#CreativeCommonCases | Komplexe Fälle. Lebensnah dargestellt. Einfach umgesetzt.

Umgesetztes Projekt

Ziele

Fallbasiertes Lernen (Case-Based Learning, CBL) gehört seit Jahrzehnten zu den Grundpfeilern der Ausbildung in Gesundheitsfächern, insbesondere der Humanmedizin. Schon vor dem Wandel der humanmedizinischen Studiengänge weg von früheren, fächerbasierten Studiengängen hin zu system- und symptombezogenen Studienplänen wurde eines an nahezu allen Universitäten erkannt: Zukünftige Ärztinnen und Ärzte bedürfen nicht nur einer fundierten theoretischen Ausbildung in naturwissenschaftlichen Grundlagen und klinischen Fertigkeiten. Mehr noch ist deren Integration und fallbezogene Anwendung entscheidend für den Erfolg von Ausbildung und klinischer Tätigkeit. Studierendenzentrierung und Kompetenzorientierung zählen nunmehr zu den Grundpfeilern moderner medizinischer Curricula.

 

Wo und wann immer möglich sollte fallbezogene Lehre freilich nahe an Patientinnen und Patienten stattfinden. Um einerseits die notwendige Vorbereitung auf den Kontakt mit Menschen mit realen Beschwerden und realen Ansprüchen zu ermöglichen und andererseits die fallbezogene Lehre in allen Situationen und Disziplinen, unabhängig von der Häufigkeit von Symptom- und Krankheitsbildern, zu ermöglichen wurde fallbezogene Lehre beinahe überall, auch an unserer Institution, aber genauso abseits des Patientenbetts in Seminarräumen abgehalten. Nur zu oft handelte es sich dabei um im Stil von Fallbeispiel-Büchern ausgearbeitete, nur manchmal visuell unterstützte, Fallpräsentationen (Beispiel: „klassischer“ Online-Fallbeispiel-Kurs bit.ly/2W73DGR ).

 

Während das die Querverbindung erlernter theoretischer Inhalte bereits deutlich unterstützte blieb der elementar wichtige Aspekt des Interpretierens von Symptomen und Zeichen mit Krankheiten und Syndromen – das Entwickeln eines „klinischen Blicks“ – unterrepräsentiert. Das Aufkommen der hochqualitativen medizinischen Simulation (High-Fidelity Simulation) versprach, diese Lücke in der medizinischen Ausbildung – vom theoretischen Unterricht im Hörsaal hin zur praktischen Anwendung an Patientinnen und Patienten – zu überbrücken. Moderne Simulatoren sind in vielerlei Hinsicht imstande, Patientinnen und Patienten mitsamt ihren Vitalzeichen glaubhaft darzustellen. Auch Methoden der Überwachung und Diagnostik können mehr und mehr an diesen Simulatoren zur Anwendung gebracht werden.

 

Die didaktische Praxis zeigte jedoch bald, dass der Übergang vom Hörsaal und Seminarraum in das Simulationszentrum für viele Studierende immer noch einen sprichwörtlichen Sprung ins „kalte Wasser“ darstellte. Aus niedergeschriebenen Symptomen und Beschwerden werden plötzlich zu hörende Geräusche, zu sehende Veränderungen und zu fühlende Zeichen; aus in der Theorie bekannten apparativen Methoden der Überwachung und Diagnostik werden plötzlich praktisch anzuwendende und aktiv zu interpretierende Gerätschaften. Und am Papier simpel anmutende klinische Algorithmen müssen jäh in der Hektik der Situation in einem Team zum Wohl der Patientinnen und Patienten zum Einsatz gebracht werden.

 

Etwaige Misserfolge im Rahmen solcher Simulationstrainings – egal ob gefühlte oder gemessene – sind dem fortwährenden Lernprozess nachweislich nicht dienlich, sondern führen eher zu Frustration der Lernenden. Um eine Brücke über diese Kluft in der kontinuierlichen Entwicklung der Studierenden zu schlagen und einen möglichst stufenlosen didaktischen Prozess zu ermöglichen sollte insbesondere in der notfallmedizinischen Lehre an unserer Institution die fallbasierte Lehre in Seminargruppen wieder in den Vordergrund gerückt werden. Als „Trockentraining“ vor Übungen an Simulations- und schließlich Realpatientinnen und -patienten sollte sie gewährleisten, dass Studierende mit klinischen Zeichen, überwachenden Verfahren und diagnostischen Methoden in einem solchen Maße vertraut sind, dass sie für Studierende und Patientinnen und Patienten in gleichem Maße zufriedenstellend eingesetzt werden können.

 

Damit war der Anspruch an die Neugestaltung der fallbasierten Lehre – des Case-Based Learning – klargestellt: Die Vorteile des Lernens und Erarbeitens relevanter Inhalte im Setting des gewohnten Kleingruppenunterrichts in Kleingruppen sollte mit dem Praxisbezug und der Lebensnähe von Übungen an Simulatoren und am Patientenbett kombiniert werden, um so das beste Lernergebnis für alle Studierenden zu garantieren. Gleichzeitig sollte der Aufwand zur Gestaltung derartiger Fallbeispiele den gewohnten aber so wenig wie möglich überschreiten – eine Herausforderung, ist doch gerade die hochqualitative medizinische Simulation eine ökonomisch und personell anspruchsvolle didaktische Methode. Das gestaltende Team der track-basierten notfallmedizinischen Lehre an unserer Institution begann deshalb mit der Prüfung verfügbarer Methoden, um das gesetzte Ziel zu erreichen.

Kurzzusammenfassung (dt.)

Fallbasiertes Lernen (Case-Based Learning, CBL) gehört zu den Grundpfeilern der Ausbildung in Gesundheitsfächern wie der Humanmedizin. In der notfallmedizinischen Lehre steht dabei das Entwickeln eines klinischen Blicks, die apparative Überwachung von Patientinnen und Patienten sowie die Fähigkeit zur Interpretation diagnostischer Methoden im Fokus.

 

Das Projekt #CreativeCommonCases zielt darauf ab, fallbasiertes Lernen im digitalen Zeitalter so zu transformieren, dass Studierende realitätsnahe Fallbeispiele bearbeiten konnten, ohne dass Lehrenden und Universitäten hohe personelle oder finanzielle Aufwendungen anfallen. Dieses Ziel wird durch die Anwendung gemeinfreier oder im Creative Commons-Gedanken geteilten Applikationen und Medien zur Gestaltung erzielt.

 

Aus dieser Methodik sind drei wesentliche Projektbestandteile entstanden: der virtuelle Patient bzw. die virtuelle Patientin, d.h. die glaubhafte Darstellung von Personen in Gesundheit bzw. verschiedenen Notfallsituationen; der Monitor am Präsentationscomputer, d.h. die realitätsnahe Repräsentation von medizinischen Überwachungsgeräten sowie das Medizinprodukt in Bild und Ton, d.h. die audiovisuelle Abbildung diagnostischer und therapeutischer Geräte und ihrer Anzeigen.

 

Mit diesen Bauteilen sind bereits innovative Lehrveranstaltungen gestaltet worden, in welchen Studierende ihre Kenntnisse und Fertigkeiten in der Beurteilung und Überwachung von Notfallpatientinnen und -patienten schärfen können.

Kurzzusammenfassung (engl.)

Case-based learning (CBL) is an integral part in the training of health care professionals, especially in medical education. Training for emergency treatment of patients in life-threatening conditions aims to teach three essential skills: clinical assessment, vital sign monitoring and diagnostic investigations.

 

The #CreativeCommonCases project aims to transform case-based learning in the digital age in a way that allows students to work on close-to-life cases without putting financial or economic strain upon teachers and universities. This goal is achieved by the use of applications and media shared in the public domain or under creative commons licenses.

 

Three key project components have been derived using this methodology: the virtual patient, i.e. a close-to-life representation of people in health and in emergency situations; monitoring on a computer, i.e. a realistic depiction of medical monitoring equipment and the medical device in sound and vision, i.e. an audiovisual reproduction of relevant diagnostic and therapeutic devices and their displays.

 

Innovative course formats have already been created using this framework. In these, students can improve their skills in patient assessment and clinical observation in emergency medicine.

Nähere Beschreibung

I. DIDAKTISCHES ZIEL & FOKUS

Der Ausgangslage folgend diente das initiierte Projekt dazu, Beispiele von Patientinnen und Patienten in Notfallsituationen lebensnah und glaubhaft für Studierende der Humanmedizin darzustellen. Studierenden sollte mittels innovativer Hochschuldidaktik die Möglichkeit gegeben werden, sich in gewohnter, universitärer Umgebung mit den verschiedenen Aspekten der Einschätzung, Diagnostik und Behandlung von Notfall-Patientinnen und -Patienten zu befassen.

Drei Punkte, die zu diesem Zweck beleuchtet werden mussten, wurden bei der Planung in den Vordergrund gerückt:

 

KLINISCHER BLICK

Zukünftige Ärztinnen und Ärzte müssen in der Lage sein, aus klinischen Zeichen ein Gesamtbild zu formen und rasch Entscheidungen abzuleiten. Diese klinischen Zeichen – Symptome genannt – können sichtbar, hörbar, fühlbar oder auch riechbar sein.

 

Sichtbare Symptome umfassen insbesondere Veränderungen der Haut (Ausschläge, Wunden,…) und der Schleimhäute (Blaufärbung bei Sauerstoffmangel, Blässe bei Durchblutungsstörungen,…), des Skeletts (Fehlstellungen bei Knochenbrüchen, veränderte Brustbewegungen bei Rippenbrüchen,…), sowie des Gesichts und Muskelapparats (einseitige Schwächen bei Schlaganfällen,…).

Hörbare Zeichen können solche sein, die Patientinnen und Patienten mehr oder minder willentlich äußern (Sprache, auch Schreie, Wimmern,…) und solche, die durch Störungen des Atemwegs (Verlegung des Hals-Rachen-Raums, Schnarchen,…) und der Atmung (Pfeifen bei Asthma, Brodeln bei Lungenüberwässerung,…) ausgelöst werden.

 

Zu ertastende Zeichen umfassen ebenfalls Verletzungen (Verschieblichkeiten bei Knochenbrüchen, Schmerzhaftigkeiten bei Brüchen und Prellungen,…) wie auch Ansammlungen von Luft in der Haut oder die Rate, den Rhythmus und die Kräftigkeit der Pulsationen des Pulses. Gerüche können schließlich hinweisend für gewisse Vergiftungen oder auch Störungen des Stoffwechsels sein.

Schon im Rahmen der Planungen wurde klar, dass ein passendes Lehrformat sicht- und hörbare Symptome so gut wie möglich repräsentieren können müsste. Tastbare Zeichen wurden als wünschenswert erkannt, wenngleich ihre Wiedergabe einer Transformation bedurfte. Die Darstellung von Gerüchen war selbst in der hochqualitativen Simulation unüblich und deshalb außerhalb des Fokus dieses Projekts.

 

APPARATIVE ÜBERWACHUNG

Insbesondere in Notfallsituationen werden medizinische Expertinnen und Experten von apparativen Methoden in der Einschätzung und Überwachung von Patientinnen und Patienten unterstützt. Die moderne Medizin kann auf eine so große Zahl von Überwachungssystemen zugreifen, dass es notwendig ist, einen üblichen Standard zu definieren. Dieses als Standard-Monitoring bekannte Paket umfasst die Überwachung von Puls und Sauerstoffsättigung des Bluts mittels Pulsoximetrie, die elektrische Herzüberwachung mittels Elektrokardiographie (EKG) sowie die Blutdruckmessung mittels automatischer Manschette. Immer öfter wird auch die automatische Überwachung der Atemfrequenz angewandt. Für künstlich beatmete Patientinnen und Patienten ist die Messung von Kohlendioxid in der Atemluft mittels Kapnographie notwendig.

 

Meist sind diese Überwachungsmethoden in der Notfallmedizin in Kombinationsgeräten vereint (Abb. 1: Monitor/Defibrillator Medtronic® Lifepak 15® bit.ly/2RqJKf4 ). Es wurde klar, dass den Lernenden ein geschulter Blick auf diese im ersten Moment womöglich (über-)fordernden Multi-Parameter-Monitore vermittelt werden musste.

 

DIAGNOSTISCHE METHODEN

Über die Ersteinschätzung und die fortwährende Überwachung hinweg ist es in der modernen Medizin unumgänglich, apparative Methoden zur Diagnostik einzusetzen. Abgesehen von der rechtlich erforderlichen Schulung auf verwendete Medizinprodukte ist es für Lernende entscheidend, die Stärken und Schwächen der Methoden kennen zu lernen und so entscheiden zu können, wann welche Technik sinnvoll zum Einsatz zu bringen ist. Darüber hinaus will die Interpretation dieser Verfahren erlernt und geübt werden, um aus der Summe der vorliegenden Befunde (Notfalls-)Diagnosen abzuleiten.

 

Für die moderne medizinische Notfallversorgung jedenfalls erforderlich sind die Kenntnis der elektrischen Herzuntersuchung mittels diagnostischer Elektrokardiographie (Abb. 2: Elektrokardiogramm [EKG] bit.ly/2AONpcf ), die Ultraschalluntersuchung von Herz, Lunge und Bauch (Abb. 3: Ultraschallgerät bit.ly/2RyrMXZ ), die Blutzuckermessung (Abb. 4: Blutzuckermessgerät bit.ly/2stghSF ) sowie die bettseitige Laboranalyse (Abb. 5: Point-of-Care Testgerät bit.ly/2VUdQ9u ).

 

II. METHODISCHE HERANGEHENSWEISE & ZIELSETZUNG

 

GRUNDLEGENDE ÜBERLEGUNGEN

Nach dem Festlegen der inhaltlichen Kernpunkte wurden im Team der notfallmedizinischen Lehre die Anforderungen an die Umsetzung diskutiert. Mehrere Eckpfeiler wurden dabei festgelegt:

 

- Die zu gestaltenden Medien sollten das rasche und unkomplizierte Abbilden einer Vielzahl klinisch relevanter Fallbeispiele ermöglichen. Aus diesem Grund wurden etablierte Methoden wie das Filmen von Schauspielpatientinnen und -patienten verworfen, da diese als unflexibel und ökonomisch nicht vertretbar erachtet wurden.

 

- Die Gestaltung von Fallbeispielen sollte durch aktuelle und zukünftige Lehrende – im Optimalfall auch durch Studierende im Sinne des „Peer Teaching“ - selbst möglich sein, um keine Überbelastung einzelner Teammitglieder zu bedingen. Deshalb wurden kommerzielle Software-Lösungen, die Schulungen und Lizenzen zur Adaptation von Kasuistiken bedürfen, ebenfalls als nicht geeignet gesehen.

 

- Es sollte jederzeit möglich sein, auf bereits gestaltete Lehrinhalte zuzugreifen, um diese zu verändern und zu erweitern. Ein möglichst großer Vorrat an Fällen sollte gesammelt und allen Beteiligten zugänglich gemacht werden, um redundante Arbeiten zu vermeiden und stattdessen den Fokus auf die fortwährende Qualitätsverbesserung der präsentierten Fälle zu legen. Auch deshalb wurden Lösungen, die lokaler Installationen und Lizenzen bedürfen, nicht bedacht.

 

GEWÄHLTE METHODIK

Um den didaktischen und methodischen Zielen gerecht zu werden wurde ein gänzlich neuer Weg in der Gestaltung von Fällen für Case-Based Learning gewählt. Es wurde ausschließlich auf Mittel zurückgegriffen, die in der heutigen, digitalisierten Welt beinahe allen Anwenderinnen und Anwendern zur Verfügung stehen, deren Verwendung bereits bekannt ist oder rasch und aufwandsarm erlernt werden kann („Open Educational Resources“).

 

Das umfasst praktisch überall verwendete Präsentations-Software (z.B. Microsoft® PowerPoint®), frei verfügbare („Open Source“) Software zur Bild- und Tonbearbeitung (z.B. GIMP®, Audacity®) und insbesondere im „Creative Commons“ Gedanken geteilte Medien. In großen Online-Repositorien (z.B. WikiCommons, FreeSound, …) teilen Nutzerinnen und Nutzer weltweit kostenfrei verfüg- und verwendbare Medien (Bilder, Filme, Tondateien), die auch für die medizinische Verwendung geeignet sind. Durch die Partizipation von Nutzerinnen und Nutzern weltweit sind diese Speicher in vielerlei Hinsicht umfassender, als lokale, inneruniversitäre Lösungen das je sein könnten.

 

III. PRAKTISCHE UMSETZUNG & DISTRIBUTION

 

Mit diesen frei verfügbaren digitalen Methoden wurde ein Framework geschaffen, das es ermöglichte, mit geringem Aufwand detaillierte Fallbeispiele für Case-Based Learning durch die Lehrenden der jeweiligen Lehrveranstaltungen selbst zu gestalten. Drei essentielle Bestandteile wurden entwickelt, welche den didaktischen Zielen des Projekts entsprachen.

 

KLINISCH – DER VIRTUELLE PATIENT, DIE VIRTUELLE PATIENTIN

Es wurde mit der Umsetzung der Darstellung von Personen und ihrer Krankheitssymptome begonnen, um den klinischen Blick der Studierenden zu schärfen. Um die menschliche Anatomie und Physiologie glaubhaft darzustellen wurde dafür auf Realbilder zurückgegriffen, wie sie beispielsweise im WikiCommons-Repository gemeinfrei verfügbar sind (Abb. 6: Beispielbild männlich bit.ly/2FMBRte ).

 

Um diese Fotos in glaubhafte Beispiele für fallbasiertes Lernen umzuwandeln wurden sie mit einfachen Schneidewerkzeugen, wie sie in gewöhnlicher Präsentationssoftware selbst integriert sind, in Einzelteile aufgeteilt. Dadurch wurde es einerseits möglich, Bewegungen zu simulieren (z.B. das Heben und Senken des Brustkorbs durch die Atmung), andererseits konnten so Körperpartien ausgetauscht werden, um die Variabilität des Frameworks zu vergrößern. In Kombination mit frei verfügbaren Geräuschen konnten so glaubhafte Menschenbilder geschaffen werden (Demo 1: Fallbeispiel gesunde männliche Person bit.ly/2RJhZP4 ). Die Flexibilität dieser modularen Darstellung ermöglichte die Repräsentation eines diversen, heterogenen Kollektivs in größerem Maße, als Methoden wie High-Fidelity Simulation das können.

 

Um den Blick für akute Erkrankungen und Verletzungen zu schärfen, wurden diese Darstellungen im Gesunden um diverse sichtbare (z.B. Nesselausschlag bei Allergie bit.ly/2f0CQXo ) und hörbare (z.B. Giemen und Pfeifen bei Allergie bit.ly/2REKnBF ) Symptome erweitert. Auch die dafür erforderlichen Bild- und Ton-Dateien wurden von Nutzerinnen und Nutzern überall aus der digitalisierten Welt bereitgestellt und ohne Notwendigkeit aufwendiger oder kostspieliger Software an- und eingepasst. Daraus resultierten glaubhafte Darstellungen von Patientinnen und Patienten in Notfallsituationen ohne großen zeitlichen oder ökonomischen Aufwand (Demo 2: Fallbeispiel weibliche Person mit allergischem Schock bit.ly/2RI7I5L ).

 

APPARATIV – DER MONITOR AM PRÄSENTATIONSCOMPUTER

Als nächster Schritt wurden die üblichen Anzeigen eines Multi-Parameter-Monitors digital dargestellt. Dazu wurden lediglich bestehende Funktionen üblicher Präsentationssoftware (Kurven-Zeichnung, Animationen, …) verwendet. Realistische Normalbefunde sowie Veränderungen der Zahlenwerte und Kurvenformen wurden dargestellt. Auch die akustischen Signale des Monitors wurden ohne Aufwand widergegeben (Demo 3: Monitoransicht bei gesunder Person bit.ly/2R5wIhO ). Übliche Konstellationen der Monitor-Anzeigen bei häufigen Leitsymptomen in der Notfallmedizin wurden vorgefertigt, sodass Lehrende bei der Gestaltung von Fallbeispielen rasch auf diese zugreifen konnten (Demo 4: Monitoransicht bei allergischem Schock bit.ly/2AUMB5G ).

 

DIAGNOSTISCH – DAS MEDIZINPRODUKT IN BILD UND TON

Schließlich wurden die oben genannten diagnostischen Geräte und Methoden, teilweise auch rasch verfügbare und ohne Invasivität anzuwendende therapeutische Geräte, hochqualitativ dargestellt. Anders als die bloße Repräsentation der Messergebnisse konnten die Lernenden so mit realweltnahen Anzeigen konfrontiert werden, deren Interpretation ihnen überlassen wurde (Demo 5: Blutzucker-Messgerät bit.ly/2FFlZcN , Demo 6: Pupillen-Untersuchung bit.ly/2T2j1lS , Demo 7: Notfall-Beatmungsgerät bit.ly/2DrXFZG ).

 

IV. UNIVERSITÄRE DISTRIBUTION & PARTIZIPATION

 

VERTEILUNG IN DER CLOUD

Um allen Beteiligten an der notfallmedizinischen Lehre den Zugriff auf die entstandenen Bausteine des #CreativeCommonCases-Frameworks zu ermöglichen, wurde eine Cloud-Lösung etabliert. Diese wird von der Medizinischen Universität Graz selbst betrieben; die Ordnerstruktur des Projekts wurde allen beteiligten Lehrenden geteilt. Über diese können Lehrende verfügbare Inhalte verwenden, sodass redundante Gestaltungstätigkeiten minimiert werden. Gleichzeitig können sie selbst Beiträge durch die Erstellung neuer Fallvignetten leisten und das Framework so weiterentwickeln.

 

EINSATZ IN DER LEHRE

Aus dieser Distribution heraus entstanden bereits im Regelstudienplan Humanmedizin eingewobene Lehrveranstaltungen wie der innovative „Monitoring Marathon“, wo diverse Stärken des Frameworks in den Vordergrund gerückt werden (Demo 8: „Monitoring Marathon“ bit.ly/2RZjQi4 ). Anhand dieses Beispiels ist gut zu erkennen, welche Vorteile diese neuartige Methode zur Erstellung von Fallbeispielen mit sich bringt. Mit vergleichsweise niedrigem Aufwand und ohne zusätzliche Kosten konnten rasch über ein Dutzend Fallvignetten kreiert werden, sodass Studierende innerhalb einer Lehrveranstaltung einen ganzen „Marathon“ an klinischer Einschätzung und apparativer Überwachung durchlaufen können. Dadurch kann in der gefühlten „Sicherheit“ des Seminarraums der klinische Blick für nachfolgende Übungseinheiten und spätere klinische Praxis geschärft werden.

 

V. FAZIT

 

Die von „Digital Natives“ vorangetriebene Transformation der akademischen Lehre schreitet unaufhaltsam fort. Durch den Einsatz in der heutigen, digitalisierten Welt für praktisch alle Anwenderinnen und Anwender zugänglicher und verständlicher Methoden und Medien („Open Educational Resources“) können Lehrkonzepte und -methoden entwickelt werden, welche ohne ökonomischen Aufwand lebensechte Falldarstellungen im Rahmen von „Case-Based Learning“ ermöglichen. Das #CreativeCommonCases-Projekt ist ein Beispiel für die Vorzüge dieser digitalen Transformation.

Positionierung des Lehrangebots

Das Projekt repräsentiert ein Ergebnis der fortwährenden Optimierung der didaktischen Methodik der Pflichtlehre aus Anästhesiologie, Notfall- und Intensivmedizin im Rahmen des Diplomstudiums Humanmedizin (O202) an der Medizinischen Universität Graz. Die ersten Anwendungen erfolgten eingewoben in die track-basierte notfallmedizinische Lehre. Dieses zielt darauf ab, zukünftigen Ärztinnen und Ärzten relevantes Wissen und grundlegende Fertigkeiten zur Bewältigung sich ihnen tagtäglich stellender Notfallsituationen zu vermitteln. Im Speziellen kamen die entwickelten Konzepte und Methoden erstmals in Form neuer Seminare zur Bearbeitung klinischer Fallbeispiele im Rahmen der Pflichttracks „Notfallmedizin I“ und „Notfallmedizin II“ zum Einsatz. Diese werden von Studierenden des Diplomstudiums Humanmedizin im 4. und 5. Fachsemester durchlaufen.

Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2019 nominiert.