Schulungen Virtual Reality in der medizinischen Ausbildung

Dank VR-Technologie kann medizinisches Personal zügig fort- und weitergebildet werden. Neurowissenschaftliche Studien belegen zudem, dass Lernen in Virtual-Reality-Umgebungen sehr effizient ist.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) werden bis zum Jahr 2030 weltweit mehr als 40 Millionen neue Ärzte, Krankenpfleger, medizinisches Fachpersonal und andere Fachkräfte im Gesundheitswesen benötigt. Das entspricht einer Verdoppelung des derzeitigen Personalbestands im medizinischen Bereich.

Diese Entwicklung ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen. Einer der wichtigsten Aspekte ist die wachsende geriatrische Bevölkerung. So leben viele Menschen aufgrund der verbesserten Gesundheitsversorgung immer länger. Damit ist jedoch auch eine Zunahme chronischer Gesundheitsrisiken wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Krebs verbunden. Das herkömmliche Ausbildungsmodell, in dem Lehrkräfte volle Vorlesungssäle unterrichten, kann dem Bedarf an qualifizierten Fachkräften im Gesundheitswesen zukünftig nicht mehr gerecht werden.

Dabei zeigen Erfahrungen aus anderen Bereichen deutlich, dass Virtual Reality (VR) eine effektive und effiziente Möglichkeit zur Verbesserung der Ausbildung darstellt. Die Einführung von VR in der Medizinbranche ist jedoch aufgrund der Kosten für die Entwicklung und Anpassung der Software nur langsam vorangeschritten, was den Zugang dort einschränkt, wo sie am dringendsten benötigt wird – in den Händen der medizinischen Ausbilder und Auszubildenden.

Effizienz und Wirksamkeit von VR in der Medizin

Um dieses Problem zu adressieren, entwickelt der VR-Software-Anbieter ORamaVR in Zusammenarbeit mit Universitätskliniken, Krankenhäusern, chirurgischen Ausbildungszentren sowie Unternehmen für medizinische Geräte und NGOs spezifische VR-Inhalte. So entwickelt das Unternehmen mit Sitz in der Schweiz beispielsweise VR-Trainingssimulationen für das Gesundheitswesen. Die entsprechende Hardware dafür stammt vom VR-Spezialisten HTC VIVE. Ziel des Trainings ist, die medizinische Ausbildung zu verbessern und voranzutreiben.

Die VR-Technologie hat hierbei zwei zentrale Vorteile. Zum einen kann das medizinische Personal wesentlich zeiteffizienter fort- und weitergebildet werden. Zum anderen können Lehreinrichtungen und Klinken durch den geringen Bedarf an Schulungsressourcen Kosten für die Ausbildung einsparen.

In diesem Zusammenhang veröffentlichte ORamaVR im Jahr 2019 die Ergebnisse einer randomisierten Kontrollstudie im Journal of Arthroplasty. Im Rahmen des Experiments wurden Chirurgen in zwei Schulungsgruppen aufgeteilt. Dabei wurde eine Gruppe mittels VR unterrichtet, die zweite Gruppe erhielt keine VR-Unterstützung. Es stellte sich heraus, dass die chirurgischen Fähigkeiten der Gruppe mit VR um acht Prozent besser waren als die der Gruppe ohne VR-Unterstützung.

Insbesondere die Kombination von kognitivem Training in einer erfahrungsbasierten Lernumgebung, die durch fortschrittliche VR-Software und -Hardware ermöglicht wird, hat sich als erfolgreich erwiesen, vor allem im Vergleich zu Menschen, die mit einem herkömmlichen zweidimensionalen Bildschirm, einer Tastatur und einer Maus interagieren oder versuchen, sich eine 45-minütige Vorlesung zu merken.

Ergebnisse der virtuellen Realität in Zahlen

Eine andere Studie von Accenture Consulting ergab, dass VR-Schulungen für Medizinstudenten zu einer 70-prozentigen Verbesserung des Engagements sowie zu einer besseren Einprägung des gelernten Stoffes führten. Auch zwei Studien, in denen die ORamaVR-Software untersucht wurde, belegen die Wirkung von Virtual Reality in der medizinischen Ausbildung. So sank die vorgesehene Ausbildungszeit durch VR-Einsatz um 29 Prozent. Zusätzlich konnten Ausbildungskosten für die Schule um 300.000 Dollar pro Jahr für die Nutzung von Operationssälen und eine Million Dollar für Leichenstationen gesenkt werden. Beides wird für die Ausbildung angehender Mediziner benötigt. Durch die Möglichkeit, mit mehreren Fernanwendern parallel arbeiten zu können, werden gleichzeitig Zeit, Kosten und Räumlichkeiten gespart.

Auch diente der Einsatz von ORamaVR während der Corona-Pandemie der Verbesserung der Ausbildung von medizinischem Personal. So wurde in einer Pilotstudie der Abteilung für Telemedizin des Inselspitals in Bern (Schweiz) ORamaVR im Rahmen einer COVID-19-Tupfer-Test- und PSA-Trainingssimulation zu Ausbildung von Medizinstudenten eingesetzt. Die Studienergebnisse deuten auf eine statistisch signifikante Verbesserung der sensomotorischen Leistung der Auszubildenden in der VR-Gruppe (~16 Prozent) und eine höhere Zufriedenheit der Lernenden hin.

Wie Lernen mit VR funktioniert

Neurowissenschaftliche Studien zeigen, dass menschliche Erfahrungen und Wissen im Gehirn räumlich organisiert werden. Eine Art mentale Karte hilft uns dabei, Gesehenes und die komplexe Realität besser einzuordnen. In der medizinischen Ausbildung sind klinische Rotationen und Präsenzunterricht deshalb so wichtig. Praktische Erfahrungen zu wiederholen, ist für Ärzte und andere medizinische Mitarbeiter notwendig, um die für sie relevanten Prozesse und Fähigkeiten einzuüben und zu beherrschen. VR unterstützt hierbei, indem sich die Verfahren in einer realistischeren Umgebung erlernen lassen. Auszubildende können sich in der virtuellen Realität wesentlich natürlicher bewegen. Somit wird ein Gefühl der Präsenz erzeugt, wodurch das Erlernte nachhaltiger verinnerlicht werden kann, als es durch bloßes Lesen oder Zuschauen möglich ist. Dies wird als autobiografisches Gedächtnis bezeichnet und ist ein sehr effizienter Prozess zur Kodierung und zum Abruf von Wissen.

ORamaVR und HTC VIVE helfen medizinischen Fachkräften darüber hinaus, gemeinsam Operationen in einem virtuellen Operationssaal durchzuführen. Dieses kooperative System unterstützt die gleichzeitige Schulung von bis zu sieben Mitarbeiter:innen in demselben virtuellen Raum und reduziert dadurch sowohl den Zeit- als auch den Kostenaufwand für die Schulung von OP-Personal.

Medizinisches Fachpersonal befähigen

VR unterstützt Auszubildende dabei, Erfahrungen in einer realistischen Umgebung zu sammeln, bevor sie tatsächliche medizinische Geräte für Untersuchungen und Behandlungen wie Nadel oder Skalpell in die Hand nehmen. Gleichzeitig hilft die virtuelle Simulation so dabei, Fehler durch medizinisches Fachpersonal zu minimieren, indem Prozesse in einer virtuellen Umgebung immer wieder eingeübt werden. Die Werkzeuge, die ORamaVR entwickelt hat, rationalisieren die Erstellung von VR-Ausbildungsprogrammen wobei die Herausforderung darin besteht, diese Leistung zugänglicher zu machen, damit Nutzer komplexe, fortschrittliche und hochinteraktive Trainingssimulationen in großem Maßstab einsetzen können. Dies hat zum Ziel, Fachkräfte im Gesundheitswesen angemessen auf die Zukunft vorzubereiten.

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