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3D-gedruckte Herzmodelle für Hands-on-Training in der Kinderkardiologie – das Lehrmodell der Zukunft?
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Autoren
Eingereicht: | 2. Mai 2021 |
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Überarbeitet: | 5. Oktober 2021 |
Angenommen: | 24. Januar 2022 |
Veröffentlicht: | 14. April 2022 |
Gliederung
Zusammenfassung
Zielsetzung: Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines neuen Aus- und Weiterbildungskonzepts in der Kinderkardiologie, um der zunehmenden Komplexität und dem Stellenwert interventioneller Eingriffe mittels Herzkatheter (HK) gerecht zu werden. Das neu entwickelte Hands-on Training soll den Erwerb entsprechender Fertigkeiten für die Durchführung der HK-Untersuchung an Patient*innen ermöglichen.
Methodik: Basierend auf anonymisierten CT-Bildern von pädiatrischen Patient*innen wurden digitale 3D-Herzmodelle entwickelt und in einem flexiblen, unter Röntgenstrahlung sichtbaren Material dreidimensional ausgedruckt. Es fanden Hands-on Trainingskurse statt, bei denen Modelle eines gesunden Herzens sowie der häufigsten angeborenen Herzfehler (AHF) zum Einsatz kamen. Eine Evaluation erfolgte anhand der Quantifizierung von Durchleuchtungszeiten (DL-Zeit) und eines Fragebogens.
Ergebnisse: Die Akzeptanz der theoretischen und praktischen Inhalte des Hands-on Trainings war sehr gut. Es hat sich gezeigt, dass sowohl das Erlernen diverser Schritte als auch selbstständiges Üben und Wiederholen und eine damit verbundene signifikante Verkürzung der benötigten DL-Zeit möglich sind. Die Teilnehmenden gaben an, dass das Hands-on Training zu mehr Sicherheit bei der Intervention an Patient*innen führen würde.
Schlussfolgerung: Mit der Entwicklung eines Trainingsmoduls unter dem Einsatz 3D-gedruckter Herzmodelle sind Aus- und Weiterbildung im Bereich diagnostischer HK-Untersuchungen sowie interventioneller Therapien von AHF möglich. Der signifikante Lerneffekt sowohl für die praktischen Fähigkeiten als auch für das theoretische Verständnis spricht für die Integration des Simulationstrainings an 3D-Herzmodellen in Aus- und Weiterbildung.
1. Einleitung
Mit einer Prävalenz von 1% aller Lebendgeburten zählen angeborene Herzfehler (AHF) nach wie vor zu den häufigsten angeborenen Anomalien weltweit, wobei vielfach eine Behandlung im frühen Kindesalter indiziert ist [1]. Während Herzkatheteruntersuchungen früher hauptsächlich rein diagnostisch eingesetzt wurden, ergeben sich heutzutage auch zahlreiche therapeutische Möglichkeiten, um Herzfehler entweder komplett oder teilweise zu behandeln [2]. Diese interventionellen Herzkatheter (HK) ersetzen in vielen Fällen die Operation am offenen Herzen und bieten somit eine weniger invasive Behandlungsform mit gutem Therapieerfolg und gleichzeitig erhöhter Patientensicherheit [3]. Zur Gewährleistung optimaler Ergebnisse bei diesen zum Teil hochkomplexen Eingriffen ist ein entsprechendes Training, daraus resultierende Erfahrung sowie im Idealfall eine hocheffektive Aus- und Weiterbildungsmöglichkeit für Ärzt*innen der Kinderkardiologie notwendig. Dieses Prinzip ist beispielsweise bereits in anderen Ausbildungsbereichen wie der Luft- und Raumfahrt fest implementiert. Durch regelmäßiges Simulationstraining in standardisierter Lernumgebung werden sowohl jüngere als auch erfahrene Pilot*innen bestmöglich auf ihr Berufsleben und diverse (Notfall-)Situationen vorbereitet [4].
Der hohe Stellenwert der ständigen Wiederholung wird vor allem auch in der Notfallmedizin, besonders beim Reanimationstraining, ersichtlich [5]. Nicht nur unerfahrene, sondern auch erfahrene Ärzt*innen festigen durch regelmäßige Auffrischungskurse ihr Wissen und ihre praktischen Fertigkeiten. Daher wird eine regelmäßige standardisierte Wiederholung dieser Trainingseinheiten auch für erfahrene Ärzt*innen und Rettungskräfte empfohlen und ist im angloamerikanischen Sprachraum Pflicht [5].
Basierend auf diesen Überlegungen wurde durch unsere Arbeitsgruppe zunächst ein realitätsgetreues Simulationsmodell zum Erlernen von diagnostischen HK-Untersuchungen entwickelt. Zusätzlich wurden die häufigsten AHF [6] anhand 3D-gedruckter Modelle simuliert, an denen interventionelle HK-Untersuchungen trainiert werden konnten. Anhand der in dieser Studie vorgestellten neu entwickelten 3D-Modelle sollte zudem untersucht werden, ob so ein Simulationstraining geschaffen werden kann, welches sowohl theoretische Grundlagen als auch praktische Fertigkeiten und das Verständnis für die Interventionen fördert.
2. Projektbeschreibung
2.1. Modellentwicklung
In mehreren Entwicklungsschritten wurden folgende Modelle kontinuierlich optimiert: Normale Herz-Kreislaufphysiologie sowie die häufigsten AHF: Vorhofseptumdefekt (ASD), Ventrikelseptumdefekt (VSD), Persistierender Ductus Arteriosus (PDA), Aortenisthmusstenose (ISTA) sowie Aorten- und Pulmonalstenose (AS, PS). Für die im Hands-on-Training genutzten Modelle wurden anonymisierte CT-Daten von Patient*innen mit AHF sowie herzgesunden Kindern verwendet, welche im Rahmen von klinisch indizierten Untersuchungen gewonnen wurden. Mittels einer medizinischen 3D-Software (Materialise Mimics Innovation Suite, Materialise NV) wurden durch Segmentierung des Blutvolumens in den CT-Dateien zunächst virtuelle 3D-Modelle des intrakardialen und intravaskulären Volumens generiert. Basierend darauf wurde jeweils ein luftgefülltes Hohlmodell erstellt, sodass die Herzräume in den 3D-gedruckten Modellen für das Training mit Kathetern und Drähten über die hohlen Gefäße zugänglich waren. Außerdem konnten die Modelle durch digitale Bearbeitung, größenbasierend auf einem Erwachsenenherzen, in skalierter Größe (Jugendliches Herz 80%, Herz eines Neugeborenen 55%) gedruckt werden (siehe Abbildung 1 [Abb. 1]). Für den 3D-Druck im Polyjet-Verfahren auf einem Agilista 3200W 3D-Drucker (Keyence Corp.) wurde ein weiches Silikongummi (AR-G1L, Keyence Corp.) verwendet, welches zusammen mit einem wasserlöslichen Stützmaterial (AR-S1, Keyence Corp.) gedruckt wurde [https://www.keyence.de/products/3d-printers/3d-printers/agilista-3100/models/agilista-3200w/?search_sl=1]. Der Prozess der 3D-Modellerstellung von der Datenakquise bis zum 3D-Druck wurde von Grab et al. im Detail beschrieben [7].
2.2. Aufbau der Trainingsumgebung
Um eine realistische Trainingsumgebung zu schaffen, wurde zu Beginn des Hands-on-Trainings das 3D-gedruckte Modell eines gesunden Herzens in eine lebensgroße Kunststoff-Babypuppe eingesetzt und realitätsgetreu auf dem HK-Tisch platziert (siehe Abbildung 2 [Abb. 2], Punkt A). Anschließend erfolgte die radiologische Darstellung zum besseren Verständnis und zur Visualisierung der topographischen Anatomie in den verschiedenen Projektionsrichtungen (siehe Abbildung 2 [Abb. 2], Punkt B). Die 3D-gedruckten Modelle mit den verschiedenen AHF wurden entsprechend der Position und Lage des Herzens im Körper auf dem HK-Tisch gelagert.
2.3. Ablauf HK-Trainingsmodule
Die durchgeführten Trainingskurse (TK) waren jeweils für Studierende, Assistenzärzt*innen oder erfahrene Kinderkardiolog*innen ausgelegt. Die einzelnen TK fanden jeweils in den klinikinternen HK-Laboren statt, die Dauer der Kurse umfasste etwa sieben Stunden. Anleitung und Betreuung erfolgten durch Prof. Dr. Nikolaus Haas, Direktor der Abteilung für Kinderkardiologie und pädiatrische Intensivmedizin des LMU Klinikums Großhadern, der den TN als Supervisor zur Seite stand. Für TN ohne Erfahrung erfolgte zur Einführung in das Prinzip der HK-Interventionen eine theoretische Lehreinheit zur Erläuterung des Aufbaus eines HK-Labors. Anhand eines speziell für die Kurse verfassten Skripts wurden die Grundlagen der HK-Untersuchung sowie die Physiologie und Hämodynamik des gesunden Herzens sowie der AHF gemeinsam erarbeitet, bevor der Kurs im klinikeigenen HK-Labor fortgesetzt wurde.
Nachdem den TN die Bedienung und Einstellung der Geräte wie z.B. des beweglichen Tisches und der Röntgenröhre demonstriert wurde, hatten sie die Möglichkeit, sich mit den verwendeten Materialien, z.B. der Schleuse, dem Führungsdraht und den verschiedenen Katheter-Typen vertraut zu machen, bevor der praktische Teil des HK-Kurses folgte. Die Übung im HK-Labor erfolgte stets unter Berücksichtigung des Strahlenschutzes durch entsprechende Schutzkleidung und Abstand der Zuschauenden.
Hier wurde zuerst das richtige Positionieren der Puppe auf dem HK-Tisch sowie das adäquate sterile Abdecken geübt. Im nächsten Schritt erfolgte die Anlage der Schleuse an einem zum 3D-Herzen führenden Schlauch. Anschließend wurde das Handling mit Draht, Schleuse und Katheter in mehreren Schritten verinnerlicht.
So wurde beispielsweise gezeigt, wie der Führungsdraht durch den Katheter eingeführt (siehe Abbildung 3 [Abb. 3], Punkt A) und beim anschließenden Entfernen in Schlaufen gelegt wird (siehe Abbildung 3 [Abb. 3], Punkt B). Die elf Teilnehmenden übten in Zweiergruppen die einzelnen Schritte der Katheterintervention anhand der 3D-Herzmodelle. Jedes Team wurde individuell vom Supervisor betreut.
Die erste Übung erfolgte an einem 3D-gedruckten Herzmodell des linken Herzens mit physiologischer Herzanatomie. Dazu wurde es in anterior-posteriorer (siehe Abbildung 4 [Abb. 4], Punkt A) und lateraler (siehe Abbildung 4 [Abb. 4], Punkt B) Ebene durchleuchtet. Ziel dabei war die retrograde Sondierung des linken Herzens über die absteigende Aorta. Analog wurde eine Übung an einem Modell mit physiologischer Anatomie des rechten Herzes durchgeführt. Den TN wurde anhand dieser Übung auch die intrakardiale Messung von Druckkurven, Sättigung und des Flows nähergebracht. Dabei wurde besonders auf sogenannte „wire-skills“, wie die Technik des Katheterwechsels und die Steuerung des Führungsdrahtes sowie des Katheters eingegangen.
Anschließend wurden den TN die Schritte für die interventionelle Therapie der häufigsten AHF demonstriert. Dabei wurde besonders auf die Funktionsweise eines Ballonkatheters und des zugehörigen Indeflators eingegangen, sowie die In- und Deflation geübt (siehe Abbildung 5 [Abb. 5]). Für den Verschluss des ASD werden Schirmchen (Okkluder) verwendet. Bei einem PDA können Schirmchen oder Metallspiralen (Coils) eingesetzt werden. Beide Verschlussimplantate besitzen eine spezielle Technik zum richtigen Positionieren und Lösen des Führungskatheters. Anschließend an die Demonstration konnten die TN die Interventionsschritte und die Positionierung der Implantate an den Modellen üben.
2.4. Evaluation
Zur Evaluation der neu entwickelten 3D-Modelle und des Simulationstrainings wurde einerseits der persönliche Fortschritt und andererseits die subjektive Bewertung der TN abgefragt. Die gesamte statistische Auswertung erfolgte unter Verwendung von Microsoft Excel.
Bei der Übung am Modell mit und ohne PS wurde z.B. die Zeit in Sekunden gemessen, die von den jeweiligen TN benötigt wurde, um den Führungsdraht und Katheter von der unteren Hohlvene über den rechten Vorhof und Ventrikel in die Pulmonalarterie vorzuschieben. Jeder TN führte diese Übung zwei Mal am anatomisch korrekten Modell aus. Anschließend wurde die gleiche Übung einmal am Modell mit PS durchgeführt, wobei der Anspruch durch das Überwinden der Stenose stieg. Diese drei Durchgänge wurden als eine Trainingseinheit gezählt. Die Durchleuchtungszeiten (DL-Zeit) dieser drei Übungsrunden wurden untereinander verglichen. Eine Verkürzung der DL-Zeit im Verlauf der Trainingseinheit entsprach dem persönlichen Fortschritt des TN. Die Signifikanz wurde anhand des Vorzeichentests mit einem Signifikanzlevel von 0,05 getestet.
Am Ende jedes Kurses wurde zudem von jedem TN ein anonymisierter Fragebogen ausgefüllt, der speziell für die Bewertung der 3D-Modelle und des Simulationstrainings entwickelt wurde. Die Bewertung erfolgte anhand einer Likert-Skala mit Werten von 1 (trifft voll zu) bis 5 (trifft gar nicht zu). Insgesamt wurden zehn Items abgefragt. Beurteilt wurde die Eignung der 3D-gedruckten Herzmodelle anhand von vier Items zum Erlernen theoretischer Grundlagen, zu denen diagnostische Verfahren und Katheterinterventionsschritte zählen. Anhand weiterer vier Items sollte die Eignung zum Erlernen folgender Lerninhalte bewertet werden: Selbstständiges Üben und Wiederholen, besseres Verständnis der Herzanatomie, Verständnis des Prozedere der HK-Interventionen und Erlernen des Umgangs mit den Katheterinstrumenten. Die Beurteilung der möglichen Vorteile des Hands-on-Trainings, wie Übungsmöglichkeiten und Patientensicherheit, wurden basierend auf den Erfahrungswerten der TN betrachtet. Zusammengefasst wurden darin jeweils die Bewertungen „trifft voll zu“ und „trifft eher zu“ um eine Zustimmung, sowie „trifft eher nicht zu“ und „trifft gar nicht zu“, um eine Ablehnung der Methode zu charakterisieren. Abschließend wurde die individuelle Rückmeldung der TN im Rahmen zweier Freitextkommentare qualitativ ausgewertet.
3. Ergebnisse
Seit der Entwicklung der neuen 3D-Modelle 2018 haben bereits vier TK stattgefunden, aufgeteilt auf zwei Kurse im LMU Klinikum und zwei Kurse im Allgemeinen Krankenhaus der Stadt Wien. Insgesamt nahmen 19 Studierende der Medizin und Ärzt*innen an den TK teil. Darunter waren 14 TN ohne Erfahrung im HK-Labor, zwei Assistenzärzte in Weiterbildung mit mäßiger Erfahrung und drei fertig ausgebildete Kinderkardiolog*innen mit hohen Erfahrungswerten im HK-Labor.
3.1. Durchleuchtungszeit
Die aufgezeigten DL-Zeiten beschränken sich auf die Ergebnisse eines Kurses am LMU Klinikum mit elf TN ohne Kenntnisse und Erfahrungswerte im HK-Labor, da die Beurteilung der erlernten Fertigkeiten in dieser homogenen Gruppe die beste Repräsentation des Trainingseffektes zeigt.
Die in den drei Übungsrunden am physiologischen (1. und 2. Runde) und PS-Modell (3. Runde) sequenziell gemessenen DL-Zeiten der TN wurden verglichen. Bei den TN (n=11) zeigte sich im Rahmen der drei Wiederholungen ein signifikanter Unterschied der gemessenen DL-Zeiten (Vorzeichentest: *p<0,05, ***p<0,001).
Abbildung 6 [Abb. 6] zeigt die Verteilung der DL-Zeiten der TN (n=11) über drei Übungsrunden. Die mediane DL-Zeit konnte trotz Anstieg der Aufgabenkomplexität durch den Einsatz des PS-Modells in der dritten Runde von anfangs 218 Sekunden auf 104 Sekunden in der dritten Runde reduziert werden.
3.2. Fragebögen
Für die im folgenden präsentierten Ergebnisse wurden die eingereichten Fragebögen der TN aller bisher durchgeführten Kurse einbezogen. Insgesamt wurde die Übung an den 3D-gedruckten Herzmodellen von allen TN (n=19) sehr positiv bewertet (84,2% „sehr gut“, 15,8% „gut“). Die TN stimmten überwiegend zu, dass die HK-Interventionsschritte anhand der 3D-gedruckten Modelle erlernt werden konnten.
3.2.1. Bewertungsfragen
Die folgenden Diagramme zeigen die unter 2.4 Evaluation aufgeführten Items aus dem Fragebogen. Bei der Bewertung zum Erlernen einzelner Schritte der HK-Untersuchung am 3D-gedruckten Herzmodell wurde besonders die Handhabung des korrekten Draht- bzw. Katheterwechsels von allen TN als eine geeignete Lerneinheit im Rahmen des Kurses beurteilt. Das Einführen von Schleuse und Führungsdraht sowie die Dilatation von Stenosen wurde von einzelnen TN als weniger geeignet oder neutral eingestuft oder abgelehnt (siehe Abbildung 7 [Abb. 7]).
Ebenfalls sind sich alle TN einig, dass sich die Modelle gut dazu eignen, eigenständig zu üben sowie den Umgang mit den Katheterinstrumenten zu erlernen. In diesem Fragenblock gab es keine ablehnende Haltung (siehe Abbildung 8 [Abb. 8]).
Im Rahmen der Auswertung der abgegebenen Bewertungen zur zusammenfassenden Beurteilung des Hands-on-Trainings wurden die TN entsprechend ihrer Erfahrungswerte im HK-Labor eingeteilt. TN aus allen Erfahrungsstufen (n=18) gaben dabei an, dass es in Zukunft mehr Möglichkeiten geben sollte, am 3D-Modell zu üben, um dadurch mehr Sicherheit bei der Intervention an Patient*innen erreichen zu können (siehe Abbildung 9 [Abb. 9]).
3.2.2. Freitextkommentare
Die Auswertung der Freitextkommentare ermöglichte eine Einschätzung der subjektiven Bewertung durch die TN (n=19). Vier TN hoben die besondere Realitätsnähe der Modelle hervor. Ein Kommentar enthielt zudem die Information, dass „ohne Angst etwas zu zerstören“ geübt werden konnte. Fünf TN erwähnten besonders die einfache und verständliche Erklärung der Übungen. Ebenfalls fünf TN gefiel der Aufbau des TK, unter anderem aufgrund des Vorhandseins von Theorie und Praxis und die aufeinander aufbauenden Übungen. Der hohe Anteil praktischer Übungen fiel sechs TN positiv auf.
Als Verbesserungsvorschläge wurden bei dem Kurs mit elf TN eine kleinere Gruppengröße (n=8) und besseres Zeitmanagement (n=5) angemerkt. Vier Kommentare boten Kritik zu den 3D-gedruckten Modellen. Unter anderem wurde angemerkt, dass ASD und PDA am 3D-gedruckten Modell aufgrund des anatomischen Aufbaus schwer mit dem Katheter zu erreichen seien. Außerdem komme es bei dem verwendeten Silikongummi zeitweise zu Widerstand durch Friktion zwischen Katheter und Silikonmodell.
4. Diskussion
In der Pädiatrie hat die Etablierung von Simulationstrainings in den letzten zwei Jahrzehnten immer mehr an Bedeutung gewonnen [8]. Die simulationsbasierte Ausbildung ist mittlerweile Bestandteil vieler pädiatrischer Facharztausbildungsprogramme weltweit, jedoch überwiegend im Bereich des Reanimations- und Traumamanagements. Simulationstrainings haben sich dabei vor allem als sinnvoll erwiesen, um prozedurale Fertigkeiten zu festigen [9].
Im Medizinstudium werden während der gesamten Ausbildungszeit Modelle und Simulationen genutzt, um die Lehre zu unterstützen. In der Physiologie helfen Simulationsmodelle dem Verständnis und der Visualisierung von Prozessen und Zusammenhängen [10]. Seit der Novellierung der ärztlichen Approbationsordnung von 2002 kommt dem Erlernen praktischer Fertigkeiten im Zuge des Medizinstudiums eine wesentliche Rolle zu [11], [12]. Dafür wurden Trainingseinrichtungen, sogenannte “Skills labs”, etabliert, um praktische, ärztliche Basisfertigkeiten in Kleingruppen unter standardisierten Bedingungen zu vermitteln [13]. Der Einsatz von 3D-gedruckten Modellen in Anatomiekursen für Medizinstudenten oder medizinisches Personal verbessert nicht nur das Interesse, sondern auch die medizinische Ausbildung [14], [15].
Auch in anderen Bereichen der Medizin, wie der Kinderherzchirurgie [16], Neuro- [17], HNO- [18] und kolorektalen Chirurgie [19], haben gedruckte 3D-Modelle bereits Einzug gefunden und sich als wertvolles Planungs- und Simulationshilfsmittel etabliert. Einerseits unterstützen sie das grundlegende Verständnis anatomischer Besonderheiten und kardialer Anomalien [20]. Andererseits fördern sie die Arzt-Patienten-Kommunikation anhand der greifbaren Veranschaulichung, was vor allem im präoperativen Setting und für die individuelle OP-Planung bei AHF von Vorteil ist [21], [22], [23], [24], [25].
Die im 3D-Druck-Verfahren hergestellten Modelle stellen hierbei eine kostengünstigere Alternative zu anderen klinischen Simulatoren dar und verfügen zudem über eine bessere Verfügbarkeit [26]. Außerdem können sie in unterschiedlicher Skalierung, Varianz und beliebig oft neu hergestellt werden.
Zur praktischen Ausbildung von Kinderkardiologen werden die Modelle bisher kaum verwendet. Anhand der im Zuge dieser Studie erzielten Ergebnisse konnte allerdings gezeigt werden, dass 3D-gedruckte Modelle für Trainingszwecke in diesem Bereich äußerst geeignet sind.
Im Rahmen des TK zeigte sich, dass durch mehrfaches Wiederholen einer gleichbleibenden Übungssequenz die DL-Zeit verringert werden konnte. Zur Beurteilung der Nachhaltigkeit des Lerneffekts sind weitere Simulationskurse an 3D-gedruckten Modellen und eine longitudinale Datenerhebung notwendig. Heidbuchel, Chambers und Katz konnten in ihren jeweiligen Studien zeigen, dass in der interventionellen (Erwachsenen-) Kardiologie bereits eine Reduktion der Strahlenbelastung durch gezieltes Training und spezielle Schulungen erlangt werden konnte [27], [28], [29]2. Durch regelmäßig stattfindendes Training während der Aus- und Weiterbildung ist langfristig mit einer signifikanten Reduktion der Strahlenbelastung für die Patient*innen zu rechnen.
Die Auswertung der Fragebögen zeigte, dass die TN mit dem Training am 3D-gedruckten Modell insgesamt sehr zufrieden waren. Die TN aus allen Erfahrungsstufen waren sich außerdem einig, dass sie sich in Zukunft mehr solcher Übungsangebote wünschten, wodurch die Akzeptanz dieser Ausbildungsform bestätigt wurde. Mit der Aus- und Weiterbildung am Modell wird Raum geschaffen, in dem Fehler gemacht und die Reaktionen auf mögliche Konsequenzen trainiert werden können, ohne dass Patient*innen unmittelbar einem Risiko ausgesetzt werden [30]. Burkhardt und Ziv betonen in ihren Studien jeweils die Wichtigkeit derartiger Simulationsmöglichkeiten [30], [31].
In Hinblick auf eine höhere Patientensicherheit spielt außerdem die eigene Sicherheit in der Ausführung der Interventionsschritte eine große Rolle. Eine Studie von 2002 konnte bereits zeigen, dass virtuelles Simulationstraining von laparoskopischen Eingriffen eine kürzere Operationsdauer und signifikant bessere Leistungen der Operateure bewirkt [32]. Dies soll auch durch die Übung im HK-Labor am 3D-gedruckten Herzmodell erzielt werden.
Dass das Simulationstraining dazu geeignet ist, zeigt sich in den Bewertungen der TN aller Erfahrungsstufen. So hat jeder die Chance, in seiner eigenen Geschwindigkeit zu lernen und Sicherheit in den einzelnen Schritten zu erlangen. Unklar ist noch, in welchem Intervall das Training stattfinden muss, um einen anhaltenden Effekt zu bieten. Weininger erläutert, dass zu Beginn ein intensiveres Training stattfinden sollte und für den Erhalt des Trainingseffekts weiterhin Wiederholungseinheiten notwendig seien. Außerdem könnten sich das Simulationstraining und die klinische Arbeit an Patient*innen synergistisch ergänzen [33]. Das Hands-on Training ist allerdings an die Verfügbarkeit des HK-Labors gebunden und geht mit einer höheren Strahlenbelastung des Trainierenden einher, weshalb auf einen ausreichenden Strahlenschutz geachtet werden muss [27], [28], [29].
Anhand der Rückmeldungen durch die TN werden die Herzmodelle kontinuierlich reevaluiert und überarbeitet. So wurde die Friktion der Instrumente im Modell kurzfristig durch den Einsatz von Silikonspray reduziert. Langfristig ist jedoch ein flüssigkeitsgefülltes, pulsatiles 3D-Modell geplant. Dadurch sind weitere Übungen, wie die intrakardiale Druckmessungen und Angiographien mittels Kontrastmittel möglich. Ebenfalls werden das visuelle und haptische Feedback verbessert. Es sind bereits Modelle weiterer Herzfehler geplant, an denen zusätzliche HK-Techniken erlernt werden können. Durch den Einsatz der Modelle im klinikinternen HK-Labor besteht aufgrund der daraus resultierenden örtlichen Flexibilität zudem die Möglichkeit, derartige Trainingskurse weltweit abzuhalten. Als Beispiel dafür sei ein durch die GIZ gefördertes Klinikpartnerschaftsprojekt zwischen der Abteilung für Kinderkardiologie und pädiatrische Intensivmedizin des LMU Klinikums Großhadern und dem Ayder Referral Hospital der Stadt Mekelle, Äthiopien angeführt. Im Rahmen des Projekts werden äthiopische Ärzt*innen ohne Erfahrungswerte im HK-Labor anhand der 3D-gedruckten Modelle ausgebildet. Die Fortschritte der praktischen Fertigkeiten werden jeweils dokumentiert und im Verlauf ebenfalls ausgewertet.
5. Schlussfolgerung
Es konnte ein realitätsnahes Trainingsmodul zum Erlernen von diagnostischen und interventionellen HK-Untersuchungen zur Therapie der häufigsten AHF entwickelt werden. Die Verwendung von 3D-gedruckten Herzmodellen unterschiedlicher Größen, entsprechend den Altersgruppen der Patient*innen, trägt zur Realitätsnähe der Simulation bei. Die Effektivität und Praktikabilität des Hands-on Trainings wurde evaluiert und zeigte, dass die Übung an den 3D-gedruckten Herzmodellen als Ausbildungsform von allen Teilnehmenden akzeptiert und positiv bewertet wurde. Diese Ausbildungsform scheint äußerst vorteilhaft zur Optimierung einer individuellen Lernkurve und bietet zudem die Möglichkeit, in einem risikofreien Setting trainieren zu können, Sicherheit zu erlangen und somit eine erhöhte Patientensicherheit zu ermöglichen. Für die Zukunft bietet diese neue Trainingsform zahlreiche Möglichkeiten für die Aus- und Weiterbildung, sowie das Potenzial, sich als fester Bestandteil in der interventionellen (Kinder-)Kardiologie zu etablieren.
Anmerkungen
Die Autoren Barbara S. Brunner und Alisa Thierij teilen sich die Erstautorenschaft.
Die Ergebnisse dieser Arbeit sind Teil der Promotionsarbeiten der beiden Erstautorinnen und von C. Hopfner.
Interessenkonflikt
Die Autor*innen erklären, dass sie keinen Interessenkonflikt im Zusammenhang mit diesem Artikel haben.
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