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Klinisches Denken wird allgemein als entscheidende Komponente all dessen angesehen, was Ärzte in der Praxis tun [4]. Es führt dazu, dass sie richtige Diagnosen stellen und angemessene Behandlungsentscheidungen für ihre Patienten treffen. Daher sind die Fähigkeiten eines Arztes klinisches Denken betreffend äußerst wichtig und relevant für Behandlungserfolge und die Sicherheit des Patienten [3]. Studien deuten jedoch darauf hin, dass klinisches Denken gegenwärtig nicht gut gelehrt wird [7]. Entsprechend der Literatur sind sogenannte Virtuelle Patienten (VP) besonders geeignet, um das Erlernen klinischen Denkens zu unterstützen [2]. Virtuelle Patienten sind Online-Fälle, bei denen der Lernende die Rolle des Arztes einnimmt, sämtliche Entscheidungen selbst treffen muss und jeweils Feedback erhält. Ellaway und Kollegen [5] definieren VP als „interaktive Computersimulation[en] echter klinischer Szenarien zum Zweck ärztlicher Ausbildung, Schulung oder Assessment“. Zwei Aspekte wurden als wesentlich hinsichtlich des Lernens mit elektronischen Lern-Tools wie VP erachtet: ihre Gestaltung und ihre curriculare Einbindung.

Literatur dazu, wie Virtuelle Patienten gestaltet und curricular eingebunden werden sollten, um klinisches Denken zu unterstützen, fehlte, als wir uns dieser Forschung zuwendeten. Daher suchten wir zu Beginn unseres Forschungsvorhabens nach Evidenz, wie man das Lernen mithilfe von VPs verbessern kann, um das klinische Denken von Medizinstudierenden zu unterstützen. Die Haupt-Forschungsfrage lautete folgendermaßen:

Drei der fünf Studien (Studien 1, 4, 5) wurden in einem authentischen Setting durchgeführt, genauer gesagt während dem vierwöchigen Pädiatrie-Modul. Während in diesen drei Studien die Studierenden die Hauptzielgruppe unserer Untersuchungen waren, waren in zwei anderen Studien (Studien 2 und 3) inländische und internationale VP-Experten maßgeblich sowohl an der Entwicklung der VP-Typologie, als auch dem VP-Design-Fragebogen beteiligt. Es wurden unterschiedliche Forschungsmethoden angewendet, und zwar folgende:

Studie 1 untersucht die studentische Wahrnehmung idealer Design-Merkmale Virtueller Patienten, um das Lernen zu unterstützen, mit dem Fokus auf klinisches Denken. Studierende des 5. Studienjahres (N=104) bearbeiteten mindestens acht VP unterschiedlichen Designs, und diskutierten die ideale Gestaltung Virtueller Patienten in Fokusgruppen [11].

Studie 2 beschreibt die Entwicklung einer Typologie von Virtuellen Patienten basierend auf der Literatur, ihrer Anwendung mit bestehenden VP-Systemen, den Ergebnissen von Studie 1 und eines internationalen Konsensprozesses unter VP-Experten anhand einer modifizierten Delphi-Technik [9]. Das VP-Expertenteam bestand aus allen sechs Autoren der Studie 2.

Studie 3 berichtet über die Entwicklung und Validierung eines Fragebogens zur Evaluation des Designs Virtueller Patienten, und bezog internationale Veröffentlichungen, Input eines internationalen Expertenteams (aus dem eVIP-Projekt, vgl. www.virtualpatients.eu) und die aus den Studien 1 und 2 gewonnenen Erkenntnisse mit ein. Drei Kategorien von Validitätsnachweisen wurden untersucht:

1.

Inhalt,

2.

„Response process“ und

3.

interne Struktur [8].

Studie 4 untersucht, wie Virtuelle Patienten optimal curricular eingebunden werden sollten. Die studentische Wahrnehmung verschiedener Szenarien, die auf das Erlernen des klinischen Denkens gerichtet waren und VP miteinbezogen, wurde mit Hilfe von Fokusgruppen untersucht (mit 39 der 116 teilnehmenden Studierenden). In diese Szenarien wurden während dem Pädiatrie-Modul mindestens zehn Virtuelle Patienten zusammen mit anderen didaktischen Aktivitäten integriert [10].

Studie 5 untersucht zwei unterschiedliche Arten von Prüfungsfragetypen und deren Einfluss auf das Lernen mit Virtuellen Patienten. Nachdem Studierende (N=377) das Pädiatrie-Modul sowie die entsprechende Prüfung abgelegt hatten (N=11), diskutierten sie in Fokusgruppen (n=8) die Wahrnehmung und den Einfluss von sog. Key-Feature Problemen mit Long Menu-Fragen (KFP) und kontextreiche Einfachauswahl-Fragen (crSBA). Die Studie vergleicht zudem die psychometrischen Merkmale der beiden Fragen-Formate [12].

Fünf studentische Fokusgruppen zeigten 10 Prinzipien des VP-Designs auf. Um das Lernen zu erleichtern, sollten Virtuelle Patienten

1.

relevant sein,

2.

ein angemessenes Schwierigkeitsniveau aufweisen,

3.

interaktiv sein,

4.

spezifisches Feedback bieten,

5.

unterschiedliche geeignete Medien nutzen,

6.

den Fokus auf relevante Lernpunkte lenken,

7.

das Rekapitulieren wesentlicher Lernpunkte fördern,

8.

hinsichtlich der webbasierten Oberfläche und

9.

Aufgaben authentisch sein, und

10.

Fragen und Erläuterungen umfassen, die das Erlernen des klinischen Denkens unterstützen.

Nachdem die Studierenden mit – aus studentischer Sicht – gut entworfenen VP lernten, fühlten sie sich gut vorbereitet auf echte Patienten, und deutlich besser vorbereitet, als nach früheren Erfahrungen mit anderen Methoden. Die Studierenden empfanden die identifizierten Designprinzipien als hilfreich für ihr Lernen.

Wir erfassten 19 Faktoren gruppiert in vier Kategorien, die als relevant für das VP-Design identifiziert wurden: allgemein (Titel, Beschreibung, Sprache, Identifikator, Herkunft, typische Lernzeit); pädagogisch-didaktisch (didaktisches Level, didaktische Modi, Abdeckung, Ziele); didaktisches Design („learning path“, Nutzermodalität, Nutzung von Medien, Nutzung der Sprache, Interaktivität, Feedback); technisch (Ursprungssystem, Format, Integration und Abhängigkeit(en)).

Der kurze VP-Designfragebogen umfasst einen globalen Score und sechs Fragen, verteilt auf drei Faktoren: Authentizität der Begegnung und des Arztgesprächs mit dem Patienten, kognitive Strategien während des Arztgesprächs, Coaching während des Arztgesprächs. Die Inhaltsanalyse wurde durch die theoretischen Grundlagen des Instruments und die VP-Experten (n=9) des eVIP-Projekts [https://virtualpatients.eu/] angemessen unterstützt. Die „think aloud“-Studien und die Analyse freier Textkommentare stützten die Validität des Fragebogens. Die exploratorische Faktorenanalyse, die 2.547 studentische Evaluationen von 78 Virtuellen Patienten aus drei Ländern umfasste, ergab ein Drei-Faktoren-Modell, das gut mit den Daten übereinstimmte. Um einen Virtuellen Patienten zuverlässig zu allen drei Faktoren evaluieren zu können, sind Antworten von mindestens 200 Studierenden erforderlich.

Die Analyse von acht Fokusgruppen-Interviews ergab sechs Themenbereiche, die seitens der Studierenden als wichtig für die optimale curriculare Einbindung VP angesehen wurden:

1.

kontinuierlicher und stabiler Online-Zugang,

2.

zunehmende Komplexität der VP, die dem Wissen der Studierenden angepasst ist,

3.

VP-bezogene Arbeitsbelastung wird ausgeglichen durch Eliminierung anderer curricularer Aktivitäten,

4.

optimale Reihenfolge (z. B.: Vorlesung – 1 bis 2 VP – Tutor-moderierte Kleingruppen-Diskussion – echter Patient),

5.

optimale Abstimmung von Virtuellen Patienten und anderen curricularen Aktivitäten, und

6.

Einbezug von VP-Themen in die Prüfung.

Die Analyse von 8 Fokusgruppen ergab vier Themenbereiche: im Vergleich mit den kontextreichen Einfachauswahl-Fragen, wurden die Key-Feature Probleme mit Long Menu als

1.

realistischer,

2.

schwieriger und

3.

motivierender für das intensive Studium klinischen Denkens mit Virtuellen Patienten eingeschätzt.

Außerdem zeigten sie insgesamt

4.

eine gute Akzeptanz unter Berücksichtigung einiger Voraussetzungen, wie Anbieten eines zusätzlichen Freitext-Kommentarfeldes, für den Fall, dass die Studierenden im Long Menu keine geeigneten Antworten fanden.

Gemäß statistischer Analyse gab es keinen Unterschied bei der Schwierigkeit. Jedoch wurde eine größere Zuverlässigkeit (G-Koeffizient) für Key-Feature Probleme mit Long Menu festgestellt, selbst wenn nach Testzeit korrigiert wurde (Zuverlässigkeit pro Testzeit 1 Stunde: KFP 0,84 vs crSBA 0,79). Die Key-Feature Probleme zeigten eine höhere Korrelation mit OSCE-Ergebnissen (OSCE-KFP: 0,54; OSCE-crSBA: 0,41). Beim Studium klinischen Denkens mit Virtuellen Patienten empfanden die Studenten die Key-Feature Probleme als motivierender. Die Verwendung von Key-Feature Problemen mit Long Menu in den abschließenden Modulprüfungen scheint positive pädagogische Wirkungen zu haben ohne psychometrische Nachteile.

Studien 1-3 legen nahe, dass die folgenden drei Hauptaspekte von besonderer Relevanz für die Optimierung der VP-Gestaltung zur Förderung des Erlernens klinischen Denkens sind:

1.

Verwendung didaktischer Designkriterien, d. h. Gewährleistung angemessener Schwierigkeit, Authentizität, Interaktivität, Feedback und Fokussierung auf relevante Lernpunkte,

2.

Integration von virtuellem Coaching bzgl. klinischem Denken in die VP, d. h. Fragen nach unterscheidenden und bestätigenden Merkmalen, und

3.

Bereitstellung validierter Instrumente, um systematisch weitere Verbesserungen zu ermöglichen, wie z. B. die entwickelte VP-Typologie und der VP-Designfragebogen.

Die empirisch erstellte VP-Typologie bietet einen gemeinsamen Referenzpunkt für Studien oder Berichte zu Virtuellen Patienten. Der VP-Designfragebogen besitzt das Potenzial, valide Informationen zur Gestaltung Virtueller Patienten zur Verfügung zu stellen, in Abhängigkeit von einer großen Anzahl von Fragebogen-Antworten pro VP.

Studien 4-5 legen nahe, dass die folgenden drei Hauptaspekte von besonderer Relevanz für die Optimierung der curricularen Einbindung VP sind:

4.

Sequenzierung von VP und sonstigen curricularen Veranstaltungen, einschließlich Lehre am Krankenbett mit echten Patienten, gemäß Komplexität, und

5.

didaktische und inhaltliche Abstimmung von Lernen und

6.

Prüfen bei der Nutzung von VP.

Unsere Ergebnisse sind in Einklang mit aktuellen Theorien und Erkenntnissen außerhalb der VP-Forschung, z. B. zum didaktischen Design [6], dazu, wie das Erlernen klinischen Denkens gefördert werden kann [1], und zu Theorien bzgl. didaktischem Design im Hinblick auf die Entwicklung eines Curriculums [13].

Die wesentlichen Implikationen unserer Forschung für die medizinische Lehre sind folgende: Um eine optimale Förderung klinischen Denkens zu erreichen, sollten Virtuelle Patienten gut gestaltet sein, systematisch durch validierte Instrumente verbessert werden und gut curricular eingebunden sein.

Die wichtigsten Stärken dieser Dissertation umfassen die authentischen Studiensettings, der Einbezug unterschiedlicher Interessengruppen in die Studien und die Kombination verschiedener Forschungsmethoden.

Einschränkungen dieser Dissertation sind, dass drei Studien in nur einem Zentrum durchgeführt wurden und dass sie keine Studie zur langfristigen Umsetzung von VP oder zum Transfer des Lernens auf echte Patienten unter Verwendung objektiver Messungen umfasst. Weitere Studien sind nötig, um das Verständnis der Gestaltung und curricularen Einbindung Virtueller Patienten aus einer „multizentrischen“ Perspektive und in verschiedenen Kontexten zu vertiefen. Weiterhin sollten die Wirksamkeit und Effektivität von VP vertieft untersucht werden. Diese Untersuchungen sollten Langzeitstudien und Messungen des Einflusses auf die Patienten-Behandlung umfassen.

Stellen Sie sicher, dass Sie sich ausreichend Zeit für Ihre Promotion freihalten; wählen Sie Ihr Thema und Ihre Betreuer klug aus und genießen Sie diese Zeit.

Sören Huwendiek machte seinen Studienabschluss an der Universität Heidelberg in Deutschland, wo er auch 10 Jahre als Arzt (zuletzt als Pädiater und pädiatrischer Rheumatologe) und als „Medical Educator“ arbeitete. Er besitzt einen Master of Medical Education der Universität Bern und diesen PhD in Medical Education der Universität Maastricht. Seit 2012 ist er Abteilungsleiter Assessment und Evaluation des Instituts für Medizinische Lehre (IML) in der Schweiz. Im Jahre 2018 wurde er zum Assoziierten Professor für Medizinische Lehre befördert.

Die Verteidigung fand am 25. November 2016 an der Universität Maastricht statt.

Betreuer: Prof. Dr. D.H.J.M Dolmans (Universität Maastricht) und Prof. Dr. C.P.M. van der Vleuten (Universität Maastricht). Weiterer Betreuer: Dr. B. de Leng (Universität Münster).

Mein aufrichtiger Dank gilt meinen großartigen Betreuern Diana Dolmans, Cees van der Vleuten und Bas de Leng von der Universität Maastricht respektive Universität Münster sowie Burkhard Tönshoff und Georg F. Hoffmann von der Universität Heidelberg. Ich bedanke mich auch bei den vielen anderen, die zu dieser Dissertation beigetragen und mich dabei unterstützt haben.

Der Autor erklärt, dass er keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit diesem Artikel hat.