Современные методы обучения нейрохирурга хирургическим навыкам
"Тот, кто действительно намерен преуспеть в деле осуществления предназначения, должен в первую очередь помочь человеку определить его место (в мире), чтобы иметь начальную точку отсчета. Это и есть ключ помощи любого рода, и не понимающий этого заблуждается, полагая, что сможет помочь другим."
Серена Кьеркегора, 1856.
а) Введение к основным техническим приемам. Что означают слова «хороший хирург»? Хотя это общеизвестно, быстрый и точный ответ невозможен. Я полагаю, что все согласны с тем, что хирургу необходима ловкость рук. Ловкость обычно относится к навыкам, а легкость в физической деятельности, особенно в работе рук, связанных с ловкостью хирурга следует понимать как двигательные навыки. Ловкость напрямую связана с хирургическим мастерством, хотя строгое определение здесь невозможно.
Преподавание хирургии — ежедневные рабочие взаимоотношения между опытными преподавателями и учащимися. Подготовка молодых врачей ранее была описана как возможность получить доступ к пациентам, но такой опыт без обучения увеличивает только уверенность в себе, но не компетентность. При взаимодействии с реальными пациентами традиционное обучение выходит на новый виток. Это неприемлемо в современном обществе, так как мы знаем, что первое хирургическое вмешательство, выполняемое неопытным хирургом ассоциируется с большим и порой даже неприемлемым риском для пациента.
Поэтому мы попытались создать различные методы обучения хирургическим навыкам, включающим действия рук.
б) Обучение хирурга хирургическим навыкам. Что касается обучения и преподавания, так называемый учебный подход стал синонимом эффективного развития познания или (=) обучения.
Преподавание нейрохирургических навыков сегодня должно быть основано па концепции: не учить, но способствовать научению и развитию способностей.
Большая часть хирургического опыта состоит из знаний, полученных в ходе действий, в виде сенсомоторных или пространственных навыков, не отражаемых в вербальном или письменном виде. Поскольку мы будем работать в микрохирургической среде мозга, мы должны изучить истинную трехмерную (3D) анатомию мозга, а не полагаться только на иллюстрации в книгах. Благодаря пространственному изучению 3D-моделей мы понимаем, как увеличиваются наши шансы в поиске анатомических целей без использования сложных систем нейронавигации.
Обучение в целом связано с мотивацией, и эффективность обучения хирургическим навыкам зависит от создания надлежащих условий. Мы должны признать, что обучение связано с умственным и эмоциональным ростом, в которых доступ к информации играет лишь второстепенную роль.
Учащихся = стажеров следует рассматривать в качестве «активных строителей», а не пассивных получателей знаний. Современный подход к изучению науки представляет обучение как модель, включающую «личность» обучаемого и окружающую среду, в которой он работает.
Документально подтверждено, что для становления хирурга в качестве специалиста в своей области необходимы определенные психологические и личностные качества, также как в случае со спортсменами мирового класса. Если хирург не готов учиться и профессионально развиваться, обучение бессмысленно. Роль учителя заключается лишь в поддержке. В качестве своеобразного «фермента» они облегчают учащимся процесс «обучения». Поэтому в настоящее время признается, что преподаватель должен научиться преподавать.
Мы должны задать себе следующие вопросы:
- Как учиться?
- Какова цель этого обучения для меня?
Эти философские вопросы уносят нас далеко от концепции хирургии. Братья Дрейфус утверждают, что обучение может рассматриваться как поэтапное развитие, состоящие из пяти этапов. Краткое изложение выглядит следующим образом:
1. Новички действуют на основе контекстно-независимых элементов и правил.
2. Успевающие начинающие начинают учитывать ситуативные факторы, которые они научились выявлять и интерпретировать на основе собственного опыта в аналогичных ситуациях.
3. Компетентные исполнители характеризуются возможностью осуществлять выбор цели и планов в качестве основы для своих действий. Цели и планы используются для структурирования и хранения массы как контекстно-зависимой, так и независимой от контекста информации.
4. Опытные исполнители выявляют проблемы, ставят цели и планируют интуитивно на основе собственного опыта перспективы с аналитической оценкой вариантов до начала действий.
5. Эксперты, чье поведение строится на интуитивном, целостном и синхронном решении в сложившейся ситуации, получают адекватное представление о проблеме вместе с целями, планом, решениями и действиями одновременно и без разделения на этапы. Это уровень истинного профессионализма. Стиль исполнения специалиста характерен отсутствием усилий и осложнений в виде аналитических размышлений.
Сюда можно добавить шестой уровень:
6. Специалисты по инновациям. Здесь мы видим лиц, которые также понимают необходимость подвести черту под использованием старых методов, чтобы разработать новые. Таким образом, эти специалисты становятся настоящими творцами новой технологии.
Классическая «информационная подпитка» декларативными знаниями не поднимет выше первого уровня. Информация не есть знание, и было бы ошибкой считать владение некоей информацией знанием. Каждые 6-8 лет общий объем научных знаний удваивается. В ситуации, когда большинство учащихся должно пройти подготовку за все меньший период времени, неоправданно повышается нагрузка на преподавателей, такое обучение становится весьма трудозатратным.
Со второго уровня процесс обучения определяется практическими занятиями, а подпитка декларативными знаниями идет лишь до третьего, возможно, четвертого уровня. Поэтому необходимым условием для учащегося является личная цель обучения. На этой основе разрабатываются комплексы задач. Такое обучение является групповым процессом, а не «задачей на результат».
Долгое время при обучении медицине стандартом считался принцип «одинокого волка», устаревший в настоящее время. Предпосылкой декларативного выбора является обучение принимать предположительно «правильные» решения, не добиваясь влияния на соучеников, а неудовлетворительные результаты подготовки расценивать не как личную неудачу, а по принципу «тяжело в учении, легко в бою».
Нейрохирургов обучают самостоятельности, потому они обычно выглядят индивидуалистами, что осложняет совместные действия с большинством врачей (J.I. Ausmann).
Благодаря организации преподавания хирургии, основанной на выявлении проблемных моментов и внедрении технологий виртуальной реальности (ВР), можно ускорить эффективное обучение основным профессиональным навыкам.
Известно, что перед началом обучения летчиков проводится проверка способностей и психологического состояния. Такой же подход должен являться естественной частью любой программы обучения хирургов.
в) Продолжительность периодов подготовки хирурга. Обретение автоматической ловкости, т.е. обучение процедурной памяти достигается непрерывной тренировкой навыков. Хотя во время операции действия хирурга в значительной степени определяются декларативными знаниями основных понятий анатомии, физиологии, патологии и хирургических методов и технологий, «истинное» хирургическое исполнение определяется знанием процесса, то есть «как это сделать». Процедурная память хранится в мозжечке и в базальных ганглиях. Подготовка с целью обретения процедурных навыков должна ориентироваться на данный факт.
Двигательные функции осуществляются в результате возбуждения премоторных и моторных центров мозга. Кроме того, существует вспомогательная двигательная зона коры головного мозга в средней части лобной доли, обеспечивающая визуализацию движений. Даже если просто представлять (не выполняя) специфические движения, функциональная визуализация высвечивает указанные области. В хирургии необходим такой же автоматизм движений как при письме или езде на велосипеде.
Было показано, что тренировка недоминантной руки повышает возможности выполнения сложных движений. Стимуляция недоминантной руки также улучшает ориентирование в трехмерном пространстве. Таким образом, тренировка движений недоминантной руки может быть очень полезна для хирургов. Как отмечает Мерло-Понти (Merleau-Ponty): «Движение изучено, когда тело включило его в свой «мир» и может перемещаться как единое целое, выполняя это движение, что позволяет реагировать на стимуляцию независимо от любой ситуации». Обучиться играть на фортепьяно по простым нотам (методические знания) обычно можно в течение 5-7 недель непрерывной подготовки.
Процедурный навык игры остается на всю жизнь, поэтому возобновить занятия можно с этого уровня.
Это предполагает возможность изучения движений и действий с помощью визуализации вне реальной операционной. Занятия предлагают формирование внутренних моделей простых движений, которые могут объединяться в более сложные задачи. При выполнении задачи не как «целого», а путем разделения на простые шаги, при переходе к более сложным задачам процесс ускоряется и исполнение улучшается. Примером может служить часто используемый навык применения искривленной хирургической иглы.
Отработать это движение можно, проводя иглу сквозь лоскут ткани или резины, и даже «в воздухе», а вовсе не обязательно через сосуд человека или крысы.
По опыту собственной микрохирургической системы обучения на базе лаборатории микрохирургии в университетской больнице Ольборга (Aalborg) требуется около 400 часов подготовки, чтобы учащийся был способен выполнить, например, перемещение свободного лоскута на кролике. Если взять за основу 8-часовые занятия в лаборатории, можно подсчитать, что полная подготовка займет минимум 50 полных дней, а отнюдь не 24 часа, отведенных в стандартных курсах на практическое обучение.
г) Совершенствование хирургической ловкости. Квалификация в хирургии определяется полнотой различных факторов и навыков, в том числе при использовании микроскопа, то есть при работе с увеличением. Когда появились эндоскопические технологии, отличные от привычных методик, все поняли необходимость обучения новым процедурам до того, как применить их на пациентах. Для нейрохирургов использование микроскопа в настоящее время очень существенно; тем не менее, существует мнение, что это слишком простой инструмент для хирургии, не требующий особой подготовки. Это серьезная ошибка.
Методы микрохирургии связаны с выполнением специфических задач в микросреде, создаваемой операционным микроскопом. Следовательно, задача включает использование специфических микрохирургических инструментов в среде, которая требует четкого понимания микроскопии. Микрохирургическая среда создает трудности при определении истинных размеров, что вызывает проблемы восприятия при тренировке. Важное преимущество операционного микроскопа заключается в обеспечении превосходным освещением на всех хирургических этапах с сохранением истинного трехмерного восприятия, в отличие от эндоскопической методики. Современные микроскопы снабжены линзами превосходного качества, что дает отличное изображение.
Для микрохирургии хирургу необходимо контролировать тремор рук/пальцев на микроуровне и координировать работу рук и глаз с углами вращения и фокусом микроскопа. Овладение методами и навыками микрохирургии требует обучения работе в микрохирургической среде с использованием и восприятием инструментария как промежуточного звена между рукой/мозгом и целью.
При овладении новым методом (инструментом) необходимо «слияние» с «функциональным органом», т.е. руками хирурга. Поскольку «инструмент» и «взаимодействие» являются слишком разными понятиями, то «инструмент» можно интерпретировать и как «взаимодействие» хирурга в целом и объекта (например, оперируемого пациента). Однако в данном процессе хирург должен разрабатывать специфические способности для использования подобного инструмента. Помимо этого хирургу необходимо научиться контролировать вовлеченные ткани и нити.
Несмотря на то, что микроскопы широко используются более 35 лет, хирурги все еще забывают простые методы регулировки, наиболее важные при непрерывной балансировке микроскопа. В современных микроскопах эта балансировка является постоянной, несмотря на положение любой части микроскопа. Все перемещения проходят через управляемый блок, сокращая мышечные усилия, и тем самым уменьшая усталость и дрожь. При отсутствии представления о системе понятий и взглядов хирург, пытающийся выполнить микрохирургическую процедуру лишь с помощью микроскопа и микрохирургических инструментов (не восприняв парадигму, т. е. систему понятий и взглядов), обречен на неудачу.
Эксперименты подтвердили значительную разницу в ощущении прикосновений неопытных и опытных хирургов/студентов. Для точного контроля учащийся должен развить новые стратегии движения, включающие только тонкую моторику пальцев. Движения с использованием всей руки, как в макрохирургии, вызывают чрезмерный тремор. При частом использовании функции смены фокусного расстояния в операционном микроскопе нарушается восприятие микроразмеров, и тем самым действия в микросреде. Сопоставляя структуру известного нам размера с видимым операционным полем, мы облегчаем понимание истинных размеров. Какова длина конца инструмента? Измерьте ее, наблюдайте ее, используя микроскоп с переменным увеличением, и это поможет развить способность определения размеров.
Таким образом, для начинающих поучительным будет фиксированное увеличение. При этом операционный микроскоп является только частью «нормальной» макросреды — операционной. Хотя все микроскопы в принципе сходны, а потому быстро осваиваются, размеры операционных разные, что и создает проблемы при воспроизведении хирургических манипуляций,иначе говоря, как в случае с летчиками: в любой кабине привычки все те же!
Независимо от навыков, решение проблемы времени обучения сугубо индивидуальное. Это означает, что обретение навыков ловкости относится к сфере самоуправления, самоконтроля и носит непрерывный характер.
д) Виртуальная реальность как часть учебного процесса. Хирурги должны научиться использовать все современные технологические возможности, включая информационные технологии (ИТ) и виртуальную реальность (BP). ВР определяется как искусственный мир, имитирующий реальную жизнь (РЖ). В большинстве своем изучение является изменением нашего понимания сути технической проблемы. Для реализации представленные данные должны быть более упорядоченными, связанными и содержательными. Отфильтровывая все больше и больше хирургической «шелухи», нужно оставлять лишь по-настоящему творческие результаты исследования.
Одной из задач управления хирургическими аудиовизуальными средствами является сокращение представляемых данных для повышения роли новой информации. Мы должны уменьшить типичный для сегодняшнего дня «синдром информационной усталости».
Виртуальная реальность значительно способствует интерактивному обучению. Виртуальность в этом контексте должна быть использована согласно значению «потенциал/возможность», являясь посредником для связи хирургических навыков, что соответствует нашим собственным представлениям. Это объединяет реализм (как в видеозаписи) с реальностью манипуляций, как в имитационных программах.
Виртуальная реальность является желаемой технологией тогда, когда реальность не существует (пока), не может быть доступна или слишком опасна. ВР дает нам возможность репетировать действия при осложнениях прежде, чем они произойдут, не травмируя при этом пациентов. ВР описывают также как «инструмент, расширяющий наши каналы восприятия и связи». Сила ВР кроется в возможности изучения причинно-следственной взаимосвязи в безопасной среде, а так же понимания и подготовки к различным трудным ситуациям. Обучение в мире ВР интерактивное и не только рецептивное. Изучаемому в ВР пространству также недостает напряженной атмосферы операционной, что является оптимальной средой обучения для хирурга-новичка.
В организациях, связанных с высоким риском, как например, армия, ядерное и химическое производство, возможности обучения создаются не только обычными условиями для учения, но и обязательным элементом симуляции.. Среда ВР позволяет учащемуся практиковать свои навыки неоднократно, как при переподготовке. Хирурги и пилоты, которые постоянно делают одни и те же ошибки, обычно делают больше ошибок и другого типа тоже.
Имеются результаты, подтверждающие обретение навыков при тренировке субъектов с невысокими пространственными способностями, продемонстрировавших значительный положительный перенос подготовительных задач в реальные условия операции.
Как уже было сказано, учащийся должен разработать собственный план тренировки ловкости. Ключевым моментом хирургической подготовки на сегодня является установление персональных целей, разработка персональных методов/протоколов для их достижения и контроль выполнения задач в обстановке, которая имитирует операционное поле со всеми его особенностями. ВР может быть применена для тестирования способностей к хирургии, а также для тестирования и тренировки хирургических способностей для контроля действий в новой хирургической среде. Субъекты с более развитыми пространственными способностями не показывают столь видимого положительного результата в процессе тренировки в искусственной среде.
Системы виртуальной реальности предоставляют заманчивую возможность полностью объективно определять и оценивать способности обучающихся. Виртуальная реальность (ВР) также делает возможным прослеживать прогресс подготовки в электронной и цифровой среде, что расширяет возможности учащегося осуществлять обратную связь с «куратором», который всегда доступен и, таким образом, дает возможность прослеживать уровень развития. Исследования авиакомпании Люфтганза показали, что 75% всех неудач вызваны не связанными с человеческим фактором ошибками, только 13% — техническими ошибками и 12% — влиянием окружающей среды. Личность нейрохирурга значительно влияет на хирургический результат, но никто не занимается личным тестированием.
Для меня цель новой технологии заключается в том, чтобы расширить наши каналы восприятия и связи, обеспечивая более полное восприятие реальности и более творческий подход при столкновении с жизненными коллизиями. Полагаю, правомочным будет предположение, что прогресс в этом направлении будет в большей степени определяться расширяющими восприятие технологиями, чем поддержкой компьютерного разума (J.Waterworth).
На сегодня хирургия является работой, связанной с высоким риском, создающей особую нагрузку, такую как физический и эмоциональный стресс. ВР предоставляет возможность для изучения хирургических навыков без сопутствующих осложнений для пациента. Другая важная характеристика хирургии—готовность к стрессу и управление им, т. е. психическое состояние хирурга. При хирургической ошибке, как например, окклюзия сосуда в результате его прошивания, разрыв аневризмы во время диссекции или из-за неспособности определить цель, это не нанесет вред как в реальной ситуации. Известно, что для атлета одна из основных целей — завоевать Олимпийскую золотую медаль. Для этого он должен разобрать все возможные ошибки и, таким образом, понять, что ситуацией можно управлять.
Мы знаем, что 70% хирургов могут уверенно справиться с ситуацией даже при усталости, на что способно лишь 26% летчиков. При совершении ошибок накапливается опыт и растет мастерство.
В каждой хирургической процедуре есть несколько ключевых моментов, для которых велика вероятность неправильного выполнения с последующими осложнениями. Виртуальная реальность (ВР), следовательно, является средой для тренировки хирургических навыков. Важность хирургического имитатора и непрерывной подготовки аналогична доказанной ценности имитатора полетов. Хирургический имитатор должен подготавливать хирургов к принципиальным трудностям. Тем не менее, трансформация обучения в таком контексте не может быть так легко принята многими медицинскими программами по подготовке.
Быстрое распространение телеобучения с помощью Интернета может способствовать внедрению виртуальной реальности (ВР) в течение следующих лет, так как программы виртуальной реальности (ВР) уже теперь доступны для наиболее распространенных web-браузеров, например Explorer, Safari, Mozilla и т. п.
Виртуальная реальность (ВР) позволяет иначе взглянуть на общепринятое реальное общение во время лекций, семинаров и научных встреч, которые легко могут быть заменены виртуальными конференциями. Если цель образовательного процесса заключается в возбуждении интереса или поощрении к обучению, исследование ВР может стоить расходов.
е) Выводы. Обучение хирургии осуществляется произвольно в рамках времени, отведенного учебному циклу, причем некоторые учащиеся стараются посвятить как можно больше времени своему образованию, тогда как другие полагаются на относительно пассивное получение знаний. Какой-либо план выработки хирургических навыков нередко отсутствует, а информации о возможности работы в разных условиях нет вообще. Мы знаем, что 70% всех ошибок и неумышленных неудач связаны с человеческим фактором. Следовательно, в будущем образование должно включать оценку хирургических способностей/навыков. Доказано, что подготовка с компьютерными моделями способствует процессу обучения. Мы не можем зависеть в течение всей карьеры от методов и информации, полученных за период короткой подготовки: совершенствование хирургических навыков является пожизненной задачей.
