Utilizzo di modelli di simulazione per formare i medici all'uso dell'ecografia point-of-care

Riepilogo

Il presente protocollo descrive una soluzione ideale per addestrare i principianti all'uso di dispositivi a ultrasuoni point-of-care per l'abilità clinica pratica di valutare visivamente le distinte condizioni vascolari anatomiche individuali prima e durante un incannulamento vascolare venoso previsto utilizzando l'ecografia point-of-care in un paziente.

Abstract

L'uso dell'ecografia point-of-care (POCUS) ha dimostrato di essere un metodo di valutazione dell'accesso vascolare non invasivo vantaggioso da parte dei medici, in grado di fornire elementi critici di informazioni visive e misurabili che si rivelano utili nel contesto dell'incannulamento dell'accesso vascolare, in combinazione con l'abilità pratica del medico che esegue l'incannulamento. Tuttavia, l'uso del POCUS in questo contesto è quello di formare praticamente e consentire agli individui che sono alle prime armi nell'uso di questa tecnica di diventare abili nell'eseguire questo compito successivamente sui pazienti in modo attento e di successo. La simulazione di queste condizioni vascolari può essere utile per aiutare gli operatori sanitari ad apprendere, comprendere, applicare e stabilire tali abilità pratiche per l'incannulamento vascolare in modo sicuro per ottenere i risultati desiderati. Questo progetto ha avuto lo scopo, attraverso la partecipazione di un workshop di mezza giornata, di stabilire le competenze per utilizzare POCUS in relazione ai modelli di simulazione e di svolgere compiti specifici per consentire ai medici di utilizzare questo metodo nella loro pratica clinica per l'incannulamento dell'accesso vascolare nei pazienti. Un disegno di studio longitudinale a metodi misti è stato utilizzato per valutare l'effetto di un workshop ecografico point-of-care per l'inserimento di cannule endovenose periferiche, comprese le attività specifiche per i partecipanti da eseguire su modelli di simulazione. Un totale di 81 persone ha partecipato a 11 workshop di mezza giornata tra il 2021 e il 2022. Offrire un workshop che utilizza modelli di simulazione in combinazione con vari dispositivi POCUS è utile per stabilire questa nuova abilità appresa nei medici, come le misurazioni di profondità, calibro e direzione di una vena con POCUS prima dell'incannulamento che fornisce fatti anatomici essenziali all'operatore, aumentando la probabilità di successo al primo tentativo di incannulamento.

Introduzione

La maggior parte dei pazienti ricoverati in ospedale per acuti riceve almeno un catetere endovenoso periferico (PIVC), con lo scopo di prelevare sangue, somministrazione di liquidi e/o farmaci e per scopi diagnostici¹. È comune che gli inserimenti al primo tentativo falliscano ed è stato riportato che fino al 50% dei pazienti ospedalizzati ha un accesso endovenoso difficile (DIVA)². Per alleviare questo problema, è stato dimostrato che l'uso dell'inserimento di PIVC ecoguidato (USGPIVC) migliora i tassi di successo dell'inserimento e la formazione e l'istruzione pratica sono state raccomandate per diverse professioni sanitarie ^3,4,5. L'ecografia point-of-care (POCUS) al letto del paziente è oggi più frequentemente utilizzata per ottenere l'accesso vascolare. POCUS è stato anche descritto come uno strumento utile per aumentare l'insegnamento e l'apprendimento dell'esame fisico⁶. Sebbene diversi studi abbiano descritto che la formazione in USGPIVC è in grado di migliorare le competenze dei medici 7,8,9,10, non è stato ancora descritto in dettaglio quali elementi specifici di questa formazione siano i componenti essenziali per ottenere i risultati desiderati quando si applica POCUS per USGPIVC. Per raggiungere questo obiettivo, è stato sviluppato un curriculum di formazione combinato POCUS e USGPIVC che copre gli aspetti essenziali della formazione, che sono stati considerati gli aspetti elementari e gli obiettivi di apprendimento per i workshop USGPIVC, compreso il background teorico e gli aspetti pratici pratici.

La formazione dei neofiti all'uso del POCUS prima e durante l'incannulamento dell'accesso vascolare richiede un ambiente di simulazione ideale per consentire un efficace successo di apprendimento che replichi condizioni anatomiche simili a quelle di un ambiente anatomico umano¹¹. Pertanto, i modelli di simulazione creati da petto di pollo e palloni da modellazione riempiti di liquido sono risultati ideali e possono essere utilizzati per generare un tale modello di simulazione¹². Questo approccio insegna allo studente la capacità osservativa di valutare le condizioni vascolari a livello di singolo paziente prima in un ambiente sicuro e simulato, il che aiuta nel processo decisionale generale di scelta della lunghezza della cannula richiesta, valutazione della profondità e della larghezza vascolare e direzione del vaso per un singolo paziente. Ciò consente una valutazione critica delle condizioni anatomiche individuali di qualsiasi futuro paziente, in cui un medico potrebbe voler decidere successivamente se è probabile che l'incannulamento pianificato abbia successo o meno. Per ottenere queste informazioni, le immagini ottenute da POCUS, quando vengono interpretate correttamente, di solito forniscono elementi di informazione affidabili e critici che, oltre all'esperienza e alla destrezza manuale dei medici, possono portare al successo dell'incannulamento.

Nella seconda fase, allo studente viene insegnato, in questo ambiente simulativo, lo sviluppo della destrezza manuale per l'utilizzo della sonda ecografica contemporaneamente all'abilità manuale di inserire una cannula, sotto visione, osservando lo schermo POCUS e il sito di inserimento, nel vaso sanguigno simulato. Questa capacità osservativa di visualizzare costantemente il vaso simulato e di osservare meticolosamente la punta dell'ago durante il processo di inserimento è l'aspetto più importante dell'obiettivo di apprendimento generale di questa attività di simulazione fino a quando la punta dell'ago non viene infine posizionata nell'area anatomica di interesse, in questo caso al centro di un vaso simulato. Questo processo è fondamentale per evitare lesioni involontarie e non necessarie ai vasi, ai tessuti, al sanguinamento o allo stravaso, poiché questa tecnica è destinata ad essere successivamente utilizzata in un paziente in contesti clinici dal partecipante.

Alcuni autori hanno precedentemente raccomandato l'implementazione e l'integrazione dell'ecografia nel curriculum della scuola di medicina, utilizzando modelli di simulazione a basso costo e piccoli gruppi di insegnamento¹³. Altri hanno raccomandato lo sviluppo di programmi di formazione strutturati seguiti da una sessione pratica in un ambiente simulato¹⁴. È stato anche descritto che l'uso degli ultrasuoni aiuta con il successo della procedura e può ridurre i rischi per i pazienti¹⁵. Altri hanno osservato che l'utilizzo di POCUS e USGPIVC per formare i medici nel pronto soccorso (DE) ha aumentato l'uso di questo approccio a breve termine. Tuttavia, potrebbe esistere anche una mancanza di coerenza nei programmi educativi formalizzati per l'accesso vascolare ^7,16,17. Al contrario, altri hanno descritto che la formazione formalizzata sull'accesso vascolare porta a una migliore aderenza alle migliori pratiche per l'inserimento di PIVC¹¹.

L'obiettivo di questo approccio educativo era quello di simulare un'esperienza visiva e di destrezza comparabile per gli studenti in modo che potessero replicare e applicare questa abilità in un contesto clinico e sui pazienti in futuro. È stato scelto un approccio di studio osservazionale longitudinale con metodi misti e sono state utilizzate indagini elettroniche per valutare il livello di confidenza dei partecipanti al workshop utilizzando gli ultrasuoni (POCUS) in relazione all'incannulamento venoso periferico. Le indagini sono state utilizzate per la prima volta in modelli di simulazione e successivamente utilizzate nella specialità clinica dei partecipanti ai workshop nei pazienti ricoverati.

Il workshop è stato diviso in tre parti. In primo luogo, i partecipanti sono stati introdotti ad alcuni principi e teorie di base dell'uso degli ultrasuoni nello spazio dell'incannulamento dell'accesso vascolare in un ambiente di apprendimento interattivo. In un secondo approccio, il facilitatore del workshop ha dimostrato l'approccio di valutazione dell'accesso vascolare utilizzando un simulatore con la creazione di un vaso artificiale simulato, dimostrando l'osservazione della profondità, delle dimensioni e della direzione del vaso attraverso la vista trasversale e longitudinale e l'osservazione utilizzando POCUS. A ciò è seguita una dimostrazione di incannulamento utilizzando POCUS e il simulatore attraverso il facilitatore del workshop, in cui i partecipanti sono stati poi invitati a esercitarsi in questo compito sui loro simulatori individuali. Al termine del workshop, i partecipanti sono stati valutati individualmente sulla loro capacità di identificare e misurare le dimensioni, la profondità e la direzione del recipiente utilizzando viste trasversali e longitudinali nel simulatore, seguite da un incannulamento ecoguidato del recipiente simulato. Dopo la partecipazione al workshop, i partecipanti sono stati invitati a valutare le loro capacità di fiducia nell'uso di USPIVC in un sondaggio elettronico. A 8 settimane dalla partecipazione al workshop, i partecipanti sono stati nuovamente invitati a rispondere in un sondaggio elettronico se avessero applicato questa abilità adottata nel loro contesto clinico individuale.

Protocollo

Questo studio è stato approvato dal Comitato Etico per la Ricerca Umana della Edith Cowan University, numero di riferimento REMS 2021-02489-STEINWANDEL. I partecipanti al workshop hanno ottenuto il consenso informato ed è stata fornita una copia di un foglio informativo per i partecipanti. Solo i partecipanti al workshop che hanno partecipato a uno dei workshop sugli ultrasuoni durante il periodo di consegna tra gli anni 2021 e 2022 sono stati invitati a partecipare e inclusi in questo studio. Tutti i successivi partecipanti al workshop nel 2023 e nel 2024 sono stati esclusi dalla partecipazione a questo studio.

1. Creazione e preparazione del modello di simulazione¹²

1. Taglia orizzontalmente un normale petto di pollo crudo con un coltello da cucina affilato per consentire l'inserimento di tre o più vasi sanguigni artificiali pieni di liquido, che simuleranno i vasi sanguigni umani in questo esperimento.
2. Preparazione dei vasi sanguigni artificiali
   1. Riempire i palloncini da modellare (misura 260Q) con tè freddo alla rosa canina o acqua preparata con colorante alimentare rosso utilizzando una siringa con catetere da 50 mL. Riempire il palloncino modellabile con il fluido preparato e rimuovere l'aria in eccesso dal palloncino.
   2. Spingere il fluido nel palloncino e rimuovere contemporaneamente eventuali bolle d'aria spingendo ripetutamente la siringa dentro e fuori dal palloncino modellante. Quando questo processo ripetitivo è completato, il palloncino deve essere privo di bolle d'aria e leggermente pressurizzato.
   3. Stringere il palloncino modellante con un nodo per evitare perdite di fluido.
3. Posizionare il palloncino da modellare pieno di liquido sulla metà inferiore del petto di pollo. Piegare l'altro petto di pollo a metà (posizionato) sopra. Avvolgere questo modello di simulazione del petto di pollo con una pellicola trasparente e posizionarlo su un vassoio (Figura 1).

Figura 1: Modello di simulazione. Il modello di simulazione è stato creato da petto di pollo crudo e palloncini da modellazione riempiti di liquido (260Q). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

2. Incannulamento simulato dell'accesso vascolare

1. Posizionare un dispositivo POCUS carico (portatile o fisso) con una sonda lineare e un coperchio della sonda su questo modello di simulazione del tessuto del paziente preparato nella fase 1.
2. Applicare un po' di gel per ultrasuoni sull'area di interesse nel modello di simulazione. Indossa un paio di guanti non sterili.

3. Misurazione della profondità e del calibro di un'imbarcazione

1. In una vista trasversale del vaso sanguigno simulato nel modello di simulazione, visualizzare un vaso simulato e ottenere una buona visione del vaso di interesse posizionando la sonda a ultrasuoni sopra il modello di simulazione e centrando la vista del vaso al centro dello schermo del dispositivo a ultrasuoni, dove apparirà come una struttura circolare nera. Assicurarsi che sia possibile identificare una dimensione ragionevole dell'imbarcazione, occupando almeno 1/^{3 dello schermo} .
2. Posizionare questo vaso al centro dello schermo del dispositivo POCUS spostando la sonda ecografica sul modello di simulazione in modo che l'intera struttura vascolare sia visibile. Regolare le dimensioni dell'immagine e le impostazioni di contrasto sul dispositivo a ultrasuoni, se necessario, per ottenere una visione ottimale del vaso e del tessuto circostante, per distinguere tra lo spazio del vaso e il tessuto circostante. Congelare l'immagine premendo il pulsante della funzione Blocca sul dispositivo a ultrasuoni.
3. Sull'immagine congelata, posizionare dei pennarelli digitali, per indicare la profondità del centro del recipiente. Posizionare anche i marcatori digitali per misurare il diametro (calibro) del recipiente (Figura 2).
   NOTA: Queste informazioni aiutano l'osservatore a prendere decisioni critiche sulle dimensioni e la lunghezza della cannula necessaria, che può essere adatta per raggiungere potenzialmente questo particolare vaso sanguigno e consentire il successo dell'incannulamento.

Figura 2: Misurazione del vaso. Misurazione del vaso simulato (vista trasversale) sullo schermo ecografico. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

4. Osservazione della direzione della nave

1. Ruotare la sonda ecografica di 90° per ottenere una visione longitudinale del vaso sanguigno. Questa visione consente all'osservatore di prendere una decisione sulla direzione del vaso e sull'incannulamento previsto, fornendo informazioni cruciali prima del successivo processo dell'incannulamento vero e proprio.
2. Osservare la direzione del recipiente che viene allineato con la sonda ecografica. Una volta osservata la direzione del vaso, utilizzarla per decidere quale direzione di posizionamento della cannula potrebbe essere utile e anche efficace per l'inserimento e il posizionamento della cannula, anche quando il vaso potrebbe sembrare a un livello più profondo e potrebbe non essere palpabile o visibile dall'esterno (Figura 3).

Figura 3: Vista longitudinale di un'imbarcazione simulata. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

5. Incannulamento di un vaso profondo

NOTA: Combinando tutte queste informazioni, viene creata un'immagine virtuale di quella nave nella mente dell'osservatore; Seguirà il processo di incannulamento vascolare.

1. Posizionare la sonda lineare in una vista trasversale del serbatoio. Rimuovere il coperchio protettivo dell'ago della cannula PIVC per iniziare la procedura di incannulamento.
2. Posizionare la visione trasversale dell'imbarcazione al centro dello schermo del dispositivo POCUS. Incannulare lentamente e con attenzione (perpendicolare) al centro della sonda lineare, eseguire il modello di simulazione con un angolo di circa 40° e puntare verso la parte superiore (estremità superiore) del serbatoio.
3. Far avanzare la punta dell'ago nel tessuto del modello di simulazione e puntare verso il vaso. Cercare di identificare visivamente la punta dell'ago sullo schermo del dispositivo POCUS mentre avanza attraverso il tessuto facendo avanzare contemporaneamente l'ago ma anche seguendo la punta dell'ago con la sonda ecografica (Figura 4).
4. Posizionamento finale della cannula con l'utilizzo di POCUS
   1. Far avanzare ulteriormente l'ago attraverso il tessuto verso il vaso e seguire lentamente con la sonda ecografica, la punta dell'ago contemporaneamente nello stesso movimento dell'avanzamento dell'ago.
      NOTA: In questo modo il medico può garantire che la punta dell'ago sia sempre visibile nello spazio anatomico desiderato all'interno del tessuto del modello di simulazione e quindi si sposti verso lo spazio intravascolare.
   2. Visualizza la punta dell'ago che entra nello spazio intravascolare, quindi livella l'ago a un angolo meno profondo e fai avanzare ulteriormente l'ago per appoggiarlo infine al centro del vaso del modello di simulazione (destinazione finale).
   3. Convalidare la posizione della punta dell'ago con il dispositivo POCUS osservando la punta dell'ago sullo schermo modificando l'angolo della sonda ecografica o spostando l'ecografia con piccoli incrementi (mm) avanti e indietro fino a quando la punta dell'ago non scompare/riappare visivamente sullo schermo.
   4. Osservare l'estremità opposta del PIVC per verificare la presenza di liquidi di colore rosso per confermare il corretto posizionamento. Rimuovere lo stiletto dal PIVC (Video 1).

Figura 4: Vista trasversale di un'imbarcazione simulata. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Video 1: Avanzamento della cannula al centro del vaso. Clicca qui per scaricare questo video.

Risultati

Un totale di 81 persone ha partecipato a 11 workshop di mezza giornata tra il 2021 e il 2022. La maggior parte dei partecipanti erano ufficiali medici residenti (n=43, 53%), seguiti da infermieri clinici per lo sviluppo del personale e consulenti infermieristici clinici (n=19, 25,3%) con una media di 8 anni di esperienza clinica. La metà dei partecipanti (n=40, 49%) aveva solo 2 anni o meno di esperienza clinica. C'erano anche altri partecipanti al workshop, come un tecnico di medicina nucleare, un sedazionista dentale ...

Discussione

L'incannulamento dell'accesso vascolare di condizioni venose difficili richiede esperienza, destrezza manuale e osservazione continua dell'andamento della posizione della punta dell'ago mentre la cannula avanza attraverso il tessuto umano nello spazio intravascolare¹⁸. Mentre l'uso degli ultrasuoni è diventato più diffuso nell'uso in pazienti con accesso venoso difficile², è anche necessario che i medici junior e i principianti acquisiscano familiarità con l'uso degli u...

Materiali

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