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Autonome Lungensimulatoren für das mechanische Beatmungstraining in der Neonatologie

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Bewältigung von Herausforderungen bei der Ausbildung in mechanischer Beatmung

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Einführung

Die mechanische Beatmung (nicht-invasiv und invasiv) ist einer der Eckpfeiler bei der Behandlung von Früh- und Neugeborenen. Obwohl die Beatmungsunterstützung zum Überleben und langfristigen Wohlbefinden dieser Säuglinge beiträgt, ist sie auch mit kurzfristigen (Air Leak Syndrom, Lungenblutung,...) und langfristigen (chronische Lungenerkrankung oder bronchopulmonale Dysplasie) Komplikationen verbunden.

Daher ist eine Ausbildung in der mechanischen Beatmung für neonatologische Krankenschwestern und Ärzte unerlässlich, um den potenziellen Schaden dieser Therapie zu verringern.

Herausforderungen bei der Ausbildung in mechanischer Beatmung

Die anfällige Lunge des Frühgeborenen lässt keine Fehler bei den Beatmungseinstellungen zu, da es nur wenige Atemzüge mit zu hohem Tidalvolumen oder Inspirationsdruck machen kann, um irreparable Schäden zu verursachen. Um das Problem des "Learning by doing" zu überwinden, wurden verschiedene Simulationsprogramme und Lungensimulatoren entwickelt. Diese Simulatoren ermöglichen es, verschiedene Beatmungsstrategien an typischen neonatalen Szenarien auszuprobieren und sogar Extremsituationen zu trainieren.

Ein Nachteil konventioneller Simulationsprogramme und Lungensimulatoren ist die Tatsache, dass die Reaktion der Lunge auf die mechanische Beatmung den Input des Trainers erfordert. Obwohl diese Technik für Teamsimulationen sehr nützlich ist, erlaubt sie kein individualisiertes Ad-hoc-Training von Nachwuchskräften, da sie immer die Anwesenheit erfahrener leitender Mitarbeiter erfordert.

Autonome Lungen-Simulatoren

Eine niedrigschwellige Ausbildung von Nachwuchskräften kann mit einem einfach zu bedienenden Simulator erreicht werden, bei dem die Reaktion auf eine bestimmte Behandlung durch eingebaute physiologisch basierte Modelle gesteuert wird, die keine manuelle Eingabe erfordern, sobald die Simulation läuft. LuSi (neosim, Schweiz) ist ein solcher Lungensimulator, der nicht nur wie ein krankes Frühgeborenes aussieht, sondern sich bei korrekter Programmierung auch so verhält

Mögliche Anwendungsbereiche

Wie bereits erwähnt, besteht der Hauptunterschied (und meiner Meinung nach auch der große Vorteil) gegenüber herkömmlichen Simulatorprogrammen in der Tatsache, dass während der gesamten Simulation kein "Fahrer" erforderlich ist. Dies macht autonome Simulatoren sehr vielseitig in ihrer Anwendung.

Sie können wie herkömmliche Simulatorprogramme für Team-Simulationstrainings eingesetzt werden. Darüber hinaus können sie für praktische Unterrichtseinheiten von physiologischen Grundlagen bis hin zu hoch entwickelten Beatmungsstrategien eingesetzt werden. Die physiologische Rückkopplung ermöglicht die Echtzeit-Beurteilung von Beatmungsgeräte-Einstellungen und Patienten-Beatmungs-Interaktionen.

Dank einer einfach zu bedienenden Schnittstelle können autonome Simulatoren auch für das Selbsttraining zu Zeiten geringerer Arbeitsbelastung eingesetzt werden. Ein permanenter Schulungsraum auf der Neonatologiestation, der mit einem Simulator, einem Beatmungsgerät und - für weiterführende Schulungen - einem Patientenmonitor ausgestattet ist, ermöglicht es dem Personal, individuelle Trainingssitzungen durchzuführen, wann immer jemand Zeit findet, den Simulator und das Beatmungsgerät einzuschalten.

Programmierung von Szenarien

In jeder Simulation ist das Training nur so gut wie die programmierten Szenarien. Dies gilt auch für autonome Simulatoren. Je besser die bei den Simulatoren verwendeten physiologischen Modelle sind, desto komplizierter und auch umständlicher ist die Programmierung der Szenarien. Die Programmierung einer realistischen Patientensituation mit einer vernünftigen Entwicklung erfordert ziemlich viel physiologisches Wissen und, wie jede andere Programmierung auch, viel Zeit. Diese Herausforderung kann zumindest teilweise durch die Bereitstellung von Plattformen für die gemeinsame Nutzung von Szenarien überwunden werden.

Persönliche Erfahrung mit LuSi (neosim, Schweiz)

Als ich LuSi zum ersten Mal kennenlernte, hatte ich eine gründliche Einführung in die Programmierung, aber auch in die Mechanik von LuSi. Für mich ist es sehr wichtig zu wissen, wie es funktioniert, um verständlich zu machen, was mögliche Einschränkungen sind und was in verschiedenen Szenarien zu erwarten ist

Die physiologischen Modelle, die zur Nachahmung des natürlichen Verhaltens des Simulators verwendet werden, sind recht komplex. Bei der Programmierung eines neuen Szenarios können viele verschiedene Parameter geändert werden. Es ist daher sehr hilfreich, dass diese Parameter in Hauptordnern gruppiert sind. Die meisten Werte haben eine kurze Beschreibung in einem "Mouse-over"-Menü. Wenn Sie also einmal mit der Art und Weise vertraut sind, wie die Programmierung von Szenarien durchgeführt wird, werden Sie schnell in der Lage sein, auch selten verwendete Parameter ohne das Handbuch in Ihre Programmierung zu implementieren. Einfache Szenarien können offline programmiert werden, aber für anspruchsvollere Patientensituationen empfehle ich dringend, die Programmierung während des Betriebs des Simulators mit einem Beatmungsgerät vorzunehmen. Einige der Funktionen werden nicht zu der erwarteten Reaktion des Simulators führen, aber Sie werden schließlich einen Weg finden, dies zu umgehen.

Ich persönlich habe LuSi für Schulungen auf verschiedenen Ebenen eingesetzt, von der Einführung junger NICU-Schwestern in die Prinzipien der mechanischen Beatmung bis hin zur Simulation extremer Patientenbedingungen mit erfahrenen Neonatologen. Die Atemphysiologie lässt sich sehr leicht anhand von zwei oder drei verschiedenen Szenarien veranschaulichen. Wenn Fragen auftauchen, können Sie immer die gewünschten Änderungen vor Ort vornehmen und zusätzlich zu den theoretischen Eingaben direkt am Beatmungsgerät/Patientenmonitor zeigen. Da Sie bereits mit "konventionellen" Simulationsprogrammen gearbeitet haben, besteht der auffälligste Unterschied zu dieser neuen Generation von Simulatoren in der Tatsache, dass Sie immer genügend Zeit für Ihre Studenten haben, da Sie keine adäquate Antwort des Patienten finden müssen. Sie ist immer schon da.

Schlussfolgerungen

Autonome Lungensimulatoren bieten völlig neue Möglichkeiten für das mechanische Beatmungstraining in der Neonatologie. Minimale Anforderungen an die Programmierung, die Kompatibilität mit jedem beliebigen Beatmungsgerät und die drahtlose Kommunikation führen zu einer einfacheren Anwendung und helfen so, die Simulation neonataler Atemwegserkrankungen in die tägliche Arbeit auf Neo-Intensivstationen zu implementieren.