Einsatz von VR-Simulation in der Notfallmedizin zur Erlangung und Erhaltung von Handlungskompetenz

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Virtual Reality Simulation als Lehr- und Lernmethode
2.1 Virtual Reality
2.2 Simulation in derMedizin

3. Berufliche Handlungskompetenz im Gesundheitswesen

4. Virtual Reality Simulation als Methode zur Entwicklung und Erhaltung von Handlungskompetenz in derAkut- und Notfallmedizin
4.1 Methodik
4.1.1 Literaturrecherche und Studienauswahl
4.1.2 Inklusions-und Exklusionskriterien
4.1.3 Suchvorgang und Suchbegriffe
4.2Ergebnisse

5. Limitationen

6. Fazit

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Realitäts-Virtualitäts-Kontinuum (RV) nach Milgram und Kishino (1994). Quelle: www.medienpaed.com/article/view/463/449

Abbildung 2: Lernzyklus nach Kolb (1984). Quelle: wb-web.de/wissen/lehren- lernen/lernstile-und-lerntypen.html

Abbildung 3: Handlungskompetenzmodell am Beispiel des Pflegeberuf (Thieme, 2015). Quelle: www.thieme.de/statics/dokumente/thieme/final/de/dokumente/tw_pflegepaedagogik/3. 4b_Berufliche_Handlungskompetenz_akt_2018.pdf

Abbildung 4: Lernebenen nach Olbrich (2010). Quelle: blog.hoeher- akademie.online/handlungskompetenzen-in-der-pflegeausbildung-im- anleitungsprozess-beachten/

Abbildung 5: Revidierte Taxonomie kognitiver Lernziele nach Bloom. Quelle: dbs- lin.ruhr-uni-bochum.de/lehreladen/planung-durchfuehrung-kompetenzorientierter- lehre/kompetenz-pruefen/lernzieltaxonomien/

Abbildung 6: Lernpyramide nach Miller (1990). Quelle: www2.medizin.uni- greifswald.de/medpsych/forschung/aerztliche-gespraechsfuehrung-und- lehrkonzepte/schwerpunkte-fb-aerztliche-gespraechsfuehrung-und- lehrkonzepte/

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Ergebnisse der Literaturanalyse. Quelle: eigene Darstellung

1. Einleitung

Die Begrifflichkeit des E-Learning bezieht sich auf sämtliche Varianten der Nutzung von digitalen Technologien für Lehr- und Lernszenarien. Dies umfasst sowohl unterschiedliche Geräte als auch Technik zur Aufnahme und Wiedergabe von Medien. Digitale Medien dienen dazu, relevante Lerninhalte digital zu speichern, zu verarbeiten und wiederzugeben (Kerres, 2018, S. 6).

Das Lehren und Lernen in medizinischen Berufen und auch studentischer Lehre wandelte sich in den letzten Jahrzehnten ähnlich signifikant wie im Bereich der Allgemeinbildung. Unter dem Schlagwort des sogenannten „Paradigmenwechsel“ wurde der konstruktivistische Leitgedanke im Bildungsbereich verortet; zudem ergab sich ein neues Rollenverständnis von Lehrenden, welche sich zunehmend mehr als Lernbegleiter und Förderer verstehen, wohingegen die Lernenden eine aktivere Rolle einnahmen und mittlerweile im Zentrum von Lernprozessen stehen (Land Baden-Württemberg, 2016).

Die ständige Konferenz der Kultusminister (KMK) verankerte in den 1990er Jahren die Lernfelddidaktik und damit den handlungsbezogenen Unterricht in der beruflichen Ausbildung an deutschen Berufsschulen (KMK, 2007).

Lernende in der Medizin und in Gesundheitsfachberufen befanden sich viele Jahre in einer Art Konsumhaltung. Der genannte Paradigmenwechsel hatte im Bereich der medizinischen Ausbildungsberufe sowie im Medizinstudium zur Folge, dass von nun an nicht nur der Lernende im Fokus des Unterrichtes steht, sondern dass im gleichen Zug gezielt handlungskompetente Fachkräfte ausgebildet werden, welche nach Beendigung ihrer Ausbildung bereit sind, Patienten fachgerecht und sicher zu versorgen (Dallmeier & Hawelka, 2009).

Die Förderung von Handlungskompetenz steht somit im Zentrum medizinischer Ausbildungsberufe und ist auch nach Abschluss der Ausbildung im Fokus der ständigen Fort- und Weiterbildung, welche versucht, bestimmte Kompetenzen zu erhalten. Es existieren jedoch Hinweise drauf, dass bisherige und aktuell stattfindende Fortbildungsangebote in Bereichen der Akut- und Notfallmedizin den Anforderungen der dort tätigen Fachkräfte hinsichtlich dem Handlungskompetenzerhalt nicht ausreichend gerecht werden und ein vielfältigeres Lernangebot benötigt wird (Gräter, 2017).

Die Implementierung und konsequente Anwendung von Virtual Reality (VR) in der Fortbildung von Fachpersonal in der Akut- und Notfallmedizin könnte diesen Anforderungen möglicherweis gerecht werden und die Entwicklung und Erhaltung von Handlungskompetenz fördern. VR bietet im Sinne des „shift from teaching to learning” in der Lehre gute Chancen das selbstorganisierte und aktive Lernen der Anwender zu fördern, Lernprozesse stärker auf das Individuum auszurichten sowie die Verknüpfung von theoretischem und praktischem Wissen zu fördern (Bergische Universität Wuppertal, 2020).

Diese Hausarbeit soll die Methode der VR-Simulation von Notfallszenarien hinsichtlich der Entwicklung und dem Erhalt von Handlungskompetenz bei Fachkräften in der Akut- und Notfallmedizin analysieren. Dabei soll zunächst auf die VR-Simulation als Lehr- und Lernmethode eingegangen werden. Nachfolgend werden die notwendigen Rahmenbedingungen für die Entwicklung von Handlungskompetenz in der beruflichen Bildung erläutert. Die leitende Forschungsfrage der Hausarbeit lautet: „Kann VR-Simulation die Entwicklung und Erhaltung von Handlungskompetenz in der Akut- und Notfallmedizin fördern?“. Weiterführend wird versucht, die Forschungsfrage anhand einer Literaturanalyse zu beantworten. Die Arbeit endet mit einer kritischen Diskussion und schließt mit einer Zusammenfassung der Erkenntnisse im Rahmen eines Fazits.

2. Virtual Reality Simulation als Lehr- und Lernmethode

Die Simulation in der Medizin anhand der Methode Virtual Reality könnte somit eine effiziente Möglichkeit zur Erlangung und Festigung von Handlungskompetenz sein. Die Begrifflichkeiten Virtual Reality und Simulation sollen im Folgenden voneinander abgegrenzt werden, da VR primär nur eine Technik, beziehungsweise ein Medium darstellt, welches vielfältig eingesetzt werden kann und Simulation eine fallbasierte, moderne Lehrmethode der Medizin verkörpert.

2.1 Virtual Reality

Virtual Reality bezeichnet eine vollständig computer-generierte Welt, welche von den Anwendern als Simulation der Realität empfunden wird. Es werden möglichst viele Sinne aktiviert und der Anwender ist in der Lage, mithilfe von Eingabegeräten die virtuelle Realität mitzugestalten und zu verändern (Burdea & Coiffet, 2003).

Virtual Reality grenzt sich damit von sogenannter Mixed Reality wie zum Beispiel Augmented Reality (AR), bei welchen virtuellen Ergänzungen an real existierenden Orten stattfinden und somit nicht vollständig virtuell sind, ab. Die Ansiedlung beider Technologien lässt sich auf dem Realitäts-VirtualitätsKontinuum (Abb. 1) darstellen (Milgram & Kishino, 1994).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.1: Realitäts-Virtualitäts-Kontinuum (RV) nach Milgram und kishino (1994)

Bei der Definition von Virtual Reality ist vor allem die Abgrenzung zu klassischen Computerschnittstellen von Relevanz. So ist für VR-Anwendungen die Ich-Perspektive, 3D-lnteraktion durch körperliche Bewegungen sowie der allumfassende Charakter der Präsentation der virtuellen Welt (Buchner & Aretz, 2020). Diese allumfassende Wahrnehmung wird „Immersion“ genannt und als das zentrale, technologische Merkmal von VR deklariert (Doerner & Swenty, 2019). Als sekundäres Merkmal wird das psychologische Gefühl des in der virtuellen Welt „anwesend-sein“ (engl.: Presence) angesehen (Slater & Sanchez-Vives, 2016).

Immersion beschreibt die technischen Rahmenbedingungen, damit die Sinne der VR-Nutzer*innen nach Möglichkeit allumfassend angesprochen werden und somit eine Illusion der realen Welt entsteht. Mit den heute gängigen technischen Möglichkeiten überwiegen die Sinneseindrücke des Hörens und Sehens, einzelne VR-Systeme ermöglichen auch Geruch und Tastsinn. Ergänzend ist das Ausführen von Bewegungen in der virtuellen Umgebung in natürlicher Form möglich (Slater & Sanchez-Vives, 2016, S. 4-5).

Für die Immersion sind vier technische Merkmale der Ausgabegeräte nötig (Slater & Wilbur, 1997, S. 604-605; Doerner & Swenty 2019, S. 14):

- Inclusive: Sinneseindrücke werden ausschließlich über den Computer erstellt; Nutzer sollen isoliert sein von der realen Umgebung
- Extensive: So viele Sinne wie möglich werden angesprochen
- Surrounding: die simulierte Welt soll die Nutzer*innen vollständig einnehmen und sich nicht begrenzen
- Vivid: Realistisches, lebendiges Abbild der Realität in der virtuellen Umgebung

Im Vergleich zu Immersion wird Presence als psychologische Konstruktion benannt, welche durch die VR-Nutzer*innen subjektiv wahrgenommen wird. Dies wird beschrieben als das Gefühl des präsentsein, was zur Folge hat, entsprechende Handlungen vorzunehmen, die auch in der Realität stattgefunden hätten (Sanchez-Vives & Slater, 2005).

Presence wird ebenfalls durch spezifische Aspekte gekennzeichnet (Slater et al., 2010):

- Place Illusion: Die Ortsillusion bezeichnet das Gefühl am simulierten Ort zu sein
- Plausibility Illusion: Die Plausibilitätsillusion beschreibt das Gefühl, dass die computergenerierten Ereignisse wirklich stattfinden

Presence und Immersion können korrelieren, jedoch lässt sich das Präsenz-Gefühl nicht nur auf technologische Eigenschaften zurückführen (Slater & Sanchez-Vives, 2016, S. 5). Das Präsenzerleben unterliegt als subjektiv wahrgenommene Empfindung persönlichen Faktoren der VR- Nutzer*innen sowie emotionalen und kognitiven Abläufen (Hofer, 2019).

2.2 Simulation in der Medizin

Simulation gilt als vielseitiger Begriff und kann daher in Formen wie computer-based Training oder real-time Simulation getrennt werden. Die (bisher) in der Medizin und Luftfahrt überwiegend stattfindende Art der Simulation ist die real-time Simulation. Hierbei handelt es sich um eine Form der Simulation, welche zum Ziel hat, reale Vorgänge möglichst interaktiv und identisch zur Realität, vor allem hinsichtlich zeitlicher Abläufe, zu imitieren (Liebl, 2018).

Die Medizin bedient sich häufig dem Begriff der sogenannten „Patientensimulatoren“, da sich das Handeln der Medizin stets um die Patientenbehandlung dreht. Patientensimulatoren sind Systeme, die eine große Bandbreite an Eigenschaften und Verhaltensweisen von echten Patienten und ihren medizinischen Problemen in interaktiver Form präsentieren.

Patientensimulatoren sind in eine beinahe komplette Nachbildung eines beliebigen Ortes der Patientenversorgung, beispielsweise Intensivstation oder Operationssaal, eingebettet. Die Patienten stellen zumeist realitätsnahe Puppen, manchmal auch Schauspieler, in allen Altersgruppen dar (Pierre & Breuer, 2013, S. 2).

Die medizinische Simulation durchlebte in den 1980er Jahren eine pädagogische Neukonzeption, welche vorsah, dass wesentliche Fertigkeiten für Lernende in der Medizin nicht mehr durch klassische Beobachtung und Anleitung stattfinden sollte. Ethische Gründe und Aspekte der Patientensicherheit sahen nicht länger vor, dass erst im Moment des Patientenkontaktes Wissen und handwerkliches Geschick auf korrekte Durchführung überprüft wurden. Im Rahmen von Simulationsszenarien ergibt sich die Rolle der lnstruktor*innen, welche das Simulationsszenario vorbereiten und steuern, sowie die Rollen der an der Patientenversorgung beteiligten Personen, wie Ärztinnen, Pflegerinnen oder Sanitäterinnen. Die Simulation als Lehrmethode beginnt mit einer Vorbesprechung (Briefing) in welcher die Rahmenbedingungen, Regeln und Grenzen der Simulation erläutert werden. Danach folgt das Simulationsszenario, welches die simulierte Patientenversorgung darstellt. Die Simulation endet mit ihrem wichtigsten Bestandteil, der Nachbesprechung (Debriefing). Dieses zielt auf die Aktivierung des Erfahrungslernens ab. Dabei stellen die lnstruktor*innen gezielte Fragen, um die Reflektion der Teilnehmerinnen zu den erfolgten Maßnahmen im simulierten Szenario zu fördern, um eigene Fehler zu erkennen und um diese bei nachfolgenden, echten Patientenbehandlungen zu vermeiden (Pierre & Breuer, 2013).

Wird Simulation als Lehrmethode genutzt, so steht im pädagogischen Kontext die konkrete Erfahrung als wesentliches Element im Zentrum. David Kolb beschrieb dies bereits Anfang der 1980er Jahre mit einem Lernzyklus (Abb. 2). In dem Modell nach Kolb werden neben dem Lernprozess unterschiedliche Lernstile und Lernvorlieben benannt, welche es nach Kolb immerzu durchlaufen gilt (Kolb, 1984).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Lernzyklus nach Kolb (1984)

Die Teilnehmerinnen einer Simulation setzen sich stets mit der konkreten Erfahrung auseinander, etwa einem neuen Sachverhalt oder Umstand, welcher ihnen im Rahmen des Simulationstrainings begegnete. Im zweiten Schritt denken die Teilnehmerinnen darüber nach und beginnen eigene Handlungen und Verhaltensweisen zu reflektieren. Im dritten Schritt, der abstrakten Begriffsbildung, entwickeln die Teilnehmerinnen daraus Konzepte und Lösungsstrategien, welche dann im vierten Schritt, beispielsweise bei einer weiteren Simulationseinheit oder bei realen Patientenversorgungen, umgesetzt werden (Pierre & Breuer, 2013).

Es ist erkennbar, dass die Methode der Simulation oft ein idealtypisches Kolb-Lernmodell darstellt, da fast immer eine konkrete Erfahrung stattfindet. Dabei spielt die Art und Weise der Simulation keine Rolle. Die Darstellung eines medizinischen Problems als konkrete Erfahrung gelingt sowohl über ein bildschirmbasiertes virtuelles Lernprogramm als auch durch reale EchtzeitSimulation. Es muss jedoch ein konkreter Bezug zur medizinischen Realität vorhanden sein, durch welche die Simulation die konkrete Problemlösung oder das Erlernen eine Handlung fördern soll. Die nachfolgende Reflexion dieser Handlung oder Form der Problemlösung stellt einen weiteren elementaren Schritt der Lernerfahrung dar. Aus diesem Grund sind Feedback und Debriefing essentielle Bestandteile einerjeder Simulation (Pierre & Breuer, 2013).

3. Berufliche Handlungskompetenz im Gesundheitswesen

Im Allgemeinen wird Handlungskompetenz als Fähigkeit verstanden, zielgerichtet, situationsabhängig und verantwortungsbewusst betriebliche Aufgaben zu erfüllen und aufkommende Probleme lösen zu können (Fink & Goetze, 2000).

In beruflichen Ausbildungen des Gesundheitswesens, beispielsweise in der Pflegeausbildung, steht das handlungskompetente Ausbilden angehender Pflegekräfte im Zentrum der meisten Curricula. Die berufliche Handlungskompetenz ermöglicht im Pflegealltag Aufgaben und Probleme des Berufes zu bewältigen. Dabei setzt sich berufliche Handlungskompetenz aus drei Kompetenzen zusammen (Dilger & Sloane, 2012; KMK 2011):

- Fachkompetenz: Aufgaben und Probleme könne auf Basis des fachlichen Wissens und Könnens selbsttätig gelöst und auf das Ergebnis überprüft werden
- Selbstkompetenz: Die Anforderungen in Privatleben und Beruf können selbstständig erfasst und bewertet werden; eigene Stärken können gefördert und Lebenspläne entwickelt werden
- Sozialkompetenz: Soziale Beziehungen können gelebt und gestaltet werden; Zuwendungen und Spannungen können erkannt und verstanden werden, ebenso gelingt eine rationale und verantwortungsbewusste Verständigung

Jede der genannten Kompetenzen enthält weitere Teilkompetenzen wie Methodenkompetenz, Lernkompetenz und kommunikative Kompetenz (Thieme, 2015).

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Abb. 3: Handlungskompetenzmodell am Beispiel des Pflegeberufs (Thieme, 2015)

Im Alltag von Gesundheitsfachberufen sind die verschiedenen Kompetenzen der beruflichen Handlungskompetenz nicht immer klar zu trennen. Es findet ein Ineinandergreifen und eine Überlappung statt. Bei unterschiedlichen Tätigkeiten ist es zwar möglich, dass verschiedene Kompetenzschwerpunkte im Zentrum stehen, jedoch erfordert beinahe jede Handlung in der Berufsausübung die Fähigkeiten aller genannten Bereiche (Thieme, 2015).

Zur Kompetenzentwicklung am Beispiel der Gesundheits- und Krankenpflege definierte Olbrich Lernebenen und Handlungsdimensionen (Abb. 4) welche im Verlauf der Pflegeausbildung erlangt werden sollen (Olbrich, 2010).

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