Utilisation de modèles de simulation pour former les cliniciens à l’utilisation de l’échographie au point d’intervention

Résumé

Le présent protocole décrit une solution idéale pour former les novices à l’utilisation des appareils à ultrasons au point de service pour la compétence clinique pratique consistant à évaluer visuellement des conditions vasculaires anatomiques individuelles distinctes avant et pendant une canulation vasculaire veineuse prévue à l’aide d’une échographie au point de service chez un patient.

Résumé

L’utilisation de l’échographie au point de service (POCUS) s’est avérée être une méthode d’évaluation non invasive de l’accès vasculaire bénéfique pour les cliniciens, qui peut fournir des éléments critiques d’informations visuelles et mesurables qui s’avèrent utiles dans le contexte de la canulation d’accès vasculaire, en combinaison avec les compétences pratiques du clinicien effectuant la canulation. Cependant, l’utilisation du POCUS dans ce contexte vise à former et à permettre aux personnes novices dans l’utilisation de cette technique de devenir compétentes pour effectuer cette tâche par la suite sur des patients de manière prudente et réussie. La simulation de ces affections vasculaires peut être utile pour aider les professionnels de la santé à apprendre, comprendre, appliquer et établir des compétences pratiques pour la canulation vasculaire en toute sécurité afin d’obtenir les résultats souhaités. Ce projet visait, à travers la participation à un atelier d’une demi-journée, à établir des compétences pour utiliser le POCUS en lien avec des modèles de simulation et effectuer des tâches spécifiques pour permettre aux cliniciens d’utiliser cette méthode dans leur pratique clinique pour la canulation d’accès vasculaire chez les patients. Un modèle d’étude longitudinale à méthodes mixtes a été utilisé pour évaluer l’effet d’un atelier d’échographie au point de service pour l’insertion de canules intraveineuses périphériques, y compris des tâches spécifiques pour les participants à effectuer sur des modèles de simulation. Au total, 81 personnes ont participé à 11 ateliers d’une demi-journée en 2021 et 2022. Offrir un atelier qui utilise des modèles de simulation en combinaison avec divers dispositifs POCUS est utile pour établir cette compétence nouvellement apprise chez les cliniciens, comme les mesures de profondeur, d’épaisseur et de direction d’une veine avec POCUS avant la canulation fournissant des faits anatomiques essentiels à l’opérateur, ce qui augmente la probabilité de succès de la première fois dans la canulation.

Introduction

La plupart des patients admis dans des hôpitaux de soins aigus reçoivent au moins un cathéter intraveineux périphérique (PIVC), dans le but de prélever du sang, d’administrer des liquides et/ou des médicaments, et à des fins diagnostiques¹. Il est courant que les premières tentatives d’insertion échouent, et il a été rapporté que jusqu’à 50 % des patients hospitalisés ont un accès intraveineux difficile (DIVA)². Pour pallier ce problème, il a été démontré que l’utilisation de l’insertion PIVC guidée par échographie (USGPIVC) améliore les taux de réussite de l’insertion, et une formation et une éducation pratique ont été recommandées pour plusieurs professions de la santé ^3,4,5. L’échographie au chevet du patient est aujourd’hui plus fréquemment utilisée pour obtenir un accès vasculaire. Le POCUS a également été décrit comme un outil utile pour améliorer l’enseignement et l’apprentissage de l’examen physique⁶. Bien que plusieurs études aient décrit que la formation à l’USGPIVC est susceptible d’améliorer les compétences des cliniciens 7,8,9,10, il n’a pas encore été décrit en détail quels éléments spécifiques de cette formation sont les éléments essentiels pour atteindre les résultats souhaités lors de l’application du POCUS pour l’USGPIVC. Pour y parvenir, un programme de formation combiné POCUS et USGPIVC a été développé couvrant les aspects essentiels de la formation, qui ont été considérés comme étant les aspects élémentaires et les objectifs d’apprentissage des ateliers USGPIVC, y compris le contexte théorique et les aspects pratiques.

La formation des novices à l’utilisation du POCUS avant et pendant la canulation d’accès vasculaire nécessite un environnement de simulation idéal pour permettre un apprentissage efficace qui reproduit des conditions anatomiques similaires à celles d’un environnement anatomique humain¹¹. Par conséquent, les modèles de simulation créés à partir de poitrine de poulet et de ballons de modélisation remplis de liquide se sont avérés idéaux et peuvent être utilisés pour générer un tel modèle de simulation¹². Cette approche enseigne à l’apprenant la compétence d’observation consistant à évaluer les conditions vasculaires au niveau d’un patient individuel, d’abord dans un environnement sûr et simulé, ce qui aide dans le processus de prise de décision global du choix de la longueur de canule requise, de l’évaluation de la profondeur et de la largeur vasculaires et de la direction des vaisseaux pour un patient individuel. Cela permet une évaluation critique des conditions anatomiques individuelles de tout futur patient, où un clinicien peut vouloir décider par la suite si la canulation prévue est susceptible de réussir ou non. Pour obtenir ces informations, les images obtenues par POCUS, lorsqu’elles sont interprétées correctement, fournissent généralement des éléments d’information fiables et critiques, qui, en plus de l’expérience des cliniciens et de la dextérité manuelle, sont susceptibles de conduire au succès de la canulation.

Dans la deuxième étape, l’apprenant apprend, dans cet environnement simulatif, le développement de la dextérité manuelle pour l’utilisation simultanée de la sonde à ultrasons avec l’habileté manuelle d’insérer une canule, sous vision, en observant l’écran POCUS et le site d’insertion, dans le vaisseau sanguin simulé. Cette compétence d’observation consistant à visualiser constamment le vaisseau simulé et à observer méticuleusement la pointe de l’aiguille pendant le processus d’insertion est l’aspect le plus important de l’objectif d’apprentissage global de cette activité de simulation jusqu’à ce que la pointe de l’aiguille soit finalement placée dans la zone anatomique d’intérêt, dans ce cas au centre d’un vaisseau simulé. Ce processus est crucial pour éviter les lésions vasculaires, les tissus, les saignements ou les extravasations involontaires et inutiles, car cette technique est destinée à être utilisée ultérieurement chez un patient en milieu clinique par le participant.

Certains auteurs ont déjà recommandé la mise en œuvre et l’intégration de l’échographie dans le programme d’études de médecine, à l’aide de modèles de simulation peu coûteux et de petits groupes d’enseignement¹³. D’autres ont recommandé l’élaboration de programmes de formation structurés suivis d’une séance pratique dans un environnement simulé¹⁴. Il a également été décrit que l’utilisation de l’échographie contribue au succès de la procédure et peut réduire les risques pour les patients¹⁵. D’autres ont observé que l’utilisation du POCUS et de l’USGPIVC pour former les cliniciens dans les services d’urgence a augmenté l’utilisation de cette approche à court terme. Pourtant, il peut également exister un manque de cohérence dans les programmes d’éducation formels pour l’accès vasculaire ^7,16,17. En revanche, d’autres ont décrit que la formation formalisée à l’accès vasculaire conduit à une meilleure adhésion aux meilleures pratiques pour l’insertion de PIVC¹¹.

L’objectif de cette approche éducative était de simuler une expérience visuelle et une expérience de dextérité comparables pour les apprenants afin qu’ils puissent reproduire et appliquer cette compétence dans un cadre clinique et sur des patients à l’avenir. Une approche d’étude longitudinale mixte observationnelle a été choisie, et des enquêtes électroniques ont été utilisées pour évaluer le niveau de confiance des participants à l’atelier à l’aide de l’échographie (POCUS) en relation avec la canulation veineuse périphérique. Les sondages ont d’abord été utilisés dans des modèles de simulation, puis dans la spécialité clinique des participants à l’atelier chez les patients admis.

L’atelier a été divisé en trois parties. Tout d’abord, les participants ont été initiés à certains principes et théories de base de l’utilisation de l’échographie dans l’espace de canulation d’accès vasculaire dans un environnement d’apprentissage interactif. Dans une deuxième approche, l’animateur de l’atelier a fait la démonstration de l’approche d’évaluation de l’accès vasculaire à l’aide d’un simulateur avec un vaisseau artificiel simulé créé, démontrant l’observation de la profondeur, de la taille et de la direction du vaisseau à travers une vue transversale et longitudinale et l’observation à l’aide de POCUS. Celle-ci a été suivie d’une démonstration de canulation à l’aide du POCUS et du simulateur par l’intermédiaire de l’animateur de l’atelier, car les participants ont ensuite été invités à pratiquer cette tâche eux-mêmes sur leurs simulateurs individuels. À la fin de l’atelier, les participants ont été évalués individuellement sur leur capacité à identifier et à mesurer la taille, la profondeur et la direction du récipient à l’aide de vues transversales et longitudinales dans le simulateur, suivies d’une canulation guidée par ultrasons du récipient simulé. Après la participation à l’atelier, les participants ont été invités à évaluer leur confiance en soi dans l’utilisation de l’USPIVC dans le cadre d’un sondage électronique. 8 semaines après la participation à l’atelier, les participants ont de nouveau été invités à répondre à un sondage électronique pour savoir s’ils avaient appliqué cette compétence adoptée dans leur cadre clinique individuel.

Protocole

Cette étude a été approuvée par le Comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université Edith Cowan, numéro de référence REMS 2021-02489-STEINWANDEL. Les participants à l’atelier ont obtenu leur consentement éclairé et une copie de la fiche d’information a été fournie. Seuls les participants à l’atelier qui ont participé à l’un des ateliers d’échographie pendant la période de livraison entre les années 2021 et 2022 ont été invités à participer et inclus dans cette étude. Tous les participants aux ateliers subséquents en 2023 et 2024 ont été exclus de la participation à cette étude.

1. Création et préparation du modèle de simulation¹²

1. Coupez horizontalement une poitrine de poulet crue ordinaire avec un couteau de cuisine bien aiguisé pour permettre l’insertion de trois vaisseaux sanguins artificiels remplis de liquide ou plus, qui simuleront des vaisseaux sanguins humains dans cette expérience.
2. Préparation des vaisseaux sanguins artificiels
   1. Remplissez les ballons à modeler (taille 260Q) avec du thé froid à l’églantier ou de l’eau préparée avec un colorant alimentaire rouge à l’aide d’une seringue à cathéter de 50 ml. Remplissez le ballon de modelage avec le liquide préparé et retirez tout excès d’air du ballon.
   2. Poussez le liquide dans le ballon et éliminez toutes les bulles d’air en même temps en poussant à plusieurs reprises la seringue dans et hors du ballon modelant. Lorsque ce processus répétitif est terminé, le ballon doit être exempt de bulles d’air et légèrement pressurisé.
   3. Serrez le ballon de modelage avec un nœud pour éviter toute fuite de liquide.
3. Placez le ballon de modelage rempli de liquide sur la moitié inférieure de la poitrine de poulet. Repliez l’autre moitié de poitrine de poulet sur le dessus. Enveloppez ce modèle de simulation de poitrine de poulet avec une pellicule transparente et placez-le sur un plateau (Figure 1).

Figure 1 : Modèle de simulation. Le modèle de simulation a été créé à partir de poitrine de poulet crue et de ballons de modélisation remplis de liquide (260Q). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

2. Canulation d’accès vasculaire simulée

1. Placez un dispositif POCUS chargé (portable ou fixe) avec une sonde linéaire et un couvercle de sonde sur ce modèle de simulation de tissu patient préparé à l’étape 1.
2. Appliquez un peu de gel à ultrasons sur la zone d’intérêt dans le modèle de simulation. Enfilez une paire de gants non stériles.

3. Mesure de la profondeur et de l’étrier d’un navire

1. Dans une vue transversale du vaisseau sanguin simulé dans le modèle de simulation, visualisez un vaisseau simulé et obtenez une bonne vision du vaisseau d’intérêt en plaçant la sonde à ultrasons au-dessus du modèle de simulation et en centrant la vue du vaisseau au milieu de l’écran de l’appareil à ultrasons, où elle apparaîtra sous la forme d’une structure circulaire noire. Assurez-vous qu’une taille raisonnable du navire peut être identifiée, occupant au moins 1/3^de l’écran.
2. Placez ce vaisseau au centre de l’écran de l’appareil POCUS en déplaçant la sonde à ultrasons sur le modèle de simulation afin que toute la structure vasculaire soit visible. Ajustez la taille de l’image et les paramètres de contraste sur l’appareil à ultrasons, si nécessaire, pour obtenir une vision optimale du vaisseau et des tissus environnants, pour distinguer l’espace vasculaire et les tissus environnants. Figez l’image en appuyant sur le bouton de fonction Freeze de l’appareil à ultrasons.
3. Sur l’image figée, placez des marqueurs numériques, pour indiquer la profondeur du centre du récipient. Placez également des marqueurs numériques pour mesurer le diamètre (pied à coulisse) du récipient (Figure 2).
   REMARQUE : Ces informations aident l’observateur à prendre des décisions critiques sur la taille et la longueur de la canule nécessaire, qui peuvent convenir pour atteindre potentiellement ce vaisseau sanguin particulier et permettre une canulation réussie.

Figure 2 : Mesure du navire. Mesure du vaisseau simulé (vue transversale) sur l’écran d’échographie. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

4. Observation de la direction du navire

1. Faites pivoter la sonde à ultrasons de 90° pour obtenir une vue longitudinale du vaisseau sanguin. Cette vue permet à l’observateur de prendre une décision sur la direction du navire et la canulation prévue, fournissant des informations cruciales avant le processus ultérieur de la canulation proprement dite.
2. Observez la direction du vaisseau alignée avec la sonde à ultrasons. Une fois que la direction du vaisseau a été observée, utilisez-la pour décider quelle direction de placement de la canule pourrait être utile et également réussie pour l’insertion et le placement de la canule, même lorsque le vaisseau peut sembler être à un niveau plus profond et peut ne pas être palpable ou visible de l’extérieur (Figure 3).

Figure 3 : Vue longitudinale d’un navire simulé. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

5. Canulation d’un vaisseau profond

REMARQUE : En combinant toutes ces informations, une image virtuelle de ce navire est créée dans l’esprit de l’observateur ; Le processus de canulation vasculaire suivra.

1. Placez la sonde linéaire dans une vue transversale du récipient. Retirez le couvercle de l’aiguille de protection de la canule PIVC pour commencer la procédure de canulation.
2. Placez la vision transversale du récipient au centre de l’écran de l’appareil POCUS. Effectuez lentement et soigneusement une canulation (perpendiculaire) au milieu de la sonde linéaire du modèle de simulation à un angle d’environ 40° et visez le haut (extrémité supérieure) du récipient.
3. Avancez la pointe de l’aiguille dans le tissu du modèle de simulation et visez le vaisseau. Essayez d’identifier visuellement la pointe de l’aiguille sur l’écran de l’appareil POCUS pendant qu’elle avance dans le tissu en faisant avancer l’aiguille simultanément mais aussi en suivant la pointe de l’aiguille avec la sonde à ultrasons (Figure 4).
4. Mise en place finale de la canule à l’aide de POCUS
   1. Avancez davantage l’aiguille à travers le tissu vers le vaisseau et suivez lentement avec la sonde à ultrasons, la pointe de l’aiguille simultanément dans le même mouvement que l’avancement de l’aiguille.
      REMARQUE : Grâce à cela, le clinicien peut s’assurer que la pointe de l’aiguille est toujours visible dans l’espace anatomique souhaité à l’intérieur du tissu du modèle de simulation, puis se déplace vers l’espace intravasculaire.
   2. Visualisez la pointe de l’aiguille entrant dans l’espace intravasculaire, puis nivelez l’aiguille à un angle moins profond et avancez davantage l’aiguille pour finalement la reposer au centre du vaisseau du modèle de simulation (destination finale).
   3. Validez la position de la pointe de l’aiguille avec l’appareil POCUS en observant la pointe de l’aiguille sur l’écran en changeant l’angle de la sonde à ultrasons ou en déplaçant l’échographie par petits incréments (mm) d’avant en arrière jusqu’à ce que la pointe de l’aiguille disparaisse/réapparaisse visuellement à l’écran.
   4. Observez l’extrémité opposée du PIVC pour voir s’il y a des signes de liquide de couleur rouge pour confirmer le bon placement. Retirez le stylet du PIVC (Vidéo 1).

Figure 4 : Vue transversale d’un navire simulé. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Vidéo 1 : Avancement de la canule au centre du vaisseau. Veuillez cliquer ici pour télécharger cette vidéo.

Résultats

Au total, 81 personnes ont participé à 11 ateliers d’une demi-journée entre 2021 et 2022. La plupart des participants étaient des médecins résidents (n = 43, 53 %), suivis des infirmières cliniciennes et du perfectionnement du personnel et des infirmières cliniciennes consultantes (n = 19, 25,3 %) ayant en moyenne 8 ans d’expérience clinique. La moitié des participants (n = 40, 49 %) n’avaient que 2 ans ou moins d’expérience clinique. D’autres participants à l’atelier étaient également présents...

Discussion

La canulation d’accès vasculaire d’affections veineuses difficiles nécessite de l’expérience, une dextérité manuelle et une observation continue de la progression de la position de la pointe de l’aiguille pendant que la canule est avancée à travers les tissus humains dans l’espace intravasculaire¹⁸. Alors que l’utilisation de l’échographie est devenue plus répandue chez les patients ayant un accès veineux difficile², il est également nécessaire que...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
BD Insyte Autogard BC Pro shielded IV catheter with blood control technology (PIVC)	BD	318054
Catheter tipped syringe 30 or 50 ml	BD Plastipak	301229, 300865
Celeste Nitrile Powder Free Examination gloves sizes S/M/L (non-sterile)	Celeste	CLS121
Goliath Cling wrap	Goliath
modelling balloons 260 Q	Qualatex	99321
Point-of care ultrasound device, eg. Philips Lumify or Vscan Air	Philips or GE Healthcare		https://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605450382/lumify-c5-2-curved-array-transducer
probe cover for Philips lumify	Philips		https://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605450382/lumify-c5-2-curved-array-transducer
raw chicken breast
Sunsonic Ultrasound Transmission Gel 250 ml	Sunsonic	LG250
Tasty Herbal Infusion Rosehip Tea	Tasty
Victorinox Fibrox Chef's Knife 20 cm	Victorinox	40520