Usando modelos de simulação para treinar médicos no uso de ultrassom point-of-care

Resumo

O presente protocolo descreve uma solução ideal para treinar novatos no uso de dispositivos de ultrassom no local de atendimento para a habilidade clínica prática de avaliar visualmente condições vasculares anatômicas individuais distintas antes e durante uma canulação vascular venosa pretendida usando ultrassom no local de atendimento em um paciente.

Resumo

O uso do ultrassom point-of-care (POCUS) tem se mostrado um método benéfico de avaliação de acesso vascular não invasivo pelos médicos, que pode fornecer elementos críticos de informações visuais e mensuráveis que se mostram úteis no contexto da canulação de acesso vascular, em combinação com a habilidade prática do clínico que realiza a canulação. No entanto, o uso do POCUS neste contexto é treinar e capacitar de forma prática os indivíduos que são novatos no uso dessa técnica para se tornarem proficientes na realização dessa tarefa posteriormente em pacientes de maneira cuidadosa e bem-sucedida. A simulação dessas condições vasculares pode ser útil para ajudar os profissionais de saúde a aprender, entender, aplicar e estabelecer essas habilidades práticas para a canulação vascular com segurança para alcançar os resultados desejados. Este projeto pretendeu, através da participação num workshop de meio dia, estabelecer competências para utilizar o POCUS em ligação com modelos de simulação e realizar tarefas específicas para capacitar os clínicos a utilizar este método na sua prática clínica para canulação de acesso vascular em doentes. Um desenho de estudo longitudinal de métodos mistos foi usado para avaliar o efeito de um workshop de ultrassom no local de atendimento para inserção de cânula intravenosa periférica, incluindo tarefas específicas para os participantes a serem realizadas em modelos de simulação. Um total de 81 indivíduos participaram de 11 workshops de meio dia em 2021 e 2022. Oferecer um workshop que usa modelos de simulação em combinação com vários dispositivos POCUS é útil para estabelecer essa habilidade recém-aprendida em médicos, como medições de profundidade, paquímetro e direção de uma veia com POCUS antes da canulação, fornecendo fatos anatômicos essenciais ao operador, o que aumenta a probabilidade de sucesso na primeira vez na canulação.

Introdução

A maioria dos pacientes internados em hospitais agudos recebe pelo menos um cateter intravenoso periférico (PIVC), com o objetivo de retirada de sangue, administração de fluidos e/ou medicamentos e para fins diagnósticos¹. É comum que as primeiras tentativas de inserção falhem, e tem sido relatado que até 50% dos pacientes hospitalizados têm acesso intravenoso difícil (DIVA)². Para aliviar isso, o uso da inserção de PIVC guiada por ultrassom (USGPIVC) demonstrou melhorar as taxas de sucesso de inserção, e treinamento e educação prática foram recomendados para várias profissões de saúde ^3,4,5. O ultrassom point-of-care (POCUS) à beira do leito é hoje mais frequentemente usado para obter acesso vascular. O POCUS também tem sido descrito como uma ferramenta útil para aumentar o ensino e a aprendizagem do exame físico⁶. Embora vários estudos tenham descrito que o treinamento em USGPIVC provavelmente melhorará as habilidades dos médicos 7,8,9,10, ainda não foi descrito em detalhes quais elementos específicos desse treinamento são os componentes essenciais para alcançar os resultados desejados ao aplicar o POCUS para USGPIVC. Para conseguir isso, foi desenvolvido um currículo de treinamento combinado de POCUS e USGPIVC cobrindo os aspectos essenciais do treinamento, que foram considerados como sendo os aspectos elementares e objetivos de aprendizagem para os workshops do USGPIVC, incluindo a base teórica e os aspectos práticos.

O treinamento de novatos no uso de POCUS antes e durante a canulação do acesso vascular requer um ambiente de simulação ideal para permitir o sucesso efetivo do aprendizado que replica condições anatômicas semelhantes às de um ambiente anatômico humano¹¹. Portanto, modelos de simulação criados a partir de peito de frango e balões de modelagem cheios de líquido foram considerados ideais e podem ser usados para gerar tal modelo de simulação¹². Essa abordagem ensina ao aluno a habilidade observacional de avaliar as condições vasculares em um nível individual do paciente primeiro em um ambiente seguro e simulado, o que ajuda no processo geral de tomada de decisão de escolher o comprimento da cânula necessário, avaliação da profundidade e largura vascular e direção do vaso para um paciente individual. Isso permite uma avaliação crítica das condições anatômicas individuais de qualquer paciente futuro, onde um médico pode querer decidir posteriormente se a canulação planejada provavelmente será bem-sucedida ou não. Para obter essas informações, as imagens obtidas pelo POCUS, quando interpretadas corretamente, geralmente fornecem elementos confiáveis e críticos de informações, que, além da experiência e destreza manual dos médicos, provavelmente levarão ao sucesso da canulação.

Na segunda etapa, o aluno aprende, neste ambiente simulativo, o desenvolvimento da destreza manual para o uso da sonda de ultrassom simultaneamente com a habilidade manual de inserir uma cânula, sob visão, observando a tela POCUS e o local de inserção, no vaso sanguíneo simulado. Essa habilidade observacional de visualizar constantemente o vaso simulado e observar meticulosamente a ponta da agulha durante o processo de inserção é o aspecto mais importante do objetivo geral de aprendizado desta atividade de simulação até que a ponta da agulha seja finalmente colocada na área anatômica de interesse, neste caso no centro de um vaso simulado. Esse processo é crucial para evitar lesões vasculares não intencionais e desnecessárias, tecidos, sangramento ou extravasamento, pois essa técnica deve ser usada posteriormente em um paciente em ambientes clínicos pelo participante.

Alguns autores recomendaram anteriormente a implementação e integração do ultrassom no currículo da faculdade de medicina, usando modelos de simulação de baixo custo e pequenos grupos de ensino¹³. Outros recomendaram o desenvolvimento de programas de treinamento estruturados seguidos de uma sessão prática em um ambiente simulado¹⁴. Também foi descrito que o uso do ultrassom auxilia no sucesso do procedimento e pode reduzir os riscos para os pacientes¹⁵. Outros observaram que o uso do POCUS e do USGPIVC para treinar médicos no departamento de emergência (DE) aumentou o uso dessa abordagem no curto prazo. Ainda assim, também pode existir uma falta de consistência nos programas formais de educação para o acesso vascular ^7,16,17. Em contraste, outros descreveram que o treinamento de acesso vascular formalizado leva a uma melhor adesão às melhores práticas para inserção de PIVC¹¹.

O objetivo dessa abordagem educacional era simular uma experiência visual e de destreza comparável para os alunos, para que eles pudessem replicar e aplicar essa habilidade em um ambiente clínico e em pacientes no futuro. Optou-se por uma abordagem de estudo observacional longitudinal de métodos mistos e pesquisas eletrônicas foram usadas para avaliar o nível de confiança dos participantes do workshop usando ultrassom (POCUS) em conexão com a canulação venosa periférica. Os inquéritos foram utilizados inicialmente em modelos de simulação e posteriormente utilizados na especialidade clínica dos participantes de workshops em doentes internados.

O workshop foi dividido em três partes. Primeiramente, os participantes foram apresentados a alguns princípios básicos e teorias do uso do ultrassom no espaço da canulação de acesso vascular em um ambiente de aprendizagem interativo. Em uma segunda abordagem, o facilitador do workshop demonstrou a abordagem de avaliação do acesso vascular usando um simulador com um vaso artificial simulado criado, demonstrando a observação da profundidade, tamanho e direção do vaso por meio de visão transversal e longitudinal e observação usando POCUS. Isso foi seguido por uma canulação demonstrada usando POCUS e o simulador por meio do facilitador do workshop, pois os participantes foram convidados a praticar essa tarefa em seus simuladores individuais. Na conclusão do workshop, os participantes foram avaliados individualmente em sua habilidade de identificar e medir o tamanho, profundidade e direção do vaso usando vistas transversais e longitudinais no simulador, seguidas de canulação guiada por ultrassom do vaso simulado. Após a participação no workshop, os participantes foram convidados a avaliar suas habilidades de confiança no uso do USPIVC em uma pesquisa eletrônica. Às 8 semanas após a participação no workshop, os participantes foram novamente convidados a responder em uma pesquisa eletrônica se haviam aplicado essa habilidade adotada em seu ambiente clínico individual.

Protocolo

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa Humana da Universidade Edith Cowan, Número de Referência REMS 2021-02489-STEINWANDEL. O consentimento informado foi obtido dos participantes do workshop e uma cópia de uma folha de informações do participante foi fornecida. Apenas os participantes da oficina que participaram de uma das oficinas de ultrassonografia durante o período de entrega entre os anos de 2021 e 2022 foram convidados a participar e incluídos neste estudo. Todos os participantes subsequentes do workshop em 2023 e 2024 foram excluídos da participação neste estudo.

1. Criação e elaboração do modelo de simulação¹²

1. Corte um peito de frango cru normal com uma faca de cozinha afiada horizontalmente para permitir a inserção de três ou mais vasos sanguíneos artificiais cheios de líquido, que simularão vasos sanguíneos humanos neste experimento.
2. Preparação dos vasos sanguíneos artificiais
   1. Encha balões de modelagem (tamanho 260Q) com chá frio de rosa mosqueta ou água preparada com corante vermelho usando uma seringa com ponta de cateter de 50 mL. Encha o balão de modelagem com o fluido preparado e remova qualquer excesso de ar do balão.
   2. Empurre o fluido no balão e remova todas as bolhas de ar ao mesmo tempo, empurrando repetidamente a seringa para dentro e para fora do balão de modelagem. Quando esse processo repetitivo for concluído, o balão deve estar livre de bolhas de ar e levemente pressurizado.
   3. Aperte o balão de modelagem com um nó para evitar vazamentos de fluido.
3. Coloque o balão de modelagem cheio de líquido na metade inferior do peito de frango. Dobre o outro peito de frango até a metade (colocado) por cima. Enrole este modelo de simulação de peito de frango com um filme transparente e coloque-o em uma bandeja (Figura 1).

Figura 1: Modelo de simulação. O modelo de simulação foi criado a partir de peito de frango cru e balões de modelagem cheios de líquido (260Q). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

2. Canulação de acesso vascular simulada

1. Coloque um dispositivo POCUS carregado (portátil ou estacionário) com uma sonda linear e uma tampa de sonda neste modelo de simulação de tecido do paciente preparado na etapa 1.
2. Aplique um pouco de gel de ultrassom na área de interesse no modelo de simulação. Coloque um par de luvas não estéreis.

3. Medição da profundidade e calibre de um recipiente

1. Em uma visão transversal do vaso sanguíneo simulado no modelo de simulação, visualize um vaso simulado e obtenha uma boa visão do vaso de interesse colocando a sonda de ultrassom em cima do modelo de simulação e centralizando a visão do vaso no meio da tela do dispositivo de ultrassom, onde aparecerá como uma estrutura circular preta. Certifique-se de que um tamanho razoável da embarcação possa ser identificado, ocupando pelo menos 1/^{3 da tela} .
2. Coloque este vaso no centro da tela do dispositivo POCUS movendo a sonda de ultrassom pelo modelo de simulação para que toda a estrutura vascular fique visível. Ajuste o tamanho da imagem e as configurações de contraste no dispositivo de ultrassom, se necessário, para obter uma visão ideal do vaso e do tecido circundante, para distinguir entre o espaço do vaso e o tecido circundante. Congele a imagem pressionando o botão de função Congelar no dispositivo de ultrassom.
3. Na imagem congelada, coloque marcadores digitais, para indicar a profundidade do centro do recipiente. Coloque também marcadores digitais para medir o diâmetro (paquímetro) do vaso (Figura 2).
   NOTA: Essas informações ajudam o observador a tomar decisões críticas sobre o tamanho e o comprimento da cânula necessária, o que pode ser adequado para atingir potencialmente esse vaso sanguíneo específico e permitir uma canulação bem-sucedida.

Figura 2: Medição do vaso. Medição do vaso simulado (vista transversal) na tela de ultrassom. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

4. Observação da direção do navio

1. Gire a sonda de ultrassom em 90° para obter uma visão longitudinal do vaso sanguíneo. Essa visão permite que o observador tome uma decisão sobre a direção do vaso e a canulação pretendida, fornecendo informações cruciais antes do processo subsequente da canulação real.
2. Observe a direção do vaso alinhado com a sonda de ultrassom. Uma vez observada a direção do vaso, use-a para decidir qual direção de colocação da cânula pode ser útil e também bem-sucedida para a inserção e colocação da cânula, mesmo quando o vaso pode parecer estar em um nível mais profundo e pode não ser palpável ou visível do lado de fora (Figura 3).

Figura 3: Vista longitudinal de uma embarcação simulada. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

5. Canulação de um vaso profundo

NOTA: Combinando todas essas informações, uma imagem virtual dessa nave é criada na mente do observador; o processo de canulação vascular seguirá.

1. Coloque a sonda linear em uma visão transversal do recipiente. Remova a tampa protetora da agulha da cânula PIVC para iniciar o procedimento de canulação.
2. Coloque a visão transversal do vaso centralmente na tela do dispositivo POCUS. Lenta e cuidadosamente canular (perpendicular) no meio da sonda linear o modelo de simulação em um ângulo de cerca de 40° e apontar para o topo (extremidade superior) do recipiente.
3. Avance a ponta da agulha no tecido do modelo de simulação e aponte para o vaso. Tente identificar visualmente a ponta da agulha na tela do dispositivo POCUS enquanto ela avança através do tecido, avançando simultaneamente a agulha, mas também seguindo a ponta da agulha com a sonda de ultrassom (Figura 4).
4. Colocação final da cânula com o uso de POCUS
   1. Avance ainda mais a agulha através do tecido em direção ao vaso e siga lentamente com a sonda de ultrassom, a ponta da agulha simultaneamente no mesmo movimento que o avanço da agulha.
      NOTA: Com isso, o clínico pode garantir que a ponta da agulha esteja sempre visível no espaço anatômico desejado dentro do tecido do modelo de simulação e, em seguida, movendo-se em direção ao espaço intravascular.
   2. Visualize a ponta da agulha entrando no espaço intravascular, depois nivele a agulha em um ângulo mais raso e avance ainda mais a agulha para finalmente apoiá-la no centro do vaso do modelo de simulação (destino final).
   3. Valide a posição da ponta da agulha com o dispositivo POCUS observando a ponta da agulha na tela, alterando o ângulo da sonda de ultrassom ou movendo o ultrassom em pequenos incrementos (mm) para frente e para trás até que a ponta da agulha desapareça/reapareça visualmente na tela.
   4. Observe a extremidade oposta do PIVC em busca de alguma evidência de fluido de cor vermelha para confirmar o posicionamento correto. Remova o estilete do PIVC (Vídeo 1).

Figura 4: Vista transversal de uma embarcação simulada. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Vídeo 1: Avanço da cânula para o centro do vaso. Clique aqui para baixar este vídeo.

Resultados

Um total de 81 indivíduos participaram de 11 workshops de meio dia entre 2021 e 2022. A maioria dos participantes eram médicos residentes (n=43, 53%), seguidos por enfermeiros de desenvolvimento de pessoal/clínicos e consultores de enfermagem clínica (n=19, 25,3%) com média de 8 anos de experiência clínica. Metade dos participantes (n=40, 49%) tinha apenas 2 anos ou menos de experiência clínica. Havia também alguns outros participantes do workshop, como um tecnólogo em medicina nuclear, um sedacionista odontol...

Discussão

A canulação de acesso vascular de condições venosas difíceis requer experiência, destreza manual e observação contínua do progresso da posição da ponta da agulha enquanto a cânula avança através do tecido humano para o espaço intravascular¹⁸. Embora o uso do ultrassom tenha se tornado mais prevalente no uso em pacientes com difícil acesso venoso², também é necessário que clínicos juniores e novatos se familiarizem com o uso do ultrassom em conexão com s...

Materiais

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