シミュレーションモデルを使用して、ポイントオブケア超音波の使用について臨床医を訓練する

要約

本プロトコルは、ポイントオブケア超音波を使用して、患者のポイントオブケア超音波を使用して意図された静脈血管カニューレ挿入前および中に明確な個々の解剖学的血管状態を視覚的に評価する実践的な臨床スキルのためのポイントオブケア超音波装置の使用で初心者を訓練するための理想的なソリューションを説明しています。

要約

ポイントオブケア超音波(POCUS)の使用は、臨床医による有益な非侵襲的血管アクセス評価方法であることが示されており、血管アクセスカニューレ挿入の文脈で有用であることが証明されている視覚的および測定可能な情報の重要な要素を提供できることが示されています。ただし、このコンテキストでのPOCUSの使用は、この手法の使用に初心者である個人が、その後、患者に対してこのタスクを慎重かつ成功裏に実行することに習熟するように、実際に訓練し、可能にすることです。これらの血管疾患のシミュレーションは、医療従事者が血管カニューレ挿入を安全に行うための実践的なスキルを学び、理解し、適用し、確立して望ましい結果を達成するのに役立つ可能性があります。このプロジェクトは、半日のワークショップへの参加を通じて、シミュレーションモデルに関連してPOCUSを使用し、臨床医が患者の血管アクセスカニューレ挿入のための臨床診療でこの方法を使用できるようにするための特定のタスクを実行するスキルを確立することを目的としています。末梢静脈カニューレ挿入のためのポイントオブケア超音波ワークショップの効果を評価するために、シミュレーションモデル上で実施する参加者の特定のタスクを含む、混合法の縦断的研究デザインが使用されました。2021年から2022年にかけて、11回の半日ワークショップに計81名が参加しました。シミュレーションモデルをさまざまなPOCUSデバイスと組み合わせて使用するワークショップを提供することは、カニューレ挿入前にPOCUSを使用して静脈の深さ、キャリパー、方向を測定するなど、この新たに習得したスキルを臨床医に確立するのに役立ちます。これにより、オペレーターは重要な解剖学的事実をオペレーターに提供し、カニューレ挿入で初めて成功する可能性が高まります。

概要

急性期病院に入院するほとんどの患者は、採血、輸液および/または投薬の投与、および診断目的で、少なくとも 1 つの末梢静脈カテーテル (PIVC) を受け取ります¹。初回の挿入失敗はよくあることであり、入院患者の最大50%が静脈内アクセスが困難(DIVA)²であると報告されています。これを軽減するために、超音波ガイド下PIVC挿入(USGPIVC)の使用は、挿入成功率を向上させることが実証されており、複数の医療専門家に対してトレーニングと実践的な教育が推奨されています^3,4,5。ベッドサイドでのポイントオブケア超音波(POCUS)は、今日、血管アクセスを得るためにより頻繁に使用されています。POCUSは、^{身体検査6}の教育と学習を強化するための有用なツールとしても説明されています。いくつかの研究では、USGPIVCでのトレーニングが臨床医のスキルを向上させる可能性が高いことが説明されています7,8,9,10、このトレーニングの特定の要素が、USGPIVCにPOCUSを適用する際に望ましい結果を達成するために不可欠な要素であることはまだ詳細に説明されていません。これを達成するために、POCUSとUSGPIVCを組み合わせたトレーニングカリキュラムが開発され、USGPIVCワークショップの基本的な側面と学習目標と見なされたトレーニングの本質的な側面、理論的背景と実践的な実践的側面が含まれていました。

血管アクセスカニューレ挿入前および挿入中にPOCUSの使用に関する初心者をトレーニングするには、人間の解剖学的環境¹¹と同様の解剖学的条件を再現する効果的な学習成功を可能にする理想的なシミュレーション環境が必要です。したがって、鶏の胸肉と液体を充填したモデリングバルーンから作成したシミュレーションモデルが理想的であり、このようなシミュレーションモデルを生成するために利用できることがわかった¹²。このアプローチは、安全なシミュレートされた環境で、まず個々の患者レベルで血管の状態を評価する観察スキルを学習者に教え、必要なカニューレの長さの選択、個々の患者の血管の深さと幅の評価、血管の方向の評価という全体的な意思決定プロセスに役立ちます。これにより、将来の患者の個々の解剖学的状態を批判的に評価することができ、臨床医は計画されたカニューレ挿入が成功する可能性が高いかどうかを後から判断したいと考えるかもしれません。この情報を得るために、POCUSで取得した画像は、正しく解釈されれば、通常、信頼性の高い重要な情報を提供し、臨床医の経験と手先の器用さに加えて、カニューレ挿入の成功につながる可能性があります。

2番目のステップでは、このシミュレーション環境で、超音波プローブを同時に使用するための手動の器用さの開発と、視野の下でカニューレを挿入し、POCUS画面と挿入部位をシミュレートされた血管に観察する手動スキルの開発が学習者に教えられます。この観察スキルは、挿入プロセス中に模擬血管を常に視覚化し、針先を細心の注意を払って観察するもので、針先が最終的に目的の解剖学的領域(この場合は模擬血管の中心)に配置されるまで、このシミュレーション活動の全体的な学習目標の最も重要な側面です。このプロセスは、意図しない不必要な血管の損傷、組織、出血、または血管外漏出を避けるために重要です。この技術は、参加者が臨床現場でその後使用することを目的としているためです。

一部の著者は、低コストのシミュレーションモデルと小規模な教育グループを使用して、超音波を医学部のカリキュラムに実装し、統合することを以前に推奨していました¹³。また、構造化されたトレーニングプログラムを開発し、その後にシミュレートされた環境での実践的なセッションを推奨している人もいます¹⁴。また、超音波の使用は手続きの成功に役立ち、患者のリスクを軽減する可能性があることも説明されています¹⁵。また、POCUSとUSGPIVCを使用して救急部門(ED)の臨床医を訓練することで、短期的にはこのアプローチの使用が増加したという意見もあります。それでも、血管アクセスのための正式な教育プログラムには一貫性の欠如が存在するかもしれない^7,16,17。対照的に、他の人は、正式な血管アクセストレーニングがPIVC挿入のベストプラクティスへの準拠の改善につながると説明しています¹¹。

この教育的アプローチの目的は、学習者が同等の視覚と器用さの体験をシミュレートすることで、このスキルを将来、臨床現場や患者に再現して適用できるようにすることでした。観察的縦断的混合法研究アプローチを選択し、電子調査を使用して、末梢静脈カニューレ挿入に関連して超音波(POCUS)を使用したワークショップ参加者の信頼度を評価しました。この調査は、最初にシミュレーションモデルで使用され、その後、入院患者のワークショップ参加者の臨床専門分野で使用されました。

ワークショップは3つのパートに分かれていました。まず、参加者は、インタラクティブな学習環境で血管アクセスカニューレ挿入の空間で超音波を使用するためのいくつかの基本原則と理論を紹介されました。2つ目のアプローチでは、ワークショップのファシリテーターが、シミュレートされた人工血管を作成したシミュレータを用いた血管アクセス評価アプローチを実演し、横方向と縦方向の視点による血管の深さ、サイズ、方向の観察とPOCUSを使用した観察を実証しました。これに続いて、ワークショップのファシリテーターを通じてPOCUSとシミュレーターを使用したカニューレ挿入のデモンストレーションが行われ、参加者はこのタスクを個々のシミュレーターで自分で練習するように招待されました。ワークショップの終了時に、参加者は、シミュレータの横方向と縦方向のビューを使用して血管のサイズ、深さ、および方向を特定および測定するスキルについて個別に評価され、続いてシミュレートされた血管の超音波ガイド下カニューレ挿入が行われました。ワークショップへの参加後、参加者は電子調査でUSPIVCの使用に対する自信スキルを評価するよう求められました。ワークショップへの参加から8週間後、参加者は再び電子調査に回答するよう求められました。この採用されたスキルを個々の臨床現場で適用したかどうか。

プロトコル

この研究は、エディスコーワン大学の人間研究倫理委員会によって承認されました(参照番号REMS 2021-02489-STEINWANDEL)。ワークショップの参加者からインフォームドコンセントが得られ、参加者情報シートのコピーが提供されました。2021 年から 2022 年までの配信期間中に超音波ワークショップの 1 つに参加したワークショップ参加者のみが招待され、この研究に含まれました。その後の 2023 年と 2024 年のワークショップ参加者はすべて、この研究への参加から除外されました。

1. シミュレーションモデルの作成・準備¹²

1. 通常の生の鶏の胸肉を鋭利な包丁で水平に切り、液体で満たされた3つ以上の人工血管を挿入できるようにします。これは、この実験で人間の血管をシミュレートします。
2. 人工血管の作製
   1. モデリングバルーン(サイズ260Q)に、50 mLのカテーテル先端シリンジを使用して、冷たいローズヒップティーまたは赤い食用色素で調製した水を入れます。モデリングバルーンに準備した液体を入れ、バルーンから余分な空気を取り除きます。
   2. シリンジをモデリングバルーンに繰り返し押し込むことにより、バルーン内の液体を押し、同時に気泡を取り除きます。この繰り返しのプロセスが完了したら、バルーンに気泡がなく、わずかに加圧されている必要があります。
   3. モデリングバルーンを結び目で締めて、液体の漏れを防ぎます。
3. 液体で満たされたモデリングバルーンを鶏の胸肉の下半分に置きます。もう一方の鶏の胸肉を上に半分に折ります(置く)。この鶏の胸肉シミュレーションモデルを透明なフィルムで包み、トレイに置きます(図1)。

図1:シミュレーションモデル。 シミュレーションモデルは、生の鶏の胸肉と液体を充填したモデリングバルーンから作成されました(260Q)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

2. 血管アクセスカニューレ挿入のシミュレーション

1. リニアプローブとプローブカバーを備えた帯電したPOCUSデバイス(ポータブルまたは固定)を、ステップ1で準備した患者組織のこのシミュレーションモデルに配置します。
2. シミュレーションモデルの対象領域に超音波ゲルを塗布します。非滅菌手袋を着用してください。

3. 船舶の深さとキャリパーの測定

1. シミュレーションモデルでシミュレートされた血管を横方向に表示し、シミュレーションモデルの上に超音波プローブを配置し、血管のビューを超音波装置の画面の中央に中央に配置して、黒い円形の構造として表示されるようにすることで、シミュレートされた血管を視覚化し、目的の血管の良好なビジョンを実現します。船舶の妥当なサイズが識別でき、画面の少なくとも1/3を占めていることを確認します。
2. 超音波プローブをシミュレーションモデル上で動かして、この血管をPOCUSデバイスの画面の中央に配置し、血管構造全体が見えるようにします。必要に応じて、超音波装置の画像サイズとコントラスト設定を調整して、血管と周囲の組織の最適な視力を取得し、血管空間と周囲の組織を区別します。超音波装置の フリーズ 機能ボタンを押して、画像をフリーズします。
3. フリーズした画像に、容器の中心の深さを示すデジタルマーカーを配置します。デジタルマーカーも配置して、容器の直径(キャリパー)を測定します(図2)。
   注:この情報は、観察者が必要なカニューレのサイズと長さについて重要な決定を下すのに役立ち、これはこの特定の血管に到達し、カニューレ挿入を成功させるのに適している可能性があります。

図2:血管の測定。 超音波スクリーン上での模擬血管の測定(横方向図)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

4. 船舶の向きの観察

1. 超音波プローブを90°回転させて、血管の縦方向を取得します。このビューにより、観察者は血管の方向と目的のカニューレ挿入について決定を下すことができ、実際のカニューレ挿入の後続のプロセスに先立って重要な情報を提供できます。
2. 血管が超音波プローブと位置合わせされている方向を観察します。血管の方向が観察されたら、これを使用して、血管が深いレベルにあり、外部から触知または見えない場合でも、カニューレの配置のどの方向が有用であり、カニューレの挿入と配置にも役立つ可能性があるかを判断します(図3)。

図 3: シミュレートされた船舶の縦図。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

5.深部血管のカニューレ挿入

注:これらすべての情報を組み合わせると、その船の仮想画像が観察者の心の中に作成されます。血管カニューレ挿入のプロセスが続きます。

1. リニアプローブを横方向に置きます view 容器の。PIVCカニューレの保護ニードルカバーを取り外して、カニューレ挿入手順を開始します。
2. 船舶の横方向ビジョンをPOCUSデバイスの画面の中央に配置します。リニアプローブの中央でシミュレーションモデルを約40°の角度でゆっくりと慎重にカニューレ(垂直)し、血管の上部(上端)を目指します。
3. 針先をシミュレーションモデルの組織に進め、血管を目指します。POCUSデバイスの画面上で針先を視覚的に識別し、針先が組織内を進むと同時に、超音波プローブで針先をたどることにより、針先を組織内を前進させてみてください(図4)。
4. POCUSを使用したカニューレの最終的な配置
   1. さらに針を組織を通して血管に向かって進め、超音波プローブでゆっくりと追跡し、針の先端は針の前進と同じ動きで同時に進みます。
      注:これにより、臨床医は、針先がシミュレーションモデル組織内の目的の解剖学的空間に常に見え、その後血管内空間に向かって移動することを確認できます。
   2. 針先が血管内空間に入る様子を可視化し、針を浅い角度に水平にし、さらに針を進めて、最終的にシミュレーションモデルの血管の中心(最終目的地)に置きます。
   3. POCUSデバイスで針先の位置を検証するには、超音波プローブの角度を変更するか、針先が画面上に視覚的に消える/再表示されるまで超音波を少し(mm)ずつ前後に動かして、画面上の針先を観察します。
   4. PIVCの反対側の端を観察して、赤い液体の証拠がないか確認し、正しい配置を確認します。PIVCからスタイレットを取り外します(ビデオ1)。

図 4: シミュレートされた船舶の横方向図。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

ビデオ1:カニューレが船の中央に前進します。このビデオをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

結果

2021年から2022年にかけて、半日ワークショップ11回に延べ81名が参加しました。ほとんどの参加者は常駐の医務官(n = 43、53%)であり、次いでスタッフ開発/臨床看護師および臨床看護師コンサルタント(n = 19、25.3%)で、平均8年の臨床経験がありました。参加者の半数(n=40、49%)は臨床経験が2年以下しかなかった。また、核医学技師、歯科鎮静医、放射線診断医など、ワークショップの参加者もいま?...

ディスカッション

困難な静脈疾患の血管アクセスカニューレ挿入には、経験、手先の器用さ、および針先位置の進行の継続的な観察が必要であり、その間、カニューレは人間の組織を通じて血管内腔に進められます¹⁸。超音波の使用は、静脈アクセスが困難な患者での使用においてより一般的になっています^が2、ジュニア臨床医や初心者が、血管アクセスの空間での超音波?...

資料

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
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Sunsonic Ultrasound Transmission Gel 250 ml	Sunsonic	LG250
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Victorinox Fibrox Chef's Knife 20 cm	Victorinox	40520