Vir­tual Rea­lity: Simu­la­tion in der Ausbildung

Okto­ber 2019 | Poli­tik


Wie sich die Welt für ein Früh­chen anfühlt, das kann mit Hilfe von Vir­tual Rea­lity nach­emp­fun­den wer­den. Aber auch beim Trai­ning von Not­­fall-Situa­­ti­o­­nen oder der Arthro­sko­pie des Knies kommt Vir­tual Rea­lity zum Ein­satz – sowohl im Medi­zin­stu­dium als auch in der kli­ni­schen Aus­bil­dung.

Sophie Fessl

Bei einem Not­fall muss jeder Hand­griff sit­zen. Damit er sitzt, trai­niert Hel­mut Trim­mel Teams ver­schie­dens­ter Fach­rich­tun­gen für den medi­zi­ni­schen Ernst­fall. In dem von ihm im Jahr 2007 gegrün­de­ten nie­der­ös­ter­rei­chi­schen Zen­trum für medi­zi­ni­sche Simu­la­tion und Pati­en­ten­si­cher­heit, das am Lan­des­kli­ni­kum Hoch­egg betrie­ben wird, trai­nie­ren Trim­mel und sein Team mit Mit­ar­bei­tern aller medi­zi­ni­scher Akut­be­rei­che rea­li­täts­nah Not­fall­si­tua­tio­nen in der Inten­siv­sta­tion, im OP oder im Schockraum. 

Für Trim­mel ist Simu­la­ti­ons­trai­ning ein wich­ti­ger Bestand­teil der Ärzte-Aus­­­bil­­dung. „Durch die Reduk­tion der Arbeits­zei­ten wird die Anwe­sen­heit im Spi­tal kür­zer und die kli­ni­sche Erfah­rung geht etwas zurück. Man wird also gerade in die Simu­la­tion sehr viel inves­tie­ren, um Ärzte und Pfle­gende mit den Grund­la­gen des Not­fall­ma­nage­ments, aber etwa auch mit der Behand­lung kom­ple­xer medi­zi­ni­scher Krank­heits­bil­der ver­traut zu machen.“ So könn­ten in einem ein- oder zwei-tägi­­gen Simu­la­ti­ons­trai­ning durch­aus die kri­ti­schen Pha­sen einer Sep­sis ver­mit­telt wer­den – und zwar in einer Inten­si­tät, die auf einer Inten­siv­sta­tion erst durch viele Dienste mög­lich wären. Ein wei­te­rer Aspekt, den Trim­mel nennt: „Es ist nahezu alles gefahr­los mög­lich, weil der Simu­la­tor nicht zu Scha­den kom­men kann.“Der Begriff Simu­la­tion steht für meh­rere Trai­nings­for­men. „Simu­la­tion umfasst einer­seits das Skills-ori­en­­tierte Simu­la­­tor-Trai­­ning, das medi­zi­ni­sche Fer­tig­kei­ten ver­mit­telt, und ande­rer­seits das ‚Cri­sis Resource Manage­ment‘, also das Trai­ning von nicht-medi­­­zi­­ni­­schen Fer­tig­kei­ten“, erklärt Trim­mel. Dazu gehört alles, was eine effek­tive Arbeit im Team – auch bei sel­ten auf­tre­ten­den Not­fäl­len – ermög­licht: sichere Kom­mu­ni­ka­tion, Ent­schei­dungs­fin­dung, Team­ar­beit, Lea­ders­hip, Durch­set­zungs­fä­hig­keit. Die bei­den Aspekte der Simu­la­tion seien aber in Wirk­lich­keit oft sehr eng mit­ein­an­der verbunden.

An rela­tiv rea­lis­ti­schen Pati­en­ten­si­mu­la­to­ren („Manikins“) bewäl­ti­gen kleine Grup­pen kri­ti­sche Situa­tio­nen, wäh­rend Instruk­to­ren beob­ach­ten und etwa für das Sze­na­rio wich­tige Befunde ein­spie­len. Im Scho­ck­­raum-Trai­­ning kann ein gesam­tes Scho­ck­­raum-Team mit einem künst­li­chen Pati­en­ten kon­fron­tiert wer­den: ange­fan­gen vom Not­arzt, der den Pati­en­ten bringt, mit der Über­ga­be­si­tua­tion im Schock­raum, über Erst­ver­sor­gung und die Ent­wick­lung der rich­ti­gen The­ra­pie­stra­te­gie sei­tens der Unfall­chir­ur­gen und Anäs­the­sis­ten, bis hin zur defi­ni­ti­ven Ent­schei­dungs­fin­dung. Auch rea­li­täts­nahe Dia­gnos­tik kommt zum Ein­satz: Das „Mani­kin“ wird auch ins CT gelegt, Befunde wer­den ebenso wie CT-Bil­­der von tat­säch­lich exis­tie­ren­den Pati­en­ten ein­ge­spielt. „Aber auch Kon­flikt­si­tua­tio­nen las­sen sich gut trai­nie­ren“, so Trim­mel. An jedes Trai­nings­sze­na­rio schließt ein Debrie­fing an, bei dem alle Trai­nings­teil­neh­mer das Erlebte gemein­sam auf­ar­bei­ten, Ent­schei­dun­gen und Alter­na­ti­ven dis­ku­tie­ren und Opti­mie­rungs­stra­te­gien entwickeln.

Das vir­tu­elle Knie

Univ. Prof. Ste­fan Neh­rer, Fach­arzt für Ortho­pä­die und ortho­pä­di­sche Chir­ur­gie sowie Dekan der Fakul­tät für Gesund­heit und Medi­zin der Donau-Uni­­ver­­­si­­tät Krems, nutzt vir­tu­elle Rea­li­tät für die Aus­bil­dung von Fach­ärz­ten spe­zi­ell bei der Knie-Arthro­s­ko­­pie. „In einem siche­ren Bereich kann man sich an Instru­ment oder Implan­tat annä­hern.“ Seit drei Jah­ren kennt er den ArthroS Simu­la­tor von Vir­t­a­Med, der auch bei inter­na­tio­na­len medi­zi­ni­schen Aus­bil­dungs­kon­gres­sen zum Ein­satz kommt. Neh­rer dazu: „Wir kön­nen nach­spie­len, wie man vor­ge­hen soll, wenn der Menis­kus oder das Kreuz­band geris­sen ist.“

Im vir­tu­el­len Knie sieht der Experte eine Mög­lich­keit, Ärz­ten in der Aus­bil­dung ent­spre­chende Grund­la­gen zu ver­mit­teln. „Wir nut­zen die Vor­teile der Vir­tual Rea­lity, damit der Ein­schu­lungs­pro­zess schnel­ler geht. Wenn jemand 20 oder 30 vir­tu­elle Arthro­sko­pien gemacht hat, tut er sich natür­lich leich­ter, weil das Sys­tem sehr ähn­lich ist.“ Dabei ist ein Knie-Modell am Arthro­s­ko­­pie-Turm mon­tiert; ope­riert wird mit adap­tier­ten Instru­men­ten. Der Ope­ra­teur erhält einen Score, wie oft er fal­sche Bewe­gun­gen gemacht hat, wie oft den Knor­pel berührt. Um eine Arthro­sko­pie durch­füh­ren zu kön­nen, sei gro­ßes räum­li­ches Vor­stel­lungs­ver­mö­gen not­wen­dig, wie Neh­rer betont. „Es ist ein wenig wie Video­spie­len. Die Skills für die Grund­la­gen kann man durch Vir­tual Rea­lity sehr gut lernen.“

Tech­­no­­lo­­gie-Ent­­­wick­­lung

„Wir befas­sen uns kon­ti­nu­ier­lich mit Neue­run­gen im Bereich Medi­cal Edu­ca­tion, was die Tech­­no­­lo­­gie-Ent­­­wick­­lung mit beinhal­tet“, erklärt Univ. Prof. Anita Rie­der, Vize­rek­to­rin für Lehre an der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Wien. Das habe man schon immer getan, „auch wenn man es viel­leicht nicht unter dem Begriff der Tech­­no­­lo­­gie-Ent­­­wick­­lung gese­hen hätte“, führt sie wei­ter aus. Simu­la­tion im engs­ten oder im wei­tes­ten Sinne gäbe es bereits im Kom­mu­ni­ka­ti­ons­trai­ning im Medi­zin­stu­dium, bei dem Stu­die­ren­den an Schau­spie­lern ler­nen, wie sie mit Pati­en­ten kom­mu­ni­zie­ren und auch ler­nen, sie zu untersuchen. 

Für die Medi­zi­ni­sche Uni­ver­si­tät Wien stellt vir­tu­elle Rea­li­tät auch in Zukunft ein wich­ti­ges Thema in der Aus­bil­dung dar. „In unse­rem Ent­wick­lungs­plan ist eine Pro­fes­sur für Medi­cal Edu­ca­tion Tech­no­logy vor­ge­se­hen“, gewährt Rie­der einen Ein­blick in die künf­tige Stra­te­gie. Bereits in Pla­nung ist ein Vir­tual Rea­lity Zen­trum, das am Med­Uni Cam­pus Mari­an­nen­gasse im neun­ten Wie­ner Gemein­de­be­zirk, dem neuen For­­schungs- und Lehr­zen­trum der Med­Uni Wien, rea­li­siert wer­den soll. „Dort wird es ein eige­nes Simu­la­ti­ons­zen­trum für stu­den­ti­sche Lehre geben.“ 

Der­zeit wird Vir­tual Rea­lity im Medi­zin­stu­dium im Rah­men von Wahl­fä­chern ange­bo­ten, etwa an der Abtei­lung für Neo­na­to­lo­gie, Päd­ia­tri­sche Inten­siv­me­di­zin und Neu­ro­päd­ia­trie der Med­Uni Wien. Rie­der sieht den Vor­teil der Vir­tual Rea­lity vor allem darin, dass Stu­den­ten so an kri­ti­sche Situa­tio­nen her­an­ge­führt wer­den kön­nen. Ange­sichts des rela­tiv gro­ßen finan­zi­el­len Auf­wan­des müsse man sich daher auch fra­gen: Was ist der Zusatz­nut­zen für den Lern­ef­fekt? Es sei vor allem für die­je­ni­gen, die in ein Set­ting neu ein­stei­gen und in der vir­tu­el­len Rea­li­tät han­deln kön­nen, aber nicht die rea­len Kon­se­quen­zen erle­ben müs­sen, geeignet.

„Es geht nicht nur darum die Brille auf­zu­set­zen und das Sze­na­rio alleine durch­zu­ma­chen“, betont Michael Wag­ner von der Abtei­lung für Neo­na­to­lo­gie, Päd­ia­tri­sche Inten­siv­me­di­zin und Neu­ro­päd­ia­trie an der Med­Uni Wien und Spe­zia­list für Simu­la­­ti­ons-basier­­tes Trai­ning. Es müss­ten die gestell­ten Situa­tio­nen und auch die gesetz­ten Hand­lun­gen struk­tu­riert nach­be­spro­chen wer­den, so Wag­ner. Auf diese Weise ist der Lern­ef­fekt deut­lich höher, „wenn man Feed­back bekommt, was man beim nächs­ten Mal umset­zen sollte und wie man sich ver­bes­sern kann“.

Univ. Prof. Wolf­gang Wenin­ger von der Abtei­lung für Ana­to­mie an der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Wien sieht den Nut­zen von Vir­tual Rea­lity gerade in der ana­to­mi­schen Lehre dif­fe­ren­ziert. „Vir­tu­elle Rea­li­tät macht dort Sinn, wo man etwas simu­liert, das real nicht ver­füg­bar ist. Es gibt Berei­che wie die Ana­to­mie, wo es sinn­haf­ter ist, mit rich­ti­gen Kör­pern zu arbei­ten – weil es hier dank Kör­per­spen­den auch mög­lich ist.“ Denn die vir­tu­elle Rea­li­tät sei immer nur so gut wie die Bild­da­ten, mit denen man sie füt­tert. Wenin­ger: „Wenn Simu­la­tio­nen auf CT- oder MR-Daten basie­ren, kön­nen viele kli­nisch wich­tige Ner­­ven- und Gefäß­äste sowie Organ­de­tails wegen der zu gerin­gen Auf­lö­sung der Bild­da­ten nicht vir­tu­ell dar­ge­stellt wer­den, und was natür­lich völ­lig fehlt, ist das Manu­elle, dass man weiß, wie sich ein Nerv oder ein Gefäß anfühlt und simul­tan zum Ler­nen manu­elle Skills erwirbt.“ Wenin­ger erhielt 2018 den Ars-docendi-Staats­­­preis in der Kate­go­rie „Digi­tale Lehr- und Lern­ele­mente in Ver­bin­dung mit tra­di­tio­nel­len Ver­mitt­lungs­for­men“. Spe­zi­ell in der ana­to­mi­schen Lehre habe man sehr stark auf Blen­ded Lear­ning gesetzt und bild­ge­bende Tech­ni­ken in die prak­ti­schen ana­to­mi­schen Sezier-Ein­hei­­ten inte­griert, was zu einem „hoch­wer­ti­gen, die Kli­nik und Vor­kli­nik ver­net­zen­den Unter­richt“ geführt habe.

Am Com­pre­hen­sive Cen­ter for Pediatrics im AKH Wien wer­den sowohl Vir­tual Rea­lity als auch Simu­la­ti­ons­trai­nings mit Hilfe von künst­li­chen Pati­en­ten ein­ge­setzt. In der Aus­bil­dung wer­den sie für inter­pro­fes­sio­nel­les Trai­ning sowie für das Abar­bei­ten von päd­ia­tri­schen Not­­fall-Algo­­rith­­men genutzt, erklärt Wag­ner. „In der Aus­bil­dung sieht man zum Bei­spiel viel­leicht einen ana­phy­lak­ti­schen Schock, viel­leicht aber auch nicht. Spe­zi­ell das Not­­fall-Mana­ge­­ment bei Ana­phy­la­xie ist aber etwas, was sehr struk­tu­riert ablau­fen kann und was man auch in der vir­tu­el­len Rea­li­tät sehr gut nach­bil­den kann.“

Die hoch­mo­der­nen Simu­la­to­ren für Früh- und Neu­ge­bo­rene kön­nen rea­lis­tisch Atmung, Zya­nose, Herz- und Atem­ge­räu­sche, Pulse und Bewe­gun­gen dar­stel­len. Gleich­zei­tig kön­nen Fähig­kei­ten wie Atem­wegs­ma­nage­ment, das Ver­le­gen eines intra­ossä­ren Zugangs oder eines Nabel­ve­nen­ka­the­ters am Simu­la­tor geübt wer­den. Vir­tual Rea­lity habe den Vor­teil, gewisse Eigen­schaf­ten noch rea­lis­ti­scher und fle­xi­bler abzu­bil­den, erläu­tert Wag­ner. „Das Erken­nen eines bestimm­ten Zustands­bilds oder das Ergän­zen von stres­si­gen Impul­sen ist ein Vor­teil von Vir­tual Rea­lity. Bei einem Simu­la­tor kann man nicht zei­gen, dass die Haut bei einer Ana­phy­la­xie fle­ckig rot wird. Mit Vir­tual Rea­lity kann man die zuneh­mend ange­strengte Atmung und die fle­ckige Haut gut zei­gen und die not­wen­di­gen Abläufe struk­tu­rie­ren, ana­ly­sie­ren und nachbesprechen.“

Die­ses vir­tu­elle „Nach­stel­len“ der Rea­li­tät stelle eine Her­aus­for­de­rung für die Vir­tual Rea­lity dar. „Um ein Set­ting zu erstel­len, benö­tigt man Men­schen in einem mit Sen­so­ren bestück­ten Ganz­kör­per­an­zug, die sich ent­spre­chend bewe­gen. Sie wer­den gefilmt und das wird in vir­tu­el­les Bild­ma­te­rial über­ge­lei­tet.“ Doch auch das lösen Wag­ner und seine Kol­le­gen krea­tiv. „Wir haben eine 360-Grad-Kamera in einen Inku­ba­tor gelegt und gefilmt. Mit der Brille sieht man dann, wie sich die Welt für ein Früh­chen anfühlt. Das ist auch für Medi­zin­stu­den­ten spannend.“

© Öster­rei­chi­sche Ärz­te­zei­tung Nr. 19 /​10.10.2019