Untersuchungen zum Erlernen der endoskopischen Untersuchung der oberen Atemwege beim Pferd
INAUGURAL – DISSERTATION
zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
(Dr. med. vet.)
vorgelegt von Raphaela Anna Ehrich
(geb. Sokolowski)
Brilon
Wissenschaftliche Betreuung:
1. Professorin Dr. med. vet. Andrea Tipold Klinik für Kleintiere
Vizepräsidentin für Lehre
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover 2. Professor Dr. med. vet. Bernhard Ohnesorge
Klinik für Pferde
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Weitere Fachwissenschaftlerin als Mitglied der Betreuungsgruppe:
Frau Dr. med. vet. Sandra Wissing
Zentrum für E-Learning, Didaktik und Ausbildungsfor- schung
Clinical Skills Lab
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
1. Gutachter: Professorin Dr. med. vet. Andrea Tipold 2. Gutachter: Professorin Dr. med. vet. Christiane Pfarrer
Tag der mündlichen Prüfung: 06. Mai 2021
Dieses Projekt wurde im Rahmen einer Förderung über das Bund-Länder-Pro- gramm „Qualitätspakt Lehre“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt.
Meiner Familie
in Liebe und Dankbarkeit
„Sie müssen nur den Nippel durch die Lasche ziehen Und mit der kleinen Kurbel ganz nach oben drehen
Da erscheint dann auch ein Pfeil Und da drücken Sie dann drauf Mal sehen, da geht der Bauch schon auf“
(Mike Krüger, 1980)
EHRICH, R., TIPOLD, A., OHNESORGE, B. u. S. WISSING
Entwicklung eines Endoskopie Simulators und Implementierung in einer Summer School (Teil 1)
Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 2021 (in Begutachtung)
EHRICH, R., TIPOLD, A., OHNESORGE, B., EHRICH, F., LÜPKE, M., u. S. WIS- SING
Endoskopie der Atemwege beim Pferd - Integration eines Endoskopie Simulators in der veterinärmedizinischen Lehre (Teil 2)
Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 2021 (in Begutachtung)
Auszüge aus der vorliegenden Arbeit wurden als Kongressbeiträge veröffentlicht:
SOKOLOWSKI, R., TIPOLD, A., OHNESORGE, B. u. S. WISSING
Development and application of an endoscopy simulator in peer group education and comparison with other teaching formats
General Assembly EAEVE, 01.06.2018
EHRICH, R., TIPOLD, A., OHNESORGE, B. u. S. WISSING
Development of an endoscopy simulator for peer group education and implementa-
1 Einleitung ... 1
2 Literaturübersicht ... 4
2.1 Einsatz der Endoskopie in der Tiermedizin ... 4
2.2 Vermittlung praktischer Fertigkeiten in der Tiermedizin ... 5
2.2.1 Verwendung von Simulatoren ... 6
2.2.2 Einsatz von Additiver Fertigung in der tiermedizinischen Lehre ... 9
2.2.3 Selbstwirksamkeitserwartung ... 10
3 Material und Methoden ... 12
3.1 Studiendesign ... 12
3.2 Endoskop ... 14
3.3 Entwicklung des Simulators „Endoskopie Simulator I“ ... 14
3.3.1 Evaluation des Simulators „Endoskopie Simulator I“ ... 15
3.4 Einsatz des „Endoskopie Simulator I“ im Rahmen der klinischen Rotation ... 18
3.4.1 Vorerfahrungen ... 18
3.4.2 Lehrformate und Training ... 18
3.5 Abtestat ... 19
3.5.1 Entwicklung des „Endoskopie Simulator II“ für das Abtestat ... 20
3.5.2 Aufbau des „Endoskopie Simulator IIa“ ... 20
3.5.3 Aufbau des „Endoskopie Simulator IIb“ ... 25
3.5.4 Evaluation des Simulators „Endoskopie Simulator II“ ... 26
3.5.5 Objektive Ermittlung des praktischen Trainingserfolges ... 26
3.5.6 Befragungen zur Handlungssicherheit und zum subjektiven Trainingserfolg ... 28
3.5.7 Ermittlung des theoretischen Trainingserfolges ... 28
3.6 Datenschutz ... 29
3.7 Auswertung ... 29
4 Manuskripte ... 30
5 Übergreifende Diskussion ... 88
6 Zusammenfassung ... 99
7 Summary ... 103
8 Literaturverzeichnis ... 106
9 Anhang ... 119
9.1 Anhang zum Manuskript I ... 119
9.2 Anhang zum Manuskript II ... 124
Danksagung ... 142
Symbol
p Irrtumswahrscheinlichkeit
® registrierte Warenmarke
™ unregistrierte Warenmarke
Abkürzungen
BMBF Bundesministeriums für Bildung und Forschung CSL Clinical Skills Lab
DLP Digital Light Processing (Fertigungstechnik)
EAEVE European Association of Establishments for Veterinary Education et al. et alii = und andere
FERTHIK II Projekt: Vermittlung von tiermedizinischen klinischen Fertigkeiten und Implementierung von Ethik in der Tiermedizin
FDM Deutsch Schmelzschichtung, Fused Deposition Modeling (Fertigungstech- nik)
HF Hochfrequenz (englisch high frequency) MC-Test Multiple Choice Test
n Stichprobengröße
p Irrtumswahrscheinlichkeit PJ Praktisches Jahr
PLA Polylactid (englisch Poly Lactic Acid)
Sek Sekunde
STL Standard Triangulation Language
TAppV Verordnung zur Approbation von Tierärztinnen und Tierärzten
TiHo Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (University of Veterinary Medi- cine in Hannover, Foundation)
VR Virtuelle Realität (englisch Virtual Reality)
1 Einleitung
Für den Berufseinstieg von TierärztInnen hat die European Association of Establish- ments for Veterinary Education (EAEVE) die sogenannten „Day One Competences“
formuliert. Diese theoretischen und praktischen Kompetenzen sollen die TierärztIn- nen am ersten Tag ihrer praktischen Tätigkeit vorweisen können (EAEVE 2019). Die formulierten Kompetenzen wurden darüber hinaus vom Royal College of Veterinary Surgeons (RCVS) kommentiert und konkretisiert (RCVS 2015). Als praktische Fer- tigkeit wird unter dem Punkt 32 „Use diagnostic techniques and use basic imaging equipment and carry out an examination effectively as appropriate to the case“
(RCVS 2015) im beigefügten Kommentar neben der Ultrasonografie und dem Rönt- gen auch die Endoskopie genannt. Das RCVS zählt dazu den Umgang mit dem Ge- rät, die Durchführung der Untersuchung und die Interpretation der Befunde.
In Deutschland wird das Studium der Tiermedizin durch die Tierärztliche Approbati- onsverordnung (TAppV) geregelt, um eine gleichbleibend hohe Qualität der studen- tischen Ausbildung an allen deutschen Standorten zu gewährleisten. Zuletzt wurde die TAppV im Jahr 2016 aktualisiert. An der Stiftung Tierärztliche Hochschule Han- nover (TiHo) wird das Curriculum durch die notwendige tiermedizinische Fachdidak- tik (SCHAPER 2016) in den Bereichen von theoretischem Wissen und praktischen Fertigkeiten stetig optimiert, um den Studierenden einen noch besseren Einstieg in den Berufsalltag zu ermöglichen.
Hinsichtlich der Lehre praktischer Fertigkeiten nimmt das Clinical Skills Lab (CSL) des Zentrums für E-Learning, Didaktik und Ausbildungsforschung (ZELDA) an der TiHo einen stetig wachsenden Stellenwert ein und ist – in enger Zusammenarbeit mit den Kliniken der Hochschule - aktiv in die Ausbildung der Studierenden einge- bunden.
Das CSL wurde im Frühjahr 2013 an der TiHo eröffnet und im Rahmen einer Förde- rung von 2012-2021 über das Bund-Länder-Programm „Qualitätspakt Lehre“ des
Seit Eröffnung konnten schon einige Arbeiten zum Aufbau und zur Akzeptanz des CSL (DILLY et al. 2014b; RÖSCH et al. 2014; DILLY et al. 2017; HEIMES et al.
2020) veröffentlicht werden. Außerdem wurden bereits viele Simulatoren für die Ent- wicklung verschiedener praktischer Fertigkeiten entwickelt und im Kursangebot des CSLs etabliert. Dabei umfassten die Simulatoren im Wesentlichen die Tierarten Hund, Kaninchen, Ratte, kleiner Wiederkäuer, Schwein, Rind und Pferd oder sie waren im Bereich der Chirurgie tierartunspezifisch konstruiert, wie beispielsweise die selbstentwickelten und -hergestellten Nahtpads. Des Weiteren wurde in einigen Studien über verschiedene Lehr- und Prüfungsformate publiziert (GIESE et al. 2016;
DILLY u. BAILLIE 2017; DILLY et al. 2017; ENGELSKIRCHEN et al. 2017; MÜLLER 2018). Auch im Bereich der Kommunikation (GAIDA et al. 2016; GAIDA et al. 2021) und der Burnoutprävention (DILLY et al. 2014a; EHRICH et al. 2014) wurden Studien veröffentlicht.
Die vorliegende Dissertation wurde im Clinical Skills Lab der TiHo angefertigt. An die bisherigen Forschungen des CSLs anknüpfend, sollte in dieser Arbeit das oben un- ter den „Day One Competences“ gefasste Beispiel der Endoskopie aufgegriffen wer- den.
In der ersten Studie wurde die Entwicklung eines „Low fidelity“ Endoskopie Simula- tors thematisiert. Dieser Simulator wurde im Anschluss von Studierenden und erfah- renen TierärztInnen evaluiert. In der zweiten Studie wurde der entwickelte „Low fi- delity“ Endoskopie Simulator eingesetzt, um im simulationsbasierten Kleingruppen- unterricht Studierenden des Praktischen Jahres (PJ) Grundlagen der Endoskopie zu vermitteln. Der Kleingruppenunterricht wurde mit dem Lehrformat des Frontalunter- richts verglichen und auf Unterschiede hinsichtlich der Zunahme theoretischen Wis- sens, der Entwicklung praktischer Fertigkeiten sowie der Selbstwirksamkeitserwar- tung überprüft.
Folgende Hypothesen sollten im Rahmen der Arbeit überprüft werden:
1. Der entwickelte „Low fidelity“-Simulator ist geeignet, um in einem simulations- basierten Training grundlegende endoskopische Fertigkeiten zu erlangen.
2. Studierende, die mit einem simulationsbasierten Training auf die endoskopi- sche Untersuchung vorbereitet werden, schneiden bei einer Überprüfung in Bezug auf ihre praktischen Fertigkeiten und ihr theoretisches Wissen besser ab als Studierende ohne simulationsbasiertes Training.
3. Studierende, die mit einem simulationsbasierten Training vorbereitet werden, haben bessere Ergebnisse bei der Ermittlung der Selbstwirksamkeit und der subjektiven Handlungssicherheit als Studierende ohne simulationsbasiertes Training.
2 Literaturübersicht
2.1 Einsatz der Endoskopie in der Tiermedizin
Die Endoskopie ist seit einigen Jahren nicht mehr aus der der Tiermedizin wegzu- denken. Ähnlich wie in der Humanmedizin wird sie als bildgebende Maßnahme zur Diagnostik und Behandlung vieler Erkrankungen eingesetzt (RÖCKEN u.
OHNESORGE 2013). Dabei ist die Nutzung eines flexiblen von einem starren En- doskop zu unterscheiden: Während starre Endoskope in der Tiermedizin besonders für Arthro-, Laparo-, Rhino-, Cysto- und Bronchoskopien eingesetzt werden, finden flexible Endoskope im Gastrointestinaltrakt sowie in den Atemwegen ihre Anwen- dung (JOHNSON u. TWEDT 1977; BREARLEY et al. 1991; KRAFT 1993).
Je nach Tierart variieren Häufigkeit, Einsatz und Art des Endoskops. In der Rinder- praxis werden nahezu ausschließlich starre Endoskope zur Laparoskopie (MEGALE et al. 1956; FRANZ et al. 2000), bei Labmagenoperationen (JANOWITZ 1998), bei Fremdkörperverdacht (GÖTZE 1926) oder zur Theloskopie (HIRSBRUNNER u.
STEINER 1999) eingesetzt. Im Kleintiersektor werden beide Endoskoparten gleich- ermaßen verwendet (BALLAUF u. KRAFT 1993; PADRID 1999). Mit der Entwicklung leistungsfähiger Geräte konnten seit den achtziger Jahren flexible Endoskope im Gastrointestinaltrakt und starre Endoskope in Teilen der Atemwege sowie in den Gelenken genutzt werden (KNEZEVIC u. WRUHS 1977; BREARLEY et al. 1991;
KRAFT 1993). Bei Schweinen und kleinen Wiederkäuern werden Endoskope nur selten in die Untersuchung und Behandlung miteinbezogen. Wegen der kostspieli- gen Anschaffung sind sie als gehobene Ausstattung vorwiegend in Kliniken, aber auch in Praxen im Einsatz.
Bereits im Jahr 1889 wurde erstmalig über die Endoskopie in der Pferdemedizin pu- bliziert, als starre Endoskope im Rahmen der Rhinolaryngoskopie Verwendung fan- den (POLANSKY 1889). Seither werden starre sowie flexible Endoskopen vielseitig in der Pferdemedizin eingesetzt. Zur Spiegelung von Magen und Duodenum werden flexible Endoskope mit einer Arbeitslänge von mindestens 300 cm benutzt (BROWN et al. 1985). Kürzere Arbeitslängen von mindestens 150 cm werden dagegen vor- wiegend für die Atemwege verwendet. In den oberen Atemwegen werden sie
beispielsweise bei der Untersuchung und Behandlung von progressiven Siebbein- hämatomen (COOK u. LITTLEWORT 1974) und Luftsackerkrankungen (COOK et al. 1968; MCALLISTER 1977; OHNESORGE 2010; OHNESORGE u. RÖTTING 2012) angewandt. Auch bei Gaumenspalten (COOK 1974), Polypen (STICKLE u.
JONES 1976) und der Hemiplegia laryngis (DERKSEN et al. 1986; OHNESORGE et al. 1993) werden flexible Videoendoskope eingesetzt. Im Bereich der tiefen Atem- wege finden sie zur Entnahme von Tracheobronchialsekret oder der Rückgewinnung von Bronchoalveolarlavageflüssigkeit Verwendung (DERKSEN et al. 1989).
Die Endoskopie der Atemwege kann beim Pferd in Ruhe oder als Belastungsendo- skopie in Bewegung auf einem Laufband durchgeführt werden (DERKSEN et al.
1986; PARENTE u. MARTIN 1995). Neben dem Einsatz von gängigen transendo- skopischen Instrumenten wird die Endoskopie bei der Behandlung von Erkrankun- gen durch Einsatz von Hochfrequenz-Chirurgie oder Laser ergänzt (SIMHOFER u.
RIEDELBERGER 2002; RÖCKEN u. OHNESORGE 2013).
2.2 Vermittlung praktischer Fertigkeiten in der Tiermedizin
Die Vermittlung praktischer Fertigkeiten erfolgt in der tiermedizinischen Lehre vor- wiegend an den zur Verfügung stehenden Patienten, was bei steigenden Studieren- denzahlen und komplexer werdenden Lehrinhalten zunehmend schwieriger wird.
Aus diesen Gründen wird die Vermittlung praktischer Fertigkeiten im immer größer werdenden Maße durch simulations-basierte Trainings ergänzt, um gute Grundla- gen zu schaffen, die darauffolgend in der Lehre am Patienten vertieft werden.
In 2018 wurden rund 56.500 Tiere im Bereich „Hochschulbildung bzw. zum Erwerb, zur Erhaltung oder zur Verbesserung beruflicher Fähigkeiten“ genutzt (BMEL 2018).
Das macht 2% der insgesamt 2.825.066 im Jahr 2018 eingesetzten Versuchstiere aus. An der TiHo geschieht dies beispielsweise mit klinikeigenen Tieren im Rahmen des Propädeutikunterrichtes im vierten und fünften Semester. Um der Forderung des Tierschutzgesetzes nachzukommen, „Tierversuche […] auf das unerlässliche Maß zu beschränken“ (§7 Tierschutzgesetz) (TIERSCHUTZGESETZ 2020) wird
gegenwärtig vielfach über die Entwicklung und den Einsatz von Ersatzmöglichkeiten geforscht, ebenso in der tiermedizinischen Lehre (JUKES u. CHIUIA 2003).
Die Nutzung lebender Tiere ist neben den aufkommenden ethischen Aspekten auch im Hinblick auf Effektivität und Effizienz kritisch zu hinterfragen (KNIGHT 2007). So ist die Entwicklung einer Routine in Hinblick auf die praktische Fertigkeit notwendig, um Effektivität und Effizienz zu erhöhen, bevor die Fertigkeit in praktischen Übungen am lebenden Tier durchgeführt wird (REZNICK u. MACRAE 2006). Erfolgt die Aus- bildung direkt am lebenden Tier ohne entwickelte Routine, fühlen sich Studierende teilweise den Ansprüchen der gestellten Aufgabe nicht gewachsen (SMEAK 2007).
2.2.1 Verwendung von Simulatoren
Simulatoren werden in der tiermedizinischen Lehre bevorzugt eingesetzt, um den Forderungen des Tierschutzgesetzes zu nachzukommen. Darüber hinaus gibt es weitere Aspekte, die für den Einsatz von Simulatoren sprechen. Nach REZNICK u.
MACRAE (2006) ist der Einsatz von Simulatoren in der Regel kostengünstiger, ins- besondere wenn Fertigkeiten wiederholt geübt werden sollen. Auch im CSL konnte der Nutzen verschiedener Simulatoren bereits bestätigt werden (HILKE et al. 2014;
GIESE et al. 2016; LIN et al. 2016; ENGELSKIRCHEN 2017; GAIDA et al. 2018).
Simulatoren werden in „Low-“, „Mid-“ und „High-fidelity-Modelle“ differenziert (MARAN u. GLAVIN 2003). Dabei zeichnet seine Einfachheit bzw. simple Konstruk- tion einen „Low-fidelity“-Simulator aus. Als Beispiel sei hier das „SimSpay“-Modell genannt, ein Nachbau von Ovar, Uterus und deren Gefäße und Bänder aus Gummi- schläuchen und -bändern (LANGEBAEK et al. 2015). Ein „Mid-fidelity“-Simulator verfügt über einen realitätsnäheren Aufbau als ein „Low-fidelity“-Simulator und weist daher deutlichere tierartspezifische Aspekte auf. Der „High-fidelity“-Simulator ist äu- ßerst lebensnah und häufig technisch aufwendig konstruiert, wie beispielsweise die
„Haptic Cow“ (Virtalis, Manchester, Großbritannien) (BAILLIE et al. 2009; GIESE et al. 2016). Beim „High-fidelity“-Simulator wird häufig „Virtual reality (VR)-Technik“ ein- gesetzt.
Über Vor- und Nachteile von „Low-“ gegenüber „High-fidelity“-Simulatoren wurde in vielen Bereichen geforscht. In einigen Studien gab es keinen signifikanten Unter- schied hinsichtlich des Erwerbs von Fertigkeiten (MATSUMOTO et al. 2002; FINAN et al. 2012; CHEN et al. 2015; DIEDERICH et al. 2015; MASSOTH et al. 2019).
Dabei fiel auf, dass ein „High-fidelity“-Simulator die Studierenden häufig durch sein hohes technisches Niveau dazu verleitet, die eigenen Fähigkeiten zu überschätzen (MASSOTH et al. 2019).
Im Hinblick auf die „Fidelity“-Grade von Simulatoren führen andere Autoren dagegen an, dass es nicht unbedingt auf die Einteilung von „Low“ bis „High-fidelity“ ankommt.
Nach NORMAN et al. (2012) ist die Authentizität und die „Psychological fidelity“ ent- scheidend. Mit der „Psychological fidelity“ ist gemeint, wie genau die entscheidenden Eigenschaften des Simulators der reellen Situation entsprechen, um die in der Rea- lität erforderlichen Verhaltensweisen in der Simulation auszulösen. Darüber hinaus ist nach MCGAGHIE et al. (2010) auch die Variabilität des Simulators entscheidend.
Simulatoren mit Autofeedback zeichnet aus, dass das erfolgreiche Ausführen der Fertigkeit am Simulator eine Erfolgskontrolle auslöst (HERRMANN-WERNER et al.
2013). Dies ist beispielsweise bei den meisten Simulatoren für Gefäßpunktionen der Fall und ermöglicht ein Training ohne die Beteiligung von TutorInnen. Dennoch sollte kritisch hinterfragt werden, ob das Training ohne TutorInnen stattfinden sollte, denn dies ist zwar ressourcenschonend, jedoch ist deren Hilfestellung in manchen Fällen essenziell. Gerade die individuelle Rückmeldung durch die TutorInnen beeinflusst den Lernerfolg deutlich positiv (ISSENBERG et al. 2005; MCGAGHIE et al. 2010).
In Bezug auf die Endoskopie sind bereits einige Studien zu simulationsbasierten Trainings in der Human- und Tiermedizin publiziert worden.
Nach DEUTSCHMANN et al. (2013) seien durch den Einsatz ihres selbstentwickel- ten „Low-fidelity“-Simulators für ein Training der transnasalen Laryngoskopie in der Humanmedizin keine signifikanten Unterschiede zwischen der Gruppe ohne und der Gruppe mit simulationsbasiertem Training aufgefallen. Sie bezogen ihre Vergleiche auf die benötigte Zeit, die Sicherheit, die Patientenzufriedenheit und den Muko-
In einer veterinärmedizinischen Studie von MCCOOL et al. (2020) über einen Ver- gleich von einem Training mit einem humanmedizinischen Endoskopie-VR-Simula- tor und einem Training direkt am anästhesierten Hund konnten keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich benötigter Zeit und Helferbewertung bei der Gastroskopie von Hunden festgestellt werden. Allerdings wurde das individuell empfundene Stresslevel der Teilnehmenden bei der Simulationsgruppe niedriger eingestuft. Auch wenn es sich um einen humanmedizinischen Simulator handelte, sprachen sich die Autoren für den Simulator zu Trainingszwecken aus (MCCOOL et al. 2020).
Darüber hinaus konnte der Nutzen eines „Low-fidelity“-Laparoskopie-Simulators in einer weiteren veterinärmedizinischen Studie bestätigt werden. FRANSSON u.
RAGLE (2010) setzten den Laparoskopie-Simulator „MISTELS“ ein, um Residents der Kleintierchirurgie auszubilden. Dabei wurde eine Steigerung der praktischen Fer- tigkeiten, insbesondere bei Tierärzten ohne oder mit geringer Vorerfahrung festge- stellt.
In zwei weiteren Studien wurde überprüft, ob der Einsatz von handelsüblichen Spielekonsolen für die Entwicklung von laparoskopischen Fertigkeiten zuträglich ist (ROSENBERG et al. 2005; MILLARD et al. 2014). In beiden Studien spielten die Probanden für einen festgelegten Zeitraum an den zur Verfügung stehenden Spiele- konsolen. Ihre laparoskopischen Fertigkeiten wurden dann mit denen einer zweiten Gruppe verglichen, wobei Unterschiede hinsichtlich der Orientierung im Raum und der Hand-Augen-Koordination bestätigt werden konnten.
Des Weiteren wurden in zwei Studien Tierkadaver präpariert, um sie bei simulati- onsbasierten Endoskopie-Trainings einzusetzen. ELNADY et al. (2015) entwickelten ein konserviertes Kopf-Hals-Präparat eines Pferdes, um Endoskopie-Trainings der oberen Atemwege beim Pferd durchführen zu können. Außerdem entwickelten USON-GARGALLO et al. (2014) ein Hunde-Modell aus MRT-Bildern von Beaglen und setzten für die Endoskopie-Trainings speziell präparierte Verdauungsorgane von Schweinen ein. Beim Einsatz von Tierkörperteilen zu Trainingszwecken sei auf die bereits oben genannten ethischen Aspekte hinsichtlich des Tierschutzes hinge- wiesen. Darüber hinaus ist die (andauernde) Lagerfähigkeit der Präparate und die Arbeitssicherheit kritisch zu hinterfragen.
2.2.2 Einsatz von Additiver Fertigung in der tiermedizinischen Lehre Die Entwicklung der Additiven Fertigung, auch 3D-Druck genannt, begann bereits in den 1980er Jahren durch den Erfinder und Ingenieur Chuck Hull. Aktuell gibt es na- hezu unzählige Möglichkeiten, mithilfe einer großen Bandbreite an PC-Software druckbare Dateien zu erstellen und diese auf ebenso vielfältige Arten zu drucken.
Die Additive Fertigung ist zukunftsweisend und bekommt in vielen Bereichen einen größer werdenden Stellenwert (RADDATZ et al. 2018).
Auch in der Human- und Tiermedizin wird die Additive Fertigung bereits genutzt. In der Humanmedizin wird sie vorwiegend in der Orthopädie sowie der Gesichtschirur- gie zur Operationsplanung, Erstellung von Osteosyntheseplatten und -schablonen und bei der Beratung von Patienten eingesetzt (MUNJAL et al. 2000;
PAPADOPOULOS et al. 2002; MINNS et al. 2003). Besonders der Bereich des Tissue Engineerings (Gewebszüchtung) ist zukunftsweisend. Außerdem wird das Fertigungsverfahren zur Erstellung von Simulatoren in der medizinischen Lehre, bei- spielweise in der Anatomie (ABOUHASHEM et al. 2015; LIM et al. 2016) und in der Neurochirurgie (PLOCH et al. 2016) angewandt.
In der Tiermedizin ist die Additive Fertigung noch nicht so gut etabliert wie in der Humanmedizin. Im Bereich der Anatomie wurden bereits einige Studien zu 3D-Dar- stellungen und -Konstruktionen veröffentlicht (CNUDDE et al. 2008;
BRINKSCHULTE et al. 2013; BRINKSCHULTE et al. 2014). Auch in klinischen Stu- dien kamen 3D-Drucke als Alternativmaterial bei der Tibial Tuberosity Advancement (CASTILHO et al. 2014) und zur Förderung des Knochenwachstums (CARREL et al. 2016) zum Einsatz.
In der tiermedizinischen Lehre wurden bisher nur wenige Studien zum Einsatz der Additiven Fertigung veröffentlicht. Der Fokus lag vorwiegend auf der Entwicklung
Ausdrucke von Schädeln und Unterkiefern der Gattung Equus als Grundlage für den anatomischen Unterricht“ entwickelte HAGEBEUKER (2017) druckbare Modelle aus den CT-Bildern knöcherner Schädel von verschiedenen Equidenarten. Danach ska- lierten sie diese auf 15 bis 100 % der Originalgröße und druckten sie mittels 3D- printing-Verfahren aus Gipspulver aus. Bei der Evaluation durch über 200 Studie- rende konnten die 3D-Modelle überzeugen, besonders hinsichtlich Texturierung, Ko- lorierung und bei den Transversalschnitten (HAGEBEUKER 2017).
2.2.3 Selbstwirksamkeitserwartung
Den Begriff der Selbstwirksamkeiterwartung (SWE) prägte der Psychologe Albert Bandura bereits in den 1970er Jahren. Seine Arbeiten sind bis heute wegweisend auf dem Gebiet der kognitiven Psychologie und werden weltweit modifiziert ange- wandt und weiterentwickelt (SCHOLZ et al. 2002).
Die Ermittlung der SWE wird genutzt, um im Zusammenhang mit einer definierten Fertigkeit die subjektive Handlungssicherheit eines Individuums zu ermitteln. Die SWE wird durch folgende Eigenschaften charakterisiert: Größe, Stärke und Gültig- keit der SWE (BANDURA 1977). Hierbei meint die Größe der SWE die Höhe des Schweregrades einer Tätigkeit. Schwierige Tätigkeiten erfordern also eine hohe SWE. Die Stärke der SWE gibt an, wie hoch die individuelle Widerstandfähigkeit gegenüber widrigen Umständen ist. Des Weiteren legt die Gültigkeit fest, ob die SWE verallgemeinert werden kann oder ob sie kontextspezifisch auf eine bestimmte Situation bezogen wird.
Nach BANDURA (1993) wird die SWE durch bisherige individuelle Erfolgserleb- nisse, Emotionen, Vorbilder und Überstützung/Ermutigung beeinflusst.
Die eigene Selbstwirksamkeit wirkt sich maßgeblich auf die Erfolgsquote bei der Durchführung praktischer Fertigkeiten aus. Sie stellt dar, wie erfolgreich sich ein In- dividuum bei der Durchführung einer Tätigkeit einschätzt (BEIERLEIN et al. 2012).
Nach BANDURA (1977) beeinflusst sie die Anpassungsfähigkeit des Individuums auf die vorherrschende Situation. Dabei hat sie auch einen Einfluss darauf, ob eine Tätigkeit im jeweiligen Kontext überhaupt begonnen wird und wie intensiv diese
Tätigkeit unter schwierigen Verhältnissen weiterverfolgt wird. Eine hohe und starke SWE kann sich folglich bei erfolgreich absolvierten Tätigkeiten entwickeln. Kommt es zum Misserfolg, kann die SWE abnehmen. Wird die gleiche Tätigkeit wiederholt und nun erfolgreich abgeschlossen, stärkt dies die SWE bedeutend. Außerdem för- dert die kontextgebundene SWE auch die allgemeine SWE, sodass sich eine situa- tionsgebundene hohe und starke SWE sich auch auf andere Situationen übertragen lässt (BANDURA 1977).
Darüber hinaus hat BOUFFARD-BOUCHARD (1990) herausgefunden, dass die SWE auch die Effektivität und Effizienz von Lösungsstrategien positiv beeinflusst.
Demnach steigert eine hohe SWE sowohl die Effektivität als auch die Effizienz indi- vidueller Strategien (BOUFFARD-BOUCHARD 1990).
Betrachtet man den Zusammenhang der SWE mit dem Zutreffen der Selbsteinschät- zung, gibt es unterschiedliche Auffassungen. Nach BOUFFARD-BOUCHARD (1990) beeinflussen sie sich gegenseitig positiv. Dem entgegenstehend haben BARNSLEY et al. (2004) in einer Studie herausgefunden, dass AssistenzärztInnen häufig von der positiven Auswirkung ihrer praktischen Fertigkeiten überzeugt waren, die Ergebnisse der praktischen Durchführung allerdings dagegensprachen. Diesen Effekt haben bereits KRUGER u. DUNNING (1999) allgemein festgestellt. Im Hin- blick auf die individuelle Selbsteinschätzung erklärten sie, dass die eigene Unwis- senheit zu einem Unvermögen führt, sich selbst realistisch einschätzen zu können.
Dies wiederum zieht häufig eine Überschätzung der eigenen Fähigkeiten nach sich.
In Bezug auf simulationsbasiertes Training konnten einige Autoren einen positiven Einfluss auf die SWE mit signifikanter Verbesserung durch den Einsatz von Simula- toren feststellen (GOLDENBERG et al. 2005; JAYARAMAN et al. 2014; GIESE et al. 2016).
3 Material und Methoden
Die vorliegende Arbeit lässt sich in zwei Teile unterteilen. Im ersten Teil wurde ein
„Low fidelity“-Simulator, der „Endoskopie Simulator I“, entwickelt und anschließend evaluiert. Im zweiten Teil wurde der entwickelte Simulator im Kleingruppenunterricht von Studierenden des Praktischen Jahres in der Klinik für Pferde an der TiHo einge- setzt. Dabei wurde sein Nutzen hinsichtlich der Entwicklung praktischer Fertigkeiten, dem Zuwachs theoretischen Wissens und der Steigerung der Selbstwirksamkeit er- mittelt und mit dem eines Frontalunterrichts verglichen.
3.1 Studiendesign
Zunächst wurde der „Endoskopie Simulator I“ als „Low fidelity“-Simulator entwickelt und von Studierenden der Tiermedizin sowie erfahrenen TierärztInnen der TiHo eva- luiert.
Abb. 1 Entwicklungsprozess und Evaluation des „Endoskopie Simulator I“ © R. Ehrich
Danach wurde der „Endoskopie Simulator I“ im Endoskopie-Training von Studieren- den des Praktischen Jahres eingesetzt. Die Studierenden hatten während ihrer zehnwöchigen Rotation an der Klinik für Pferde die Möglichkeit, auf freiwilliger Basis an einem Endoskopie-Training teilzunehmen. Zu Beginn der Rotation wurde den Teilnehmenden das Vorhaben vorgestellt und erklärt.
Im Verlauf der Rotation durchliefen die Studierenden in Gruppen von drei bis fünf Personen gemäß ihrer Klinikeinteilung alle Abteilungen der Klinik für Pferde in einem zweiwöchigen Rhythmus. Zum Zeitpunkt, an dem die Studierenden in der Abteilung für Innere Medizin mitarbeiteten, fand das Endoskopie-Training statt. Dazu erhielten
die Studierenden in der ersten Woche ein Endoskopie-Training, entweder in Form
Abb. 2 Einsatz des „Endoskopie Simulator I“ beim Kleingruppenunterricht während der klinischen Rotation und Vergleich seines Nutzens mit dem eines Frontalunterrichts © R. Ehrich
Lehrformate erfolgte alternierend. Nach sieben Tagen wurden die Teilnehmenden im Rahmen eines Abtestats überprüft.
3.2 Endoskop
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das flexible Videoendoskop „PV-SG-28 140“ (Fa.
Karl Storz, Tuttlingen, Deutschland) inklusive der dazugehörigen benötigten Technik verwendet. Die Arbeitslänge des Endoskops umfasste 140 cm und der Arbeitskanal wies einen Durchmesser von 2,8 mm auf.
Im zweiten Teil der Arbeit wurden darüber hinaus transendoskopische Instrumente (Fa. Karl Storz, Tuttlingen, Deutschland) eingesetzt. Neben Katheterschläuchen ka- men Mehrweg- und Einweg-Injektionskanülen zum Einsatz. Außerdem wurde eine Polypektomieschlinge mit dem dazu kompatiblen Hochfrequenz-Chirurgie-Gerät
„Autocon II 80“ (Fa. Karl Storz, Tuttlingen, Deutschland), einer Neutralelektrode und einer Fußschaltung genutzt.
3.3 Entwicklung des Simulators „Endoskopie Simulator I“
Der Simulator wurde aus einer schwarzen, undurchsichtigen Kunststoffkiste mit ab- nehmbarem Deckel erstellt, wobei das Modell „Eckhart 33 l“ (Fa. Keeper, Stemwede, Deutschland) mit den Maßen 79,5 x 39,5 x 17 cm verwendet wurde.
An eine der kurzen Seite wurde ein Loch gebohrt, durch das das zur Verfügung ste- hende flexible Videoendoskop eingeführt werden konnte. In der Kiste wurde ein La- byrinth verbaut, welches aus dunkel lackierten Holzleisten bestand. Um Zielpunkte zu definieren, die die Studierenden im Training finden sollten, wurden Ziffern und Ziffernblätter in Folien laminiert und auf der Rückseite mit Klettverschluss versehen.
Die Gegenseiten des Klettverschlusses wurden an den Seitenwänden der Kunst- stoffkiste und an den Holzleisten befestigt. Dadurch konnten die Zielpunkte variabel im Simulator platziert werden, sodass ein Auswendiglernen der jeweiligen Positio- nen unterbunden werden konnte. Die Ziffern wurden horizontal im Simulator ange- bracht, wohingegen die Ziffernblätter durch ein leichtes Verdrehen mit oder gegen
den Uhrzeigersinn befestigt wurden. Dieses Verdrehen betrug maximal ca. 60° Ab- weichung von der Horizontalen.
Nach der Evaluation wurde der „Endoskopie Simulator I“ optimiert, indem die Bo- denfläche mit rotem Filz ausgekleidet wurde. Die Farbe ermöglichte eine bessere Orientierung im Raum. Außerdem polsterte das Filz das Distalende des Endoskopes gut ab, sodass Beschädigungen am selbigen verhindert werden konnten.
Die Gesamtkosten des Simulators belaufen sich auf etwa 25 € bei einem Zeitauf- wand von etwa drei Stunden für die Produktion.
3.3.1 Evaluation des Simulators „Endoskopie Simulator I“
Im Sommer 2018 und 2019 veranstaltete das CSL der TiHo eine Summer School für deutschsprachige Studierende der Tiermedizin. Im Jahr 2018 nahmen Studierende aller deutschen Standorte teil, im Jahr 2019 zusätzlich noch Teilnehmende von der
Abb. 3 Der „Endoskopie Simulator I“ nach abgeschlossenem Optimierungsprozess;
Abb. 3-1 Die Kunststoffkiste mit Deckel, Abb. 3-2 Der Simulator ohne Deckel mit Aufsicht auf das Laby- rinth, Abb. 3-3 Ansicht der kurzen Seite mit dem Einführungsloch für das flexible Videoendoskop, Abb. 3- 4 Aufsicht von schräg oben auf das Labyrinth und die Zielpunkte © R. Ehrich
achte Semester. Während der Summer School konnten sie je nach tierartlichem Schwerpunkt, den sie bei der Anmeldung zur Veranstaltung angaben, an verschie- denen Vorträgen und Workshops teilnehmen. Im Rahmen des Schwerpunktes
„Pferd“ wurde ein Endoskopie-Workshop angeboten, an dem die Studierenden frei- willig teilnehmen konnten.
Der Workshop war in zwei Teile aufgeteilt. Im ersten Teil wurde den Studierenden eine etwa 25-minütige theoretische Einführung in den Aufbau, die Bedienung und den Einsatzbereich eines flexiblen Videoendoskops gegeben. Am darauffolgenden Tag erfolgte im zweiten Teil das praktische Training, wobei immer zwei Studierende im Übungsraum trainierten. Die übrigen Teilnehmenden überbrückten die Wartezeit mit weiteren Workshops der Summer School.
Beim Training führte ein/eine Studierende/Studierender als aktive Person die Übun- gen mit dem Endoskop aus, während der/die zweite Studierende die Möglichkeit hatte, beim Training zuzusehen. Zu Beginn der Übung führte die Tutorin das Hand- ling des Endoskops mit entsprechenden Erklärungen vor. Dann hatte der/die aktive Studierende die Möglichkeit, sich durch vorbereitende Übungen mit dem Endoskop außerhalb des Simulators vertraut zu machen. Dabei wurde die Lenkung des Distal- endes in alle vier Richtungen sowie die Ausrichtung durch Längsdrehung des Endo- skops mit oder gegen den Uhrzeigersinn geübt. Nun konnte der/die aktive Studie- rende die Endoskopie im Innern des „Endoskopie Simulator I“ trainieren, indem er/sie das Labyrinth nach den verstecken Zielpunkten durchsuchte und zusätzlich bei den Zifferblättern die korrekte Ausrichtung vornahm. Als Hilfsperson schob die Tutorin das Endoskop und reagierte dabei nur auf die Anweisungen der Teilnehmen- den.
Nach Abschluss der Übungseinheit füllte der/die aktive Studierende im Nachbar- raum einen Evaluationsbogen aus und skizzierte den Innenaufbau des Simulators.
Währenddessen tauschte die Tutorin die Positionen der Ziffern und der/die Studie- rende, der/die zunächst zugesehen hatte, wechselte zum aktiven Part. Außerdem kam ein/eine neue/r Teilnehmende hinzu, die zunächst bei der Übung zuschaute.
Für die vorbereitenden Übungen und das Training am „Endoskopie Simulator I“ stan- den pro teilnehmender Person maximal 14 Minuten zur Verfügung.
In einer weiteren Evaluierung testeten und bewerteten ExpertInnen der TiHo den
„Endoskopie Simulator I“. Unter den Begriff ExpertInnen wurden ProfessorInnen, na- tionale und internationale FachtierärztInnen und erfahrene TierärztInnen, die regel- mäßig Endoskopien am Tier durchführen, gefasst. An der Evaluation nahmen ins- gesamt 13 TierärztInnen aus drei Kliniken der TiHo teil. Die tierartübergreifende Be- wertung erfolgte anhand von Evaluationsbögen.
Für die Evaluierung wurden zwei Fragebögen erstellt, durch Mitarbeitende der E-Learning-Beratung validiert und anschließend durch den Datenschutzbeauftrag- ten der TiHo freigegeben. Danach wurden die Fragenbögen einem Pretest durch eine Auswahl an Personen der Zielgruppe (n=8) unterzogen und die einzelnen Items, nämlich Struktur und interne Logik, sowie Verständlichkeit und Beantwortbar- keit überprüft und bewertet.
Der Fragebogen für die Teilnehmenden der Summer School war in zwei Teile unter- teilt. Im ersten Teil wurden demographische Daten sowie die Vorerfahrung der Teil- nehmenden erfasst. Im zweiten Teil wurden zehn Aussagen zur Bewertung von Workshop und Simulator getroffen. Darüber hinaus wurden fünf Aussagen zur Ge- samtbewertung der Veranstaltung formuliert sowie Möglichkeiten für Freitextantwor- ten gegeben. Zur Bewertung der Items stand den Studierenden eine vierstufige Li- kert-Skala in folgender Aufteilung zur Verfügung: „0 = keine Angabe“, „1 = Trifft gar nicht zu“, „2 = Trifft eher nicht zu“, „3 = Trifft eher zu“, „4 = Trifft voll zu“.
Der Fragebogen für die ExpertInnen umfasste ebenfalls zwei Teile. Im ersten Teil wurden der tierartliche Tätigkeitsschwerpunkt und die Selbsteinschätzung der endo- skopischen Fertigkeiten abgefragt. Im zweiten Teil wurden Aussagen zur Bewertung des Simulators hinsichtlich Größe, Trainingseffekt und Funktionalität konzipiert, die die ExpertInnen in Form einer vierstufigen Likert-Skala (Aufteilung wie oben) beant- worten konnten. Außerdem bestand ebenfalls die Möglichkeit, Freitextantworten zu geben.
3.4 Einsatz des „Endoskopie Simulator I“ im Rahmen der klini- schen Rotation
3.4.1 Vorerfahrungen
Während ihrer Rotation an der Klinik für Pferde wurden die teilnehmenden Studie- renden vor dem Endoskopie-Training nach ihren Vorerfahrungen hinsichtlich der en- doskopischen Untersuchung gefragt. Dabei wurde unterschieden, ob sie die Vorer- fahrungen in der Klinik für Pferde oder während eines anderen Praktikums gemacht haben. Außerdem wurde unterschieden, ob die Studierenden das Endoskop ge- schoben oder gesteuert hatten. Die Studierenden hatten die Möglichkeit, mit „Ja“
oder „Nein“ zu antworten.
Unter dem Begriff des Schiebens wurden die Handgriffe verstanden, die zum Ein- führen des Endoskops in die Nüstern und zum Vorschieben bzw. Zurückziehen des- selbigen nötig sind, um an die gewünschte Lokalisation im Patienten zu gelangen.
Auch das Ausrichten des Endoskops durch Längsdrehung mit oder gegen den Uhr- zeigersinn wurden dem Schieben zugeordnet.
Unter das Steuern des Endoskops wurden Handgriffe gefasst, durch die das Distal- ende mittels der Abwicklungsräder in alle am Endoskop möglichen Richtungen ge- winkelt wird. Ebenso zählte das Bedienen von Luft- und Wasserinsufflation sowie die Absaugung und Nutzung von transendoskopischen Instrumenten zur Steuerung des Endoskops.
3.4.2 Lehrformate und Training
Für das Endoskopie-Training wurden zwei Lehrformate angewandt.
Im Lehrformat „Frontalunterricht/Vorlesungsaufzeichnung“ wurde den Studierenden eine Videoaufzeichnung eines Vortrages gezeigt. In diesem Vortrag wurden der Auf- bau und das Handling von flexiblen Endoskopen und transendoskopischen Instru- menten sowie die Hochfrequenz-Chirurgie (HF-Chirurgie) und der Ablauf einer en- doskopischen Untersuchung der Atemwege beim Pferd thematisiert. Die Aufzeich- nung hatte eine Länge von knapp 20 Minuten. Danach hatten die Teilnehmenden
die Möglichkeit, Fragen zu stellen und im Anschluss daran eigenständig, ohne die Hilfestellung eines Tutors/einer Tutorin das Handling am flexiblen Videoendoskop zu üben. Für das Lehrformat standen zwei Stunden Zeit zur Verfügung, die selten vollständig von den Teilnehmenden ausgenutzt wurden.
Im Lehrformat „Simulationsbasierter Kleingruppenunterricht“ wurde zunächst eine theoretische Einführung durchgeführt. Dieser lagen inhaltlich die für die Vorlesungs- aufzeichnung genutzten Unterlagen zu Grunde. Die Theorie-Einheit wurde an be- stimmten Stellen durch vorbereitende Übungen mit dem Endoskop oder mit den transendoskopischen Instrumenten (außerhalb des Endoskops) ergänzt. Danach er- folgte jeweils zu zweit die Übung am „Endoskopie Simulator I“. Dazu übernahm ein/eine Studierende/r die Steuerung des Endoskops und der/die zweite Studierende schob das Endoskop im Simulator vor oder zurück und reagierte dabei auf die An- weisungen durch die Person an der Steuerung. Auch in diesem Training sollten die Studierenden alle versteckten Zielpunkte finden und sich ihre Lokalisation merken.
Außerdem sollten sie ebenso die verdrehten Ziffernblätter so ausrichten, dass 12 Uhr auf dem Ziffernblatt auch mittig oben im endoskopischen Bild zu sehen war.
Danach tauschten beide Studierende ihre Rollen und führten die Endoskopie am
„Endoskopie Simulator I“ erneut durch. Im Anschluss daran wurden die Studieren- den aufgefordert, den Innenaufbau des Simulators einschließlich der versteckten Zielpunkte zu skizzieren. Auch für dieses Lehrformat standen zwei Stunden Zeit zur Verfügung, die meistens vollumfänglich von den Teilnehmenden genutzt wurden.
Von der Gesamtzeit wurden etwa 45 Minuten für die Theorie-Einheit benötigt.
3.5 Abtestat
Das praktische Endoskopie-Abtestat erfolgte sieben Tage nach Durchführung des Trainings und war in zwei Teile unterteilt. Während die Studierenden die Aufgaben absolvierten, stand ihnen durchgehend die Arbeitsanweisung zur Verfügung, die eine schrittweise Vorgehensweise vorgab, um die Auswertung anhand von Teilzie- len zu simplifizieren. Um den Forderungen des Tierschutzgesetzes gerecht zu wer-
lebenden Pferden verzichtet. Stattdessen wurde ein weiterer Simulator für das prak- tische Abtestat eingesetzt, der „Endoskopie Simulator II“. Dieser Simulator besteht aus zwei Teilen: einem 3D-gedruckten Pferdekopf und einer Kunststoffkiste zur Nut- zung von transendoskopischen Instrumenten.
Im ersten Teil des Abtestats wurden die Studierenden aufgefordert, eine endoskopi- sche Untersuchung der oberen Atemwege beim Pferd am 3D-gedruckten Pferdekopf durchzuführen. Im zweiten Teil sollten die Studierenden die für die Aufgabenstellung vorgesehenen transendoskopischen Instrumente auswählen und diese in der Instru- mentenkiste fachgerecht anwenden (Arbeitsanweisung im Anhang).
Für die Durchführung des praktischen Abtestates wurden zwei TierärztInnen als Hilfspersonen eingesetzt, die das Schieben des Endoskops übernahmen und dabei nur auf die Anweisungen der Studierenden reagierten. Die beiden TierärztInnen wur- den dabei ausschließlich mit dieser Aufgabe betraut und nicht für das weitere Endo- skopie-Trainings eingeteilt. Außerdem wurde das Abtestat verblindet durchgeführt, sodass die Hilfspersonen keine Rückschlüsse auf das Lehrformat ziehen konnten.
3.5.1 Entwicklung des „Endoskopie Simulator II“ für das Abtestat Der beim praktischen Abtestat eingesetzte “Endoskopie Simulator II” bestand aus zwei Elementen, einem 3D-gedruckten Pferdekopf (“Endoskopie Simulator IIa”) und einer Instrumentenkiste (“Endoskopie Simulator IIb”). Ursprünglich war geplant, beide Teile in einem Simulator zu vereinen. Es stellte sich allerdings heraus, dass dies logistisch und technisch nicht realisierbar war.
3.5.2 Aufbau des „Endoskopie Simulator IIa“
Für die Entwicklung des 3D-gedruckten Pferdekopfes wurden hochauflösende CT- Daten eines Pferdekopfes verwendet. Diese Daten wurden im Rahmen der Disser- tation „Morphologische Untersuchung der Apertura nasomaxillaris des Pferdes so- wie deren Verzweigung in die Nasennebenhöhlen unter Anwendung dreidimensio- naler Rekonstruktion computertomographischer Schnittbildserien“ an der Klinik für Pferde der TiHo erhoben (BRINKSCHULTE 2014). Dazu wurde der Kopf eines toten Pferdes im Atlantooccipitalgelenk abgesetzt und in aufgestellter Kopfposition ein hochauflösender CT-Scan mit dem Scanner „BrillianceTM CT – Big Bore Oncology“
(Philips Medical Systems, Best, Niederlande) durchgeführt. Zum Zeitpunkt der Com- putertomographie war das Pferd seit über drei Stunden tot.
Die entstandenen CT-Bilder wurden mit der Visualisierungssoftware „Amira™
2019.1“ (Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA) mit Unterstützung durch Mitarbei- tende des Fachgebietes Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik der TiHo bearbeitet. Zunächst wurde der zu bearbeitende Bereich aus der CT-Serie ausge- schnitten. Dazu wurde eine Hälfte des Kopfes etwa auf Höhe des Nasenseptums entfernt. Der kaudale Bereich hinter dem Siebbein sowie dem Pharynx wurde eben- falls entfernt, ebenso wie die unterhalb des harten Gaumens gelegenen Strukturen wie beispielsweise die Maulhöhle. Nach kranial wurde der CT-Scan im Bereich der Nüster nicht verändert. Nachdem der CT-Scan zugeschnitten war, wurde die Quali- tät optimiert, wodurch die Schnittbildserie auf knapp 1000 einzelne Schnitte erhöht wurde und die dadurch im Zuge der Bearbeitung vorgenommenen Veränderungen der Strukturen fließender erscheinen sollten.
Im nächsten Schritt wurde der zu druckende Bereich des Pferdekopfes ausgewählt.
Dazu wurden alle Bereiche hinzugezählt, die nicht als Luft angezeigt wurden. So konnte sichergestellt werden, dass nicht nur die knöchernen Strukturen, sondern auch Gewebe wie die Nasenschleimhaut im 3D-Druck integriert wurden, um einer möglichst realistischen Nachbildung eines Pferdekopfes zu entsprechen.
Darauf folgte die Bearbeitung der einzelnen Schnittbilder. Zum einen sollten durch die Bearbeitung aufgetretene Artefakte im Detail entfernt werden. Zum anderen konnten pneumatisierte Bereiche wie die Nasennebenhöhlen, die für die endoskopi- sche Untersuchung nicht zugänglich, ergo überflüssig waren, jedoch die Stabilität des Simulators gefährdeten, in diesem Schritt ausgefüllt und als solide Struktur dar- gestellt werden.
Aufgrund der Tatsache, dass das Pferd zum Zeitpunkt des CT-Scan seit drei Stun- den tot war, konnten eine Zunahme der Schleimhautdicke und Artefakte und dadurch bedingt eine Verschmälerung der Nasengänge festgestellt werden. Des- halb musste der benötigte pneumatisierte Bereich detailliert angepasst werden, um ein Endoskopieren der Nasengänge zu ermöglichen.
Im Weiteren wurden die Oberflächen des zu druckenden Bereiches geglättet, um Unebenheiten zu entfernen und damit einer Beschädigung des Endoskops vorzu- beugen.
Die erstellte Standard Triangulation Language-Datei (stl-Datei) wurde für einen Pro- bedruck in Segmente geteilt und mit dem FDM-3D-Drucker „HT 500“ (Fa. Küh- ling&Kühling, Kiel, Deutschland) im Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizi- nische Physik der TiHo gedruckt. Im darauffolgenden Optimierungsprozess wurde die Nüster aus der stl-Datei extrahiert und stattdessen mithilfe des Probedrucks eine Form erstellt, in der die Nüster aus dem Silikonkautschuk „Dragon Skin 10 Slow“
(Fa. Smooth On, Macungie, USA) nachgegossen werden konnte. Dadurch war es möglich, trotz der Winkelung durch die Nüster das Endoskop ohne mögliche Be- schädigung in den Simulator einzuführen.
Abb. 4 Die Erstellung der druckbaren stl-Datei;
Abb. 4-1 Die Auswahl des zu druckenden Bereiches in der Visualisierungssoftware Amira™ 2019.1, der rot markierte pneumatisierte Bereich wird als solide Struktur dargestellt; Abb. 4-2 Darstellung der finalen stl- Datei mit der Visualisierungssoftware Netfabb basic (Fa. Autodesk GmbH, München, Deutschland) © R.
Ehrich
Nach dem abgeschlossenen Optimierungsprozess wurde die stl-Datei als Ganzes mit der Technologie des Fused Deposition Modelings (FDM), zu Deutsch Schmelz-
Abb. 5 Der erste Probedruck der stl-Datei,
Abb. 5-1 Seitenansicht, Abb. 5-2 Aufsicht und Größenvergleich mit einem halbierten, knöchernen Pferde- schädel © R. Ehrich
Abb. 6 Die Fertigstellung des „Endoskopie Simulator IIa“;
Abb. 6-1 Seitenansicht, Abb. 6-2 Ansicht von vorne ohne Abdecktuch © R. Ehrich
und das aus Polylactid (PLA) bestehende graue Filament „BASF Innofil3D PLA“ (Fa.
BASF, Ludwigshafen, Deutschland) eingesetzt. Im Anschluss wurde der 3D-Druck von außen braun und schwarz lackiert, um ein realistischeres Äußeres zu erschaf- fen. Des Weiteren wurden eine Luftsackklappe und ein Kehlkopf erstellt. Da das feste Druckmaterial in seiner Haptik und Flexibilität nicht dem physiologischen Ge- webe entsprach, wurden sowohl die Luftsackklappe als auch der Kehlkopf von Hand aus der Modelliermasse „Clay Plasteline NSP Soft“ (Fa. Chavant, Wall Township, USA) modelliert. Im nächsten Schritt wurden mithilfe der Modelle zwei Formen er- stellt. Der Ausguss erfolgte mit speziellem Silikon, was nach dem Aushärtungspro- zess wiederum im Wesentlichen den Eigenschaften der Luftsackklappe und des Kehlkopfes entsprach. Dafür wurden für die Luftsackklappe der Silikonkautschuk
„Ecoflex 0050“ (Fa. Smooth On, Macungie, USA) und für den Kehlkopf der Silikon- kautschuk „Dragon Skin 10 Slow“ (Fa. Smooth On, Macungie, USA) verwendet.
Für die Fixierung der Silikonpräparate wurden hölzerne Rahmen konzipiert und die Präparate daran befestigt. Die Rahmen wurden auf einer Holzplatte so verschraubt, dass sie passend zum ebenfalls fixierten 3D-Druck positioniert waren.
Abb. 7 Die Luftsackklappe und der Kehlkopf am fertiggestellten „Endoskopie Simulator IIa“;
Abb. 7-1 Position zum 3D-Druck, die mobile Nüster aus Silikon wurde entfernt, Abb. 7-2 Detailansicht © R.
Ehrich
3.5.3 Aufbau des „Endoskopie Simulator IIb“
Der “Endoskopie Simulator IIb” wurde als Instrumentenbox aus einer Kunststoffkiste unter Verwendung des Modells „Eckhart 12l“ (Fa. Keeper, Stemwede, Deutschland) mit den Maßen 39,5 x 29,5 x 17,5 cm gebaut. Es wurden verschiedene Features eingebaut, um mindestens drei transendoskopische Instrumente im Simulator nut- zen zu können.
An der langen Seite wurde ein Loch in die Wand gefräst, durch das das flexible Videoendoskop eingeführt werden konnte. Im Innern der Kiste ist eine Holzplatte als Boden eingelegt worden, worin eine Vertiefung gefräst wurde, in die ein Kunststoff- schälchen eingesetzt war. Durch den Einsatz eines transendoskopischen Katheter- schlauches war es möglich, eine Sekretprobe (=Wasser) aus dem Schälchen zu entnehmen (Abb. 8-2a).
Außerdem wurde ein Kunststoffrohr in einem vorgebohrten Loch in der Seitenwand fixiert. Am Rohr war ein im CSL gefertigtes, dünnes Nahtpad aus Silikon befestigt.
Durch die Nutzung einer transendoskopischen Injektionskanüle konnte Formalin (=Wasser) durch das Nahtpad hindurch in das Rohr injiziert werden. Mittels Papier- tüchern, die von außen in das Rohr gelegt werden konnten, konnte der Erfolg der Injektion überprüft werden (Abb. 8-2b).
Auf der Bodenplatte wurde eine Fläche freigehalten, um dort die Neutralelektrode für die monopolare HF-Chirurgie platzieren zu können. Auf die Neutralelektrode
Abb. 8 Der fertiggestellte „Endoskopie Simulator IIb“;
Abb. 8-1 Außenansicht, Abb. 8-2 Innenansicht © R. Ehrich
konnte ein Polyp (=Hähnchenfleisch) mittels diathermischen Schnittes durch eine transendoskopischen Polypektomieschlinge entfernt werden (Abb. 8-2c).
3.5.4 Evaluation des Simulators „Endoskopie Simulator II“
Um die Eignung als Prüfungssimulator feststellen zu können, wurde der “Endoskopie Simulator II” von fünf ExpertInnen aus der Klinik für Pferde getestet und evaluiert.
Unter ExpertInnen wurden TierärztInnen gefasst, die erfahren auf dem Gebiet der Endoskopie sind und regelmäßig Endoskopien am Pferd durchführen (beispiels- weise ProfessorInnen, nationale und internationale FachtierärztInnen und erfahrene TierärztInnen).
In dem Evaluationsbogen wurden zunächst Fragen zur Regelmäßigkeit der Durch- führung und zum Level den eigenen Fertigkeiten gestellt. Im nächsten Teil sollte der 3D-gedruckte Pferdekopf mittels zwölf Items bewertet werden. Inhaltlich wurden Ei- genschaften des Simulators wie Größe und Farbe sowie Schwierigkeitsgrad der Teil- aufgaben und Realisierbarkeit derselben am Simulator thematisiert. Danach sollte die Instrumentenkiste beurteilt werden. Dazu standen neun Items zur Verfügung, die inhaltlich ebenfalls Eigenschaften des Simulators sowie Schwierigkeitsgrad und Re- alisierbarkeit der Teilaufgaben darstellten.
Im darauffolgenden Teil wurde um eine allgemeine Bewertung gebeten. Zunächst wurde abgefragt, ob die Aufgabenstellung verständlich und der Schwierigkeitsgrad der Aufgabe angemessen sei. Dann wurde erfragt, ob der “Endoskopie Simulator II”
geeignet sei, sowohl praktische, endoskopische Fertigkeiten daran zu trainieren als auch dieselben daran zu überprüfen. Abschließend wurde die Möglichkeit gegeben, Freitextantworten zu formulieren.
3.5.5 Objektive Ermittlung des praktischen Trainingserfolges
Um den Lernerfolg objektiv bewerten zu können, wurden die praktischen Abtestate auf Video aufgezeichnet. Dafür erklärten alle Teilnehmenden zuvor schriftlich ihr Ein- verständnis. Bei der Durchführung der Aufzeichnungen unterstützte die E-Learning- Beratung der TiHo sowohl technisch als auch personell das vorliegende Projekt.
Für die Videoaufzeichnungen wurden zwei Perspektiven gewählt. Mit der Videoka- mera „Sony FDR-AX43 4K Camcorder“ (Fa. Sony Corporation, Tokio, Japan) wurde die Umgebung, in der das Abtestat stattfand, in hochauflösenden Sequenzen aufge- nommen. Im Bild waren der/die Studierende und die Hilfsperson sowie der „Endo- skopie Simulator II“ und die genutzten Geräte sichtbar. Gleichzeitig vereinfachte die aufgezeichnete Tonspur die Auswertung der Ergebnisse. In der zweiten Perspektive wurde das endoskopische Bild über das E-Learning Equipment „E3“ (ELAN e.V.;
Oldenburg, Deutschland) aufgezeichnet, also das Bild, welches vom Endoskop über den Kamerachip geleitet wurde.
Die Videoaufzeichnungen wurden fortlaufend nummeriert und erst nach Abschluss der Versuche ausgewertet, um zu verhindern, dass Rückschlüsse auf das Lehrfor- mat gezogen werden konnten. Zur objektiven Auswertung wurde eine Checkliste erstellt, in der Teilziele definiert und relevante Teilschritte formuliert wurden. Um die entsprechenden Teilziele zu erreichen, mussten alle dazugehörigen Teilschritte kor- rekt absolviert werden. Bei der Auswertung konnte in der Checkliste zwischen „er- füllt“ bzw. „nicht erfüllt“ gewählt werden. Außerdem wurden Messpunkte für die Zeit festgelegt, an denen die bisher benötigten Sekunden ermittelt wurden, wodurch spä- ter Rückschlüsse auf die Arbeitsgeschwindigkeit der Teilnehmenden geschlossen werden sollten.
Darüber hinaus wurde die Hilfsperson, die während des Abtestats das Endoskop geschoben und dabei nur auf die Anweisungen der Studierenden reagiert hat, ge- beten, ihre subjektive Einschätzung in zwei Kategorien abzugeben. In der Kategorie
„Präzise Anweisung für…“ bewerteten sie, wie eindeutig und verständlich sie von den Studierenden beim Schieben des Endoskops angeleitet wurden. Dazu wurden fünf Items formuliert: das Einführen des Endoskops in den ventralen Nasengang; die Adspektion des Larynx; das Einführen in den Luftsack; das Einführen des Endo- skops in den mittleren Nasengang und die Adspektion des Siebbeins. In der Kate- gorie „Schonender Umgang mit...“ gaben die Hilfspersonen ihr Urteil über die Vor- sicht und die Gewissenhaftigkeit der Studierenden in Bezug auf folgende sieben Items ab: dem Endoskop; dem 3D-Druck; dem Larynx; dem Luftsack; dem „Sekret“-
Schälchen; dem „progressiven Siebbeinhämatom“ (PSH) und dem Polypen. In bei- den Kategorien konnten die Hilfspersonen mit „erfüllt“ oder „nicht erfüllt“ antworten.
3.5.6 Befragungen zur Handlungssicherheit und zum subjektiven Trainingserfolg
Um Veränderungen der Selbstwirksamkeit feststellen zu können, wurden sowohl vor Beginn des Trainings als auch vor dem Abtestat die Handlungssicherheit sowie der subjektive Trainingserfolg ermittelt.
In den Fragebögen wurden vier Items zu den individuellen praktischen Vorerfahrun- gen abgefragt. Außerdem wurden zehn Items zur Selbstwirksamkeitserwartung for- muliert und auf konkrete Fertigkeiten bezogen. Die Items wurden auf die beiden Ka- tegorien „Ressourcen“ und „Defizite“ aufgeteilt. Unter dem Begriff der „Ressourcen“
wurden Fertigkeiten gefasst, die bei den Teilnehmenden vorhanden und ausgeprägt waren. Dem gegenüber standen die „Defizite“, unter denen die Fertigkeiten verstan- den wurden, bei denen die Teilnehmenden Mängel aufwiesen.
Als konkrete Fertigkeiten, die von den Studierenden bewertet werden sollte, wurden folgende formuliert: Bildliche Vorstellung der Lage bei den für die Endoskopie rele- vanten Strukturen der oberen Atemwege des Pferdes; Sachgerechte Bedienung des Endoskops während der Untersuchung; Orientierung im Raum während der Unter- suchung; Strukturierte Durchführung einer endoskopischen Untersuchung der obe- ren Atemweges beim Pferd; Auffinden und Identifizieren wesentlicher Strukturen der oberen Atemwege (z.B. Nasengänge, Siebbein, Larynx, Luftsack etc.). Als Antwort- möglichkeit wurde eine vierstufige Likert-Skala angegeben („1 = Trifft nicht zu“, „2 = Trifft eher nicht zu“, „3 = Trifft eher zu“ und „4 = Trifft zu“).
3.5.7 Ermittlung des theoretischen Trainingserfolges
Der Trainingserfolg hinsichtlich der Zunahme von theoretischem Wissen wurde ebenfalls untersucht. Dazu absolvierten die Studierenden sowohl bei der Vorstellung des Projektes zu Beginn ihrer Rotation als auch vor dem praktischen Abtestat einen Theorietest. Der Test wurde in vier Themengebiete unterteilt: Aufbau und Handling
des Endoskops, Hochfrequenz-Chirurgie, Anatomie der Atemwege und Erkrankun- gen der Atemwege. Als Fragen wurden zuvor 21 Fragenpaare zusammengestellt und dann auf die beiden Tests aufgeteilt, um eine bessere Vergleichbarkeit zu errei- chen. Die Fragen entsprachen dem Typ „Single-Choice-Question (Typ A)“ und es wurden in der Regel drei Antwortmöglichkeiten formuliert. Bei vier Fragen waren vier Antwortmöglichkeiten beschrieben.
Die Fragebögen wurden zweistufig sowohl formativ durch die E-Learning-Beratung als auch fachlich durch die Klinik für Pferde der TiHo überprüft.
3.6 Datenschutz
Der Datenschutzbeauftragte der TiHo genehmigte das Projekt vor der Durchführung.
Alle Teilnehmenden stimmten zunächst dem zweckgebundenen Umgang mit ihren Daten gemäß der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) und der ergänzenden landesrechtlichen Vorschriften, Art. 6 I DSGVO in Verbindung mit §§ 17 III, 5 NHG zu. Alle erhobenen Daten wurden anonymisiert ausgewertet und verarbeitet.
3.7 Auswertung
Die gewonnenen Daten wurden in LimeSurvey® (LimeSurvey GmbH, Hamburg, Deutschland) eingegeben und mit dessen Hilfe exportiert. Im Anschluss wurden die Daten im Tabellenkalkulationsprogramm Microsoft® Office Excel 2010 (Microsoft Corporation, California, USA) ausgewertet.
4.1 Manuskript I
Das folgende Manuskript wurde am 02.03.2021 bei der Zeitschrift Berliner und Mün- chener Tierärztliche Wochenschrift eingereicht.
Titel:
Entwicklung eines Endoskopie Simulators und Implementierung in einer Summer School (Teil 1)
Autoren:
Raphaela Ehrich
ZELDA - Zentrum für E-Learning, Didaktik und Ausbildungsforschung, Clinical Skills Lab, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutschland
Andrea Tipold
Klinik für Kleintiere, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutsch- land
Bernhard Ohnesorge
Klinik für Pferde, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutschland Sandra Wissing
ZELDA - Zentrum für E-Learning, Didaktik und Ausbildungsforschung, Clinical Skills Lab, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutschland
Entwicklung eines Endoskopie Simulators und Implementierung in einer Summer School (Teil 1)
Autoren:
• Raphaela Ehrich
ZELDA - Zentrum für E-Learning, Didaktik und Ausbildungsforschung, Clinical Skills Lab, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutsch- land
• Andrea Tipold
Klinik für Kleintiere, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutschland
• Bernhard Ohnesorge
Klinik für Pferde, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutschland
• Sandra Wissing
ZELDA - Zentrum für E-Learning, Didaktik und Ausbildungsforschung, Clinical Skills Lab, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Hannover, Deutsch- land
Korrespondenzautor:
Raphaela Ehrich
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
ZELDA - Zentrum für E-Learning, Didaktik und Ausbildungsforschung Clinical Skills Lab
Bischofsholer Damm 15, Gebäude 116 (EG) 30173 Hannover
Tel. 0176/80 87 05 36
raphaela.ehrich@tiho-hannover.de
Zusammenfassung
Gegenstand und Ziel: Im Rahmen dieser Studie wurde ein „Low-fidelity“-Simulator für die Entwicklung grundlegender endoskopischer Fertigkeiten entwickelt und im An- schluss sowohl von teilnehmenden Studierenden einer Summer School 2018 und 2019 als auch von ExpertInnen der TiHo evaluiert, um den Nutzen hinsichtlich grund- legender endoskopischer Fertigkeiten wie beispielsweise der allgemeinen Steuerung des Endoskops, der Hand-Augen-Koordination und der Orientierung im Raum zu er- mitteln.
Material und Methoden: Der „Endoskopie Simulator I“ wurde aus einer Kunststoffkiste konstruiert, in der ein Labyrinth aus lackiertem Holz installiert ist. In dem Labyrinth waren Zielpunkte versteckt, die die Teilnehmenden im Endoskopie-Training finden sollten. Nach dem Testlauf erfolgte die Evaluierung durch die Teilnehmenden der Summer School und durch erfahrene TierärztInnen der TiHo mit Hilfe von zwei Frage- bögen.
Ergebnisse: Aus der Befragung der Studierenden wurden insgesamt 23 Fragebögen und aus der Befragung der ExpertInnen insgesamt elf Fragebögen für die Bewertung herangezogen. Dabei wurde deutlich, dass die Studierenden den Simulator äußerst positiv hinsichtlich Größe, Funktionalität und Schwierigkeitsgrad bewerteten. Darüber hinaus wurde die Tutorin positiv bewertet und die Notwendigkeit von Endoskopie-Trai- nings betont. Auch von den ExpertInnen wurde der Simulator ebenfalls als funktional und unterstützend bei der Hand-Augen-Koordination und der Orientierung im Raum bewertet.
Schlussfolgerung: Aus dem erhobenen Meinungsbild wurden sowohl die gute Ak- zeptanz des Simulators als auch der Wunsch nach einem erweiterten Endoskopie- Training abgeleitet. Aufgrund der Ergebnisse vorliegender Studie konnte der Simulator baulich optimiert werden.
Schlüsselwörter: Ausbildungsforschung, low-fidelity, praktische Fertigkeiten, Skills Lab, Ersttagskompetenzen
Abstract
Objective and aim of the study: In the current study a "low-fidelity" simulator for the development of basic endoscopic skills was developed and subsequently evaluated by participating students of a Summer School 2018 and 2019 as well as by TiHo experts to determine the usefulness in terms of basic endoscopic skills such as control of the endoscope, hand-eye coordination, and orientation in space.
Material and methods: The „Endoscopy Simulator I“ consisted of a plastic box in which a labyrinth of painted wood was installed. Target points were hidden in the lab- yrinth and the participants were supposed to find and describe them in the endoscopy training session. After the trial, evaluation by the participants of the Summer School and by expert veterinarians of TiHo was performed using questionnaires.
Results: A total of 23 questionnaires from the students survey and a total of 11 ques- tionnaires from the survey of experts were used for the evaluation. Students rated the simulator extremely positive in terms of size, functionality and degree of difficulty. In addition, the tutor was rated positively and the necessity of additional endoscopy train- ing was emphasized. The experts also rated the simulator as functional and supportive in developing hand-eye coordination and orientation in space.
Conclusion: The developed simulator received good acceptance. Students expressed their desire for enhanced endoscopy training. According to the results of the current study, the simulator was optimized.
Key words: education research, low-fidelity, practical skills, Skills Lab, Day One Com- petences
Einleitung
Dem Einsatz der Endoskopie in der veterinärmedizinischen Lehre kommt eine große Bedeutung zu. So wird in den „Day One Competences“ sowohl von der European Association of Establishments for Veterinary Education (EAEVE), als auch vom Royal College of Veterinary Surgeons (RCVS) erwartet, dass TierärztInnen am ersten Tag ihrer tierärztlichen Tätigkeit im Bereich der bildgebenden Verfahren neben den Grundlagen im Ultraschall und Röntgen auch theoretische sowie praktische Grundlagen in der Endoskopie vorweisen können (EAEVE 2019; RCVS 2020).
Die Ausbildung der Studierenden am Endoskop gestaltet sich in der Realität mitunter schwierig. Zeitintensive Trainings mit teuren Endoskopen an lebenden Tieren sind im Alltag der Universitätskliniken nicht immer umsetzbar. Außerdem ist der Einsatz am lebenden Tier ohne theoretische Grundkenntnisse in der Endoskopie und ohne vorangegangene praktische Trainings hinsichtlich des Tierschutzaspektes fragwürdig.
Daher erscheint der Einsatz von simulationsbasierten Trainings in der veterinärmedizinischen Lehre besonders sinnvoll.
Die Effektivität von simulationsbasierten Trainings für Veterinärmedizinstudierende wurde bereits in verschiedenen Bereichen untersucht (BAILLIE et al. 2005a; BAILLIE et al. 2005b; GUNNING et al. 2013; GIESE et al. 2016; WILLIAMSON et al. 2016).
In Bezug auf die Endoskopie konnte der Nutzen des Einsatzes von „High fidelity“-Si- mulatoren in der Tiermedizin in Studien, die sich beispielsweise mit der Laparoskopie befasst haben, untersucht werden (FRANSSON u. RAGLE 2010; MCCOOL et al.
2020). Für den Bereich der flexiblen Endoskopie sind bisher erst wenige Untersuchun- gen vorgenommen worden.
In einer Studie zum Endoskopietraining der oberen Atemwege des Pferdes wurde ein konserviertes Kopf-Hals-Präparat eines Pferdes als Endoskopie Simulator evaluiert (ELNADY et al. 2015, 2016). Da bei diesem Vorgehen der Einsatz von Kadavern nötig ist, ist dies aus Gründen des Tierschutzes und der Hygiene fragwürdig bzw. mit Schwierigkeiten verbunden. Nach §7 des TIERSCHUTZGESETZ (2020) sind „Tierver- suche … auf das unerlässliche Maß zu beschränken“. Auch die andauernde Lagerfä- higkeit ist beim Einsatz von (konservierten) Kadavern kritisch zu hinterfragen. In einer ähnlichen Studie wurde ein Simulator namens „Simuldog“ validiert und für Trainings eingesetzt (USON-GARGALLO et al. 2014). Dieses Modell wurde mithilfe von MRT- Bildern von Beaglen der Anatomie von Hunden nachempfunden und war für den
Einsatz von flexiblen Endoskopen bestimmt. Auch dieser Simulator erforderte den Ein- satz tierischer Organe, in diesem Fall handelte es sich um speziell vorbereitete Ver- dauungsorgane vom Schwein.
Es zeigt sich, dass in einigen Studien beim Vergleich von „High fidelty“ und „Low fide- lity“-Simulatoren kein signifikanter Unterschied hinsichtlich des Erwerbs von Fertigkei- ten bestand (MATSUMOTO et al. 2002; FINAN et al. 2012; CHEN et al. 2015;
DIEDERICH et al. 2015; MASSOTH et al. 2019).
Den Wert eines „Low fidelity“-Simulators für die transnasale Laryngoskopie unter Ein- satz eines flexiblen Endoskops in der Humanmedizin untersuchten DEUTSCHMANN et al. (2013). Zunächst bekamen alle teilnehmenden Studierenden eine theoretische Einführung in die Steuerung des Endoskops und den Untersuchungsgang. Im An- schluss führten sie eine transnasale Laryngoskopie am Patienten durch. Danach wur- den die Studierenden in zwei Gruppen aufgeteilt: eine Gruppe erhielt simulationsba- siertes Training, die andere Gruppe erhielt keinen Unterricht. Der für das Training ent- wickelte Simulator war aus einem fenestrierten Ball mit einem im Innern liegenden Handschuh gebaut. Die Studierenden der Simulator-Gruppe sollten im Training versu- chen, mit dem Endoskop vorsichtig in die Finger des Handschuhs zu gelangen. Zum abschließenden Vergleich führten beide Gruppe erneut eine transnasale Laryngosko- pie durch. Es konnte kein signifikanter Unterschied zwischen beiden Gruppen bei der nachfolgenden Überprüfung am Patienten festgestellt werden. Allerdings zeigte sich, dass die Simulator-Gruppe tendenziell besser in punkto Zeit, Sicherheit, Mukosakon- takt und Zufriedenheit der Patienten abschnitt (DEUTSCHMANN et al. 2013).
Da zum jetzigen Zeitpunkt keine kommerziell erhältlichen veterinärmedizinischen Si- mulatoren für den Einsatzbereich des flexiblen Endoskops verfügbar sind und die Nachfrage nach einem tierartübergreifenden Simulator für den Einstieg in die Endo- skopie besteht, sollte in diesem Projekt ein „Low fidelity“-Simulator im Clinical Skills Lab der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover entwickelt und evaluiert werden.
Das simulatorgestützte Endoskopie-Training wurde während einer Summer School 2018 und 2019 im Clinical Skills Lab (CSL) der Stiftung Tierärztliche Hochschule
