en instruktør som demonstrerte hvordan det skulle utføres. I IP-saken ble de først instruert i hvordan de skulle utføre suturen, og fikk etterpå praktisere den. På slutten av kurset fikk begge gruppene en ettertest av evner, og en uke senere fikk begge gruppene en retensjonstest samt en overføringstest. Pilotstudien inkluderte totalt 26 deltakere, delt i to grupper på 13. Deltakerne ble randomisert, og alt ble filmet og skåret av blinde vurderere etter internasjonal standard. Det var ingen signifikante resultater for den umiddelbare post-testen samt retensjonstesten. Men i overføringstesten var DD-gruppen langt overlegen.

Etterforskernes studie vil utvide pilotstudien for å gi en sammenligning av veiledet oppdagelse med tradisjonell instruksjon for læring av suturoppgaver i kirurgi, for å se om veiledet oppdagelseslæring fungerer i en mye større forskningsgruppe. Ved å bruke et dobbelt randomisert, eksperimentelt design med blandede metoder, vil etterforskerne undersøke effekten av oppdagelse etterfulgt av direkte instruksjon (DD) vs. instruksjon etterfulgt av praksis (IP) for anskaffelse og to typer overføring av kirurgiske ferdigheter.

Etterforskerne antar at:

1. Deltakere i DD-tilstanden vil være bedre i stand til å overføre kunnskapen sin til å lære en ny ferdighet (dvs. forberedelse til fremtidig læring).
2. Deltakere i DD-tilstanden vil ha tilsvarende ytelse som IP på post-test, men en lignende eller litt forbedret ytelse ved overføring av suturferdighet til en mer kompleks oppgave (near-transfer).
3. Deltakere i DD-tilstanden vil samhandle forskjellig med instruktører og vil bruke læringen fra oppdagelsesfasen til å stillasere læringen sin under den direkte instruksjonsfasen, samt samhandle annerledes med oppgaven.

EKSPERIMENTELT DESIGN:

Studien vil bli utført ved CAMES, inkludert n=64 prekliniske medisinstudenter fra Københavns Universitet. Etterforskerne retter seg mot studenter, i stedet for kirurgiske beboere, fordi de vil ha nybegynnere, og de mener det er verdt å etablere effektiviteten til intervensjonsgruppen ved å bruke enklere oppgaver som kan studeres. Etterforskerne baserte sin utvalgsstørrelse på den forrige pilotstudien som antyder at det å oppdage en stor effekt på en global vurderingsskala (Hedges g på >0. med en alfa på 0,05 og en styrke på 80 % krever minst 13 deltakere per gruppe med ekstra deltakere rekruttert for potensielt tap til oppfølging for totalt 16 per gruppe. Deltakerne vil motta et sertifikat som viser gjennomført suturkurs, som honnør for å kompensere for tiden i studiet.

Del 1 av denne studien er et eksperimentelt design med to faser som vil teste effektiviteten av guidet oppdagelse: Fase 1 vil være en læringsfase med de eksperimentelle manipulasjonene, og fase 2 vil finne sted en uke senere og være resultatvurdering for nær- og langt overføring. Del 2 av denne studien vil være utforskende og søke svar på hvordan og hvorfor veiledet oppdagelse fungerer.

For fase 1 vil deltakerne bli registrert og tilfeldig tildelt enten DD- eller IP-gruppene. Hver gruppe består av 8 deltakere. Deltakerne vil bli randomisert og undervisningsmåten tildeles på undervisningsdatoen. Dette vil sikre generalisering og enkel statistisk analyse. I DD-gruppen vil deltakerne få et eksempel på en gjennomført enkel avbrutt sutur og egen hudpute, og sutursett. De vil deretter forsøke å replikere suturen ved hjelp av utstyret og sin egen kunnskap i løpet av 30 minutter. I samme tidsrom vil IP-gruppen bli undervist ved hjelp av en instruktør. Instruktøren vil gi to demonstrasjoner og forklaringer av den enkle avbrutte suturen, hvoretter deltakerne vil prøve suturen individuelt på sine egne hudputer og sutursett (Endringer vil bli gjort av en erfaren kirurgisk instruktør på vårt team ST). Instruktøren vil få beskjed om å gi tilbakemelding og veiledning til deltakerne samt svare på spørsmål som deltakerne måtte ha. Etter den første tiden vil DD-gruppen bli sammenkoblet med en instruktør som vil gi to demonstrasjoner og forklaringer av suturen og deretter samhandle med deltakerne mens de prøver suturen. IP-gruppen vil øve på suturen uten ytterligere veiledning av instruktør. På slutten av undervisningsøkten vil alle deltakerne gjennomføre en post-test som krever at de gjennomfører to enkle avbrutte suturer. Etterpå vil deltakere bli intervjuet i korte fokusgruppeintervjuer. Hele denne økten forventes å vare i 2 timer, inkludert samtykke og oppsetttid.

Etter en ukes forsinkelse vil deltakerne returnere til fase 2 for tester av nær- og fjernoverføring. Hver gruppe vil igjen bli tildelt en overføringsoppgave tilfeldig. To overføringsoppgaver vil bli brukt i denne studien: For å teste hypotese 1, (påvirkningen på overføring til fremtidig læring), vil deltakerne bli undervist i den avbrutte vertikale madrasssuturen. For å sikre likeverdig design og for å forhindre skjevhet til fordel for én gruppe, vil alle deltakerne bli undervist didaktisk, noe som vil innebære å se en 15-minutters video designet av en ekspertkirurg på teamet vårt (ST) for å undervise i den nye suturoppgaven. Deltakerne vil deretter få 20-30 minutter til å øve på suturen, og deretter utføre to vertikale matrassuturer på en typisk hudpute.

For å teste hypotese 2 (påvirkningen på overføring av læring til en mer kompleks versjon av den første oppgaven) vil deltakerne utføre to enkle avbrutte suturer på en suturpute som representerer i en abdominal simulator med den ekstra kontekstuelle endringen av forskjellige instrumenter og sutur. I begge grupper vil deltakere som vil, etterpå bli tatt opp for et "Tenk-høyt"-intervju, der de beskriver sin tilnærming til suturoppgaven høyt. Denne fasen forventes å vare i 1,5 time.

PERSPEKTIV:

Fakultetsinstruktører er en begrenset ressurs i formell simuleringsbasert opplæring under etterutdanning. Fremveksten av strukturerte læringsaktiviteter som kirurgiske oppstartsleirer og vektleggingen av større tilbakemeldinger og støtte for traineer betyr at instruktørtiden er på en større premie enn noen gang før. Instruktører må ta seg tid fra sine travle kliniske og arbeidsplassbaserte utdanningsaktiviteter for å kunne undervise. Ikke bare koster dette helsevesenet, tidsforpliktelsen kan redusere viljen til å delta i utdanning. Ekstra kostnader kan påløpe av programmer som må tilby økonomiske insentiver for instruktører. Denne avveiningen mellom utdanning og klinisk arbeid skjer i alle akademiske videregående programmer. Gitt kostnadene og investeringene som kreves for å rekruttere fakultetet til opplæring, er forskning nødvendig for å maksimere effektiviteten av fakultetets involvering. Etterforskernes arbeid bidrar direkte til dette målet ved å identifisere hvordan instruktørveiledning er mest nyttig for traineer. Veiledet oppdagelse kan være en tilnærming for å redusere kostnadene for opplæring og instruktørtid i både post-graduate så vel som pre-graduate læringskurs.

Etterutdanning krever også at traineer utvikler autonomi og er i stand til å lære nye ferdigheter eller konsepter effektivt (understreker traineenes evner til å overføre opplæringen når de står overfor usikkerhet og/eller kompleksitet i fremtidige scenarier. Veiledet oppdagelse kan være et effektivt organiseringsprinsipp for utdanningsdesign som kan oppnå disse kompetansene på tvers av et bredt spekter av disipliner og treningsmiljøer. Etterforskernes forslag vil dermed etablere bevis på effektivitet for veiledet oppdagelse for disse kompetanserollene.