Université Henri Poincaré -Faculté de Médecine de Nancy



UNIVERSITE HENRI POINCARE -FACULTE DE MEDECINE DE NANCY

Mémoire de Diplôme Inter Universitaire de Pédagogie Médicale

Créer un laboratoire d’enseignement par simulation en médecine d’urgence et en anesthésie-réanimation  Objectifs et Contraintes

Soutenu le 28 Octobre 2008

Par les Docteurs

AUDIBERT Gérard, Maître de Conférences des Universités

Praticien Hospitalier, Faculté de Médecine de Nancy

VAROQUI Claude, Praticien Hospitalier, CHU Nancy

Sommaire

Introduction

1. La prise de décision en médecine : l’exemple de l’anesthésie

2. L’erreur humaine. Facteurs de risque

1. Le stress : bruit, privation de sommeil

2. Le travail en équipe

3. La prise de risque inutile

4. Erreur individuelle. Erreur système

3. La gestion du risque

4. Les différents types de simulateurs

1. Simulateurs informatiques

1. Simulateur écran

2. Réalité virtuelle

2. Simulateurs réalistes

1. Partiels

2. Corps entiers

3. Avantages comparés

5. La simulation réaliste

1. Intérêt et principes pédagogiques

2. L’évaluation des élèves

3. Domaines d’application

6. La simulation en France et dans le monde

1. Dans le Monde

2. En France

7. Projet du laboratoire de simulation UHP-Faculté de Médecine-CESU

1. L’état des lieux

2. Les problèmes

3. Le projet

1. Aspects matériels

1. Les locaux

2. Les mannequins

3. Le personnel

4. Aspects financiers (?)

2. Projet pédagogique

1. Formation initiale médicale

1. Premier et second cycles

2. Troisième cycle

2. Formation initiale paramédicale

3. Formation paramédicale spécialisée (infirmier urgentiste, IADE,…)

4. Formation continue. EPP

8. Bibliographie

INTRODUCTION

L’anesthésie réanimation et la médecine d’urgence partagent la nécessité de confrontation à des situations médicales dont la prise en charge est peu enseignée dans le cursus médical traditionnel. La simple acquisition de connaissances livresques est insuffisante (mais évidemment nécessaire) car la mise en oeuvre de stratégies diagnostiques et thérapeutiques se déroule dans un intervalle de temps où l’échelle n’est pas en jours ou en mois mais en heures voire en minutes (exemple : réanimation d’un arrêt cardiaque). De plus, le plus souvent, l’urgence commande la nécessité du travail en équipe dont l’apprentissage se fait à l’heure actuelle essentiellement par le compagnonnage, technique pédagogique d’une efficacité aléatoire.

Un autre point important, plus spécifique à l’anesthésie, est le caractère de discipline médicale à risque. Le paradoxe est que les incidents et accidents y sont rares mais leur gravité potentielle les rend d’autant plus intolérables que l’anesthésie n’est pas un traitement en soi et n’apporte aucun bénéfice au patient. Cette recherche impérative de sécurité rapproche l’anesthésie de domaines technologiques où le risque et les préoccupations sont identiques. C’est le cas de l’industrie nucléaire et particulièrement de l’aviation [1]. Dans ces domaines, les facteurs humains et organisationnels représentent les causes les plus fréquemment retrouvées dans la survenue d’un incident ou d’un accident. Cependant, améliorer la sécurité se heurte à de nombreux obstacles. D’une part, il est difficile de réaliser une formation adéquate à la gestion de problèmes rares que la plupart des intervenants ne rencontreront peut-être qu’une fois ou deux dans leur vie professionnelle. D’autre part, il est également ardu de formaliser des situations de crises moins rares mais régulières. Dans ces disciplines l’utilité du recours à la simulation réaliste a été bien établie et son usage est devenu un élément obligatoire de la formation initiale, de la certification pour obtenir le droit d’accès à une profession.

En médecine, l’intérêt du recours à la simulation est défendu depuis une vingtaine d’années [2-4]. Peu répandue en France, la simulation réaliste s’est développée d’abord en anesthésie et elle est désormais utilisée par de nombreux centres hospitalo-universitaires en Europe et aux Etats-Unis [5]. La Faculté de Médecine de Nancy a décidé de mettre en œuvre un projet de laboratoire d’enseignement par simulation, en partenariat avec le Centre d’Enseignement des Soins d’Urgence (C.E.S.U.) et le Service d’Anesthésie Réanimation. Ce projet se déclinera en deux volets. Le premier concernera l’enseignement par simulation pour l’anesthésie réanimation et la médecine d’urgence qui offrent un champ d’application naturel à cet outil pédagogique. Le second portera sur l’enseignement de la séméiologie, partie intégrante de la formation du Deuxième Cycle des Etudes Médicales. Ce dernier aspect fera l’objet d’une collaboration avec la Faculté de Médecine de Nice qui a déjà implanté un laboratoire de simulation avec cet objectif.

La prise de décision en médecine : l’exemple de l’anesthésie

Dans tout domaine à forte part technique et nécessitant des actions rapides, les connaissances sont structurées en schémas mentaux, véritables procédures intégrées par l'utilisateur d'un système. Ainsi, selon Gaba [2], la prise de décision pour la résolution de problèmes peut se faire à plusieurs niveaux :

o Niveau sensitivomoteur où l’anesthésiste observe, vérifie et évalue le problème tout en poursuivant les tâches routinières de l’anesthésie en cours

o Niveau procédural avec résolution « reproductive » où il y a simple application d'une solution déjà connue selon des règles préétablies

o Niveau abstrait avec résolution « productive » où en utilisant à la fois un raisonnement formel mathématique et un raisonnement de type analogique, il y a élaboration d’une solution nouvelle

o Niveau contrôle où l’anesthésiste utilise toute son attention et ses capacités mentales pour superviser les actions menées

o Niveau gestion avec utilisation de toutes les ressources en information, matériel et personnel pour gérer la situation critique

L'amélioration de la performance du praticien va passer par une progression sur une échelle définie par Rasmussen [6]. Elle débute par un comportement laborieux de novice « knowledge-based » (basé sur le savoir), basé sur une démarche par étapes successives progressant jusqu’à l’action; elle se poursuit par celui « rule-based » (basé sur le protocole), plus rapide, basé sur la connaissance de protocoles et procédures. Idéalement, le praticien atteint enfin un comportement d’expert «skill-based » (basé sur la compétence), le plus efficace pour optimiser notamment l’utilisation de la méta mémoire en situation de crise.

Ces phases de décision ont été disséquées et étudiées chez des anesthésistes de différents niveaux à l’aide de programmes et d’algorithmes ce qui a permis de les répéter à volonté avec des pannes programmées du matériel. Ces études ont permis de mettre en évidence que des objectifs concernant les prises de décisions en situation de crise n’étaient pas enseignées ou très rarement dans un enseignement traditionnel que ce soit chez les étudiants de la spécialité ou en formation médicale continue.

Le concept de “Naturalistic decision making” [7] correspond le plus au besoin d’acquisition de savoir propre aux professions qui nous intéressent anesthésistes et urgentistes.

La littérature concernant la prise de décision en médecine avant l’ère de la simulation concerne essentiellement des réflexions autour de prises de décisions statiques comme le diagnostic ou la reconnaissance de signes comme par exemple en radiologie. Ces études ne correspondent pas du tout au mode de décisions qui sont prises en salle d’opération qui sont de natures multifactorielles et dynamiques.

? les problèmes sont mal structurés. Les objectifs sont mal définis, se superposent et entrent en conflit les uns avec les autres.

? l’environnement est dynamique. Actions et feedback sont intimement liés.

? l’environnement est plein d’incertitudes.

? Il y a une énorme pression imposée par le facteur temps

? Les objectifs sont trop ambitieux.

? Il y a de très nombreux “acteurs”

? L’environnement de travail des différents personnels est fortement influencé par des protocoles organisationnels.

L’aviation commerciale est un parfait exemple des mondes complexes et dynamiques auxquels l’anesthésie peut être comparée. Dans les années 1980 de nombreux travaux ont largement démontré que des accidents d’avion étaient dus à des erreurs de pilotage, chez des pilotes entraînés et dont le matériel de travail était en parfait état. C’est la raison pour laquelle l’US air force et la NASA joignirent leurs efforts pour expérimenter le concept de « management de l’équipage en situation de crise »  l’Aviation Crew Resource Management ACRM qui est certainement le meilleur modèle pour le domaine qui nous intéresse [8]. Ce type d’entraînement est désormais obligatoire pour les équipages des U.S. mais l’est également pour tous les équipages des pays industrialisés. Cet entraînement consiste en parties didactiques, exercices de groupes et discussions ainsi que des simulations de missions complètes, le tout suivi d’un débriefing.

The Anesthesia Crisis Resource Management (ACRM) curriculum:

En 1989 Gaba et De Anda commencèrent à développer un curriculum basé sur la simulation d’une part et utilisant les principes clés développés dans le concept de management d’un équipage en situation de crise [9]. L’ACRM prépare les personnels médicaux et paramédicaux à travailler en équipe et tente d’apporter une réponse aux lacunes de l’enseignement traditionnel concernant la gestion de situation de crise.

TABLEAU 1: Des manques dans la formation des anesthésistes, les raisons de ces manques et les moyens d’y remédier (d’après [9])

|Manques |Raisons du manque |Stratégies pour combler le vide |

|Manque de procédures d’urgences systématisées|Méfiance des médecins pour les livres de |Créer un manuel d’urgence compromis |

| |recettes médicales |raisonnable acceptable par les différentes |

| | |parties |

|Manque d’entraînement à la gestion de la |Manque d’une théorie de la gestion de la |L’Articulation avec les théories se fait |

|partie non technique |crise en médecine d’urgence acceptée de tous |parfois mal |

| |Manque d’un modèle d'apprentissage |Les modèles de prises de décisions en cas de |

| |d'acquisition de compétences non techniques |situation de crise étant issus de |

| |par l’observation du rôle joué par les |modélisation de métiers de l’industrie. |

| |modèles |Enseigner ces concepts de façon systématique |

|Incapacité à réaliser correctement |Les crises sont imprévisibles |Utiliser la simulation pour programmer les |

|l’intégration d’objectifs techniques et non |La sécurité du patient doit être assurée |crises afin de s’entraîner sans qu’un vrai |

|techniques en situation difficile |pendant les interventions réelles |patient soit mis en danger |

| |Chaque situation est différente |Les scénarios des simulations |

| |Les enseignements de la crise sont délicats |Sont identiques chaque fois qu’ils sont joués|

| |si rien ne transpire de ce qui s’est passé |Bien décortiquer les enregistrements audio |

| |Absence de debriefing systématique |et vidéos. |

| | |User et abuser des débriefings après chaque |

| | |scénario de simulation |

Equipages versus équipes.

Chaque discipline du monde de la santé peut être considérée comme un équipage. Plusieurs équipages sont amenés à travailler en équipe. Par exemple en salle d’opération l’équipe de bloc est composée de l’équipage d’anesthésie, de celui de chirurgie, de celui des infirmières de bloc et ainsi de suite selon le type d’interventions, avec en plus des techniciens dans certaines disciplines.

La formation des équipes.

L’A.C.R.M. forme aux disciplines en équipes, discipline par discipline. Le meilleur exemple est celui des anesthésistes chez qui le travail en équipe est un besoin fondamental intégrant la compréhension de l’enseignement, la pratique, la technique, aussi bien au niveau cognitif que comportemental.

Cette intégration va nécessiter pour eux d’être parfaitement au clair avec :

? l’équipement technique de leur environnement et cela quelque soit le contexte qui est multiple dans le cadre de l’anesthésie (cardiaque, cardiovasculaire, orthopédique, chirurgie générale, travail de la femme enceinte et accouchement, soins intensifs)

? objectifs génériques de prise de décision dynamique, management des ressources existantes, de gestion des équipes à chaque situation clinique nouvelle.

? participation active dans le travail d’équipe avec différentes catégories de personnels composant l’équipe d’intervention

? Tirer des leçons d’organisation à la suite d’une situation clinique mal gérée, à la fois au niveau des individus, mais également du groupe par l’organisation d’un débriefing et l’analyse des comptes rendus faits à propos de ces situations.

Avantages de la formation au travail d’équipe.

La formation au travail en équipe multidisciplinaire fait naître une meilleure compréhension du travail des autres participants grâce aux échanges de point de vue sur une situation qui leur est commune. Une des modalités de ces échanges est par exemple de faire jouer le rôle de l’autre.

Cependant l’entraînement en équipe ne masque pas certains autres aspects propres à chaque discipline tels que :

? Concentration sur des objectifs spécifiques à la discipline et connaissances théoriques propres, incluant la connaissance des matériels spécifiques qui peuvent être de peu d’intérêt pour les autres disciplines.

? utilisation du simulateur pour les disciplines relevant le mieux de la simulation laissant pour le moment de côté des disciplines comme la chirurgie qui ne peut pas être simulée de façon suffisamment réaliste.

? possibilité d’entraîner une seule discipline à la fois pour des thèmes spécifiques dans un but de simplification logistique.

? entraînement au travail en équipe pour les personnels de santé travaillant de façon occasionnelle dans certaines équipes (équipes de secours par ex)

Entraînement au travail d’équipes multidisciplinaires :

Une approche différente du problème est de travailler en équipes multidisciplinaires où tous les participants de l’équipe, issus de différentes disciplines, (chirurgiens, IBODE, anesthésistes) apprennent à s’entraîner ensemble [10].

Le travail interdisciplinaire permet des interactions entre les différentes disciplines et renforce le degré de compréhension entre les équipes. L’efficacité de la technique est meilleure quand des objectifs de travail bien spécifiques sont envisagés. Cependant ces techniques ne permettant pas encore à l’heure actuelle de gérer toutes les questions relatives au travail d’équipe interdisciplinaires. Ces méthodes sont complémentaires pour l’entraînement des équipes à la prise de décision, et aux objectifs de groupe.

L’erreur humaine- Facteurs de risque

1 Le stress : bruit, privation de sommeil.

Les conséquences du stress sont nombreuses, avec augmentation du risque d'erreur humaine

par différents biais :

o risque d’actions précipitées et « oubli » des procédures habituelles

o conduites d’évitement

o dégradation des relations au sein de l'équipe

o démotivation, perte de confiance, de performance et de vigilance

o troubles du sommeil, avec risque de compensation par prise de psychotropes

o au maximum alcoolisme, toxicomanie ou suicide.

Le bruit constitue un facteur de stress important. Une salle d’opération est un environnement particulièrement bruyant [11]. L’intensité moyenne des sons est beaucoup plus élevée que dans la plupart des bureaux (instruments entrechoqués, aspirations, alarmes des moniteurs, conversations…). Or, le bruit dégrade la performance : cet effet a été mesuré chez des résidents d’anesthésies par une dégradation de réponses à des tests psychométriques réalisés en bloc opératoire [12].

La privation de sommeil constitue un facteur évident de baisse de performance [13]. Il est cependant difficile de définir des seuils de privation de sommeil qui influenceraient la performance. La tolérance à la privation de sommeil varie d’un individu à l’autre d’une part en raison de différences individuelles sur les besoins en sommeil d’autre part sur l’accumulation d’une « dette de sommeil » pré existante. Le travail nocturne constitue donc une phase de risque majoré d’erreur humaine.

2 Le travail en équipe

L’aviation civile reconnaît depuis longtemps l’importance d’une bonne appréhension du travail en équipe et tout pilote de ligne doit posséder le certificat de travail en équipage. Cet enseignement est particulièrement orienté sur la répartition des rôles et la communication. Le C.R.M. = « Cockpit Resource Management » de l’aéronautique est largement transposable en un « Crew Resource Management » pour l’anesthésie. Idéalement une équipe doit être synergique et adaptative face aux situations. Les communications sont capitales à sa coordination. Il existe trois modes de coordination :

o la redondance : il y a stricte duplication des actions et la communication les coordonne (par exemple médecin senior vérifiant systématiquement les actions effectuées par un

jeune interne)

o la coopération : les actions sont partagées et synchronisées autour d’une représentation commune de l’action vérifiée par la communication (exemple : médecin anesthésiste et infirmier anesthésiste ou équipe d’anesthésie plus étoffée, en cas de crise, autour d’un leader)

o la co-action : action simultanée mais sans représentation commune de la situation

(exemple : anesthésiste et chirurgien)

Le simulateur réaliste d’anesthésie permet l’entraînement d’une équipe à la gestion de crise avec amélioration de la communication, qu’elle soit verbale ou non-verbale. Certaines équipes utilisent la simulation uniquement dans cette optique d'amélioration de la communication entre tous les intervenants [14].

3 La prise de risque inutile

Dans le cas d’une tâche complexe, toute prise de décision est soumise à différentes contraintes dont la première est la pression temporelle : la situation à gérer est dynamique, toute décision est un engagement, car elle est au moins partiellement irréversible et la rapidité possible dans l’aggravation de la situation entraîne la notion de « dates-butoir » successives, chaque décision devant être prise rapidement.

Les psychologues de l’aviation civile ont individualisé des comportements dangereux lors d’une prise de décision, de par leur déni de la gravité de la situation ou au contraire de par leur résignation devant l’adversité.

Les comportements d'invulnérabilité sont particulièrement dangereux en anesthésie où ils peuvent correspondre à la pression du rendement faite pour traiter le plus de patients en un minimum de temps. La simulation en permettant de laisser évoluer la situation jusqu'à la catastrophe permet une prise de conscience des conséquences de cette attitude [13].

4 Erreur individuelle. Erreur système

L’erreur humaine peut être envisagée sous deux angles. Dans l’approche personnelle ou individuelle, c’est celui qui a commis l’erreur qui est considéré comme unique responsable. Il est à ce titre blâmé pour son incompétence. La détection des erreurs sera rendue difficile car l’individu tentera de les dissimuler. Dans l’approche « système », on s’interroge plutôt sur les conditions dans lesquelles l’erreur est arrivée. Le concept est que l’erreur humaine est inévitable mais qu’une meilleure organisation du système doit les empêcher de se produire ou limiter leurs conséquences. L’individu n’étant plus la seule cible d’une répression collective, la déclaration des erreurs est facilitée ce qui favorise l’amélioration de la qualité et de la sécurité globale [6]

La gestion du risque

On a vu que l'erreur humaine est à l'origine de la majorité des accidents. Selon les études [15,16], elle est responsable d’environ 70 à 87 % des incidents. Que cette erreur soit de planification, d’exécution ou de surveillance, la constante est le manque d’expérience ou d’entraînement, ainsi que les défauts de communication exacerbés par la situation de crise. L’orientation vers une meilleure gestion des facteurs humains apparaît donc comme l’un des principaux axes de travail pour la prévention des accidents et surtout de leurs conséquences pour le patient, puisque toute démarche de gestion du risque nécessite une attitude proactive et repose sur le trépied « Prévention-Récupération-Atténuation » des incidents et accidents.

La prévention consiste à mettre en place des « barrières » afin d’éviter qu’un accident ne survienne. Exemple : tous les patients vus en consultation d’anesthésie sont évalués sur le plan des critères prédictifs d’intubation difficile et ces critères, ainsi que les éventuelles mesures de sécurité qui en découlent, sont consignés dans le dossier d’anesthésie. La récupération concerne le rattrapage d’une situation qui, sans intervention, déboucherait sur un accident. Exemple : un patient dont la « barrière » consultation n’a pas fonctionné est sur la table d’opération, lorsque l’anesthésiste qui est sur le point de l’endormir de manière « classique » se rend compte in extremis que le patient présente plusieurs critères d’intubation difficile prévisible alors qu’aucune des mesures de sécurité préconisées dans ce cas n’ont été mises en oeuvre. L’atténuation englobe les moyens utilisés pour limiter les conséquences néfastes d’un événement indésirable : éviter qu’un incident ne dégénère en accident. Exemple: le patient présentant des critères d’intubation difficile prévisible qui n’ont été détectés à aucun moment de son parcours préanesthésique est endormi de manière « classique » au bloc opératoire et se révèle effectivement impossible à intuber. L’existence dans le service d’un protocole explicitant un algorithme décisionnel et d’un chariot rassemblant tout le matériel recommandé en cas d’intubation difficile va permettre d’éviter qu’un problème technique non anticipé n’entraîne le décès ou le coma définitif du patient par hypoxie.

Les différents types de simulateurs

1 Simulateurs informatiques

1 Simulateur-écran

Chronologiquement, les simulateurs écrans sont les premiers à être apparus, notamment pour l’entraînement sur les troubles du rythme et de la conduction cardiaque. Ils ont ensuite été développés en anesthésie pour simuler les échanges gazeux pour les anesthésiques volatils et la distribution des anesthésiques intraveineux à San Diego en Californie par l’équipe de Smith. Le système a été ainsi baptisé au départ du nom de « SLEEPER ». Il a ensuite évolué grâce à des extensions vers une approche plus globale du patient ainsi que de son environnement (monitorage et appareil d’anesthésie) et a pris le nom de « BODY simulation » [13]. Des développements ultérieurs à l’Université de Seattle par Schwid (un élève de Smith) et O’Donnell (un programmeur) ont conduit à l’élaboration du « Anesthesia Simulator Recorder (ASR) ». Il a ensuite évolué vers la version « Anesthesia Simulator Consultant (ASC) » utilisée et évaluée depuis le début des années 90 [17]. Cette version utilise des modèles pharmacocinétiques et pharmacodynamiques élaborés issus de la littérature, contrairement aux modèles de transport physique stéréotypés des versions antérieures « SLEEPER et BODY Simulation ». Elle est disponible sur PC et Macintosh avec une installation simple par CD-Rom ou par Internet.

Les simulateurs écrans se révèlent des outils parfois très performants dans l’éducation des étudiants et soutiennent la comparaison avec les mannequins [18].

2 Réalité virtuelle

Les simulateurs virtuels en médecine et en anesthésie en particulier n’en sont qu’à leurs balbutiements. Ils nécessitent en effet des développements informatiques très compliqués pour reproduire :

a) un modèle numérique complet d’un patient, de son environnement et de la fonction de chaque objet de cet environnement qui pourrait y être utilisé (matériel et produits d’anesthésie, moniteurs, machine de ventilation)

b) l’acquisition numérisée des informations auditives, visuelles et tactiles de l’utilisateur dans cet environnement virtuel et les actions virtuelles que l’utilisateur entreprend en retour

c) Une gestion « en temps réel » de toutes ces données numérisées pour permettre toutes les interactions nécessaires entre l’utilisateur et le patient dans son environnement virtuel.

La réalité virtuelle est un domaine de développement rapide dans tous les domaines et notamment dans le secteur militaire et de loisir (jeux). Son potentiel est théoriquement illimité et son stockage/transport est idéal puisqu’il ne nécessite qu’un ordinateur avec le logiciel ad hoc, le casque et les manettes

2 Simulateurs réalistes

1 Partiels

Il s'agit des outils les plus simples qui sont déjà souvent utilisés dans l'enseignement de la médecine d'urgence. Ce sont essentiellement des mannequins-tronc ou -bras qui ne reproduisent qu’une partie du corps humain et qui ne dispose pas d’électronique associée. Ces outils visent à l’apprentissage et/ou la validation de gestes techniques et peuvent concerner diverses spécialités. Par exemple : a) l’intubation orotrachéale, rétrograde, ou par fibroscopie (pour l’anesthésie-réanimation-urgences ou la pneumologie-ORL) b) l’abord veineux sur un membre supérieur artificiel isolé (pour tous les étudiants médecins ou infirmiers), c) l’accouchement sur une filière génitale artificielle isolée (pour les étudiants médecins ou sages-femmes).

2 Corps entiers

Historique :

Nés dans les années 1950 /1960, les simulateurs ont tout d’abord été l’apanage exclusif de l’industrie aéronautique. Parce que l’erreur est humaine  et que le coût humain et matériel de la formation des pilotes devenait incompatible avec les besoins d’un domaine en pleine expansion, les ingénieurs de l’aéronautique vont perfectionner année après années des simulateurs de vol dont la complexité permet à l’apprenant pilote de se retrouver dans des conditions d’environnement matériel totalement identique à un vrai cockpit d’avion, tellement réaliste qu’il n’est plus question à l’heure actuelle d’apprendre sur un vrai avion. Procédures de décollage, de vol, d’atterrissage, simulation de pannes en tous genres, de conditions météorologiques défavorables, de prise d’otage, tout est maintenant possible, permettant aux pilotes d’apprendre , mais aussi de s’entraîner à répéter des situations particulières. Bien sur tout ne s’est pas fait en un jour, seuls des progrès conséquents en matière d’informatique et de vidéo tridimensionnelle ont permis d’atteindre le degré de sophistication nécessaire au réalisme attendu. L’élève doit vraiment se croire en situation, au point d’oublier que c’est un exercice , c’est la condition sine qua non pour une parfaite acceptabilité de la technique , qui permet de gommer les petits manques de réalisme liés à certaines limitations techniques non encore résolues.

Les mannequins interactifs informatisés ont été développés vers la fin des années 1960 et améliorés grâce aux progrès de l’informatisation dans les années 1980. Les caractéristiques et l’évolution ont été décrits par leurs auteurs [3,19,20]. Leur intérêt résidait dans le fait que leurs algorithmes leur permettaient de se rapprocher des fonctions vitales de façon assez réalistes.

Ils émettaient des signaux électriques simulant les constantes vitales si bien qu’il était possible de les brancher sur de réels appareils de monitorage. Ces systèmes étaient parfaitement analogues aux simulateurs de vol utilisés couramment en aviation civile et militaire. Nous allons donc nous arrêter quelques instants sur les principes utilisés dans ce domaine car ils ont servi de bases pédagogiques aux actuels programmes. Cette évolution s’est faite probablement en raison des objectifs de plus en plus précis que l’enseignement des spécialités médicales requerrait de la part de leurs étudiants. Ces objectifs faisaient appels à des compétences autres que simplement livresques et seule la simulation permettait d’explorer cet aspect des choses.

L’analyse des séquences vidéos réalisées par exemple lors de simulation d’intervention chirurgicale très réalistes utilisant un mannequin mais aussi des acteurs simulant le pompiste ou le chirurgien cardio vasculaire permet de faire ressortir les éléments fondamentaux du déroulement d’une intervention et les phases de prise de décision que l’on pourra étudier chez chacun des acteurs l’anesthésiste, le pompiste, le chirurgien…

Deux grandes firmes se partagent à l’heure actuelle ce segment sans être d’ailleurs vraiment concurrentielles :

Le mannequin de simulation d’anesthésie METI-HPS

Le "Human Patient Simulator" (HPS) de chez Medical Education Technologies, Inc. (METI) représente le dispositif actuellement le plus performant en matière de simulation anesthésique. Grâce à des modèles mathématiques sophistiqués sur la physiologie et la pharmacologie, le patient réagit automatiquement aux actions et interventions de l'utilisateur. Le couplage dynamique des modèles cardio-vasculaire, pulmonaire et pharmacologique, ainsi que la représentation physique du mannequin permettent une caractérisation poussée d'un patient adulte.

Le mannequin du METI-HPS matérialise en taille réelle le patient. Il est constitué de matière plastique résistante et représente les caractéristiques physiques d'un adulte homme ou femme (les organes génitaux étant interchangeables). Il reproduit physiquement différents signes cliniques (auscultation cardiaque/pulmonaire, pouls palpables, mouvements thoraciques, état d'ouverture des voies aériennes, etc.), couplés avec les modèles mathématiques de physiologie et pharmacologie humaines; par un système de codes barres, il reconnaît les produits et les doses qui sont injectés (environ 50 médicaments différents) et le système cardio-vasculaire répond de manière réaliste au traitement injecté. Le mannequin peut être placé sur une table d'opération ou dans un lit de réanimation, sur le sol, ou même dans un véhicule (dans le cas d'une simulation d'accident) et fonctionne en décubitus dorsal et ventral, en position assise et latérale. Une fois installé, son déplacement est très difficile.

Une console centrale avec écran permet le pilotage informatisé du simulateur et des interventions de l’instructeur pour modifier si besoin le déroulement « normal » du scénario initialement retenu.

Les mannequins de simulation Laerdal

L’histoire de l’entreprise Laerdal est intimement liée à l’histoire de la réanimation cardio-pulmonaire et à celle de ses pionniers. 1960, Peter Safar et al démontrent sur des volontaires sains, anesthésiés et curarisés qu’il est possible de les maintenir en vie, simplement par la pratique de la ventilation artificielle par bouche à bouche. En 1961, Laerdal fit les plans d’un mannequin à échelle humaine capable d’être ventilé artificiellement. Les voies aériennes pouvaient êtres obstruées, et il était nécessaire de réaliser une hypertextension de la tête et une subluxation de la mâchoire pour pouvoir ouvrir les voies aériennes avant de réaliser le bouche à bouche comme l’avait décrit Peter Safar. A la même époque Kowenhoven, Knickerbocker, et Jude venaient juste de publier les résultats de leur étude sur la réanimation de l’arrêt cardio-respiratoire par compressions thoraciques manuelles externes. Peter Safar demande alors à Asmund Laerdal d’ inclure un dispositif dans la poitrine du mannequin qui permette la réalisation du massage cardiaque externe ; C’est ainsi que devait naître celle qui s’est appelée Resusci-Anne, et dont l’utilisation est aujourd’hui planétaire.

En 1968, Ake Grenvik rejoint l’équipe de Peter Safar à Pittsburgh. Il invente les techniques de management de patients en situation de détresse. Grâce à l’étroite collaboration entre l’équipe de Peter Safar d’une part et celle d’Ake Grenvik, les choses avancent rapidement dans le domaine de la simulation de patients en situation critique. En 1981, Tore Laerdal, le fils, poursuit les développements des mannequins et la collaboration avec l’équipe de Pittsburgh., Ake prend la mesure de l’intérêt de l’informatisation dans la pratique de la simulation des mannequins et il oriente la Laerdal Corporation sur le chemin de mannequins informatisés.

En 1995, ayant acheté hors de prix (250 000 $), l’un des deux simulateurs humains existant sur tout le territoire des états –unis, les Drs. Gonzales et Schaefer créent un mannequin de simulation beaucoup moins dispendieux, beaucoup plus pratique, réaliste, et déplaçable, et ils le font breveter. Le Laerdal Sim-Man était né. A côté de Sim Man, un certain nombre d’autres mannequins moins sophistiqués vont être développés, mannequins destinés aux gestes infirmiers, (RESUSCI ANN SIMULATOR), mannequin de traumatologie (CRASH KELLY). Sim Baby, la réplique adaptée à l’enfant a vu le jour, il convulse et cyanose, un mannequin spécifique de réanimation des tous premiers instants en salle de naissance est le dernier né il a pour nom Sim New B.

La simulation réaliste

1 Intérêt et principes pédagogiques

Ils doivent permettrent à l’étudiant de mettre en pratique par l’entraînement en situation réaliste, les connaissances nécessaires au sujet traité lors de la séance de formation, par exemple la gestion des voies aériennes. Les objectifs seront définis comme dans un enseignement classique mais l’intérêt de l’enseignement par simulation c’est d’aller bien au delà de l’acquisition de simples connaissances, ou d’une simple gestuelle. La simulation permet également d’acquérir toute une gamme de compétences qui sont hors du cadre de la simple connaissance du sujet à traiter :

Acquisition de la gestuelle en situation multiples et variables à volonté, répétitives jusqu’à la possibilité de maîtrise totale du geste et cela à la vitesse de l’étudiant, avec la possibilité de se revoir en vidéo, de s’auto corriger, d’y passer le temps qu’il faut sans bien entendu lasser un patient ce qui est un moindre mal ou lui faire courir le moindre risque.

Possibilité d’expérimenter la gestion d’une situation en la laissant évoluer sans faire prendre de risque à un patient permettant ainsi de voir réellement ce que l’étudiant a l’intention de faire face à cette situation, sans être obligé de mettre fin à sa prestation avant qu’il ne fasse courir un réel danger au patient. Ce non aboutissement dans l’action qui est bien entendu indispensable en situation réelle est un frein réel dans la compréhension des actes de nos étudiants, rendant souvent impossible d’aller aussi loin qu’on le souhaiterait dans la compréhension de leurs erreurs potentielles.

Possibilité de travailler sur l’ergonomie en répétant les situations de différentes façons jusqu’à trouver la meilleure réponse

Possibilité de travailler sur le management en équipe et interéquipes

Possibilité de travailler toutes ces situations en situation de crise et c’est vraiment un des intérêts majeurs de ces laboratoires car les situations de crise ne sont pas fréquentes heureusement, elles sont le fruit de problèmes multifactoriels liés soit au patient lui même comme une pathologie rare ou une complication rare qu’il sera impossible de rencontrer dans l’apprentissage courant, pannes , défaut de matériel, défaut d’un membre de l’équipe, défaut de gestion de l’équipe, ambiance de travail délétère … Nombreuses sont les situations exploitables en simulation , permettant un concentré de « choses qui n’arrivent jamais »

Les principes généraux de gestion des situations critiques ont été présentés au dessus grâce à l’analogie qui a pu être faite entre le travail des équipages des aéronefs et celui d’une salle de bloc opératoire. La Culture de Sécurité est "un assemblage de caractéristiques et d’attitudes dans une organisation, promue au sein de l’organisation du service et intériorisée par ses membres, qui fait de la sécurité une priorité primordiale" Les mauvais résultats en matière de sécurité envers nos patients ne sont pas du à une connaissance médicale inadéquate, mais aux problèmes de transformer cette connaissance en des actions cliniques significatives dans les conditions réelles de soins donnés aux malades Dans des systèmes de travail complexe comme l'anesthésie, les décisions doivent être prises instantanément avec la pression du temps et un certain degré d’incertitude. Les équipes multiprofessionnelles exigent une coordination et des compétences en communication que l'on n'apprend pas dans les facultés de médecine. Les ressources incluent toutes les personnes impliquées avec toutes leurs compétences, capacités et attitudes - aussi bien que leurs limitations, en plus de l'équipement. L’A.C.R.M commence avant la crise. Tous les principes qui aident au cours de la crise aident aussi à éviter la crise en premier lieu. L’A.C.R.M sert à apprendre à maîtriser les d'erreurs aussitôt que possible et à en minimiser les conséquences en se servant des leçons tirées de erreurs précédentes.

Les points clés de l’A.C.R.M. :

1. Connaître son environnement

2. Prévoir et anticiper

3. Ne pas retarder la demande d’aide

4. Savoir diriger les opérations et en assurer le suivi

5. Distribuer la charge de travail de façon équitable et selon les compétences de chacun

6. Mobiliser toutes les ressources disponibles

7. Communiquer efficacement

8. Utiliser toutes les informations disponibles

9. Empêcher et gérer la reproduction d’erreurs identifiées

10. Utiliser chaque fois que possibles des processus de contrôles croisés

11. Utiliser les connaissances théoriques des personnes présentes

12. Réévaluer à plusieurs reprises et à différents temps

13. Utiliser la collaboration efficace

14. Etre attentif à tout le monde

15. Ne pas oublier que la situation est dynamique

C’est en se servant de ces principes que les canevas des scenarii de formation vont être bâtis .Ces points clefs sont conçus pour concentrer l’attention sur les facteurs qui pourraient améliorer la sécurité du patient. Ils peuvent paraître insignifiants tellement ils semblent triviaux. L’utilisation du simulateur en appliquant ces principes pendant des séances de travail ordinaire mais encore plus particulièrement pendant des crises montre que ces différences sont loin d'être insignifiantes. Pour chacun de ces principes, il faut se demander comment ils s'appliquent, au travail, à l'environnement de travail (collègues et organisation). Il faut, à l’issue, également se reposer les mêmes questions afin de pointer du doigt les éventuelles difficultés liées à ces points clefs. Quels sont les problèmes observés dans le travail des autres personnes ? · Comment pouvoir améliorer cette situation ? · Comment appliquer les points clefs jusqu'ici ? · Comment améliorer la capacité à utiliser ces points clefs ? · Et toujours à quels problèmes ou obstacles ces difficultés rencontrées en exercice ramènent –ils par rapport au mode d’exercice réel ?

a. Connaissance de l’ environnement de travail

Idéalement la gestion d’une situation critique commence avant la crise proprement dite. Le leader doit parfaitement connaître les ressources, en personnel, en équipements. Il doit savoir qu’il peut demander de l'aide, dont la disponibilité est variable aux heures de jour et de nuit, de week-ends. Il doit savoir comment trouver ces aides rapidement et combien de temps il faudra avant que l'aide efficace ne soit disponible. Pour l'équipement il doit non seulement connaître ce dont il dispose et où il est situé, mais aussi comment l'utiliser. Ces dispositifs de secours, ces aides exceptionnelles rarement utilisées nécessitent d’être vérifiées régulièrement pour le matériel et nécessitent un entraînement des équipes pour les personnels peu habitués à travailler ensemble. La simulation ouvre là un champ d’application sans équivalent. La maîtrise de l'environnement, qu’il soit technique, humain ou organisationnel aide à réduire le stress pendant les crises. Stress qui est un des aspects majeurs de retard dans l’action, de comportements inadaptés, voire inexistants. C’est dans ces situations critiques que cette maîtrise va faire la différence permettant l'économie d'une vie.

b. Anticipation et planification :

Ne pas attendre, mais s’attendre à ce qui va arriver est le mot clef de ce paragraphe, avoir toujours un temps d’avance sur chacune des difficultés que l’on pourrait s’attendre à rencontrer. La préparation aide à éviter des surprises.

c. Pas attente pour demander de l’aide :

Connaître ses propres limites en demandant de l’aide à temps, est le signe d'une personne compétente. Essayer seul, ou bricoler est dangereux pour le patient et inapproprié. En cas d'urgence il faut demander de l’aide tôt, plutôt que trop tard. L'aide a besoin de temps pour arriver. En situation de crise il peut y avoir trop à faire pour l'équipe en place pour traiter seule la situation. Il faut connaître d'avance qui et comment appeler et comment utiliser l'aide quand elle arrive. Ce n’est pas à l ‘arrivant à « trouver sa place » celle ci doit pouvoir avoir été anticipé par celui qui dirige les opérations, encore faut il qu’il sache à l’avance si l’aide qui va arriver est aide soignant, chirurgien, ou infirmier.

. "Les héros" sont dangereux.

d. Entraînement à la direction des équipes et au suivi des opérations :

Une équipe a besoin d'un leader. Quelqu'un doit prendre la commande, distribuer les tâches et rassembler toutes les informations. Le chef ne doit pas en savoir plus que chacun des équipiers qu’il a sous ses ordres, se substituer à eux, faire leur travail tout seul ou empêcher d'autres personnes de travailler. Le chef coordonne, il planifie, il facilite une communication claire entre les différents membres de son équipe. Le suivi est tout aussi important, le chef doit s’assurer que ce qu’il a dit est fait. Il doit permettre l’expression des idées et des talents de chacun des ses subordonnés et si le leader prend de fausses décisions, il faut que son équipe ait la possibilité de le lui faire entendre sans restriction aucune. Le leader doit intégrer les contraintes propres à votre spécialité et en tenir compte dans son schéma décisionnel. S'il y a des problèmes l'équipe les discute - mais après l'événement.

e. Répartition de la charge de travail :

Une des tâches principales d'un leader est la distribution de la charge de travail. Quelqu'un doit définir les tâches, vérifier qu'elles sont correctement effectuées et que tout va ensemble. Si possible le leader doit rester à l’écart pour observer, recueillir des informations auprès des subordonnés et les faire circuler.

f. Mobilisation de toutes les ressources disponibles :

Il faut envisager chacun des membres de l’équipe présents dans la salle, comme ceux qui sont à l’extérieur et se demander en quoi ils seraient capables de vous aider à résoudre le problème. Cela inclut également les aides matérielles. Il est idiot de gérer une crise seul quand il y a des collègues à côté ou de s’embêter à refaire mal quelque chose que d’autres ont su faire plus simplement .

g. Mode de Communication efficace

La communication est une des clefs dans les situations de crise. Les acteurs doivent être tous en phase. Chacun sait ce qui se passe, ce qu’il y a à faire et ce qui est déjà fait. La communication peut être difficile parfois. L'énonciation de quelque chose devient seulement de la communication si le message est reçu

h Utilisation de toute l'information disponible

est complexe parce que vous devez intégrer des informations de beaucoup de sources différentes. Il faut ensuite en faire la synthèse vous faire votre image mentale du patient. L'Homme a tendance à rechercher seulement des informations pour confirmer ce qu’il présuppose. Acceptez toutes les informations qui viennent à vous, même si elles ne correspondent pas avec l’image mentale que vous vous êtes faits de votre patient.

i Gestion des erreurs de fixation

Toute l'action humaine est basée sur les modèles mentaux de la situation actuelle. Si votre modèle de la situation n'est pas correct il peut vous empêcher d’agir correctement. Les erreurs de fixation proviennent de modèles défectueux mais cohérents d'une situation. Cela peut signifier s’engluer avec un diagnostic et ne pas tenir compte de l'alternative qui elle est correcte mais plus rare. Cela peut conduire jusqu’à la négation du diagnostic ce qui est plus grave ou à ne pas reconnaître le besoin d'agir en situation d’urgence - pour vous tout est bien.

Le principe à adopter par le leader dans ce cas est d’aller chercher quelqu’un d’extérieur à la situation, quelqu’un qui aura une vue non influencée, sortie du contexte, des suppositions antérieures.il faut faire attention à ne pas trop leur en dire de votre propre point de vue "de ne pas les infecter".

Si une aide extérieure n’est pas envisageable alors changez délibérément de perspective (physiquement ou mentalement) et essayez de chercher des informations sur la non adaptation de votre image de la situation. Prenez du recul et regardez la situation dans l'ensemble comme si vous entriez dans la pièce pour la première fois. Imaginez ce qu'un de vos collègues plus expérimentés ferait dans cette situation.

j. Recoupement des sources, le double contrôle

Savoir accorder les informations qui viennent de sources différentes. Notre mémoire nous trompe parfois et essaie toujours de faire les choses les unes à la suite des autres. Cette information n’est peut-être pas un artefact. La double vérification permet de s'assurer que ce vous vous rappelez avoir perçu est ce que vous avez en réalité perçu. Parfois l’esprit joue des tours - vous pensez que vous avez fait quelque chose mais peut-être vous ne l'avez pas fait, parce que vous avez juste pensé que vous l'avez fait. Ou peut-être vous avez pensé avoir arrêté la perfusion mais vous l'avez ouverte en grand.

Corrélez des résultats et exécutez des contrôles de plausibilité.

k. Utilisation des connaissances personnelles

Les allocations cognitives apparaissent sous différentes formes, mais servent des fonctions semblables. La grande force des hommes - mais aussi leur grande faiblesse - est qu'ils ont tendance à prendre des raccourcis. Ces raccourcis vont la plupart du temps produire des erreurs quand les choses ont besoin de se faire dans un ordre défini sans omettre aucune des étapes. L'utilisation de listes de contrôle va aider à ne pas oublier des étapes importantes dans le diagnostic ou le traitement.

l. Réévaluation à différents temps

Une situation aiguë est dynamique. Ce qui est correct maintenant pourrait être faux dans la minute suivante. Chaque nouvelle information pourrait changer une situation. Quelques paramètres pourraient aussi changer lentement dans quelque temps. Des changements subtils sont durs à percevoir. N'hésitez donc pas à suivre une situation dynamique par la prise de décisions dynamique - ne pas persévérer dans des choix que vous avez fait si la situation change. Intégrer les variations lentes des paramètres vitaux, qui sont beaucoup plus difficiles à percevoir qu’une chute brutale de la valeur d’une constante qui va tout de suite sauter aux yeux de tout le monde. Ce travail de mémorisation des tendances est difficile pour l’esprit humain.

m. Collaboration utile

La coordination d'une équipe commence avant que ne débute le travail. Si tous les membres connaissent les tâches à faire et leurs rôles pendant ces tâches, la coordination est plus facile. Des briefings courts au début d'une tâche sont indispensables et ont prouvé leur efficacité. Pendant une crise il y a souvent beaucoup de tension dans une équipe. Respectez tous les membres de l'équipe et leurs faiblesses. Les différents acteurs doivent anticiper sur les besoins de l’autre, main dans la main en main, sans attendre la demande. Essayez d'atteindre cet état de fluidité dans le travail en équipe.

n. Juste répartition de l’attention:

Comme notre attention est très limitée et que l'Homme n’est pas bon dans la multi-gestion vous devez concentrer votre attention sur le sujet important au moment opportun. Deux principes sont utiles. D'abord, il est raisonnable de développer des algorithmes dont vous allez vous servir pour focaliser. L’ordre de réalisation des tâches va vous aider à mieux vous concentrer sur ce qui est primordial. Si vous réussissez à respecter ce rythme vous allez moins probablement manquer des détails importants. Le deuxième principe est d'alterner entre le détail important en se concentrant dessus et la vision globale de la situation. Chaque fois que vous devez vous concentrer sur un détail (par exemple une intubation difficile) essayez de vous forcer à retourner à la vue globale et à réévaluer le statut complet de votre patient. Faites vérifier par d'autres certains aspects tandis que vous faites d'autres tâches.

o. Priorités face à des situations dynamiques

Des situations dynamiques exigent des réponses dynamiques. Ne persévérez pas dans vos "décisions" - Elles sont souvent basés sur des informations incertaines et incomplètes. Prenez des premières décisions, puis évoluez en fonction de la situation. Ce qui était juste pourrait devenir faux maintenant et vice versa. La première solution ne signifie pas que vous avez forcément la meilleure solution. Cependant gardez à l’esprit de vous assurer que les signes vitaux de votre patient restent stables tout le temps. Même si vous ne savez pas pourquoi votre patient est malade, occupez-vous des signes vitaux et ne vous perdez pas dans des diagnostics différentiels difficiles pendant que le patient s’arrête de respirer.

Après avoir réévalué une situation il peut être nécessaire de définir de nouvelles priorités et des nouveaux buts. Ne pas persévérer dans une décision initiale qui s’avère inappropriée. Tenez compte des avis de vos équipiers, définissez vos priorités et prenez des avis!

Le laboratoire permet de mettre l’apprenant face à toutes sortes de situations et d’explorer toutes les facettes développées ci dessus , soit en centrant sur des thèmes bien particuliers soit par des méthodes plus globales, il permet l’entraînement , la répétition en immersion .

L’exercice de simulation doit être complété par une séance de débriefing où l’étudiant et son formateur reviennent sur les objectifs du cas simulé, ceux qui ont été atteints et ceux qui ne l’ont pas été. Ce débriefing a une importance pédagogique majeure. Il a été montré que les étudiants qui ne bénéficiaient pas de débriefing progressaient moins vite que ceux qui en avaient un [21]. C’est dans cette partie que l’utilisation de la vidéo pendant la séance de simulation trouve tout son intérêt. L’étudiant revoie la séance filmée avec son formateur et les autres étudiants du groupe ; il peut se corriger lui-même et il est plus facile de détecter les erreurs dans les compétences non techniques (travail en équipe, communication). Dans une étude concernant l’enseignement de l’anesthésie péridurale, les étudiants qui bénéficiaient d’un débriefing par vidéo progressaient plus vite que ceux qui n’y avaient pas accès [22].

En dépit des multiples bénéfices cités ci-dessus, la supériorité de l’enseignement par simulation sur l’enseignement traditionnel n’a pas fait l’objet d’un grand nombre de travaux dans la littérature. Un des meilleurs à cet égard est récent (2006). Dans un groupe de 21 étudiants en médecine, on comparait l’enseignement par simulation à l’apprentissage par problème. Le thème choisi était la dyspnée. Alors que leur niveau initial était identique, les étudiants du groupe simulation obtenaient de meilleures notes à l’évaluation finale que les étudiants du groupe enseignement traditionnel (Figure 1) [23].

Figure 1 : Comparaison des notes obtenues par des étudiants de 4e année selon qu’ils reçoivent un enseignement par simulation (groupe SIM) ou par apprentissage par problème (groupe PBL). La différence est significative [23].

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2 L’évaluation des élèves

Les étudiants sont traditionnellement évalués selon deux modalités. L’examen écrit permet une estimation du savoir théorique mais n’est pas en mesure d’apporter une évaluation correcte ni de la mise en œuvre de ce savoir ni d’une compétence technique, même en utilisant une interrogation par dossier clinique. L’examen oral permet de mieux cerner les connaissances du candidat et surtout leur mise en œuvre mais il est sujet à une importante variabilité entre examinateurs. La simulation sur mannequin réaliste offre une nouvelle voie d’évaluation des étudiants [24,25]. Néanmoins l’évaluation à l’aide de mannequins de simulation nécessite de nombreux préalables. Une fois les scénarii rédigés, il faut proposer un système objectif de notation. Celui-ci doit avoir une bonne validité (degré avec lequel le test mesure la compétence recherchée, la note doit différencier le débutant et le professionnel) et une bonne fiabilité (il existe une variabilité minimale entre les notateurs) [26]. La simulation permet d’évaluer non seulement la connaissance d’un traitement mais aussi le délai avec lequel l’étudiant le met en œuvre (exemple : administration d’adrénaline au cours du choc anaphylactique. < 5minutes : 5 points, 5-8 minutes : 3 points, 8-12 minutes : 0 point, >12 minutes : -4 points, pas d’adrénaline : -5 points) [25]. La détermination des items pertinents et leur pondération doit faire appel à un groupe d’experts (au moins 6), le mieux étant qu’ils soient totalement extérieurs à l’institution [27]. Afin de ne pas altérer le comportement de l’étudiant par une méconnaissance du mannequin, il est nécessaire de le familiariser avec ses différentes possibilités par une manipulation du matériel pendant une trentaine de minutes au cours desquelles il peut poser toutes les questions nécessaires. L’évaluation débute quand le candidat se sent prêt [28]. Les notateurs ne sont pas nécessairement présents si l’évaluation est filmée, le visionnement du film à plusieurs reprises garantissant l’absence d’oublis d’items par le notateur. La simulation met l’accent sur la « performance » mais peu d’études ont clairement défini ce terme. Dans la mesure de la « performance », différentes compétences sont évaluées telles que le savoir, la connaissance technique, la capacité à interpréter des données et à résoudre des problèmes ou la capacité de communication [26]. En fonction du scénario et de la grille de notation, c’est tel ou tel versant qui sera privilégié. La lisibilité de la simulation comme outil d’évaluation n’est donc pas parfaite. De plus, la performance d’un étudiant à résoudre un problème ne permet pas de prédire sa compétence pour un autre problème : on parle de spécificité de contenu [29].

La simulation peut également servir à évaluer les compétences de médecins diplômés, par exemple, après une longue période d’arrêt d’exercice professionnel.

Enfin, si l’évaluation par les simulateurs a surtout été étudiée en anesthésie, elle commence à être utilisée par d’autres spécialités, notamment pour la capacité d’évaluation du travail en équipe. Ainsi certains ont proposé l’utilisation du simulateur pour l’évaluation de la prise en charge du choc septique [30].

3 Domaines d’application

Les champs d’application de cette méthode nouvelle d’enseignement restent sans aucun doute loin d’être arrivés au terme de leur exploration. Les exemples ne manquent pas dans la littérature avec une très forte prédominance de l’utilisation pour les domaines qui se prêtent le plus à l’exploitation de la méthode comme l’anesthésie en tout premier lieu et la médecine d’urgence. Est ce à dire qu’il est ou sera impossible d’en étendre l’application à tous les domaines de la médecine, c’est peu probable. L’avancée de la technologie des simulateurs est là pour le démontrer amplement. Qu’y a t il de commun entre les mannequins basiques de réanimation cardio-pulmonaire qui ne permettaient que de se tester de façon qualitative en ventilation artificielle et massage cardiaque externe, les premiers ordinateurs d’anesthésie qui ne testaient que des protocoles figés d’utilisation des drogues et des appareillages modernes comme METI ( ou SIM MAN( qui respirent, parlent, pleurent, clignent des yeux, ont une oculomotricité, saignent, suent, cyanosent, convulsent… SIM 3G l’évolution sans fil de SIM MAN a été habillé et assis dans la salle du congrès européen lors de sa présentation et ce n’est qu’au bout de 45 mn que l’assemblée s’est aperçue de la supercherie.

Mais le simulateur ne fait pas tout, il lui faut un environnement qui soit aussi proche que possible de la situation dans lequel on veut le faire évoluer d’où la nécessité d’un laboratoire.

De même l’équipe qui le pilote doit le rendre « vivant » par la réactivité qu’elle va impulser lors du scénario et qui va faire que l’apprenant se retrouve complètement pris dans le jeu et en oublie qu’il est dans le domaine de la simulation.

-Utilisation pour l’enseignement de la séméiologie [31 ]:

En France les laboratoires de Reims et Nice travaillent sur ce type d’enseignement. Ces équipes ont associé les professeurs et les assistants chefs de clinique. Ils participent à l’animation en salle, fixent les objectifs pédagogiques et animent les séances de débriefing au côté des équipes du laboratoire. Il n’est pas absolument nécessaire qu’ils maîtrisent le pilotage du mannequin, par contre ils doivent pouvoir demander à celui qui pilote des éléments compatibles avec les capacités du mannequin ou fournir l’iconographie afin qu’elle soit pré positionnée dans le simulateur.

-Utilisation pour l’enseignement de l’anesthésie

C’est historiquement le premier domaine exploré probablement parce qu’il s’y prête le mieux avec la médecine d’urgence et tout particulièrement la gestion de l’arrêt cardio circulatoire

Utilisation pour l’enseignement du management des voies aériennes sur METI HPS comme sur Sim Man : [32 ]: ces simulateurs offrent la possibilité de travailler à la fois sur la gestion des voies aériennes standard que ce soit au ballon, ou à l’aide des différentes prothèses existantes, mais également de tester les apprenants sur des protocoles de management des voies aériennes difficiles.

-Utilisation pour tester les compétences des résidents en ACLS (Advanced Cardiac Life Support) ou en BLS (Basic Life Support). Le protocole de réanimation cardio-pulmonaire est un modèle des plus faciles à créer et à tester qu’il soit médicalisé ou à destination des secouristes comme c’est le cas dans cet exemple et le suivant [33]

-Utilisation lors du management d’un scénario d’hyperthermie maligne per anesthésique [34] ou pour un modèle de choc anaphylactique [35]

-Utilisation pour la pris en charge du polytraumatisé [Barsuk, 2005 #15; Wisborg, 2005 #31

-Utilisation pour améliorer les compétences des équipes dédiées aux urgences

-Utilisation pour tester un nouveau matériel [36]

La simulation en France et dans le monde

1 Dans le Monde

Il y a peu de données chiffrées sur l’utilisation des simulateurs. Une enquête mondiale [5] réalisée par les canadiens en 2002 recense 158 laboratoires d’enseignement par simulation ; 77% de ces centres faisaient de la formation prédoctorale dans 41 écoles de médecine et 85% de la formation postdoctorale ; beaucoup l’inscrivaient dans le domaine de la recherche universitaire et peu d’entre eux faisaient de l’évaluation de l’acquisition de compétences. Les auteurs concluaient à la sous-utilisation dans un domaine pourtant en pleine expansion et faisaient ressortir, le type d’activité et les difficultés rencontrées pour la création de tels laboratoires.

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Figure 2 : Domaines d’utilisation de l’enseignement par simulation [5]

Il est cependant difficile d’établir un réel parallèle avec le futur laboratoire nancéen, ces expériences se faisant essentiellement sur METI, ce qui ne sera pas notre cas.

2 En France

Les autres expériences :

Très en retard dans ce domaine la France commence seulement à s’intéresser aux simulateurs médicaux depuis quelques années là où les pays anglo-saxons et nordiques y travaillent depuis une vingtaine d’années maintenant. Pionniers dans ces domaines certains ont acquis une solide réputation et sont déjà en train de travailler sur des parties plus complexes de management des équipes en cas de crise grâce à des modélisations informatisées. Un seul chiffre , il parle de lui-même je pense , celui du nombre des Sim Man , quand il y en avait 300 en Angleterre, en France il n’y en a que 30 et des mauvaises langues disaient même que certains d’entre eux dorment dans des placards. Ce n’est pas étonnant, ce type de simulateur n’est pas un mannequin de plus, un peu plus sophistiqué, il nécessite un véritable environnement de travail, qui lui permette d’exprimer ses possibilités. Et pour cela il faut que quelqu’un s’en occupe vraiment, qu’il le fasse « vivre » en quelque sorte

.

En France, des simulateurs existent, tous ne sont pas loin de là utilisés dans un environnement de laboratoire (Tableau 2). L’enquête concerne quasiment l’ensemble des centres hospitaliers à l’exception d’équipes des armées (Bordeaux et Paris), de Toulouse qui n’a pas répondu et de Lyon que nous n’avons pas réussi à joindre (pb de calendrier de l’enquête). Nous avons volontairement laissé de côté les sociétés privées à l’exception du G.I.M.E. de l’AP HP qui présente un intérêt particulier puisque c’est le seul laboratoire existant sur le territoire national qui est mobile.

Certaines équipes ont acquis un niveau d’expertise remarquable. On peut citer, par exemple, celle du Kremlin Bicêtre qui est installé, soit au bloc opératoire (de manière intermittente), soit en réanimation et sert régulièrement lors du congrès du MAPAR (Mise Au Point en Anesthésie Réanimation), celle de Lille, de Reims dont la particularité est d’être dans un environnement vidéo de grande technologie qui montre l’aboutissement des techniques dans ce domaine. Le laboratoire de Nice est le seul qui comprend plusieurs postes et dont les objectifs pédagogiques se rapprochent le plus des nôtres. Il comprend trois postes identiques, une salle de débriefing et de grands rangements, situé dans un bâtiment entièrement dédié, il a un technicien spécifiquement attaché à son fonctionnement. Il est un des rares à être utilisé au cours de la formation initiale des étudiants pour l’enseignement d e la séméiologie.

 

Le laboratoire de Clermont-Ferrand est tout aussi original parce qu’il concerne des équipes de la faculté d’odontologie pour des soins dentaires chez des patient particuliers soit oligophrènes soit à anxiété majeure nécessitant des soins sous sédation sous la responsabilité d’un Médecin Anesthésiste . 

Pour les autres il faut séparer deux groupes : ceux qui travaillent au sein d’un laboratoire plus ou moins organisé et ceux qui utilisent les mannequins de manière ponctuelle sans environnement particulier, notamment vidéo. Certains ont des projets d’organisation de leur site en vue de s’équiper à terme d’un laboratoire avec une activité plus structurée, des volumes de formation plus important, une implication de personnel plus importante en nombre et en temps consacré à cette activité.

Les formations sont essentiellement ciblées vers l’enseignement de gestes d’urgence et/ou de réanimation.

Les publics sont donc majoritairement DESAR, MAR, IADE pour l’anesthésie et Urgentistes soit en formation soit en FMC.

Seules les structures privées ainsi que le G.I.M.E. de l’A.P.-H.P. et l’équipe du Kremlin-Bicêtre ont des formations à destination de FMC de médecins généralistes.

 

Aucune des structures existantes n’a de formations à destination des cardiologues qui pourraient être intéressés à de multiples aspects par les possibilités des simulateurs. Les raisons précises de cet état de fait n’ont pu être précisées, à part sans doute un manque de connaissance du matériel et une cible marketing non exploitées par le fournisseur.

 

L’appartenance du matériel est partagée de façon équitable entre les facultés d’une part et les CESU d’autre part, soit en possession propre soit en possession partagée.

 

Les financements constituent la partie la plus délicate de notre enquête. Les réponses sont floues, les renvois vers d’autres personnes fréquents, la multiplicité des parties prenantes rendant parfois difficile même pour les équipes utilisatrices de savoir vraiment comment le montage financier a été réalisé. Toutes soulignent les difficultés.

L'ensemble des équipes est également d'accord sur un point : cette activité engendre une  consommation en temps très importante, que ce soit pour la préparation, pour les séances ou la remise en état du laboratoire. C'est à mots couverts ce que l'équipe du CHU de Limoges a avancé comme explication pour la mise entre parenthèses actuelle de leur simulateur.

Tableau 2 : Etat des lieux de l’enseignement par simulation en France en 2008 (Résultats d’une enquête téléphonique réalisée dans la semaine 37/2008 )

Abréviations : SM = Sim Man ; RAS = Resusci ann Simulator ; KS= Kelly Simulator ;

SB =Sim Baby ; FMC = Formation Médicale Continue ; DAR = Département Anesthésie Réanimation ; MCS = Médecins Correspondants de SAMU

C.I.T.E.R.A. = Centre d’Instruction Technique d’Enseignement de Réanimation de l’Avant

S.I.M.U. = Soins Infirmiers en Médecine d’Urgence

A = Adulte E = Enfant N = Nourrisson

|Lieu |ANGERS |CRETEIL |DIJON |

|Type de mannequin |1 SM |1 SM |1 SM 2 RSA A. E. N. |

| |1 SB | | |

|Type de formation |AR FMC et internes et externes |Fac D3 à T2 |Fac med dentistes |

| | |FMC urgentistes | |

|Laboratoire simulation|Inauguration dans 1 mois |NON |Travaux recherche |

|Personnel dédié |NON projet mi temps |NON |1 médecin SAMU en % etp |

|Volume des formations |25/30h /an |1/2j /sem |10h/ mois |

|Appartient à |DAR |Faculté |chu |

|Financement |Sponsoring total |Faculté |CHU / CESU budget t2a |

|Lieu |Clermont Ferrand |G.I.M.E. |GRENOBLE |

|Type de mannequin |1 SM |1SM |1 SM |

| | |1 RAS A E N |1 KS |

|Type de formation | Soins dents sous AG |FMC tous les personnels urgences |Fac T5 DC2/3/4 |

| | | |FMC AR et Urgentistes |

|Laboratoire simulation| |Oui Laboratoire Mobile |NON en cours |

| |oui | | |

|Personnel dédié | |Oui Médecins et Techniciens |NON 2 médecins affectés |

| |non | | |

|Volume des formations |4 j / an |10j/an =>100j /an en 2009 |30 demi journées/an |

|Appartient à |Faculté |Privé |CESU |

|Financement |faculté |Fonds Propres |Pôle formation |

|Lieu |KB |LILLE |LIMOGES |METZ ARMEES |

|Type de mannequin | SM SB SM prévu |METI |ABANDONNE |1 SM |

| | | | |2 KS |

|Type de formation |AR Urg Généralistes |AR Urgences DESAR |Pourquoi ? |Stages militaires M + I + 2 A + |

| | | |Manque de temps |forces spéciales |

|Laboratoire simulation|En projet |NON |Pas de personnel dédié |oui |

|Personnel dédié |NON |NON | |1 ETP |

|Volume des formations |40/50 j/an |10j/an augmentation | |13 stages 12h |

| | |prévue | |3 stages 12 h |

|Appartient à | |Faculté | |CITERA |

|Financement |Faculté Mapar |Faculté | |Armées |

|Lieu |MULHOUSE |MONTAUBAN |NICE |

|Type de mannequin |1 SM V1 + 1 RAS Adulte |1SM V2 |3 SM |

| |1RAS Enfant + 1RAS Nourr | | |

|Type de formation |IFA IFAS IFSI |Scenarii validé CPHAR |Fac |

| |DU SIMU |TC grave /Drain/ACR | |

|Laboratoire simulation|Non |NON en projet |Oui |

|Personnel dédié |Non Personnel CESU |NON personnel CESU |Oui dont un technicien |

|Volume des formations |Sert ts les jours 5j / sem |½ j par mois pour DESC Dabadie | |

| | |interrégion | |

|Appartient à |CESU |CESU |Faculté de Médecine |

|Financement |CESU depuis 2 ans |Hôpitaux |Conseil Régional |

|Lieu |REIMS |ROUEN |

|Type de mannequin |2 SM dont 1 seul sert à la fois |1 SM |

|Type de formation |Faculté Médecine |ES internes anesthésie + FMC |

| | |EES IADE |

|Laboratoire simulation |Oui |NON en Projet |

|Personnel dédié |NON 2 médecins |NON mais seuls 2 PH s’en occupent |

|Volume des formations |½ j /sem |Internes 2 ap midi / mois |

| | |Fac : 2 sessions /an |

|Appartient à |Faculté |DAR |

|Financement |Faculté |FAC + HOPITAL |

|Lieu |VERDUN |STRASBOURG |

|Type de mannequin |1 SM |1 SM |

|Type de formation |MCS |SAMU/SMUR interne anesthésie |

| |Personnel SAU SAMU | |

|Laboratoire simulation |artisanal |NON en projet |

|Personnel dédié |NON 3 médecins et des IDE |NON |

|Volume des formations |MCS 4 *2j |A la demande 15 j/an |

| |Personnel SAU SAMU 3 j | |

|Appartient à |ARH ? pour MCS |CESU |

|Financement | |Faculté / CESU |

Projet du laboratoire de simulation UHP-Faculté de Médecine-CESU

1 L’état des lieux

Etat des lieux de la formation pratique en anesthésie réanimation et en médecine d’urgence :

Cet enseignement existe déjà bien évidemment et les services d’anesthésie comme ceux de réanimation, du S.A.U. (Structure d’Accueil des Urgences) et du C.E.S.U., ainsi que la faculté de médecine sont équipés pour mener à bien cette mission. Tous possèdent des mannequins non informatisés d’entraînement à la pratique de la réanimation cardio-pulmonaire, des têtes d’intubation, des bras de perfusion, puis en fonction des besoins spécifiques, chaque service a acquis des moyens d’entraînement plus sophistiqués , tête d’intubation difficile , mannequins de traumatologie, et aussi en fonction de l’avancée des technologies mannequin informatisé qui parle respire , possède une gamme très étendue de bruits respiratoires à ausculter, ainsi que l’auscultation des bruits cardiaques , peut être trachéotomisé, ou drainé au niveau thoracique, perfusé en périphérie ou en voies centrales ou en kit intra osseux .

Cette gamme étendue de gestes permet de réaliser des formations telles que :

Réanimation cardio-pulmonaire de base

Réanimation cardio-pulmonaire médicalisée

Formation à l’intubation

Formation à l’intubation difficile

Gestion des traumatismes ouverts ou fermés des différents segments osseux

Gestion des voies aériennes

Ventilation au bouche à bouche, bouche à nez, bouche à bouche et nez, ventilation au B.A.V.U (Ballon Auto Remplisseur à Valve Unidirectionnelle)

Drainage thoracique

Voies veineuses

A côté de sa mission institutionnelle au sein du C.H.U. (Centre Hospitalier Universitaire), que sont les A.F.G.S.U. (Attestation de Formation aux Gestes et Soins d’Urgence), le CESU 54 avec les équipes du S.A.U., du S.A.M.U et des réanimations participe depuis plusieurs années déjà à des formations sur des thématiques ciblées :

F.A.E. (formation d’adaptation à l’emploi) des conducteurs de S.M.U.R. (Structure Mobile d’Urgence et de Réanimation)

F.A.E des P.A.R.M. (Permanencier Auxiliaires de Régulation Médicale)

Ateliers de pratiques en gestes et soins d’urgence dans le cadre de la C.M.U et du (Capacité de Médecine d’Urgence) et du D.E.S.C. (Diplôme d’Etude Supérieure Complémentaire) de Médecine d’Urgence

Ateliers de pratiques en gestes et soins d’urgence dans le cadre du D.E.S.C. de médecine du sport

Ateliers de pratiques en gestes et soins d’urgence dans le cadre du D.E.S.C.

Ateliers de pratiques en gestes et soins d’urgence dans le cadre de F.M.C. (formation médicale continue) de médecine générale, de médecine du travail, des équipes médicales et paramédicales de l’I.N.R.S.(Institut National de Recherche et Sécurité) , du S.A.U. et du S.A.M.U.

C’est dans ces formations orientées , pour des petits groupes d’étudiants en général entre 25 et 3O personnes maximum que l’utilisation des simulateurs trouve une place de choix.

Les C.E.S.U. ont également des missions institutionnelles de recherche en pédagogie d’enseignement des soins d’urgence, domaine dans lequel à ce jour le champ d’application est grand ouvert et certainement très prometteur.

En anesthésie-réanimation, l’utilisation de mannequins est beaucouplus développée. Elle concerne les étudiants hospitaliers et les DES d’Anesthésie-Réanimation pour la réanimation cardio-pulmonaire avancée. Elle est également utilisée pour l’apprentissage de techniques d’intubation difficile.

Rapidement la nécessité de gérer plus que des gestes s’est imposée, la prise en charge d’un arrêt cardiaque est l’exemple type pour illustrer notre propos :

Le déroulement parfaitement standardisé de cette réanimation appelle une fois les gestes techniques à réaliser maîtrisé isolément par les élèves, à travailler leur ordre et la maîtrise du travail en équipes. Ce type de travail peut être répété à l’infini dans différentes situations avec des environnements plus ou moins hostiles et du personnel en nombre et en qualité variable, les mannequins permettant les gestes techniques sophistiqués. Les scenarii deviennent de plus en plus réalistes et sophistiqués et ainsi depuis presque 5 ans le C.E.S.U. 54 travaille des scenarii pour les équipes du SAMU, des médecins du travail, des équipes de l’I.N.R.S., faisant intervenir avec leur matériel habituel et dans les conditions les plus proches de la réalité, côte à côte les I.D.E., médecins, puis équipes complètes du SAMU qui interviennent en renfort, de façon à parfaire l’ergonomie des équipes.

Un problème subsiste malgré tout, la rentabilité, en effet outre une préparation minutieuse des scenarii qui doivent être écrits jusque dans les moindres détails, puis il faut tester pas à pas la réalisation des différentes étapes afin que celles-ci soient non seulement réalistes mais réalisables par l’opérateur qui est à la télécommande du mannequin, en effet tout n’est pas possible avec ce type de mannequin. De plus il faut un animateur en salle qui orientera les élèves quand il n’est pas possible de réaliser certaines phases, et des évaluateurs qui auront des grilles très complètes pour suivre les faits et gestes attendus chez les candidats. Toutes ces personnes doivent connaître le scénario par cœur et s’adapter au fur et à mesure aux réactions des candidats.

Résultats de notre expérience :

Gestion des équipes SAMU :

Ecriture de scénario : simple de type A.C.R.

Test du scénario

Total : 1heure x 4 scénario = 1 matinée de préparation

Puis le lendemain :

4 équipes du SAMU convoquées 1 par 1 toutes les deux heures

Mise en place du cas clinique, grimage mannequin installation environnement : 20 mn

Evaluation : 20 à 30 mn

Débriefing : 3 à 20 mn

Remise en état de la salle

Personnel nécessaire :

Création et test 2 personnes IDE et Médecin habitués

Evaluation :

1 personne à la télécommande

1 personne qui anime en salle

Ces deux mêmes personnes préparent la scène auparavant

Et 1 examinateur par personne testée ayant des grilles d’évaluation adaptées au cas clinique

Total 5 personnes pour en tester 3 toutes les deux heures

Une nécessité là aussi s’est imposée, nous n’avions pas les moyens de travailler avec 3 évaluateurs qualifiés et la vidéo est venue rapidement compléter notre travail. Cela présente bien des avantages, observateur neutre et impartial, elle permet de repasser aux élèves les films de leurs exploits qui sont incontestables, et qui leur permettent de s’auto évaluer et de s’auto critiquer. Nous avions donc gagné deux évaluateurs mais perdu un filmeur. Cependant il est possible de coupler les fonctions de filmeur et d’animateur.

Limites du système :

Nous travaillons sur Resusci Ann simulator, une version qui est donnée comme étudiée pour la formation des infirmiers , cependant il est équipé des bruits respiratoires et cardiaques à un niveau très développé, ce qui permet de l’utiliser pour tous niveaux de formation.

Les limites rencontrées tiennent bien sûr à l’aspect mannequin, à sa peau qui est froide, à l’aspect figé des traits, cependant le contexte, la pression mise par l’animateur permet très facilement d’oublier complètement cet aspect des choses et l’étudiant se prend totalement au jeu , parfois même un peu trop. Des confrères ont rapportés, une dépression chez une élève anesthésiste qui avait échoué sur une simulation d’hyperthermie maligne per anesthésique. C’est l’occasion pour nous de rappeler un principe de base en matière d’enseignement à savoir, l’histoire ne doit jamais se terminer mal pour la victime.

Une difficulté est liée à la voix monocorde de la machine , qui ne sait répondre que par oui et non aux questions, ce type de réponse peut cependant permettre un interrogatoire assez poussé si l’animateur comble les difficultés liées à ce type de dialogue.

La sonorisation du mannequin est cependant possible, une prise de micro est prévue sur le dispositif mais il faut trouver un système en dehors du provider pour répondre à cette question. L’idéal serait un micro oreillette qui permettrait de dialoguer à la place du mannequin par micro HF.

La manipulation de la télécommande nécessite une grande habitude pour naviguer rapidement entre les différents items proposés et surtout s’adapter en temps quasi réel aux réactions des candidats. Il faut une grande dextérité et une grande maîtrise pour passer de la tension à la respiration, changer une fréquence générer de nouveaux bruits, répondre aux questions posées par les apprenants qui sont dans nos scénarii deux ou trois au maximum.

Des scenarii préprogrammés sont possibles, il faut les créer, cela prend du temps, même s’il existe des banques de données. Ceux si sont forcément beaucoup plus simplistes, de type binaire, ne tiennent absolument pas compte des réactions propres et de la vitesse d’exécution des candidats. Cela nuit parfois à leur crédibilité, mais ils ont à l’inverse, l’avantage d’être reproductible soit pour s’entraîner à refaire une situation mal réussie , soit pour faire l’évaluation de plusieurs candidats sur un même sujet d’examen.

Des fonctions, devenues maintenant courantes dans le monitorage d’une victime n’existent pas. Ainsi il n’est pas possible sur ces modèles de monitorer la saturation en oxygène, ni la capnographie, ni la température, il faut donc pallier à ce manque soit par des indications à l’aide post it, soit confier cette mission, une de plus, à l’animateur filmeur .

Le filmeur se sert d’un caméscope et c’est lui qui choisit ses angles de prises de vue, certaines situations peuvent se suffire d’un plan fixe sur pied, libérant ainsi une fonction qui peut être utile ailleurs. Ce type de prise de vue est cependant insuffisant pour se focaliser sur des phases particulières que l’on souhaite mettre en exergue dans certains scenarii. De plus la qualité de la prise son laisse parfois à désirer et l’on se prive ainsi des réactions à chaud des élèves qui sont très révélatrices de leur degré d’implication dans les cas cliniques.

2 Les problèmes

Créer un environnement propice à la simulation :

A l’heure actuelle , nous travaillons dans des salles de travaux pratiques standard servant aussi bien pour des formations pratiques que théoriques ce qui oblige à tout installer lorsque nous envisageons une formation spécifique sur le simulateur. C’est une perte de temps non négligeable. Nous avions bien dans un premier temps essayé de dédier une salle à ce type d’enseignement mais, nécessité de place oblige, les salles doivent aussi servir pour d’autres formations et le simulateur confondu par les étudiants avec un mannequin basique a souffert d’utilisations inadaptées, pour ne pas dire de vandalisme de la part d’étudiants joueurs.

C’est un des aspects fondamentaux des simulateurs, leur degré de sophistication, ne permet plus de confier leur manipulation à une personne non formée. Celui qui est aux commandes doit avoir une formation spécifique. Les étudiants doivent avant de pouvoir s’en servir savoir comment on prend une tension, savoir où l’on peut prendre le pouls, savoir où l’on installe le saturomètre, savoir quels sites sont exploitables pour la cricothyroïdotomie ou le drainage thoracique, savoir qu’on ne peut pas faire de bouche à bouche dans un mannequin bourré d’électronique tout cela sous peine d’entraîner de graves dysfonctionnements parfois irréversibles.

3 Le projet

La faculté de médecine de Nancy, sous l’impulsion du département d’anesthésie tout particulièrement intéressé par le développement d’un tel laboratoire va prendre contact avec le centre d’enseignement de soins d’urgence pour créer un partenariat entre la faculté d’une part et le S.A.M.U. (Structure d’Aide Médicale Urgente), le S.A.U. (Service d’accueil des Urgences), les services de réanimation médicale et le service d’anesthésie réanimation.

1 Aspects matériels

1 Les locaux

La conception d’un laboratoire intègre toutes ces dimensions et bien d’autres encore :

Nécessité d’un lieu dédié, à accès limité aux seules personnes formées à la manipulation et aux contraintes liées au simulateur.

Environnement spécifique permettant de recréer de façon simple des situations telles qu’une chambre de malade, une salle de bloc opératoire, l’intérieur d’un véhicule de transport de malades, l’intérieur d’un véhicule accidenté, la liste n’étant pas limitative. La possibilité de déplacer le simulateur est toujours envisageable avec les risques inhérents au déplacement d’un tel dispositif qui s’il n’est pas fragile dans des conditions d’utilisation optimisées, n’est tout de même pas adapté pour être transporté à tout bout de champ.

Cette salle laboratoire est elle-même contiguë à une salle de régie, dont elle est séparée par une vitre sans tain. Dans la régie sont disposés :

• L’ordinateur de pilotage du simulateur, c’est à partir de son écran tactile et de son clavier que sous forme filaire sur le modèle Sim Man et par Wi Fi sur SimMan 3 G on commande en temps réel le déroulement du scénario et que l’on s’adapte aux réactions des apprenants. Une personne est à ce poste clé, elle connaît bien entendu le story -board par cœur, a une vision sur la salle à travers la vitre sans tain, entend les réactions des étudiants et est en relation par casque de micro HF avec l’animateur dans la salle. Chaque étudiant est, soit doté individuellement d’un micro HF, soit il existe un micro d’ambiance de bonne qualité dans le laboratoire. Le laboratoire est doté de deux à quatre caméras vidéo orientables depuis une table de mixage et éventuellement un caméscope sur pied peut être rajouté pour des plans précis particuliers.

• La régie son : il s’agit d’une table mixage qui pourra permettre de diriger les prises vers l’une ou l’autre des destinations souhaitées et de les renvoyer vers la salle de débriefing.

• La régie image : Pièce délicate dans le projet, il faut qu’elle permette de sélectionner les prises de vues à partir des caméras installées dans la pièce laboratoire et de renvoyer les plans intéressants du point de vue didactique vers la salle de débriefing. Plus les tâches automatisées par cette table de mixage sont importantes, et plus le coût du dispositif grimpe. Il faut donc trouver le juste équilibre, entre une table dont le prix pharaonique permet à un non professionnel de l’image d’ avoir des cadrages automatisés sur certains plans particuliers comme la tête du mannequin , ou le site de prise de tension artérielle, la possibilité d’automatiser certains zooms particulièrement intéressants comme le site de ponction veineuse , ou le site d’injection et des tables de mixage de bas prix qui si elles vont prendre en compte ces fonctions nécessiteront de le faire manuellement, rendant aléatoire la recherche de la zone à filmer et le zoom, dans les temps impartis par l’action que l’on veut montrer tout particulièrement. Dans un cas comme dans l’autre, une deuxième personne en régie doit gérer ces deux tables de mixage.

Exemple de salle de laboratoire de simulation : Nice

Avec l’aimable autorisation du Dr JP FOURNIER

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Figure 3 : Exemple de plan de laboratoire de simulation (ici celui de Nice).

Pour chaque laboratoire il faut idéalement au moins :

-Une salle d’environ 25 m2, équipée des gaz médicaux, d’un lit médicalisé et /ou d’un brancard, d’un chariot d’urgence, d’espaces servant à disposer le matériel nécessaire à la séance (respirateur, contrepulsion, planche à masser, table d’anesthésie…)

-Une régie de 6 m2

-Des espaces de rangement pour l’ensemble des matériels médicaux, dispositifs qui servent à alimenter les différents cas cliniques de préférence jouxtant le laboratoire avec un accès direct permettant le réarmement et l’entretien de la salle. Le volume de rangement doit atteindre 100 m2 pour 3 salles, il doit être équipé de l’eau courante pour la maintenance.

-Une salle permettant le « debriefing » du cas simulé dans laquelle un vidéo-projecteur permet soit de visualiser en direct la simulation soit de revoir une séquence enregistrée.

Accueilli dans le cadre de séances programmées par la faculté ou sur rendez vous pour les autres groupes, l’étudiant devra avoir accès à un vestiaire sécurisé pour y déposer ses affaires personnelles.

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Figure 4 : Installation du mannequin en situation (Reims Pr Léon)

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Fig 5 : Régie technique permettant l’observation par les apprenants à travers une vitre sans tain.

Vue Ht : Station contrôle mannequin et régie son.

Vue Bas : Régie vidéo

(Photos labo Reims Pr. A Léon)

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Figure 6 : Caméras fixes et mobiles (laboratoire Reims Pr A.Léon)

2 Les mannequins :

Choix des mannequins Laerdal :

Le choix des simulateurs a été relativement aisé compte tenu du cahier des charges. Deux firmes non concurrentes se partagent le marché français, nous évoquerons simplement le simulateur de chez METI, adapté à la maîtrise des voies aériennes et à la simulation pharmacologique, qui garde son intérêt pour la formation des personnels d’anesthésie mais qui ne résiste pas à l’analyse financière face à ses concurrents de chez Laerdal . En fait le choix s’est plutôt fait entre les différentes possibilités offertes par la gamme Laerdal et en tenant compte de l’adossement du laboratoire au CESU 54 déjà dotée de mannequins de formation des gammes inférieures à ceux qui vont être acquis :

• Resusci Ann (adulte enfant et nourrisson) : mannequins basiques non informatisés destinés à l’entraînement des personnels à la ventilation artificielle et au massage cardiaque externe

• Tête d’intubation

• Bras de perfusion

• Tronc pour voies centrales (SAMU 54)

• Crash Kelly Mannequin intubable doté de multiples simulation de plaies et brûlures peu fragile parfaitement adapté aux formations sur le terrain qui présente l’avantage de pouvoir être lesté ce qui rend les mises en situation très plausibles

• Resusci Ann Simulator : mannequin dédié aux formations des personnels infirmiers, il est intubable, respire avec un système de réserve d’air qu’il faut alimenter par une pompe à pied ce qui limite son autonomie à environ 15 minutes ; il est perfusable sur un de ses bras, est auscultable à la fois pour les bruits respiratoires et cardiaques. Il est en outre doté d’un système de brassard qui permet de prendre une tension stéthacoustiquement ce qui en fait un outil d’évaluation très intéressant pour l’apprentissage des élèves des écoles de santé à cet exercice. Enfin il est également possible de s’entraîner unilatéralement à la pose de drain thoracique ainsi qu’à la cricothyroïdotomie percutanée d’urgence.

Ce mannequin se pilote à l’aide d’une télécommande manuelle de type télécommande d’appareil vidéo , dont l’ergonomie nécessite un personnel parfaitement entraîné pour sa manipulation mais qui permet cependant de réaliser des scénarii tout à fait intéressants . Un mode de programmation d’une série d’action enchaînées est possible sur un PC séparé qui sera alors relié au simulateur.

De plus le mannequin est capable de dire oui/non et d’émettre des cris, des pleurs, des bruits de vomissements assez réalistes

Le mannequin est défibrillable sur des zones spécifiques, il peut également être relié à un monitorage du cardioscope nécessitant d’apporter un matériel spécifique indépendant

Ce qu’apportent les simulateurs réalistes informatisés de type Sim Man puis plus récemment Sim 3G

Le simulateur Sim Man apporte en complément de Resusci Ann simulator :

Un compresseur qui permet d’améliorer les performances d’autonomie en ventilation mais va aussi permettre d’alimenter des vannes pour le gonflage de la langue et du pharynx, l’obturation des voies aériennes. La bascule du cou et le blocage de la mandibule rendant l’intubation impossible

L’intubation est complétée par une arborescence trachéobronchique jusqu’à la troisième génération permettant l’entraînement à la fibroscopie bronchique.

Le drainage thoracique est présent de façon bilatérale

L’abdomen est auscultable

La vessie complétée par un appareil génito-urinaire masculin ou féminin peut être sondée

Le simulateur est relié à une interface PC permettant sur un grand écran cette fois d’avoir accès aux différentes fonctions et de les faire varier soit en temps réel en s’adaptant au travail de l’élève et à sa vitesse de progression soit en programmant des scénarii que l’on peut d’ailleurs aller chercher dans une base de donnée fournie et alimentée grâce à un club utilisateur des forums sur le site du fournisseur. De plus un écran monitorage permet de suivre en temps réels les différentes constantes du patient et offre également la possibilité d’appeler des examens complémentaires tels que radiographies , ECG, Gaz du sang, biologie à la condition d’avoir alimenté la base de données préalablement .

Enfin Sim Man possède toute une gamme de phrases permettant d’envisager une amorce de dialogue avec l’étudiant mais il est possible de le rendre encore plus réaliste en le faisant parler grâce à une prise micro et un opérateur caché.

Sim 3G : Au moment où nous écrivons ces lignes le produit ne nous a été présenté que sous forme de film sa commercialisation étant imminente

Libéré des contraintes filaires et pneumatiques, SIM 3G offre les mêmes possibilités technologiques améliorées sur un certain nombre de points

L’oculomotricité est pilotée au lieu de prothèses interchangeables

Le mannequin cligne les yeux ce qui donne un rendu de vivant tout à fait saisissant

Il émet des larmes

Il peut présenter de sueurs sur son front

Il peut présenter des saignements à différents sites

Il peut en plus des sons de vomissements rejeter réellement le contenu de la poche gastrique

Mais surtout grâce à un analyseur intégré de code barre il reconnaît les médicaments injectés de même que la dose injectée ce qui va grâce à des algorithmes sophistiqués induire des modifications des constantes vitales ad hoc.

Enfin il possède un « auto mode » qui est un ensemble de modifications associées des constantes physiologiques déclenchés par la genèse d’une situation clinique donnée, ce qui aux dires de l’équipe Laerdal rend le simulateur quasi autonome puisqu’il n’est presque plus nécessaire de programmer des situations c’est le simulateur lui même qui va s’adapter au fur et à mesure des gestes réalisés ou non par l’étudiant.

Notre choix se portera donc sur SIM MAN et SIM 3G parce qu’ils sont l’évolution de modèles que nous connaissons bien et dont la maîtrise technologique et de maintenance est déjà acquise.

Ils vont permettre de réaliser des enseignements dans des domaines que nous n’avions explorés que du bout des doigts comme la séméiologie, mais également nous donner la possibilité de poursuivre dans le domaine de la simulation .

Notre choix a été également un choix stratégique puisque l’étudiant sera formé sur les différents mannequins avant d’être mis en situation sur cette technologie, la transition se faisant sans grandes difficultés vers le modèle le plus évolué. A l’inverse toute situation non maîtrisée sur le simulateur ramènera le candidat à un entraînement sur les mannequins plus basiques afin de ne pas congestionner le laboratoire, une des raisons de l’association du laboratoire avec le CESU déjà équipé de ces outils de travail.

Par contre dans un premier temps, nous avons renoncé à nous équiper de leurs équivalents que sont SIM BABY, un mannequin de prise en charge d’un nourrisson et le tout nouveau SIM NEW B simulateur des 10 premières minutes après la naissance qui en plus des items déjà cités chez l’adulte convulsent et cyanosent, permettent la pose de dispositifs intra osseux. Quant à Sim New B il possède un ingénieux système de cordon pulsatile qui permet la catheterisation en urgence.

Le mannequin d’accouchement à pour sa part été abandonné à la vente chez ce fournisseur, peut être un modèle plus réaliste encore verra t-il le jour par la suite.

Quoi qu’il en soit, tous ces matériels se rapprochent de plus en plus de la réalité au prix d’un envahissement informatique, ce qui les rend forcément plus fragiles et notre conception des séances de travaux pratiques s’en trouve modifiée.

Il n’est plus question de poser ces simulateurs n’importe où, de les déplacer à tout bout de champ dans leurs valises jusqu’à plusieurs fois par jour, de les martyriser. Si les gestes techniques possibles sont de plus en plus nombreux, il a fallu renoncer à certaines pratiques comme le bouche à bouche , non pas qu’il ne soit plus techniquement possible mais parce qu’il génère de la vapeur d’eau dans l’arbre respiratoire ce qui risquerait à terme de dégrader l’informatique . Pour les mêmes raisons l’utilisation d’aérosol est proscrite. Cela génère d’ailleurs des difficultés pour les apprenants déjà formés à l’utilisation des générations de mannequins antérieures et qui ne voient pas toujours la différence avec leurs évolutions informatisées.

Pour toutes ces raisons mais également pour s’entourer de l’outil pédagogique indispensable à la réalisation d’une séance de simulation qu’est le débriefing vidéo, un environnement de type studio de télévision s’impose.

3 Le personnel

Personnel dédié :

Technique :

Si les simulateurs sont livrés avec une mise en main et une formation à leur utilisation, il n’en est rien pour l’environnement du laboratoire, installation de la vidéo, de la sono et de leurs tables de mixage respectives, gestion des pannes, rapidement la nécessité absolue de la présence d’un technicien capable de gérer cet environnement s’est imposée aux équipes qui en sont déjà dotée, le quota de temps reste à définir.

La manipulation du simulateur  et l’entretien quotidien du simulateur et de son environnement

Elle doit être faite par un personnel spécifiquement formé à cette tâche, la formation étant assurée par Laerdal.

Deux options sont ensuite possibles soit le manipulateur obéit en temps réel à des ordres qui lui sont donnés par un médecin qui est en relation avec lui en présence physique ou depuis la salle par un micro oreillette, soit il est lui même compétent en sciences de la santé, médecin ou infirmier et réalise l’ensemble des deux tâche simultanément. Dans les laboratoires existants, les deux solutions sont exploitées en fonction des types de formation notamment, il est possible d’alléger le dispositif lors du déroulement de scénarii préprogrammés.

La manipulation des tables de mixage vidéo et sons nécessite quant à elle une formation à part et un personnel compétent dans ce domaine. La tâche peut être éventuellement confiée aux équipes qui pilotent le mannequin, dans ce cas il faut du matériel plus coûteux intégrant des fonctions d’automatisation de recherche de certains plans de cadrage des plans qui sont trop complexes à acquérir pour du personnel non professionnel dans ce domaine particulier ou qui rendraient cette tâche trop longue pour être compatible avec la prise de vue du travail des apprenants

L’entretien de la salle et du simulateur proprement dit comprend :

La vérification des voies aériennes et leur éventuel remplacement

Le changement des ballonnets simulant les pneumothorax

La vérification et l’éventuel changement des voies d’abord veineux ainsi que leur mise en œuvre avec du faux sang,

La vérification des branchements électroniques de la sono de la vidéo

La préparation des médicaments, perfusions, et dispositifs médicaux nécessaires à la formation envisagée

La remise en état du mannequin et de la salle à la fin de chaque séance

Les commandes du matériel de remplacement

Personnel pouvant être occasionnel :

Un animateur en salle est fondamental pour guider les apprenants, et combler d’éventuelles lacunes des scenarii toujours possibles malgré une préparation minutieuse

Ce personnel peut après une formation à la simulation et à son environnement ne pas nécessairement avoir la connaissance de la manipulation du simulateur et de la vidéo, il peut donc s’agir de médecins formateurs spécifiques chargé d’enseigner un thème particulier dans cet environnement. La constitution d’une équipe d’une vingtaine de personnes qui se partageraient cette tache est préférable au renouvellement de formateur à chaque séance. Accessoirement, ces animateurs pourront à titre personnel profiter de se voir filmés pendant leurs enseignements et ainsi corriger certaines attitudes.

4 Aspects financiers

La création d’un laboratoire de ce type nécessite un investissement conséquent, en effet :

• Outre les simulateurs proprement dits dont le coût avoisine les 60 000 euros pour SIM Man et SIM Baby et 80 OOO euros pour SIM 3 G, il faut les placer dans un environnement propice à leur fonctionnement qu’est le laboratoire.

• Son coût comprend le foncier, une salle de 25 m2 environ séparée par une vitre sans tain d’une régie son et vidéo de 6 m2, une ou des salles de rangement pour alimenter les différents scénarii, ainsi que l’équipement audio et vidéo pour chaque salle avec un renvoi vers une salle plus grande pour le débriefing.

• Le personnel qui s’appropriera le savoir pour le pilotage des simulateurs, que nous avons dimensionnés à deux Equivalent Temps Plein Infirmier.

Ce laboratoire doit également posséder les matériels de formation permettant aux apprenants de refaire des gestes sans bloquer le laboratoire proprement dit , ce matériel est conséquent d’où l’idée de s’adosser à l’actuel CESU qui possède déjà tout ce matériel

2 Projet pédagogique

Après avoir dans un premier temps pris connaissance de son environnement (nous avons déjà développé cet aspect auparavant), l’étudiant sera soit le participant d’une séance de formation, soit il sera en salle débriefing où il pourra suivre le déroulement de la séance que suit un autre groupe et la commenter. Ensuite les élèves échangeront leurs places. Pour cela il faudra qu’ils aient accès à la sonorisation de la salle labo, aux images choisies issues de cette salle et qu’ils aient accès aux mêmes informations que les étudiants, biologie, radiographies, scanner, I.R.M., échographie, écoute d’éventuels liaisons téléphoniques prises par les étudiants vers des avis de médecin traitants ou de spécialistes selon les cas. De plus un plan fixe du monitorage du patient, permet à tout le monde de suivre l’état de santé du patient en temps réel.

1 Formation initiale médicale

1 Premier et second cycles

Les étudiants au nombre de 300 environ par promotion à différentes étapes de leur cursus universitaires dans le domaine de la séméiologie (DCEM 1) puis plus tard sur des thèmes spécifiques dans le cadre des enseignements d’urgence (DCEM 4, module 11).

2 Troisième cycle

Il s’agit de la formation des DES de spécialité, au premier rang desquels les DES d’Anesthésie-Réanimation, au nombre de 60 à Nancy. Seront concernés également toutes les formations en Médecine d’Urgence.

2 Formation initiale paramédicale :

Elle pourrait concerner tous les IFSI au minimum dans le cadre des différents enseignements liés à l’urgence.

3 Formation paramédicale spécialisée (infirmier urgentiste, IADE,…)

Les élèves IADE sont particulièrement concernés, le travail d’anesthésie au bloc opératoire étant spécifiquement un modèle de travail en équipe. Une partie des scénarii médecin peut être déclinés pour des IADE. Une partie des scenarii est destinée à être jouée par une équipe médecin et IADE.

4 Formation continue. Evaluation des Pratiques Professionnelles

La simulation sur mannequin réaliste est un outil privilégié de formation continue et d’évaluation professionnelle. En effet, c’est probablement la seule manière pratique de maintenir les compétences des professionnels pour des situations rares auxquelles ils seront confrontés une à deux fois dans leur carrière. Cette problématique est déjà largement intégrée par l’aviation civile ou militaire.

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