Background: The rising number of paediatric residents has reduced individual exposure to rare conditions, potentially affecting their preparedness to them. With the increasing use of emerging technologies in healthcare, Virtual Reality (VR) may help better manage simulated paediatric emergency clinical scenario. Objective: We compare the effectiveness of facilitator-led debriefing and standalone computerized feedback following single-player VR training for paediatric emergencies. Materials and methods: A two-arm quasi-randomized cross-over pilot study enrolling 1°-2° year Paediatric residents at the Padua University Hospital (Italy). Participation was voluntary and subject to inclusion/exclusion criteria. All participants, (groups of 8) underwent the MetaQuest 2VR headset (San Jose, CA, USA) and Resuscitation VR software (i-Solve, Luton, UK) orientation module. In phase I the Intervention arm (Debriefing) completed a single VR scenario about Status Epilepticus (SE) at advanced level, receiving computerized self-feedback by the VR software and then a structured facilitator-led in-person debriefing. The Control arm performed the same VR scenario twice, at increasing difficulty levels (Basic/Advanced), each followed by automatic self-feedback provided by the VR sofware. One month later, High-Fidelity simulation (HFS) scenarios of SE were carried out (groups of 3/4 people - all belonging to the same study arm). Phase II took place one year apart with participants crossing over to the opposite study arm; the VR simulation regarded a case of Anaphylactic Shoch (AS). After one month, all residents underwent a HFS scenario of AS. In both phases, debriefing aimed to highlight the systematic ABCDE approach to emergencies and how to manage the specific clinical condition simulated. Primary outcome: evaluation of team performance and “Non-Technical Skills” (NTS) by T-NOTHECS scale between the two study arms during HFS sessions. Secondary outcome: assessing of technical skills during HFS sessions, individual preference for one of the two proposed feedback modalities after VR simulation, evaluation of VR Perceived Ease of Use/Usefulness and partecipants’ satisfaction. Results: The study involved 113 residents in phase I and 90 partecipants in phase II. The Debriefing arm reported higher overall score on the T-NOTHECS scale compared to No Debriefing arm in both phases (15.5 [14-20] vs 14 [10-15], p value 0.023; 20 [18.5-21-5] vs 17 [14.5-19], p value 0.069). In phase I, the Debriefing arm also performed technical skills better than the Control one; in phase II any expected carry over effect was observed. At the end of the study, 76/90 [84.4%] of the partecipants preferred the single VR scenario simulation followed by facilitator-led in-person debriefing. In both study phases, VR Ease of use was suboptimal (67.9; 65.8), while VR Perceived Usefulness was very high (89.7; 87.2). Partecipants’ satisfaction was also high (Median 5, IQR 4-5) Conclusion: Our study demonstrated that facilitator-led in-person debriefing following VR scenarios of paediatric emergencies is more effective in enhancing NTS during HF simulation in early-years residents. This approach was also preferred as a feedback modality by participants. While VR simulation was perceived as highly useful, its Ease of Use received lower ratings, requiring software and equipment implementations; nevertheless, partecipants deeply enjoyed VR simulation training.

Premessa: L’aumento dei medici in formazione specialistica in Pediatria ha ridotto l’esposizione individuale alle urgenze rare seppur con alti rischi. La simulazione aiuta a garantire l’adeguata formazione di giovani medici, anche grazie all’impiego di nuove tecnologie come la realtà virtuale. Scopo dello studio: Valutare l’efficacia di due diverse modalità di erogazione della realtà virtuale a confronto (singola sessione virtuale con debriefing vs due sessioni virtuali seguite da auto-feedback computerizzato) in corso di simulazione con manichino ad alta fedeltà. Materiali e metodi: Studio pilota cross-over quasi randomizzato a due bracci che ha coinvolto gli specializzandi della Scuola di Pediatria dell’Azienda Ospedaliera Università di Padova del primo biennio. La partecipazione è stata volontaria e soggetta a criteri di inclusione/esclusione. Nella Fase I, il braccio di Intervento (Debriefing) ha completato uno scenario VR singolo (in sessioni da 8) sullo Stato di Male Epilettico (SE) di livello avanzato, con visualizzazione di un auto-feedback prodotto dal software. È seguito un debriefing strutturato con facilitatore che prevedeva la revisione del corretto approccio sistematico all’emergenza secondo ABCDE. Il braccio di Controllo ha simulato lo stesso scenario VR due volte (base/avanzato), ricevendo solo un auto-feedback computerizzato dopo ciascuna sessione. Dopo un mese, i partecipanti di ciascun braccio sono stati suddivisi in squadre (3-4 membri) e hanno partecipato ad una simulazione ad alta fedeltà sullo SE. La Fase II, dopo un anno, ha previsto il cross-over dei partecipanti. La simulazione virtuale ha riguardato un caso di Shock Anafilattico (SA), condotto analogamente alla Fase I in entrambi i bracci di studio. Dopo un mese, tutti i partecipanti (in squadre da 3 o 4) hanno simulato uno scenario ad alta fedeltà sullo SA. Obiettivo primario: valutazione della performance non tecnica mediante T-NOTECHS da parte di due revisori in cieco degli scenari ad alta fedeltà. Obiettivi secondari: valutazione delle abilità tecniche messe in atto durante la simulazione ad alta fedeltà; valutazione della preferenza individuale per una delle due modalità di feedback proposte dopo la simulazione VR; misurazione di utilità e facilità d’uso percepita di hardware/sofware e della soddisfazione dei partecipanti. Risultati: Lo studio ha coinvolto 113 specializzandi in Fase I e 90 partecipanti in Fase II. Il braccio Debriefing ha riportato punteggi globali più alti nella scala T-NOTECHS rispetto al Controllo in entrambe le fasi di studio (15,5 [14-20] vs 14 [10-15], p value 0,023; 20 [18,5-21,5] vs 17 [14,5-19], p value 0,069). Nella Fase I, il braccio Debriefing ha mostrato migliori prestazioni nelle abilità tecniche; nella Fase II non è stato osservato alcun effetto di carry-over atteso. Al termine dello studio, 76/90 partecipanti (84,4%) hanno preferito la simulazione con singolo scenario VR seguita da un debriefing condotto da facilitatore. In entrambe le fasi di studio, la facilità d’uso percepita della VR è stata valutata subottimale (67,9; 65,8), mentre la sua utilità è risultata molto elevata (89,7; 87,2). La soddisfazione dei partecipanti è stata alta (Mediana 5, IQR 4-5). Conclusioni: Il nostro studio ha dimostrato che il debriefing condotto da facilitatore, successivo ad uno scenario di simulazione virtuale sulle emergenze pediatriche, è più efficace nel migliorare le abilità non tecniche durante simulazione ad alta fedeltà negli specializzandi ai primi anni. Questo approccio è stato preferito come modalità di feedback da parte dei partecipanti. Sebbene la simulazione VR sia stata percepita come altamente utile, la sua facilità d’uso ha ricevuto valutazioni inferiori, suggerendo la necessità di miglioramenti di software/hardware; nonostante ciò, i partecipanti hanno mostrato grande entusiasmo per la formazione tramite simulazione VR.

Valutazione dell'efficacia di due diverse modalità di erogazione della realtà virtuale per la formazione nell'urgenza pediatrica: uno studio cross-over quasi randomizzato

DI GENNARO, LUDOVICA
2024/2025

Abstract

Background: The rising number of paediatric residents has reduced individual exposure to rare conditions, potentially affecting their preparedness to them. With the increasing use of emerging technologies in healthcare, Virtual Reality (VR) may help better manage simulated paediatric emergency clinical scenario. Objective: We compare the effectiveness of facilitator-led debriefing and standalone computerized feedback following single-player VR training for paediatric emergencies. Materials and methods: A two-arm quasi-randomized cross-over pilot study enrolling 1°-2° year Paediatric residents at the Padua University Hospital (Italy). Participation was voluntary and subject to inclusion/exclusion criteria. All participants, (groups of 8) underwent the MetaQuest 2VR headset (San Jose, CA, USA) and Resuscitation VR software (i-Solve, Luton, UK) orientation module. In phase I the Intervention arm (Debriefing) completed a single VR scenario about Status Epilepticus (SE) at advanced level, receiving computerized self-feedback by the VR software and then a structured facilitator-led in-person debriefing. The Control arm performed the same VR scenario twice, at increasing difficulty levels (Basic/Advanced), each followed by automatic self-feedback provided by the VR sofware. One month later, High-Fidelity simulation (HFS) scenarios of SE were carried out (groups of 3/4 people - all belonging to the same study arm). Phase II took place one year apart with participants crossing over to the opposite study arm; the VR simulation regarded a case of Anaphylactic Shoch (AS). After one month, all residents underwent a HFS scenario of AS. In both phases, debriefing aimed to highlight the systematic ABCDE approach to emergencies and how to manage the specific clinical condition simulated. Primary outcome: evaluation of team performance and “Non-Technical Skills” (NTS) by T-NOTHECS scale between the two study arms during HFS sessions. Secondary outcome: assessing of technical skills during HFS sessions, individual preference for one of the two proposed feedback modalities after VR simulation, evaluation of VR Perceived Ease of Use/Usefulness and partecipants’ satisfaction. Results: The study involved 113 residents in phase I and 90 partecipants in phase II. The Debriefing arm reported higher overall score on the T-NOTHECS scale compared to No Debriefing arm in both phases (15.5 [14-20] vs 14 [10-15], p value 0.023; 20 [18.5-21-5] vs 17 [14.5-19], p value 0.069). In phase I, the Debriefing arm also performed technical skills better than the Control one; in phase II any expected carry over effect was observed. At the end of the study, 76/90 [84.4%] of the partecipants preferred the single VR scenario simulation followed by facilitator-led in-person debriefing. In both study phases, VR Ease of use was suboptimal (67.9; 65.8), while VR Perceived Usefulness was very high (89.7; 87.2). Partecipants’ satisfaction was also high (Median 5, IQR 4-5) Conclusion: Our study demonstrated that facilitator-led in-person debriefing following VR scenarios of paediatric emergencies is more effective in enhancing NTS during HF simulation in early-years residents. This approach was also preferred as a feedback modality by participants. While VR simulation was perceived as highly useful, its Ease of Use received lower ratings, requiring software and equipment implementations; nevertheless, partecipants deeply enjoyed VR simulation training.
2024
Evaluation of the effectiveness of two different virtual reality modalities for pediatric emergency training: a quasi-randomized cross-over study
Premessa: L’aumento dei medici in formazione specialistica in Pediatria ha ridotto l’esposizione individuale alle urgenze rare seppur con alti rischi. La simulazione aiuta a garantire l’adeguata formazione di giovani medici, anche grazie all’impiego di nuove tecnologie come la realtà virtuale. Scopo dello studio: Valutare l’efficacia di due diverse modalità di erogazione della realtà virtuale a confronto (singola sessione virtuale con debriefing vs due sessioni virtuali seguite da auto-feedback computerizzato) in corso di simulazione con manichino ad alta fedeltà. Materiali e metodi: Studio pilota cross-over quasi randomizzato a due bracci che ha coinvolto gli specializzandi della Scuola di Pediatria dell’Azienda Ospedaliera Università di Padova del primo biennio. La partecipazione è stata volontaria e soggetta a criteri di inclusione/esclusione. Nella Fase I, il braccio di Intervento (Debriefing) ha completato uno scenario VR singolo (in sessioni da 8) sullo Stato di Male Epilettico (SE) di livello avanzato, con visualizzazione di un auto-feedback prodotto dal software. È seguito un debriefing strutturato con facilitatore che prevedeva la revisione del corretto approccio sistematico all’emergenza secondo ABCDE. Il braccio di Controllo ha simulato lo stesso scenario VR due volte (base/avanzato), ricevendo solo un auto-feedback computerizzato dopo ciascuna sessione. Dopo un mese, i partecipanti di ciascun braccio sono stati suddivisi in squadre (3-4 membri) e hanno partecipato ad una simulazione ad alta fedeltà sullo SE. La Fase II, dopo un anno, ha previsto il cross-over dei partecipanti. La simulazione virtuale ha riguardato un caso di Shock Anafilattico (SA), condotto analogamente alla Fase I in entrambi i bracci di studio. Dopo un mese, tutti i partecipanti (in squadre da 3 o 4) hanno simulato uno scenario ad alta fedeltà sullo SA. Obiettivo primario: valutazione della performance non tecnica mediante T-NOTECHS da parte di due revisori in cieco degli scenari ad alta fedeltà. Obiettivi secondari: valutazione delle abilità tecniche messe in atto durante la simulazione ad alta fedeltà; valutazione della preferenza individuale per una delle due modalità di feedback proposte dopo la simulazione VR; misurazione di utilità e facilità d’uso percepita di hardware/sofware e della soddisfazione dei partecipanti. Risultati: Lo studio ha coinvolto 113 specializzandi in Fase I e 90 partecipanti in Fase II. Il braccio Debriefing ha riportato punteggi globali più alti nella scala T-NOTECHS rispetto al Controllo in entrambe le fasi di studio (15,5 [14-20] vs 14 [10-15], p value 0,023; 20 [18,5-21,5] vs 17 [14,5-19], p value 0,069). Nella Fase I, il braccio Debriefing ha mostrato migliori prestazioni nelle abilità tecniche; nella Fase II non è stato osservato alcun effetto di carry-over atteso. Al termine dello studio, 76/90 partecipanti (84,4%) hanno preferito la simulazione con singolo scenario VR seguita da un debriefing condotto da facilitatore. In entrambe le fasi di studio, la facilità d’uso percepita della VR è stata valutata subottimale (67,9; 65,8), mentre la sua utilità è risultata molto elevata (89,7; 87,2). La soddisfazione dei partecipanti è stata alta (Mediana 5, IQR 4-5). Conclusioni: Il nostro studio ha dimostrato che il debriefing condotto da facilitatore, successivo ad uno scenario di simulazione virtuale sulle emergenze pediatriche, è più efficace nel migliorare le abilità non tecniche durante simulazione ad alta fedeltà negli specializzandi ai primi anni. Questo approccio è stato preferito come modalità di feedback da parte dei partecipanti. Sebbene la simulazione VR sia stata percepita come altamente utile, la sua facilità d’uso ha ricevuto valutazioni inferiori, suggerendo la necessità di miglioramenti di software/hardware; nonostante ciò, i partecipanti hanno mostrato grande entusiasmo per la formazione tramite simulazione VR.
simulazione
urgenze pediatriche
virtual reality
debriefing
abilità nontecniche
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/86496