Sie sind Veterinärmedizinstudent im vierten Jahr und es ist Tag 2 Ihrer Rotation in der Notfallklinik.
Bevor Sie Zeit für einen Kaffee hatten, wird ein lethargischer Schäferhund mit Atemnot durch die Türen gestürmt. Unter der Aufsicht Ihres Ausbilders treffen Sie schnelle Entscheidungen: Intubieren Sie ihn, um ihm beim Atmen zu helfen. Behandeln Sie seine Schmerzen mit den richtigen Dosen von Carprofen oder Methadon. Ganzkörperuntersuchung, Ultraschall und Röntgen. Hören Sie auf sein Herz und seine Lunge. Muss er notoperiert werden?
In einem veterinärmedizinischen Lehrkrankenhaus wie dem der Colorado State University spielen sich solche Szenarien im wirklichen Leben ab. Aber bald könnten solche Szenarien auch in einer virtuellen Welt passieren, durch die sicheren Grenzen eines Headsets und eines Softwaresystems.
In den letzten vier Jahren hat ein interdisziplinäres Team von CSU-Forschern versucht festzustellen, ob die virtuelle Realität in der tierärztlichen Aus- und Weiterbildung eine Rolle spielen kann. Und wo könnte man das besser herausfinden als an einer der besten Veterinärschulen der Welt?
Im Jahr 2018 erhielten Professor Pedro Boscan für klinische Wissenschaften und ein kleines Team von der American Veterinary Medical Association ein Stipendium, um einen Proof-of-Concept-Virtual-Reality-Prototypen für ein Anästhesiegerät zu erstellen.
Zwei Jahre später erhielt das Team Mittel vom Büro des Vizepräsidenten für Forschung, um VetVR zu starten, eine campusweite Initiative, die Kliniker, Informatiker, Grafiker und Ingenieure umfasst und darauf abzielt, virtuelle Lehrmittel für die Veterinärmedizin zu entwickeln und zu testen . VetVR konzentriert sich hauptsächlich auf veterinärmedizinische Anwendungen, aber seine Ziele haben sich seit seiner Gründung erweitert.
„Während wir versuchen, die virtuelle Realität und ihr Potenzial in der Hochschulbildung zu validieren, wollen wir über die Veterinärmedizin hinausgehen“, sagte Boscan, der die Abteilung für Anästhesie am James L. Voss Veterinary Teaching Hospital leitet. „Wir wollen lernen, was hilfreich sein könnte und was nicht. Das ist Teil unserer Forschung: Was sind die Nachteile? Wie viel kostet es? Wie schwierig ist es?“
An der CSU gehört das VetVR-Team zu vielen Virtual- und Augmented-Reality-basierten Projekten, die zukünftige Anwendungen der Technologie untersuchen. Beispielsweise entwickelte eine andere Gruppe auf dem Campus ein Virtual-Reality-Programm zum Unterrichten der menschlichen Anatomie. Das Büro des Vizepräsidenten für Forschung leitete die Ausweitung solcher Bemühungen durch eine gezielte Initiative, die 2017 begann und weitere Investitionen in Lehre und Forschung hervorgebracht hat.
In den letzten zwei Jahren haben Boscan und das VetVR-Team ein virtuelles Modul entwickelt, um Veterinärstudenten in den Grundlagen der Anästhesiologie zu schulen: Wie man Patienten sediert, ein Narkosegerät bedient, Medikamente verabreicht, einen Notfall-Ultraschall durchführt und alles andere, was in die Realität übergeht. Lebensmedizin.
Ihr Ziel ist es, eine virtuelle Umgebung zu schaffen, die nahezu identisch mit Rotationsschulungen im Klassenzimmer und in der Klinik ist. Eines Tages könnte ein solches virtuelles Tool die Klassenzimmerausstattung ergänzen und das Training für viel mehr Schüler und über Entfernungen hinweg zugänglich machen.
Ihre Bemühungen finden gleichzeitig mit einer ganzheitlichen Überarbeitung des DVM-Lehrplans der CSU sowie erweiterten Einrichtungen statt. Zu den wichtigsten Aktualisierungen, die in den nächsten Jahren erwartet werden, gehören mehr praktische Erfahrungen in Operationen, ein stärkerer Fokus auf Problemlösung und Entscheidungsfindung sowie eine solidere Schulung in immer komplexeren medizinischen Systemen.
Das VetVR-Team ist der Ansicht, dass die virtuelle Realität das Potenzial hat, Teil der modernisierten Suite von Bildungsinstrumenten zu werden, nicht nur für die Veterinärmedizin, sondern auch für Disziplinen, die kognitive und manuelle Fähigkeiten erfordern, um komplexe Situationen zu lösen.
Virtuelle tierärztliche Anästhesie
Am Ende des Semesters im vergangenen Frühjahr testete das VetVR-Team sein neuestes VR-Tool, indem es Studenten rekrutierte, freiwillig eine anästhesiologische Prüfung in der virtuellen Umgebung abzulegen. Dieselben Schüler legten die Prüfung auch auf traditionelle Weise im Klassenzimmer ab und wurden persönlich von ihren menschlichen Ausbildern bewertet. Ein Forschungsteam sammelte Daten über die Erfahrungen der Studenten und verglich ihre Leistungen bei den beiden Arten von Prüfungen.
Lynn Keets ist eine DVM-Studentin im dritten Jahr, die Daten von Studenten gesammelt hat, die eine Anästhesieausbildung in der virtuellen Umgebung erhalten haben. Sie präsentierte diese Ergebnisse auf dem International Veterinary Emergency & Critical Care Symposium in San Antonio im September und vor kurzem auf dem Jahresgipfel des American College of Veterinary Anasthetic and Analgesia in Portland, Oregon.
Keets und das Team stellten fest, dass VR die kognitive Belastung für die Prüfung erhöht. Virtuelle Realität war für 70 % der befragten Schüler neu, daher war die Lernkurve ein Faktor für die Leistung, und die virtuelle Umgebung hat das zu testende Material möglicherweise etwas komplexer gemacht. Allerdings, sagte Boscan, eliminiert die virtuelle Realität die Subjektivität eines Professors, der die Prüfung im wirklichen Leben abhält. „Was wir mit Sicherheit wissen, ist, dass Professoren nett sind und Computer nicht nett“, sagte Boscan.
Keets sagte, sie denke, dass kommende Generationen von Lernenden möglicherweise offener für virtuelle Technologien sind, wie sie sie und das Team erforscht haben. „Ich denke, es bietet einen neuartigen Ansatz, ein anderes lernpädagogisches System … Nicht jeder ist daran angepasst, in einem Klassenzimmer zu sitzen, also bringt es auf diese Weise einen Mehrwert“, sagte sie.
Die Forschung trägt dazu bei, herauszufinden, ob die virtuelle Realität ein nützliches Instrument für die Ausbildung von Tierärzten sein könnte. In der nächsten Arbeitsphase wird das VetVR-Team weiterhin freiwillige Studenten dem virtuellen Anästhesiemodul aussetzen. In diesem Jahr wollen sie ihr virtuelles Werkzeug einem noch härteren Test unterziehen. „Wir werden sie in der virtuellen Realität trainieren und sie mit einer echten Maschine untersuchen“, sagte Boscan.
Einzug in den Spielbereich
Während der Arbeit an Veterinär- und Anästhesie-Projekten träumt das Team von Größerem – und das geht zurück auf das Szenario des sterbenden Deutschen Schäferhundes. Parallel zu ihrer Forschung hat das Team auch Programmierer und Entwickler hinzugezogen, um ein Virtual-Reality-Spiel zu entwickeln, das es den Spielern ermöglicht, einen Patienten in einer Tierklinik zu „behandeln“, was Patienten Möglichkeiten für komplexe Entscheidungen und medizinische Ergebnisse bietet.
Das VetVR-Spiel wird bald über SteamVR als Teil eines Spielstudios erhältlich sein, das das Team Liekos genannt hat. Die Forscher hoffen, dass die öffentliche Aufmerksamkeit ihnen helfen wird, die Software zu verfeinern und für den späteren Einsatz in Bildungseinrichtungen zu verbessern. Ihr Plan ist es, andere Produkte über Liekos Studio zu veröffentlichen, wie zum Beispiel eine VR-App für psychische Gesundheit.
Cyane Tornatzky, außerordentliche Professorin am Institut für Kunst und Kunstgeschichte und VetVR-Mitarbeiterin, ist von der translationalen Anwendung einer neuen Technologie durch das Team motiviert.
„In der elektronischen Kunst haben wir diese lange Geschichte von Dingen wie interaktiven Kiosken, Websites als Kunstformen und dieser Idee, dass Videospiele ernsthafte Inhalte haben können“, sagte Tornatzky.
Das Team konnte auch einige von Tornatzkys Studenten einstellen, die über die notwendigen Fähigkeiten verfügen, um elektronische Kunst in Spitzentechnologie zu übersetzen. „Es hat Spaß gemacht, war innovativ und hart“, sagte sie.
Das Spiel wurde entwickelt, damit jeder – nicht nur Veterinärstudenten – grundlegende Veterinärtechniken üben kann, wie die Untersuchung eines Patienten, die Verabreichung von Rezepten, die Erstellung von Diagnosen und schließlich die Rettung des Hundelebens. Es kommt dem Ziel des Teams näher, ein Notfallszenario mit hohem Einsatz zu erstellen, das in der klinischen Ausbildung verwendet werden kann, da es die Konsequenzen echter Entscheidungsfindung widerspiegelt.
Tierärzte auf den Arbeitsplatz vorbereiten
Im Notfall oder sogar in einer ambulanten Tierklinik kann eine falsche Entscheidung zur Katastrophe führen. Aber genau aus diesem Grund glauben Boscan und andere, dass virtuelle Schulungen für Veterinärmedizin Tierärzten helfen könnten, sich besser auf den Arbeitsplatz vorzubereiten.
„Ich habe lange darüber nachgedacht, wie ich den Stress in den Kliniken wiederherstellen kann“, sagte Boscan. „Wenn Sie sich in einer Notsituation befinden, müssen Sie lernen, mit dem Stress umzugehen und wichtige Entscheidungen zu treffen.“
In Einrichtungen des Gesundheitswesens – sowohl für Menschen als auch für Tiere – werden die Schüler traditionell durch Rotationen ausgebildet, sorgfältig von Mentoren überwacht und in reale Szenarien geworfen, wenn sie durch die Türen kommen. Es gibt keinen Ersatz für die Erfahrung, an einem echten Patienten zu arbeiten, sagte Boscan, und das wird so bleiben.
Aber was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, diese Erfahrungen außerhalb der hohen Einsätze des wirklichen Lebens genau nachzubilden? Virtuelles Training könnte die Antwort sein. Es würde auch Wiederholbarkeit bereitstellen. Einhundert verschiedene Szenarien könnten 100 Mal von demselben Schüler geübt werden. Diese Art von Wiederholbarkeit existiert im wirklichen Leben nicht, sagte Boscan.
Das Team setzt sein Bestreben fort, virtuelle Bildung zu erforschen, zu validieren und zu erneuern. Sie haben sich kürzlich einen Zuschuss vom High Plains Intermountain Center for Agricultural Health and Safety gesichert, in dem sie einen Prototyp eines Schulungsmoduls für Milchbauern zur Verwendung angemessener persönlicher Schutzausrüstung entwickeln werden. Durch ihre Arbeit werden die Forscher ihre Bewertung der virtuellen Realität und der kognitiven Belastung fortsetzen: Wie viele Informationen ein Benutzer zu einem bestimmten Zeitpunkt verarbeiten kann und wie das Lernen optimiert werden kann.
Um das Bewusstsein für ihre Arbeit zu schärfen und zukünftige Tierärzte zu inspirieren, stellt das Team seine Tierklinikanwendung kostenlos auf dem neuen Spur-Campus der CSU in Denver zur Verfügung, der über ein neues Virtual-Reality-Labor im Vida-Gebäude verfügt.
Arbeiten wie diese und die kontinuierliche Weiterentwicklung der Schulungseinstellungen für Anästhesiologie und Tierkliniken werden dem Team weitere Einblicke in die Bewertung neuer Technologien für die nächste Generation von Gesundheitsfachkräften bringen.
„Wir beginnen mit der Veterinärmedizin, aber wir glauben, dass VR Teil der Zukunft für die Bildung sein wird“, sagte Boscan.
Mehr Informationen:
Konvention: iveccs.org/