Welche Bedeutung virtuelle Patienten für das Lernen und Training haben, verdeutlicht ein neuer Fachzeitschriftenbeitrag von Dieter Lerner und Thomas Luiz vom Fraunhofer IESE.

Der Beitrag „Nah an der Realität. Lernen mit virtuellen Patienten“ stellt anhand einer internationalen Klassifikation die unterschiedlichen Typen virtueller Patienten vor. Die Klassifikation umfasst sieben Typen, die sich mit Blick auf ihre technologischen Merkmale, ihre Lern- und Trainingspotentiale und Kompetenzziele unterscheiden.

Auch die Lern- und Trainingspotentiale der Virtual-Reality-Simulationsumgebung EPICSAVE werden mit Bezug auf diese Klassifikation dargestellt und erläutert. Virtuelle Realitäten eröffnen den Gesundheitsfachberufen völlig neue Wege für das realitätsnahe Lernen, noch dazu ohne reale Patienten durch mögliches Fehlverhalten zu schädigen.

Angaben zur Bibliografie:

intensiv 2019; 27(02): 64-69
DOI: 10.1055/a-0821-3183

Link zur Fachzeitschrift: https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/journal/10.1055/s-00000027

Im Mittelpunkt des EPICSAVE Projekts und des virtuellen Notfalltrainings stehen der virtuelle Patient und die virtuelle Patientin der beiden entwickelten Szenarien.

Gerade die visuelle Ausgestaltung der Symptome beim Patienten ist eines der besonders eindrücklichen Merkmale von EPICSAVE.

Damit eine breite Masse auch ohne Virtual Reality Ausrüstung in den Genuss dieser Eindrücklichkeit kommt, präsentieren wir die EPICSAVE AR App.
Bei der TriCAT GmbH entwickelt, auf Grundlage von interdisziplinär erarbeiteten Trainingsszenarien, sind mehrere Patienten in unterschiedlichen Ausprägungen erfahrbar.
Ein mit Augmented Reality ausgestattetes Android Telefon oder Tablet reicht aus, um die Symptome und Merkmale genau in Augenschein zu nehmen.

Die App ist verfügbar als Download.und kann dann selbst auf geeigneten Android Mobilgeräten mit AR Core Unterstützung installiert werden.
Wichtig: die Installation der App erfolgt auf eigenes Risiko und eigene Verantwortung, technischer Support wird nicht gewährleistet.

Was bedeutet Notfalltraining mit EPICSAVE? Wie kann berufliche Bildung mit Hilfe von Mehrbenutzer-Virtual Reality Simulationen und Serious Games Technologien vorangetrieben werden? Wie arbeiten wir zusammen? Das und vieles mehr zeigt die Projektdokumentation von EPICSAVE.

Mit einem Exponat im Rahmen der Deutschlandreise beteiligt sich das EPICSAVE-Projekt auf der eQualification 2019 in Bonn. Das Exponat veranschaulicht, wie Virtual Reality in der Berufsausbildung eingesetzt werden kann und hilft, zukünftige Arbeiten zur Entwicklung von VR-Trainingsstandards und deren Perspektiven zu diskutieren. Verschiedene Szenarien explorieren das Spannungsfeld zwischen kollaborativem Lernen und spielerischem Erleben, Nutzer-zentrierter Technologie und (berufs-)praktischer Implementation.

Wie lässt sich das vorhandene Simulationstraining weiterentwickeln? Ergeben sich durch Methoden der Computerspiele, durch Game Mechaniken und Belohnungen, durch ein narratives Szenario und emotionale Situationen noch bessere Trainingsmöglichkeiten?

EPICSAVE Lifesaving Decisions ist eine Trailer-Videoskizze der Forschungsgruppe Interactive Reality Experience der Hochschule Hannover, die sich mit Serious Game Design für kollaborative Virtual-Reality-Trainingssysteme beschäftigt. Das Spiel lädt zwei Notfallsanitäterauszubildende und eine*n Sanitätertrainer*in in ein dramatisches Szenario in einem Familienfreizeitpark ein: Ein 5-jähriges Kind zeigt Symptome eines anaphylaktischen Schocks. Während die Auszubildenden mit ihren Diagnoseverfahren beginnen, greift ein Zuschauer, der Großvater des Mädchens, ein und fordert die Autorität der Spieler heraus. Unsere Forschung untersucht, wie VR-Spielmechanik, d.h. optionale Erzählweise, Autoritätsfähigkeiten und -belohnungen, Minispiele und interaktive virtuelle Charaktere, die Trainingsqualität und Benutzererfahrung über reine VR-Trainingssimulationen hinaus erweitern können.

Der Trailer veranschaulicht die Vision von Multiplayer Training mit Virtual Reality und bietet eine praktische Grundlage zur weiteren Auseinandersetzung mit mit der Zielgruppe sowie mit internationalem Fachpublikum. Für letzteres wird der Trailer in einer englischen Version auf der größten wissenschaftlichen internationalen Fachkonferenz zu VR IEEE Virtual Reality im März 2019 in Osaka präsentiert.

Ein Gastbeitrag von Nadja Dietze

DLR Projektträger

AG Digitalisierung und Internationalisierung in der Bildung

Wer an Virtual Reality denkt, denkt häufig an die schöne, neue Welt und nicht unbedingt an ein Training in lebensbedrohlichen Notfallsituationen. Beim Projekt EPICSAVE ist das anders. Hier geht es ganz handfest um das Retten von Menschenleben.

Mit dem Anspruch, die berufliche Ausbildung von angehenden Notfallsanitätern und Notfallsanitäterinnen qualitativ zu verbessern, wurde im Projekt ein praxisnahes Simulationstraining entwickelt. Das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit im Konsortium ist eine realitätsnahe, bis ins Detail durchdachte virtuelle Welt, in der lebensbedrohliche Notfälle gefahrenfrei trainiert werden können.

Die Vorteile, die das Notfalltraining in der virtuellen Realität bietet, werden im Vergleich zur Kontrollgruppe besonders deutlich. Während die Kontrollgruppe auf lebensbedrohliche Notfälle wie z.B. einen allergischen Schock bei Kindern mithilfe einer Simulationspuppe vorbereitet wurde, konnte die Studiengruppe mithilfe einer VR-Datenbrille in eine virtuelle Umgebung eintauchen.

Beim konventionellen Training mit dem Einsatz einer Simulationspuppe ist die notwendige Diagnostik aufgrund der fehlenden Leitsymptome kaum möglich. Die Voraussetzung für dieses Simulationstraining war die Bereitschaft des Ausbildungspersonals, das Notfallszenario (mündlich) zu beschreiben und die Auskunft zum wechselnden Zustand der notfallbetroffenen Person kontinuierlich zu geben.

Demgegenüber kann die Studiengruppe in einem VR-Training die wichtigsten Leitsymptome wie Blaufärbung der Haut oder Schwellungen mit wechselnden Ausprägungen bei einem durch einen Avatar repräsentierten Kind beobachten. Hier können die angehende Notfallsanitäterinnen und Notfallsanitäter die betroffene Person ohne Angst vor realen Konsequenzen untersuchen und behandeln. Über das Ergebnis ihrer Handlungen werden sie umgehend und realitätsnah über die Reaktion des notfallbetroffenen Avatars informiert. Bei diesem Training verschiebt sich auch die Rolle des Ausbildungspersonals: Während die Auszubildenden selbstständig die virtuelle Welt erkunden, können die Ausbildenden den simulierten Einsatz genauer betrachten und den  Schwierigkeitsgrad des Notfallszenarios entsprechend der Handlungskompetenzen im Team anpassen. Rein virtuell werden so die Auszubildenden mit realitätsnahen Entscheidungs-und Handlungsanforderungen konfrontiert. Eine Erfahrung, die für kompetentes und souveränes Handeln im Notfall unverzichtbar ist.

Wie auch im vergangenen Jahr hat das EPICSAVE-Konsortium die Mitglieder des Projektbeirats im November nach Sankt Augustin zum jährlichen Beiratstreffen eingeladen. Ziel des Treffens war, den Projektfortschritt zu präsentieren und sich wertvolle Einschätzungen von Experten zu holen, in welche Richtung sich das Projekt weiter entwickeln kann. Der Tag begann mit einigen fachlichen Präsentationen zu den technischen Entwicklungen des neuen Prototyps, der Medien- und Medizindidaktischen Konzeption, der berufspraktischen Implementierung sowie der medientechnischen Konzeption. Im Anschluss konnten die Beiratsmitglieder den frisch evaluierten zweiten Prototyp begutachten. Es entwickelte sich eine lebhafte Diskussion, wichtige Entscheidungen wurden getroffen, wie zum Beispiel die, dass zum Abschluss des Projekts ein Video gedreht werden soll, anhand dessen man verstehen kann, was EPICSAVE leisten kann, auch wenn kein VR-System aufgebaut werden kann. Im Nachmittag folgte ein produktiver Workshop, an dem an zwei Thementischen zusammen mit dem Beirat die Stärken und Herausforderungen von EPICSAVE sowie sich daraus ergebenden Handlungsempfehlungen erarbeitet wurden.

Die Teilnahme des neuen Beiratsmitglieds, Helge Regener vom Schweizer Institut für Rettungsmedizin in Nottwill (CH) sowie von Frau Dietze als Vertreterin des Projektträgers, die das Projekt über die Jahre vertrauensvoll begleitet hat, hat das Konsortium besonders erfreut.

Während das EPICSAVE-Team das Jahr 2018 nutzte, um auf zahlreichen Konferenzen, Messen und weiteren Events (siehe hier) den ersten EPICSAVE-Prototyp zu zeigen, wurde parallel bereits der zweite Prototyp entwickelt, bei dem die Behandlung eines anaphylaktischen Schocks bei einem kindlichen Patienten trainiert werden kann.

Der deutlichste Fortschritt im Vergleich zum erwachsenen Patienten des ersten Prototyps ist, dass die kleine Patientin mit dem anaphylaktischen Schock nicht alleine auf der grünen Wiese, sondern in der stimmungsvollen Umgebung eines Indoor-Abenteuer-Spielplatzes angetroffen wird, die das Präsenzerleben der Trainierenden stärken soll. Wie im echten Leben ist das kleine Mädchen in Begleitung eines Angehörigen, wenn die NotfallsanitäterInnen eintreffen. Der besorgte Großvater erhöht die Komplexität der Trainingseinheit, indem er einerseits als Quelle für wichtige Hintergrundinformationen zur Verfügung steht. Wer aktiv zuhört, kann z.B. erfahren, was das Kind zuletzt gegessen hat. Er kann jedoch auch als Störfaktor und Ablenkung für die Trainierenden wirken, wenn der Großvater z.B. von seinen eigenen medizinischen Einschätzungen berichtet.

Das neue Szenario, konzipiert von der Hochschule Hannover, Forschungsgruppe Interactive Reality Experiences, und umgesetzt von der TriCAT GmbH, wurde an den beiden im Projekt beteiligten bildungspraktischen Institutionen, dem Bildungszentrum der Malteser in Wetzlar sowie die Akademie für Notfallmedizin in Hamburg, im Oktober 2018 evaluiert. Im Vorfeld der Datenerhebung konnten die Probanden das Szenario aus dem ersten Prototyp einstudieren. Der aktuelle Prototyp enthält in beiden Szenarien eine Vielzahl von Verbesserungen hinsichtlich der Interaktionsvielfalt, Symptomatik, Diagnostikwerkzeuge und nicht zuletzt der Usability. Auch die AusbilderInnen der Bildungseinrichtungen, die die Schüler didaktisch durch die Simulation leiten sollten, wurden wie bereits im vergangenen Jahr im Rahmen mehrerer Train-the-Trainer-Tage geschult. Die Befragung der Evaluationsteilnehmer nahmen Vertreter von Fraunhofer IESE vor während der technische Support von TriCAT geleistet wurde. Die Beteiligten zeigten sich beeindruckt vom Fortschritt in der Entwicklung vom ersten zum zweiten Prototyp und tauchten tief in die Szenarien ein. Die erfolgreiche Durchführung der Untersuchung wurde begleitet durch Nadja Dietze, Forschungsreferentin des Projektträgers DLR, die in einem Gastbeitrag Ihre Sicht auf das Projekt schildert.

Im Rahmen seines Antrittsbesuchs an der Hochschule Hannover am 27. Juni 2018 konnte sich der Niedersächsische Minister für Wissenschaft und Kultur, Björn Thümler, von der Forschungsstärke der Hochschule überzeugen. Neben einem Projekt, in dem die Schlosskapelle in Celle in der Virtuellen Realität erfahrbar gemacht wird, stellten Prof. Dr. Jonas Schild und Sebastian Misztal die Mehrbenutzerumgebung EPICSAVE vor. Zusammen mit Jonas Schild begab sich der Minister in das Szenario mit einem erwachsenen Patienten, der während eines Picknicks mit heftigen Symptomen zusammengebrochen ist. Minister Thümler hat dabei den bewusstlosen Patienten bestens versorgt und nach einem schweren anaphylaktischen Schock wieder zu Bewusstsein gebracht.

Am 27. und 28. Juni 2018 stellte Prof. Dr. Jonas Schild EPICSAVE auf der LearNext in der Technology Academy der Hannovermesse vor. Unter dem Motto „Next Level of Corporate Learning – Wie immersive Medien (VR/AR/MR) das Lernen und Arbeiten in Zukunft verändern“ diskutierten die Experten ihres Feldes über bereits umgesetzte Lösungen und konkrete Entwicklungspläne in einzelnen Unternehmen und Projekten.

Im Rahmen der zweitägigen Veranstaltung konnten die Teilnehmer*innen EPICSAVE live erleben neben renommierten Unternehmen im Bereich VR/AR, die ebenfalls ihre neuesten Entwicklungen demonstrierten. Das Team der HS Hannover beantwortete zahlreiche Fragen zu Team-basierten Erleben in virtuellen Trainingsumgebungen.

Am zweiten Tag erläuterte zudem Jonas Schild in seinem Vortrag „Let’s train – Kollaborative VR für die berufliche Bildung“ die Inhalte, Technologie sowie das didaktische Konzept und gab einen Ausblick auf mögliche Anwendungsfelder in der beruflichen Bildung. Zuletzt stellte er noch das Potential von Gaming für das berufliche Training in der VR heraus.