Interventionelle Sonografie: Simulations­training besser als Phantomtraining

RENO POPP

Die Anwendung der Sonografie für die Diagnostik ist nicht mehr wegzudenken. Es bestehen Ausbildungskonzepte für alle Fachgebiete (Tab. 1). Jedoch sind die Konzepte für die interventionelle Sonografie sehr unterschiedlich entwickelt, obwohl diese in allen Fachrichtungen angewandt werden.

Für die interventionelle Sonografie werden zusätzliche Anforderungen in der Ausbildung benötigt. Neben der eindeutigen Ultraschallbild­interpretation sind nun koordinative und taktile Fähigkeiten zu erlernen. Die sind für beide Punktionstechniken „In Plane“ und „Out Of Plane“ gleichartig. Dabei ist die Hand-Hand-Augenkoordination eine Herausforderung. Das richtige Halten der Sonde auf der Zielstruktur mit der einen Hand, die Bewegung der Nadel mit der anderen Hand unter der Beachtung, dass man auf einem vergrößertem 2D-Bild den Nadel­vor­schub im 3D-Raum bei richtigem Einstichwinkel vollführen muss.

Das Nadeltraining erfolgt an verschiedensten selbstgebauten oder industriellen Phantomen, an anatomischen Phantomen oder Kadavern. In den letzten Jahren kommen in der Medizin immer neue Technologien in Form von Simulatoren mit erweiterter Echtzeitrealität, gemischten oder virtueller Realität für invasive Verfahren zum Einsatz (Tab. 2). Die Publikationen sind in den letzten 6 Jahren stetig am wachsen.

Innovativer Trainingssimulator

Nachfolgend wird ein Trainingssimulator der Firma eZono AG vorgestellt. Dieser Simulator dient dem Erlernen der ultraschallgeführten Nadelpunktion für „In Plane“- und „Out Of Plane“-Techniken.

Der Simulator besteht aus einer Windows-basierten Software und einem eZGuide-USB-Schallkopf (Abb. 1). Die Punktionen erfolgen auf einem PUR-Phantomblock. Es wird eine handelsübliche Nadel eingesetzt. Die Ausbildung erfolgt nach klinischen applikationsspezifischen Anforderungen.

Grundlagen über den klinischen Einsatz werden mittels Cue Cards und Video-Tutorials vermittelt. Dabei werden medizinische Informationen wie Indikationen, anatomische und sono-anatomische Abbildungen, Applikationsablauf und Ultraschallbilder und mehr abgebildet. In dem Modul Trainingsbilder kann mit seinen Tools ein stufenweises, intuitives, personaliertes Training realisiert werden. Die Punktionen erfolgen in einem PUR-Phantom an US-Bildern. Die Nadel wird mittels eZGuide-Technolgie virtuell im Trainingsbild angezeigt.

Die Trainingsbilder umfassen Basisbilder mit Schnittbild der Anatomie, markierten und beschrifteten US-Bild sowie zahlreiche US-Bilder von verschiedenen Patienten für die Nadelübungen.

• Nadeldicke: Der Einstieg für Anfänger kann mittels Nadeldicke breit (normal – dünn) und den Indikatoren einer Nadelführung bei der Applikation Basic (artifizielle Bilder mit einfachen Zielen) beginnen.
• NGS Indikatoren: Dabei dienen die NGS Indikatoren (Nadelbahn, Targetbox u. a.) zum Verständnis der Nadelbewegung für die Tiefe des Nadelvorschubs und dem Einstichwinkel.
  Im zweiten Schritt kann diese Unterstützung abgeschaltet werden. Für eine erfolgreiche Punktion sollte der Schallkopf immer auf die Zielstruktur eingestellt bleiben. Wird der Schallkopf jedoch verkippt, wird ein Warnhinweis angezeigt.
• Modul „Tilting“: Falls der Lernende dies ignoriert und den Schallkopf weiter verkippt, wird bei aktivierten Modul „Tilting“ das Ultraschallbild eingeschwärzt, dass dem klinischen Verlust der Zielstruktur entspricht (Abb. 2).
• Modul „Targeting“: Mit dem Modul Targeting sind Punktionsziele im Bild markiert, die grün als Ziel oder rot als Fehler gekennzeichnet sind (Abb. 3). Die interaktiven Ziele verbessern die Orientierung der Nadelplatzierung. Damit wird ein selbstständiges Lernen mit direktem Feedback ermöglicht.

Stufenweises individuelles Lernen

Um ein stufenweises individuelles Lernen zu realisieren, muss der Lernfortschritt auch abgebildet werden. Jeder Benutzer kann sein Training separat erfassen. Der Simulator kann über mehrere Kameras die Hände mit Schallkopf- und Nadelbewegung synchron mit dem Ultraschallbild und der Punktion aufzeichnen. Die erfassten Daten der Punktion können einer Zusatzsoftware zugeführt werden, die in einem 3D-Modell mit integrierten Nadeldaten, Nadelwegdarstellung über die Zeit ein visuelles Verständnis der Punktion ermöglicht. Weiterhin werden die metrischen Daten in einer Tabelle zusammengefasst. So können beim aktivierten Modul „Targeting“ die falschen Punktionen farblich markiert werden (Abb. 4).

Diese Auswertung ermöglicht ein individuelles maßgeschneidertes Training durch Überwachung des Lernfortschrittes. Es erhöht die Selbsteinschätzung und unterstützt die Auswertung durch den Dozenten. Der detaillierte Leistungsbericht gibt einen Rückblick auf frühere Sitzungen, überprüft und reflektiert objektiv das Lernen hinsichtlich erfolgreicher Treffer und Nadelplatzierungen. Daraus lassen sich die nächsten Herausforderungen erkennen und nächste Übungen planen.

Zusammenfassung

Auf dem Markt werden für die interventionelle Sonografie nur wenige Simulatoren angeboten. Der eZSimulator der eZono AG ist ein preiswertes Ausbildungsgerät, welches die Lernkurve verbessert und die Ausbildungskosten reduzieren kann.

Zudem kann ein personalisiertes, zeitlich und örtlich unabhängiges Erlernen der Nadelpunktionen erfolgen. Mit der Zusatzsoftware ist ein objektives reflektiertes und individuelles Training gegeben, das die Dozenten­tätig­keit auch örtlich und zeitlich unabhängig macht. „Learning by Doing“ sollte der Vergangenheit angehören.

Autor:
Reno Popp, Facharzt für Chirurgie, CMO, eZono AG, Spitzweidenweg 32, D-07743 Jena

Weitere Informationen unter: www.ezono.com