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Im medizinischen Sektor zeigen sich weltweit die Konsequenzen des demographischen Wandels. Dem stetig wachsenden Bedarf an medizinischen Versorgungsleistungen steht die zunehmende Ungleichverteilung zwischen Ballungsräumen und ländlichem Raum sowie ein wachsender Mangel an Ärzten gegenüber [1], [2]. Aufgrund der steigenden Bedeutung des Kosten- und Zeitfaktors im klinischen Alltag ist die Effizienz ein wichtiger Aspekt der modernen Patientenversorgung. Dies beeinflusst zunehmend auch medizinische Aus- und Weiterbildungscurricula und macht daher auch die Optimierung der Ausbildung innerhalb des Medizinstudiums sowie der fachärztlichen Weiterbildung nötig. Die langjährige, insbesondere in den chirurgischen Fächern, praktizierte Ausbildungsform nach Halsted’s „see one, do one, teach one“-Konzept mit einer direkten Anleitung durch erfahrene Ausbilder am Patientenbett scheint durch großen Zeitaufwand, hohe Kosten und die gleichzeitig mangelnde Standardisierung der Ausbildung limitiert [3]. Es wächst daher der Bedarf an Lehrkonzepten mit klar definierten und standardisierten Lernzielen sowie der Entwicklung kompetenzorientierter Lehr- und Lernmodelle [4], [5], [6], [7], . Derzeit stellt die Entwicklung solcher Lehrkonzepte einen wesentlichen Teil weltweiter Lehrforschung dar [8], [9]. Beispiele hierfür sind bereits etablierte und validierte Assessment-Instrumente wie der Objective Structured Assessment of Technical Skills (OSATS) Score sowie der Global Operative Assessment of Laparoscopic Skills (GOALS) Score [10], [11], [12].

Neben der Berücksichtigung des Kosten- und Zeitaufwands rückt zunehmend auch die Patientensicherheit in den Fokus neuer Lehrkonzepte. Ein Lernen direkt am Patienten ist, insbesondere bei invasiven Eingriffen, im Hinblick auf die Patientensicherheit nur schwer zu rechtfertigen. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit der Schaffung neuer standardisierter (Simulations-)Trainingsmöglichkeiten zum Training von Basistechniken bereits vor deren Anwendung im unmittelbaren Patientenkontakt [13].

Die Thoraxdrainagenanlage ist ein etabliertes Standardverfahren zur Versorgung von Patienten mit Verletzungen des Thorax und der Lunge. Zur Vermeidung potentiell letaler Komplikationen sowie zur Gewährleistung einer effektiven und zügigen Anlage einer Thoraxdrainage sind ausreichende Kenntnisse des Eingriffs notwendig [14]. Dies kann einerseits durch ein regelmäßiges Training des Eingriffs andererseits durch die Bewertung des Trainingserfolgs anhand standardisierter, objektiver Feedbackkriterien erreicht werden. Die standardisierte und objektive Beurteilung eines Trainingserfolgs durch Verwendung validierter Assessment-Instrumente leistet so möglicherweise einen entscheidenden Beitrag zur verbesserten Therapie in Notfallsituationen und folglich zum besseren Outcome von Traumapatienten [15].

Ein von uns entwickeltes Instrument zur Standardisierung von Feedback stellt der zur Thoraxdrainagenanlage modifizierte Objective Structured Assessment of Technical Skill (OSATS) dar (siehe Tabelle 1 [Tab. 1]). Ziel einer Anwendung dieses OSATS besteht in der Objektivierung von Trainingsleistungen im Bereich der Thoraxdrainagenanlage bei gleichzeitiger Verringerung von Zeit- und personellem Aufwand. Der OSATS vereint somit die zentralen Aspekte moderner Lernkonzepte [16].

Ziel der vorliegenden Pilotstudie war die Evaluation des modifizierten OSATS zur Thoraxdrainagenanlage hinsichtlich Kriteriumsvalidität. Hierzu diente als primärer Endpunkt der Studie der Vergleich der im OSATS erzielten Punktzahl in Abhängigkeit von individueller Vorerfahrung im Umgang mit Thoraxdrainagen.

Ziel der vorliegenden Pilotstudie war die Evaluation eines modifizierten OSATS zur Thoraxdrainagenanlage (siehe Tabelle 1 [Tab. 1]). Die Anwendung von OSATS ermöglicht ein objektives, strukturiertes und gleichzeitig individuelles Feedback im Kontext der medizinischen Aus- und Weiterbildung. Die Entwicklung des OSATS zur Thoraxdrainagenanlage erfolgte durch erfahrene Unfall- und Allgemeinchirurgen des Universitätsklinikums der Ruprecht-Karls Universität Heidelberg in Anlehnung an Hutton et al.’s „Chest tube insertion scoring system“ [17]. Unser OSATS umfasst zehn elementare Schritte einer Thoraxdrainagenanlage. Für jeden der zehn Teilschritte erfolgte die Bewertung mittels 5-Point Likertskala. Der Erwartungshorizont der einzelnen Handlungsschritte wurde durch eine Likertskala definiert. Pro Schritt konnte so minimal ein Punkt sowie maximal fünf Punkte erreichen werden. Es ergab sich ein maximaler Summenscore von 50 Punkten sowie ein minimaler Score von 10 Punkten [18] (siehe Tabelle 1 [Tab. 1]).

Die Durchführung der Pilotstudie erfolgte im Januar 2017 an der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie des Universitätsklinikums Heidelberg. Das Studienkollektiv bestand aus Medizinstudierenden im klinischen Studienabschnitt (3.-6. Studienjahr) der Universität Heidelberg (n=9) sowie Assistenzärzten im 1.-3. Weiterbildungsjahr (n=12), Assistenzärzten im 4.- 6. Weiterbildungsjahr (n=14) und Fachärzten (n=6) des Universitätsklinikums Heidelberg.

Zu Beginn der Studie erfolgte für alle Probanden die Aufklärung, Dokumentation der Einwilligung zur Studienteilnahme sowie eine Einführung in den Ablauf der Pilotstudie. Die Datenerhebung erfolgte in vollständig anonymisierter Form. Zu Beginn der Studie erfolgte durch jeden der Studienteilnehmer eine Selbsteinschätzung zur individuellen Vorerfahrung im Bereich der Thoraxdrainagenanlage auf einer Skala von 0-3 (0=none, 1=limited, 2=moderate, 3=advanced). Anschließend absolvierte jeder der Probanden eine interaktive Trainingseinheit zur Thoraxdrainagenanlage mittels Touch Surgery™ (TS) (Kinosis Ltd., London, UK), einer validierten mobilen App zum virtuellen Training chirurgischer Eingriffe [15], [19]. Die Trainingseinheit mittels TS (Modul „Chest Tube Insertion”) diente als initiales Training sowie zur kurzen Rekapitulation des Eingriffs. Im Anschluss erfolgte die Thoraxdrainagenanlage am Schweinethorax. Parallel erfolgte die Videoaufzeichnung des Eingriffs. Der aufgezeichnete Bildausschnitt zeigte ausschließlich den Schweinekadaver sowie die Hände der Studienteilnehmer. Die Bewertung der operativen Performance der Probanden erfolgte anhand der Videoaufzeichnungen des Eingriffs durch zwei unabhängige, verblindete Rater mittels OSATS (Videorating). Beide Rater waren hierfür speziell geschulte Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie des Zentrums für Orthopädie, Unfallchirurgie und Paraplegiologie des Universitätsklinikums Heidelberg. Die abschließende Bewertung der operativen Performance eines Probanden ergab sich aus dem Mittelwert beider Ratings.

Die Durchführung der Studie wurde von der Ethikkommission der Universität Heidelberg vorab bewilligt (A13/14). Alle im Rahmen der Studie erhobenen Daten wurden vollständig anonymisiert. Hierzu erhielt jeder der Studienteilnehmer eine fortlaufende Nummer im Sinne eines individuellen Probandencodes zugewiesen. Die Studienteilnahme war freiwillig und ohne zu erwartende negative Konsequenzen für die Probanden. Das schriftliche Einverständnis jedes Probanden zur Studienteilnahme sowie zur Verwendung der erhobenen Daten wurde dokumentiert.

Die Datenerhebung und statistische Auswertung erfolgte mittels Microsoft Excel^® 2016 (Microsoft^®) sowie SPSS Statistics Version 24.0 (IBM^® Germany). Die empirische Verteilung der erhobenen Daten wurde anhand von Mittelwert und Standardabweichung untersucht. Der Vergleich der Subgruppen erfolgte mittels des Kruskal-Wallis Test für nicht-parametrische Daten. Zur Reliabilitätsanalyse der Ergebnisse beider Rater erfolgte die Berechnung des Intraclass Correlation Coefficient (ICC). Für alle Tests galt ein p-Wert <0,05 als signifikant. Die graphische Darstellung der Ergebnisse erfolgte mittels Box-Whiskers Plots.

Es nahmen 41 Probanden an der Studie teil (Medizinstudierende (3.-6. Studienjahr) n=9; Assistenzärzte (1.-3. Weiterbildungsjahr) n=12; Assistenzärzte (4.-6. Weiterbildungsjahr) n=14; Fachärzte n=6). Die Stratifizierung der Teilnehmer erfolgte in vier Subgruppen nach Ausbildungsstand (0=Student, 1=Assistenzarzt (1.-3. Weiterbildungsjahr), 2=Assistenzarzt (4.-6. Weiterbildungsjahr), 3=Facharzt) sowie nach Vorerfahrung im Bereich der Thoraxdrainagenanlage (0=none, 1=limited, 2=moderate, 3=advanced). Bei Stratifizierung der Gruppen nach individueller Vorerfahrung ergaben sich signifikante Unterschiede (Level 0: 22,1±3,2 vs. Level 1: 26,8±2,8 vs. Level 2: 35,4±2,2 vs. Level 3: 41,0±2,0) (siehe Tabelle 2 [Tab. 2] und Abbildung 1 [Abb. 1]). Der durchgeführte Kruskal-Wallis Test ergab ein p=0,002 (Kruskal-Wallis Statistik 14,6; Ergebnisse des Dunn-Bonferroni-Test: p_0,3=0,005, p_1,3 ,049). Die Stratifizierung nach Ausbildungsstand ergab keine signifikanten Unterschiede zwischen den vier Subgruppen (Level 0: 26,2±3,9 vs. Level 1: 26,8±3,4 vs. Level 2: 30,6±3,0 vs. Level 3: 37,4±2,6; p=0.196) (siehe Tabelle 2 [Tab. 2] und Abbildung 1 [Abb. 1]. Es ergab sich eine hohe Übereinstimmung beider Videoratings (ICC= 0,96, 95% KI 0,91-0,98) [20].

Ziel der vorliegenden Pilotstudie war die Evaluation des modifizierten OSATS zur Thoraxdrainagenanlage hinsichtlich dessen Kriteriumsvalidität bei der Anwendung im Videorating. Die Anwendung des Scores im Videorating erfolgte aufgrund der, im Gegensatz zum direkten Rating vor Ort, geringeren Beeinflussung der Ratings durch Störfaktoren. So konnte durch Videorating die vollständige Verblindung der Rater hinsichtlich des Alters und Geschlechts sowie des Ausbildungsstands der Probanden erzielt werden. Basierend auf den Ergebnissen dieser Pilotstudie besitzt der OSATS zur Thoraxdrainagenanlage die Fähigkeit zur Standardisierung und Objektivierung von Feedback. Unsere Ergebnisse zeigen die Validität des OSATS zur Differenzierung von Leistungsunterschieden verschiedener Erfahrungslevel im Hinblick auf die Thoraxdrainagenanlage. Somit konnte die Kriteriumsvalidität des OSATS bestätigt werden.

Lehr- und Lernkonzepte anhand von standardisierten Lernzielen sind essentieller Bestandteil einer modernen und effizienten Aus- und Weiterbildung im medizinischen Bereich [4], [5], [6], [7]. Im Zuge einer globalisierten Welt besteht zunehmend auch die Forderung nach internationaler Vergleichbarkeit von Bildungsinhalten und Trainingsergebnissen [7]. Diese Anforderungen bestehen nicht nur im Bereich notfallmedizinischer Trainingsinhalte wie der Thoraxdrainagenanlage, sondern generell in der medizinischen Aus- und Weiterbildung. Beispielsweise wächst auch im Bereich der laparoskopischen Chirurgie die Nachfrage nach Trainingskonzepten, mit Evaluation der Trainingsleistung anhand von standardisierten und objektivierbaren Kriterien und Scores [21]. Bewertungssysteme wie der hier verwendete OSATS sind daher ein Beispiel für Konzepte zur Schaffung einer Vergleichbarkeit von Lernerfolgen [7]. Gemäß den erhaltenen Ergebnissen ist der OSATS zur Thoraxdrainagenanlage ein geeignetes Instrument zur standardisierten Beurteilung von Trainingsleistungen im Bereich der chirurgischen Aus- und Weiterbildung [16]. Neben seiner Fähigkeit zur Standardisierung ermöglicht die Anwendung des OSATS zudem eine ressourcenschonende Ausbildung insbesondere im Hinblick auf zeitlichen und personellem Aufwand [7]. Weiterhin profitieren die Trainierenden von der Anwendung des OSATS im Rahmen des Thoraxdrainagentrainings auf zweierlei Weise. Durch die Identifikation relevanter Schlüsselschritte des Eingriffs ermöglicht der OSATS einerseits eine detaillierte Vermittlung dessen ermöglicht so ein strukturiertes Erlernen des OP-Ablaufs. Andererseits profitieren die Trainierenden von der objektiven Bewertung ihrer eigenen Trainingsleistung. Dies ermöglicht die strukturierte Erfassung der eigenen Defizite welches zur gezielten Verbesserung der eigenen Performance beitragen kann. Die konsequente Anwendung des OSATS kann so langfristig möglicherweise zu einer Erhöhung der Patientensicherheit beitragen [7]. Die Evaluation des OSATS zur Thoraxdrainagenanlage im Rahmen dieser Pilotstudie leistet einen wichtigen Beitrag zur Erforschung und Beurteilung neuer Lehrkonzepte anhand von objektiven Assessment-Scores wie dem OSATS. Aufgrund der erhaltenen Ergebnisse ist eine zukünftige Integration des hier verwendeten OSATS in chirurgische und anästhesiologische Trainingskurse am Universitätsklinikum Heidelberg sowie in die Ausbildung zur Thoraxdrainagenanlage Rahmen des Medizinstudiums der medizinischen Fakultät Heidelberg sinnvoll.

Trotz der positiven Ergebnisse der Pilotstudie müssen bei der Interpretation der Studienergebnisse die Limitationen der Studie berücksichtigt werden. So erfolgte die Evaluation des OSATS im Rahmen der vorliegenden Pilotstudie im Sinne einer monozentrischen Studie des Universitätsklinikums Heidelberg. Daher erfolgte die zur Evaluation des OSATS durchgeführte Subgruppenanalyse durch Vergleich verhältnismäßig kleiner Subgruppen. Weiterhin basierte die Zuteilung der Teilnehmer hinsichtlich der individuellen Vorerfahrung bezüglich der Thoraxdrainagenanlage auf einer Selbsteinschätzung der Probanden zu deren individuellem Leistungsstand. Eine Verzerrung durch Über- oder Unterschätzung der Studienteilnehmer ist daher nicht ausgeschlossen. Hinsichtlich der vorhandenen Limitationen der Pilotstudie sind weitere Studien zur endgültigen Beurteilung der Leistungsfähigkeit des hier evaluierten OSATS notwendig.

• OSATS: Objective Structured Assessment of Technical Skills
• TS: Touch Surgery
• ICC: Intraclass Correlation Coefficient

• Geteilte Erstautorenschaft: Mirco Friedrich und Julian Ober
• Studiendesign: Ober, Nickel, Bergdolt, Friedrich, Haubruck, Müller-Stich, Tanner
• Datenerhebung: Nickel, Ober, Friedrich, Kowalewski, Bergdolt
• Statistische Analyse: Ober, Bruckner
• Datenaufbereitung und Analyse: Ober, Friedrich, Nickel, Bergdolt, Tanner, Haubruck, Müller-Stich
• Abfassung des Manuskripts: Ober, Friedrich, Nickel, Kowalewski, Bergdolt, Bruckner
• Internes Review: Müller-Stich, Tanner, Haubruck

Die Studie wurde unterstützt durch die Heidelberger Stiftung Chirurgie sowie das Minsiterium für Wissenschaft und Kunst des Landes Baden-Württemberg.

Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit diesem Artikel haben.