La simulazione in anestesia rianimazione

40
La simulazione in
anestesia rianimazione
Tecnologia e creatività al servizio
della sicurezza del paziente
L. LOMBARDELLI, 2S. ZIEGLER, 2D. GHISI
1
U.O. di Anestesia Rianimazione e Terapia Antalgica, Azienda Ospedaliero Universitaria di Parma;
2
Scuola di Specializzazione in Anestesia Rianimazione, Università di Parma;
1
n INTRODUZIONE
I cambiamenti culturali degli ultimi decenni hanno reso sempre meno accettabile un
apprendimento solo di tipo tradizionale “sul
campo” in medicina. Anche se non può sostituire l’esperienza clinica, la simulazione
è una tecnica di formazione che permette,
attraverso la ricostruzione di un’attività clinica, di acquisire esperienza senza esporre i
pazienti ad alcun rischio.
La simulazione non è altro che l’applicazione
in campo medico di un metodo che ha dato
buoni risultati per la sicurezza in altri campi,
come nel campo militare, nell’aviazione civile e nell’industria nucleare.
Le tecnologie attualmente disponibili per la
simulazione sono in costante aumento. I simulatori sono concepiti per ricreare alcuni
aspetti dell’attività clinica, dalla riproduzione di una manovra come l’incannulamento
venoso a quella di un intervento in sala operatoria (19). A dimostrazione dell’interesse
suscitato dalla simulazione, sono nate due
società scientifiche: nel 1994 la “Society in
Indirizzo per la corrispondenza
Luisa Lombardelli
U.O. di Anestesia Rianimazione e Terapia Antalgica
Azienda Ospedaliero Universitaria di Parma
Via Gramsci, 14 - 43100 Parma
E-mail: [email protected] - [email protected]
Europe for Simulation Applied to Medicine”
e nel 2004 la “Society for Simulation in Health Care” Healthcare con dal 2006 una rivista
dedicata: “The Journal of the Society for Simulation in Health Care” (Tabella 1).
In questo articolo considereremo solamente
i simulatori relativi all’ambiente anestesiologico, mettendo in evidenza i diversi tipi di
simulatori disponibili e le loro applicazioni
nella formazione tecnica e soprattutto “nontecnica” degli anestesisti, quest’ultima intesa
come un insieme di competenze relazionali
e comportamentali che permettono ad un
individuo di partecipare in modo ottimale al
lavoro d’équipe.
n I vARI TIpI DI SIMULATORI
DI ANESTESIA
Un simulatore è un oggetto o uno strumento utilizzato per la simulazione, intesa come
la replicazione artificiale di parte del mondo
reale. Non sempre occorrono apparecchiature tecnologicamente raffinate.
Con il palmo della mano usato per mimare
il palato duro e il palato molle, quindi come
simulatore “fatto in casa”, si possono insegnare le modalità dell’inserimento della maschera laringea (2).
Sicuramente ognuno di noi, senza saperlo,
ha elaborato un qualche modello di simula-
La simulazione in anestesia rianimazione
Sito europeo della “Society in Europe for Simulation
Applied to Medicine” - http://www.sesam.ws/
Sito USA della “The Society for Simulation in
Healthcare” - http://www.sshi.org/public/
Sito UK della “National Association of Medical
Simulators” - http://www.namsuk.co.uk/
Sito UK dedicato alla simulazione avanzata
http://www.patientsimulation.co.uk
Sito USA dell’università di Stanford dove David Gaba
ha messo a punto la simulazione e i corsi ACRM (25)
http://anesthesia.stanford.edu/VASimulator/acrm.htm
Sito USA della Penn State University Simulation
Website - http://www.hmc.psu.edu/simulation/
Figura 1 - Sala di microsimulazione (Per gentile concessione di Simulearn).
Sito USA Virtual Anesthesia Machine della University
of Florida - http//www.vam.anest.ufl.edu/
manda al suddetto articolo e ai siti consigliati
(Tabella 1).
Sito italiano Simulearn - http//www.simulearn.it/
Interazione con il simulatore
Considerando l’interazione con il simulatore, la distinzione va fatta in “screen-based”,
“hardware-based”, e “virtual reality-based”.
Un simulatore “screen-based” o “microsimulatore”, si avvale semplicemente di un computer. L’interazione con il simulatore avviene
a livello della tastiera o del mouse.
L’interazione con i simulatori “hardwarebased” non è molto diversa da quella che si
avrebbe con un vero paziente. Si possono riprodurre parti del corpo umano oppure tutto
l’individuo, adulto, bambino, neonato o donna gravida, e sono detti “simulatori basati su
manichino”.
I simulatori “virtual reality-based”, nelle loro
forme più avanzate, procurano un’interazione
con un ambiente virtuale che richiama quella
con il mondo reale. Le azioni dell’utilizzatore
in questo ambiente virtuale sono quelle che
sarebbero messe in atto in una situazione
reale. Danno un feed-back sensoriale visivo,
tattile, uditivo all’utilizzatore.
Sono destinati soprattutto alla chirurgia in
particolare la laparoscopia e l’endoscopia,
anche se alcuni di essi sono di interesse anestesiologico, come per l’apprendimento del
cateterismo venoso e l’uso dell’ecografo.
Sito italiano Acaya - http://www.acaya.net/
Tabella 1 - Elenco di alcune organizzazioni di simulazione di interesse anestesiologico.
tore. Il primo simulatore per l’anestesia fu
creato negli anni sessanta negli Stati Uniti,
dalla collaborazione tra un ingegnere il Dr
Stephen Abrahamson, e un medico, il Dr Judson Denson. Da allora, ne sono stati concepiti
molti altri, di vario genere e con varie finalità
d’uso (3).
n CLASSIFICAZIONE DEI SIMULATORI
Non esiste una classificazione univoca dei simulatori utilizzati in anestesia (4).
Alcuni (5) distinguono la riproduzione fedele
dell’ambiente di lavoro, basata su manichino a scala umana (“macrosimulazione”) dai
programmi computerizzati (detti “screen based” o “microsimulatori”) che non vengono
ritenuti simulatori ma solo “training devices”
(Figura 1).
Una recente review (4) ha proposto un’inquadramento sulla base di tre parametri: il tipo
di interazione tra utente e simulatore, la fisiologia che può essere simulata, e l’uso per il
quale il simulatore è destinato.
Per un elenco dettagliato delle caratteristiche
dei simulatori identificati in letteratura si ri-
Fisiologia
La fisiologia che può essere riprodotta sul simulatore comprende sia la fisiologia norma-
41
42
L. Lombardelli, et al.
le, che le risposte ad interventi farmacologici o a eventi patologici, come per esempio il
broncospasmo. Alcuni simulatori non hanno
nessuna rappresentazione della fisiologia,
come per esempio i modelli anatomici usati
per insegnare l’iniezione nello spazio peridurale o l’intubazione oro-tracheale.
Quando è presente, la fisiologia è generalmente computerizzata, basata su modelli
matematici oppure su un insieme di comandi che corrispondono ad una precisa risposta
fisiologica. Generalmente, è possibile un controllo manuale da parte dell’operatore, per
mimare risposte realistiche ad eventi imprevedibili come l’errore di somministrazione di
un farmaco (6).
Uso del simulatore
Un simulatore può essere utilizzato semplicemente per inculcare conoscenze o per insegnare capacità di tipo cognitivo o psicomotorio,
come per esempio fare una diagnosi sulla base
di un quadro clinico o di praticare una intubazione oro-tracheale. Un simulatore “screenbased” potrà perciò servire per acquisire conoscenze, ma non capacità psicomotorie.
n CARATTERISTICHE DEI SIMULATORI
BASATI SU MANICHINO
Il manichino ha l’aspetto, le dimensioni, il
peso di una persona reale. Ogni modello, a
seconda dell’uso al quale è destinato, presenta solo alcune caratteristiche anatomiche e
fisiologiche.
Figura 2 - Riproduzione di sala operatoria con manichino intubato (Per gentile concessione di Simulearn).
I suoi sistemi respiratorio e cardiocircolatorio rispondono automaticamente agli interventi dell’utilizzatore e all’ambiente. Il torace
si espande. Si possono percepire i polsi, sentire i toni cardiaci e i rumori polmonari e in
alcuni modelli, le pupille si dilatano.
Il manichino può essere monitorato come
se fosse un paziente: elettrocardiogramma,
pressione arteriosa cruenta e non, SaO2, Et
CO2, ventilazione.
Per alcuni manichini, è possibile monitorare
la diuresi, i riflessi pupillari, la pressione endocranica e la risposta al “train- of- four”.
Può sviluppare un edema della lingua e della
glottide, un laringospasmo, una rigidità cervicale, un aumento della compliance polmonare, uno pneumotorace, una anisocoria.
Sul manichino, a seconda del modello, possono essere eseguite alcune manovre come
l’inserimento di una maschera laringea,
un’intubazione oro o naso-tracheale, una cricotiroidotomia, una ventilazione artificiale,
una jet ventilazione tracheale, il drenaggio di
uno pneumotorace, una defibrillazione, l’applicazione di un pacing transcutaneo, compressioni toraciche, l’incannulamento venoso
periferico (4, 5) (Figura 2).
n Riproduzione degli ambienti
di lavoro
Per rendere più reale l’esperienza, attorno al
manichino viene ricreato in modo dettagliato
l’ambiente di lavoro con tutte le sue attrezzature, il suo personale, e anche i suoi limiti:
Figura 3 - Riproduzione di sala operatoria (Per gentile
concessione di Simulearn).
La simulazione in anestesia rianimazione
Figura 4 - Sala di simulazione di un pronto soccorso
(Per gentile concessione di Acaya).
sala operatoria (Figura 3), pronto soccorso
(Figura 4), terapia intensiva, ambulanza, elicottero, ospedale militare o altro.
Nei centri dedicati alla simulazione, gli istruttori seguono dalla sala regia l’operato dei partecipanti senza essere visti, e regolano a distanza i parametri del simulatore (Figura 5).
Figura 5 - Sala di regia, nella quale gli istruttori osservano i partecipanti durante lo scenario senza essere
visti, dirigono lo scenario e impostano le variazioni
fisiopatologiche che subirà il manichino (Per gentile
concessione di Simulearn).
Figura 6 - Sala di debriefing con schermo per la visione degli eventi più significativi dello scenario (Per
gentile concessione di Simulearn).
Le azioni e conversazioni dei partecipanti
vengono registrate da telecamere ai fini di disporre di video che vengono successivamente
discussi in gruppo durante la fase più importante, la discussione o debriefing (Figura 6).
L’uso più semplice del simulatore riguarda la
formazione tecnica iniziale, come per esempio l’intubazione oro-tracheale: si può mostrare la manovra e ripeterla all’infinito senza
fare correre nessun rischio ai pazienti. Anche
il soggetto che apprende è liberato dall’idea
che ogni errore potrebbe avere gravi conseguenze per il paziente.
Il tempo necessario all’apprendimento risulta
inoltre più breve, rispetto all’apprendimento
fatto solo sul paziente (7-9) (Figura 7, 8).
Figura 7
Intubazione su
manichino con
tubo bilume
(Per gentile
concessione di
Acaya).
43
44
L. Lombardelli, et al.
Allo stesso modo, il simulatore può essere la
base dell’apprendimento di un protocollo o linee guida, come la rianimazione di un paziente in arresto cardiaco, o la gestione delle vie
aeree difficili oppure per pazienti particolari
come lattanti o bambini (10) (Figura 9, 10).
Possono essere simulate patologie rare ma
minacciose per la vita del paziente come
l’ipertermia maligna o lo shock anafilattico.
Il fatto di avere simulato tali casi permetterà
di avere un’esperienza della situazione che risulterà molto utile nella vita reale.
Un respiratore modificato per riprodurre
delle anomalie tecniche può essere usato per
l’apprendimento.
Lo stesso vale per gli scenari dove improv-
visamente nel corso di un intervento chirurgico viene a mancare l’ossigeno (11, 12) o la
corrente elettrica.
La sicurezza del paziente non dipende tuttavia solamente dalle capacità tecniche degli
operatori.
Come per l’aviazione, anche per gli operatori
sanitari, è stata dimostrata l’importanza dei
fattori umani e delle cosiddette abilità non
tecniche o “non technical skills”, che attualmente in Italia vengono acquisite sul campo:
comunicazione, leadership, corretto utilizzo
delle risorse, distribuzione di compiti, controllo delle informazioni con particolare riguardo a ciò che può causare errori (13).
Le formazioni su simolatore dedicate a queste
abilità, dette “Crew Ressource Management” o
“CRM” introdotte inizialmente nell’aviazione
si prefiggono lo scopo di minimizzare il ruolo
dei fattori umani nella morbilità e mortalità
correlate all’anestesia (14-16).
I partecipanti devono affrontare in gruppi
multidisciplinari delle situazioni clinicamente critiche e successivamente riflettere sulla
propria esperienza durante la fase di discussione o “debriefing”, animata da istruttori appositamente formati. In effetti, nella simulazione, la parte più importante è il debriefing,
durante il quale gli eventi verificatosi durante
la simulazione vengono commentati, assieme alle decisioni prese e ai comportamenti
dai partecipanti. Le critiche devono sempre
essere costruttive, vanno valorizzati i com-
Figura 9 - Apprendimento su manichino del massaggio cardiaco esterno nel lattante (Per gentile concessione di Acaya).
Figura 10 - Apprendimento su manichino delle
manovre di rianimazione cardiopolmonare nell’adulto
(Per gentile concessione di Acaya).
Figura 8 - Intubazione su manichino con laringoscopio ottico Air Trach (Per gentile concessione di
Acaya).
La simulazione in anestesia rianimazione
portamenti corretti, e va colta l’occasione di
richiamare le linee guida relative al caso clinico (17).
Il simulatore può essere usato anche per la
ricerca sui fattori umani. In Gran Bretagna,
partendo dalle conclusioni dell’indagine
«National Confidential Equiry into Maternal
deaths» che identificava la mancanza di comunicazione e di teamwork all’origine della
maggior parte degli eventi avversi, è stata ricreata una sala operatoria di ostetricia nella
quale venivano simulati vari scenari di taglio
cesareo urgente, per lo studio di strumenti
destinati alla valutazione della «team performance» (18).
n Discussione
I simulatori sono insostituibili per lo studio
dell’ anatomia della fisiologia, della risposta
ai farmaci e sopratutto dell’influenza dei fattori umani e dell’ambiente di lavoro sulla performance anestesiologica. In tutto il mondo,
la formazione su simulatore è in espansione,
in risposta ai requisiti di sicurezza, che rendono improponibile un apprendimento basato solo sul paziente «vero». In alcuni centri in
Europa, gli specializzandi in anestesia hanno
l’obbligo di essere formati ai fattori umani su
simulatore (19, 20).
La scelta del simulatore va fatta sulla base
delle necessità educative e del budget disponibile. I simulatori “screen based” hanno costi
contenuti e non occupano spazio. Si possono
usare da soli, non serve l’intervento di altre
personescome ad esempio un istruttore.
I limiti dei simulatori “screen based” sono
rappresentati dal fatto che non possono essere
usati per l’insegnamento di capacità psicomotorie o per l’addestramento al teamwork (4).
I simulatori “hardware based” richiedono
spazio e altre attrezzature come monitors, respiratori, defibrillatore e hanno elevati costi
di mantenimento. Un centro di simulazione
deve inoltre sostenere costi legati al personale, e viene a costare circa 700.000 euro per
l’allestimento e 289.000 euro all’anno per la
gestione (4).
Nonostante tutti gli sforzi destinati a renderli
il più possibile realistici, i manichini attualmente disponibili, rispetto ai “veri” pazienti
mancano tuttavia di alcune caratteristiche:
non sudano, la loro pelle non cambia colore
quindi non si vedono nè la cianosi, nè il pallore, nè il rossore. Non vomitano, non presentano emorragie dalle vie aeree, non tossiscono (sono simulati dagli istruttori i rumori
della tosse), non presentano convulsioni, non
possono essere sottoposti ad anestesia locoregionale, non presentano segnali di attività
corticale (EEG, BIS, AEP) (5).
Nei corsi di simulazione, una delle prime
cose che si chiede ai participanti durante la
fase di discussione è “quanto sembrava reale?”
proprio perché più la situazione (manichino,
scenario e contesto) è realistica, più genuina è la partecipazione e maggiore sarà l’apprendimento e l’impatto sui comportamenti.
La fedeltà nella riproduzione degli ambienti,
attrezzature e “psicologica” sono di primaria
importanza.
Per fedeltà “psicologica” si intende quanto la
situazione venga vissuta come realistica dal
partecipante, condizione necessaria per che
la persona si comporti durante la simulazione come nel mondo “reale” (22).
Occorre sottolineare che più della potenza
del simulatore, importa la forza del programma educativo nel quale la simulazione è inserita. Sono fondamentali le competenze degli
istruttori nel discutere la prestazione del participante, in modo che anche tutti, compresi i
partecipanti “spettatori” possano condividere
l’esperienza e trarne insegnamento (21).
I risultati ottenuti in aviazione su simolatore non sono esattamente trasportabili alla
medicina. Mentre tutti gli aerei di un certo
modello risponderanno allo stesso modo in
una determinata situazione, in medicina la
complessità e la variabilità individuale, per
esempio nella risposta ai farmaci rende tutto
molto più imprevedibile (1, 23).
Oltre all’obbligo di formazione su simulatore, è stato suggerito il suo utilizzo per l’accreditamento e la certificazione, anche se al
momento questa modalità di valutazione non
viene ritenuta idonea dalla comunità scientifica anestesiologica (24).
45
46
L. Lombardelli, et al.
Nonostante le ricerche fatte nel campo, David
Gaba, uno dei pionieri della simulazione in
anestesia, ritiene che oggigiorno non ci siano strumenti adeguati per la valutazione dell’operato degli anestesisti (25). Uno dei limiti
consiste nel fatto che non è dimostrabile che
la prestazione dei partecipanti su simulatore
rifletta le loro azioni nella realtà clinica.
Anche se tutti i partecipanti dichiarano che
l’esperienza acquisita su simulatore li ha
cambiati, non è stato dimostrato l’impatto
della formazione su simolatore nella pratica
reale. Tuttavia professionisti che ogni giorno si sentono dire dai pazienti “la mia vita
è nelle sue mani” non dovrebbero aspettare
ulteriori prove.
n Bibliografia
1.Maran NJ, Glavin RJ. Low to high fidelity simulation- a continuum of medical education? Medical
Education 2003; 37 (Suppl. 1): 22-28.
2.Sivanandan I, Morris E, Soar J. The Palm LM
(layngeal airway) simulator. Anaesthesia 2003; 58:
825-826.
3.Cooper JB, Taqueti VR. A brief history of the development of mannequins simulators for clinical
education and training; Qual. Saf. Health Care
2004; 13 (Suppl. 1).
4.Cumin D, Merry AF. Simulators for use in anaesthesia (Review); Anaesthesia 2007; 62: 151-162.
5.Rall M, Gaba DM. Patient simulators in Miller R.
Miller’s Anesthesia 6th edition; Elsevier Science
Publ 2004; 3073-3103.
6.Rall M, Dieckmann P. Simulation and patient
safety: The use of simulation to enhance patient
safety on a system level; Current Anaesthesia &
Critical Care 2005; 16: 273-281.
7.Abrahamson S, Denon JS, Wolf RM. Effectiveness
of a simulator in training anesthesiology residents. Qual. Saf. Health Care 2004; 13: 395-397.
8.Muray D, Boulet JR, Avidan M, et al. Performance
of residents and anesthesiologists in a simulationbased skill assessment. Anesthesiology 2007; 107:
705-13.
9.Chabtree NA, Chandra DB, Weiss ID, et al. Fiberoptic airway training: correlation of simulator performance and clinical skills. Can J Anesth
2008; 55 (2): 100-104.
10.Wantman A, Chin C. Use of simulation in pediatric anaesthesia training (editorial). Pediatric Anaesthesia 2003; 13: 749-753.
11.Weller J, Merry A, Warman G, Robinson B. Anaesthetist’s management of oxygen pipeline failure: room for improvement. Anaesthesia 2007; 62:
122-126.
12.Lorraway PG, Savoldelli GL, Joo HS, et al. Management of simulated oxygen supply failure: is
there a gap in the curriculum? Anesth Analg 2006;
102: 865-867.
13.Grogan EL, Stiles RA, France DJ, et al. The impact of aviation based teamwork training on the
attitudes of health care professionals. J Am Coll
Surg 2004; 199(6): 843-848.
14.Reader T, Flin R, Lauche K, Cuthbertson BH.
Non-technical skills in the intensive care unit (review). BJA 2006; 96(5): 551-559.
15.Flin R, Maran N. Identifying and training nontechnical skills for teams in acute medicine. Qual.
Saf. Health Care 2004; 13: 80-84.
16.Aggarwal R, Undre S, Moorthy K, et al. The simulated operating theatre: comprehensive training
for surgical teams. Qual Saf Health Care 2004; 13
(Suppl. 1): i27-i32.
17.Rudolph JW, Simon R, Dufresne RL, Raemer
DB. There’s No Such Thing as “Nonjudgmental”
Debriefing: A Theory and Method for Debriefing
with Good Judgment; Simul Healthcare 2006; 1:
49-55.
18.Morgan PJ, Pittini R, Regehr G, et al. Evaluating
teamwork in a simulated obstetric environment;
Anesthesiology 2007; 106: 907-915.
19.Wantman A, Chin C. Use of simulation in pediatric anaesthesia training (editorial). Pediatric Anaesthesia 2003; 13: 749-753.
20.Østergaard HT, Østergaard D, Lippert A. Implementation of team training in medical education in
Denmark. Qual. Saf. Health Care 2004; 13: 91-95.
21.Glavin RJ. Simulation and anesthesia: a minisymposium; Current Anaesthesia and Critical
Care 2005; 16: 271-272.
22.Beaubien JM, Baker DP. The use of simulation for
training teamwork skills in health care: how low
can you go? Qual. Saf. Health Care 2004; 13: 5156.
23.Burke CS, Salas E, Wilson-Donnelly K, Priest H.
How to turn a team of experts into an expert medical team: guidance from the aviation and military
communities. Qual. Saf. Health Care 2004; 13: 96104.
24.Byrne AJ, Greaves JD. Assessment instruments
used during anaesthetic simulation: review of published studies. Br J Anaesth 2001; 86: 445-450.
25.Gaba DM, Howard SK, Fish KJ, et al. Simulationbased training in anesthesia crisis resource management (ACRM): A decade of experience. Simulation Gaming 2001; 32: 175-193.