Применение VR-технологий в образовании на сегодняшний день уже не новость. Практически каждый медицинский вуз готов предложить слушателям такую образовательную методику. Однако созданием собственных VR-тренажеров похвастаться могут лишь единицы. В Российском национальном исследовательском медицинском университете имени Н.И. Пирогова Министерства здравоохранения РФ, на базе которого открыт Центр развития непрерывного медицинского и фармацевтического образования под руководством Ольги Федоровны Природовой, они уже есть. Три VR-тренажера разработали в отделе инновационных электронных образовательных ресурсов под управлением Татьяны Валентиновны Колесниченко. О специфике VR-технологий в медицине, процессе их создания, плюсах и минусах, об амбициозных планах, а также о том, где и кто бесплатно может воспользоваться виртуальными программными комплексами РНИМУ, мы поговорили с руководителем группы разработки высокотехнологичных образовательных элементов Марией Николаевной Потемкиной.
«Наша задача — разработать тренажер, в который поверит врач»
— VR-технологии в РНИМУ. Расскажите, что они собой представляют и как их применять в медицинском образовании?
— Я бы назвала это еще одной образовательной методикой. Тренажеры, созданные с применением VR-технологии, обеспечивают высокую достоверность и максимальный эффект погружения в реальную работу врача. Обучающийся может оценить состояние пациента, в том числе используя инструментальные методы исследования, и провести лечение, включая сердечно-легочную реанимацию.
Но тут важно уточнить, что в Университете не просто применяются такие технологии, а мы сами создаем виртуальную среду. Наша задача — разработать VR-тренажер, в который поверит врач. Не тот, в который он зайдет, посмотрит и скажет: «Детская игрушка!», а где он почувствует себя действительно на рабочем месте. И мы в прямом смысле проверяем все это на себе. Например, я — врач, 15 лет отработала в поликлинике. И если я поверю в то, что мы сделали, то считаю, что этому поверят и остальные медики. До сих пор помню момент, когда впервые надела очки с нашей программой и увидела первого пациента, как он на меня посмотрел. Я поверила.
— Когда был создан первый тренажер и что мы можем предложить врачам сейчас?
— На сегодняшний день мы создали три самостоятельных тренажера. Первые идеи по их разработке у нас появились в 2018 году. Мы активно обсуждали, сравнивали, в итоге поняли, что необходимо сделать такую программу, которая действительна была бы нужной для всех врачей. Создать не просто красивый тренажер, а полезный. И на одном совещании директор Мультипрофильного аккредитационно-симуляционного центра (МАСЦ) Павел Алексеевич Лопанчук предложил разработать технологию по отработке алгоритмов экстренной неотложной помощи, которая будет необходима как студентам, ординаторам, так и всем медицинским работникам. Это важно, потому что данный навык присутствует в медицинских профстандартах. В 2019 году мы создали наш первый тренажер по отработке алгоритма оказания неотложной медицинской помощи для врачей клинических специальностей. Локация — процедурный кабинет поликлиники.
Этот тренажер включает шесть клинических ситуаций: острый коронарный синдром с оттеком легких, острый коронарный синдром с кардиогенным шоком, обморок, анафилактический шок, внутреннее кровотечение, сердечно-легочную реанимацию.
Специалист, приступая к работе, не знает, какая именно ситуация выпадет ему для прохождения. Он должен обследовать пациента, определить наиболее жизнеугрожающие симптомы и оказать помощь.
Следующей нашей идеей было создать подобный тренажер, но который смогут использовать врачи и фельдшеры скорой помощи. Для них мы сделали новых персонажей — пациентов, новую локацию — машину скорой. Так появился второй VR-тренажер РНИМУ по отработке алгоритма оказания скорой и неотложной помощи для специалистов со средним профессиональным образованием. Размер автосредства и обстановка соответствуют реальным. Спасибо большое нашим экспертам, которые специально записывали для нас видео с тем, как они работают в машине. Они нам дали практически полностью замерить и отснять стандартную служебную скорую.
Третий тренажер — оказание неотложной хирургической помощи (коникотомия) для хирургов, анестезиологов-реаниматологов, врачей скорой медицинской помощи. Локация — операционная. Это наш эксперимент. Разработка данной программы была гораздо сложнее предыдущих, так как очень точное использование хирургических инструментов трудно дается в виртуальной реальности. Необходимо учитывать специфику работы с каждым отдельным инструментом. Этот тренажер уже работает, но мы планируем и дальше развивать его.
— Как проходит обучение в VR-тренажерах?
— Тренажеры РНИМУ работают в трех режимах. Первый — демонстрационный — самый легкий, ознакомительный. Каким бы ни был человек специалистом, виртуальная реальность накладывает свои ограничения и условности. В этом режиме мы подсказываем все: что, где, как взять, сколько лекарства набрать и так далее. Здесь наша главная задача — адаптировать специалиста в виртуальной реальности. Также первый режим используется как презентация того, как правильно вести себя в конкретной ситуации.
Второй — обучающий, где специалист может попробовать все делать сам. Если он несколько раз ошибся, его поправят, либо он может сам попросить помощи, если не знает, что дальше делать.
И третий режим — контрольный. В нем все как в жизни. Человеку плохо, с каждой секундой становится хуже. Время — наш главный враг, а промедление — подобно смерти. И это действительно так: пациент может умереть, если ничего не предпринять или сделать что-то неправильно. В этом режиме специалисту необходимо самостоятельно выбрать препараты, дозировку, способ и место введения. У нас предусмотрено все: возможность введения неправильных лекарств, недостаточная/адекватная/избыточная доза, как все вместе это повлияет на пациента. Мы постарались проработать сценарии максимально точно с медицинской точки зрения. Чтобы наш пациент был не статичным объектом, а «живым».
— Даже летальный исход прописываете?
— Да, конечно. И тогда подключается следующий блок: сердечно-легочная реанимация. Вы можете своего пациента спасти! В сердечно-легочной реанимации тоже есть вариабельность. У пациента может быть асистолия или фибрилляция желудочков — действия врача при этом разные. Дефибриллятор не всегда нужно применять. Это только в кино его постоянно используют . А на самом деле — нет. И это надо понимать, важно принимать верное решение.
Тысячи нюансов, десятки разветвлений сценария, которые мы должны продумать, а программисты — прописать. Вот основные причины того, что тренажер создается так долго. А в конце все это необходимо проверить много-много раз. По любому разветвлению сценария мы можем дойти до конца: либо до стабилизации пациента, либо до клинической смерти. Ведь в жизни бывает все! На взгляд экспертов (и я с ними солидарна), большой плюс VR-тренажеров в том, что мы можем безопасно как для врача, так и для пациента воспроизвести жизнеугрожающие ситуации, которые при обучении мы воссоздать не можем. И в этом большая ценность.
«В медицине статики нет»
— Вы упомянули огромное количество нюансов, жизненные сценарии, как их удается написать? Кто их проверяет? Сколько этапов необходимо пройти разработчику от идеи до конечного продукта?
— Этапов у нас несколько. Первый — это большая доклиническая часть, здесь мы придумываем и решаем, какой тренажер сделать, для какой целевой аудитории. Программный комплекс виртуальной реальности — действительно дорогая разработка не только по деньгам, но и по времени. Поэтому наши тренажеры рассчитаны на широкую медицинскую аудиторию. После того как мы определились с целью, идеей, темой и аудиторией, начинается поиск авторов сценария. Среди них — врачи-эксперты, педагоги. Мы приглашаем преподавателей Университета, других медвузов и различных национальных медицинских исследовательских центров. К экспертам приходим уже со своей идеей, это важно. Мы просим авторов в рамках нашего сценария прописать все детали. Даем канву, то, как видим развитие жизни в таком сценарии. Это же практически игра. Мы стараемся соблюсти все игровые технологии. У нас есть персонажи, роли, сюжеты. Кстати, сейчас даже задумались об «ачивках» и «пасхалках». Так что в скором будущем можно рассчитывать, что в тренажеры добавим и рейтинги, и звания, и другие «фишки».
— Приглашенные эксперты сразу соглашаются присоединиться к проекту?
— Нет, далеко не все соглашаются работать в этой сфере. Данный игровой подход — сложный, многофакторный. Эксперты не всегда понимают, зачем это нужно. Я, поработав более чем со ста авторами, пришла к выводу, что здесь нужен особый подход. Это очень большой труд — работа с авторами. С каждым нужно поговорить, каждому следует объяснить. Я обычно рада, когда человек отказывается сразу. Он понимает, что не согласен с идеями геймификации, что это что-то несерьезное. И если авторы сразу такое говорят, нам проще. Мы ищем тех людей, которые горят желанием и готовы включиться в проект. Если они не понимают, зачем им расписывать каждый препарат во всех дозировках и каждое минимальное действие, тогда не будет необходимого нам сценария.
Параллельно с этой деятельностью идет этап поиска высококвалифицированных технических разработчиков. Рассматриваем кандидатов с богатым опытом работы с медицинской тематикой.
— Много таких разработчиков?
— Нет. Очень ограниченное количество.
— То есть можно сказать, что ниша разработчиков-программистов в медицине практически свободна?
— Медицина — это вообще сложно. Одно дело, если мы в VR собираем какой-то механизм, там все элементы статичны. Мы берем деталь, ее подносим, устанавливаем. А у нас идея в том, что состояние пациента меняется каждую секунду. В медицине статики нет. В сценарии прописаны все действия специалиста и ответы на них. Как система должна отреагировать, как меняется каждый из 12 показателей, а также давление, сердцебиение, сатурация, ЭГК и т. д. Абсолютно все прописывается в сценарии, а технический разработчик должен все это воссоздать!
— Сколько в среднем страниц у Вас занимает сценарий?
— Самый большой — 144 листа, очень плотно. Их даже проверять тяжело. Это огромный труд большой группы авторов. А для технических разработчиков сложность состоит еще в том, что речь о медицинской направленности. Мы особым образом даже держим все. Особенно сложно было с третьим тренажером. Спасибо МАСЦ — они нам очень помогают. Мы все делали на манекенах, чтобы снять для разработчиков пошагово каждое действие. Спасибо им огромное за сотрудничество!
Параллельно мы с разработчиками сценария пытаемся понять, что можно создать, а что нам пока недоступно. Нет смысла расписывать то, что невозможно сделать достоверно. Например, пока мы не можем обеспечить тактильный контакт. Нет такой возможности. Общаясь с коллегами, понимаем, что лет пять (а то и десять) мы не получим таких перчаток, которые будут компактными, доступными, реалистичными. К сожалению, тактильные костюмы из кино пока только на уровне экспериментальных образцов. Если мы не можем пальпировать пациента, значит, это не прописываем.
— Но такую цель Вы себе ставите?
— Конечно! Мы следим за всеми новинками. Наши разработчики в курсе новостей, предлагают новые вещи. Как только появляется что-то в нашей сфере, мы сразу стараемся дорабатывать тренажеры в соответствии с возможностями, добавляем в них то, что пока отложили.
«В среднем на создание тренажера у нас уходит примерно год»
— Сталкиваетесь ли Вы с трудностями на этапе написания сценария?
— Все наши сценарии основаны на клинических рекомендациях, стандартах и протоколах оказания медицинской помощи. Если у сценаристов возникают какие-то проблемы, вопросы, я всегда рядом с ними как методист. Мы вместе придумываем, как это отыграть, описать, что здесь должно происходить. Мы постоянно в контакте, проводим общие брифинги.
Когда сценарий написан, мы отдаем его на проверку следующей группе экспертов, чтобы убедиться, что ничего не упустили.
— В среднем сколько человек входит в команду сценаристов?
— Например, сценарий для оказания первой помощи для врачей клинических специальностей писала кафедра пропедевтики внутренних болезней лечебного факультета. Заведующая — Елена Владимировна Резник, доктор медицинских наук, доцент, врач высшей категории. И я так понимаю, что принимали участие практически все сотрудники кафедры, а это почти 20 человек. Плюс они сами еще привлекали экспертов — анестезиологов-реаниматологов, запрашивали все видео. Чтобы тренажер был достоверным, техническим разработчикам мы вместе со сценарием предоставляем все референсы: картинки, видео.
— Работу программистов также контролируете Вы?
— Да, наша команда проверяет результаты на всех этапах: каждый предмет, действие, соответствие сценарию. Если в чем-то не уверены, то тоже обращаемся к экспертам. В коникотомии нам очень помогал Александр Владимирович Гущин, заместитель директора Мультипрофильного аккредитационно-симуляционного центра, врач-хирург. На мои постоянные вопросы: «А действительно ли хирург так держит инструмент?», «А правда ли, что он такой тонкий?», он часто писал: «Приходи, покажу». Я фотографировала, снимала видео бесконечно. Это действительно большая работа. В одиночку ее сделать невозможно.
Чем больше профессионалов приглашается со стороны на этапе создания сценария, тем он лучше будет проработан. Одному такое написать практически нереально. Это слишком много всего. В справочнике, например, нужно найти, как препарат действует не только в адекватной дозе, но и в недостаточной, в избыточной. Чтобы мы ввели лекарство и, глядя на монитор, видели, как меняется состояние.
— Также в сценарии вкладывается, наверное, и собственный опыт эксперта…
— Конечно! Это большая работа сценаристов и программистов. В среднем на создание тренажера у нас уходит примерно год. Еще хотела бы отметить, как кропотливо мы подходим и к разработке наших пациентов. В симуляциях чаще всего используются молодые персонажи — девушки, юноши. Но все мы отлично понимаем, что на прием к врачу приходят люди самых разных возрастов и комплекций. Поэтому в наших тренажерах пациенты самые разные.
Очень тонкая работа начинается тогда, когда приходим к программированию состояний больного, действий специалиста и ответа на них. Что мы сделали, как ответила система и пациент, что он сделал, что мы дальше должны предпринять. Вариабельность действий, нелинейного сценария. В зависимости от того, в какой момент времени мы ввели препарат, его действие будет разным. Одно дело, если мы сразу провели обследование и начали лечить, так, конечно же, легче вывести пациента из критического состояния, чем в случае, если мы по какой-то причине упустили время.
«Мы не говорим, что виртуальная реальность может что-то заменить. Она не альтернатива, а еще одна образовательная методика»
— Вы упомянули, что некоторые эксперты не соглашаются участвовать в создании тренажеров, не видят в этом смысла. Почему, как Вы считаете?
— Виртуальная реальность не идеальна. На одной выставке был большой доклад о том, какие есть минусы. Идеальных методов не бывает. И мы не говорим, что виртуальная реальность может что-то заменить. Она не альтернатива, а еще одна образовательная методика, которая поможет получить знания и, что самое главное, освоить навык в тех ситуациях, которые мы не можем предложить в жизни для тренировки нашим студентам, ординаторам. И как дополнение — она прекрасна.
Когда человек оказывается в виртуальной реальности, он настолько вовлекается, концентрируется, сосредотачивается, что, конечно, усвояемость знаний достаточно высока. В работе с тренажером мы вовлекаем все когнитивные системы: у нас есть подсказки на плашке, в наушниках, дается возможность все взять, посмотреть. Мы вовлекаем человека полностью. Он — главный герой. Он не наблюдает за тем, что происходит на экране. Не смотрит кино, а сам в нем участвует. И чем достовернее наш тренажер, тем больше он поверит в то, что происходит. Этот эмоциональный отклик от вовлеченности, который человек получает пусть в виртуальной, но реальности, тоже влияет на усвояемость.
— Кто в РНИМУ уже использует тренажеры?
— В наших тренажерах есть рабочее место не только обучающегося (внутри шлема), но и преподавателя — за компьютером. Он видит все показатели на экране, может просмотреть протокол действий специалиста, провести дебрифинг и разобрать все допущенные ошибки. VR-тренажер не заменяет преподавателя, а становится еще одним инновационным инструментом в опытных руках. Необходимо заметить, что для студентов мы рекомендуем проходить модули на занятиях с наставником, где он будет давать комментарии и пояснять происходящее. В этом году мы планируем добавить VR-тренажер в образовательные программы для ординаторов отдельных специальностей. Подготовка преподавателей планируется в форме программы повышения квалификации на кафедре организации профессионального образования и образовательных технологий ФДПО под руководством заведующей Ольги Федоровны Природовой.
У нас уже многие кафедры используют тренажер. Для них это один из образовательных элементов в программах повышения квалификации врачей. Например, на кафедре терапии, общей врачебной практики и ядерной медицины факультета дополнительного профессионального образования (заведующий — Григорий Ефимович Ройтберг, академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный врач РФ), в клинике ОАО «Медицина», сделали свой кабинет виртуальной реальности, где работают с нашими тренажерами.
Под руководством Ольги Олеговны Шархун, профессора, доктора медицинских наук, была разработана программа повышения квалификации для врачей первичного звена всех специальностей «Отработка алгоритма оказания экстренной и неотложной медицинской помощи при внезапных острых заболеваниях и состояниях». В ней есть теоретическая часть, отработка навыков оказания помощи с использованием VR-тренажера и на манекенах. С этой программой они стали победителями Всероссийского конкурса педагогических идей преподавателей терапии, который проводили Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины Министерства здравоохранения РФ и Российское общество профилактики неинфекционных заболеваний.
— А от самих тренажеров есть «побочка»?
— Я знаю, что у кого-то кружится голова, кто-то теряет ориентацию в пространстве. Мы предлагаем попробовать — в любой момент можно просто снять шлем. Но, как показывает практика, почти все проходят задачу до конца.
Специально для уменьшения побочных эффектов мы в наших тренажерах полностью избавились от рывковых телепортаций. В жизни мы ходим ногами. Если нужно подойти к изножью каталки, то ты реально к ней идешь — никаких мгновенных перемещений. Это, по моим ощущениям, приводит к меньшей нагрузке на вестибулярный аппарат.
«Наши тренажеры можно абсолютно бесплатно скачать с Портала непрерывного медицинского и фармацевтического образования Минздрава России (edu.rosminzdrav.ru)»
— Наверняка Вы изучали этот вопрос: VR-технологии многие используют? Сколько разработчиков таких тренажеров?
— Применяются во многих вузах, многие приобретают тренажеры. А вот разрабатывает их, насколько я знаю, всего несколько организаций.
— Как попробовать наши тренажеры?
— VR-тренажеры РНИМУ можно абсолютно бесплатно скачать с Портала непрерывного медицинского и фармацевтического образования Минздрава России. Для использования нужно только купить оборудование. Я знаю, что в Российском университете дружбы народов и в Московском областном научно-исследовательском клиническом институте имени М.Ф. Владимирского применяют наши технологии. Коллеги сами выбрали и приобрели подходящее им по цене и удобству оборудование, мы же помогали и консультировали с установкой программы. Сейчас технологии виртуальной реальности доступны. Для установки тренажера не требуется специального компьютера, подойдет обычный, средней мощности.
— А кто может пользоваться услугами Портала непрерывного медицинского и фармацевтического образования?
— Специалисты здравоохранения со специальным средним и высшим образованием, медицинские организации. При наличии оборудования они могут скачать и пройти тренажер самостоятельно. Все инструкции размещены на Портале непрерывного медицинского и фармацевтического образования.
— Как Вы планируете дальше развивать этот проект?
— Во-первых, у нас в планах — доработать остальные ургентные ситуации, которые входят в аккредитационные сценарии. Во-вторых, мы разрабатываем не только VR-технологии. Сейчас мы создаем 3D-тренажер, его можно будет проходить как на компьютере, так и на экранах мобильных устройств. В нем собраны реальные клинические ситуации, сценарии которых были написаны экспертами ведущих вузов и национальных медицинских исследовательских центров, по семи узким специальностям. Это и сложные клинические случаи, и полиморбидные пациенты, и ситуации, основанные на реальной врачебной практике, и многое другое. На Портале непрерывного медицинского и фармацевтического образования уже можно попробовать пройти данный тренажер.
По всем вопросам использования VR-тренажеров в образовательном процессе Университета можно обратиться:
отдел инновационных электронных образовательных ресурсов (potemkina_mn@rsmu.ru, +7 (495) 434-22-66, доб. 30-76);
в Учебный центр инновационных медицинских технологий МАСЦ (+7 (495) 434-22-66, доб. 01-89).
По поводу обучения преподавателей применению VR-технологий в образовательном процессе обращайтесь на кафедру организации профессионального образования и образовательных технологий ФДПО (potemkina_mn@rsmu.ru, +7 (495) 434-22-66, доб. 30-76).
