概要:

レビュー期間:

1969年~2003年の34年間

背景および状況:

シミュレーションは今や、医療教育および医療関係者の評価に広く用いられている。医療教育におけるシミュレーション技術の利用および効果に関する結果研究は、まとめられておらず、一貫性に欠け、方法の厳密さと実質的な焦点が大きくばらついている。

目的:

「最も効果的な学習につながる実際の現場を想定した医療シミュレーションの特徴および用途はどのようなものか」という問いに取り組んでいる教育科学における既存のエビデンスを再検討し、まとめること。

検索方法:

5つの文献データベース(ERIC、MEDLINE、PsycINFO、Web of Science、Timelit)で検索を行い、91の単独の検索語と概念およびそのブール組合せを使用した。手作業による検索、インターネット検索および「灰色文献」への注目も行った。目的は、論文審査のある出版物および学術的な質を有すると判断された未発表文献を、可能な限り徹底的に検索することとした。

選択基準および除外基準:

670稿の学術論文の最初の集積から、焦点を絞った109の研究まで減らすため、次の4つの選別基準を用いた。(a) 経験的研究を支持するレビュー文献の除外、(b) 学習者の成果の定量的評価を用いた教育的評価または教育的介入としてシミュレータを利用していること、(c) 実験的比較研究またはそれに準ずる比較研究、および (d) 教育的介入としてのシミュレーションに関与している研究である。

データ抽出:

独立したコーダにより、109の適正な学術論文から体系的にデータを抽出した。各コーダにはデータ抽出用の画一的なプロトコルを用いた。

データ統合:

研究方法および研究結果を定性的にデータ統合し、表で示した。研究デザイン、教育的介入、結果の尺度および期間が不均一であったため、メタ分析を用いたデータ統合に支障をきたした。

主要項目の結果:

学術論文の特徴ある符号化の精度は高い。現存する研究発表の質は概して低い。実際の現場を想定した医療シミュレーションによる学習は、適切な条件下でトレーニングが実施されたときに可能になることが、入手可能な最良のエビデンスによって示唆されている。これには以下の条件が挙げられる。

・フィードバックの提供―51稿(47%)の論文では、教育用フィードバックがシミュレーションに基づいた医療教育の最も重要な点であると報告している。

・繰り返しによる訓練―43稿(39%)の論文では、繰り返しによる訓練を医療教育における高機能シミュレータの利用に関する重要な特徴とみなしている。

・カリキュラムの統合―27稿(25%)の学術論文では、シミュレーションに基づいた演習をスタンダードな医学部または卒後教育カリキュラムに組み込むことを、シミュレーションの効果的な利用の不可欠な特徴として挙げていた。

・難易度の幅―15稿(14%)の学術論文では、シミュレーションに基づいた医療教育における重要な変数として、タスクの難易度のレンジの重要性を挙げている。

・複合的な学習戦略―11稿(10%)の学術論文では、高機能シミュレータの複合的な学習を行うことができる機能を教育が有効となる重要な要素とみなしている。

・臨床的なバリエーションの豊富さ―11稿(10%)の学術論文では、多岐にわたる臨床状況を想定したシミュレータは、多様性の低いシミュレータより有用性が高いことに言及している。

・管理された環境―10稿(9%)の学術論文では、有害事象が発生することなく学習者がミスをし、気づき、修正することができる、管理された環境で高機能シミュレータを利用することが効果的であると強調していた。

・学習の個別化―10稿(9%)の学術論文では、学習者が受動的に見学しているのではなく能動的に参加する、標準化された再現可能な教育経験が得られることの重要性を強調していた。

・成果の定義付け―7稿(6%)の学術論文では、学習者がスキルを習得しやすくなる具体的な結果の尺度と併せて目標を明記することの重要性に言及している。

・シミュレータの妥当性―4稿(3%)の学術論文では、シミュレーションの妥当性と効果的な学習との相互関係に関するエビデンスを挙げていた。

結論:

この分野の研究は厳密さと質の点で改善が必要であるものの、高機能医療シミュレータは教育的に効果があり、シミュレーション教育は患者ケア環境での医療教育を補う。 

 

Abstract

Review Date

1969 to 2003, 34 years

Background and Context

Simulations are now in widespread use in medical education and medical personnel evaluation. Outcomes research on the use and effectiveness of simulation technology in medical education is scattered, inconsistent, and varies widely in methodological rigor and substantive focus.

Objectives

Review and synthesize existing evidence in educational science that addresses the question, “What are the features and uses of high-fidelity medical simulations that lead to most effective learning?”

Search Strategy

The search covered five literature databases (ERIC, MEDLINE, PsycINFO, Web ofScience, and Timelit) and employed 91 single search terms and concepts and their Boolean combinations. Hand searching, Internet searches, and attention to the “grey literature” were also used. The aim was to perform the most thorough literature search possible of peer reviewed publications and reports in the unpublished literature that have been judged for academic quality.

Inclusion and Exclusion Criteria

Four screening criteria were used to reduce the initial pool of 670 journal articles to a focused set of 109 studies: (a) elimination of review articles in favor of empirical studies; (b) use of a simulator as an educational assessment or intervention with learner outcomes measured quantitatively; (c) comparative research, either experimental or quasi-experimental; and (d) research that involves simulation as an educational intervention.

Data Extraction

Data were extracted systematically from the 109 eligible journal articles by independent coders. Each coder used a standardized data extraction protocol.

Data Synthesis

Qualitative data synthesis and tabular presentation of research methods and outcomes were used. Heterogeneity of research designs, educational interventions, outcome measures, and timeframe precluded data synthesis using meta-analysis.

Headline Results

Coding accuracy for features of the journal articles is high. The extant quality of the published research is generally weak. The weight of the best available evidence suggests that highfidelity medical simulations facilitate learning under the right conditions. These include the following:

  • providing feedback—51 (47%) journal articles reported that educational feedback is the most important feature of simulation-based medical education;
  • repetitive practice—43 (39%) journal articles identified repetitive practice as a key feature involving the use of high-fidelity simulations in medical education;
  • curriculum integration—27 (25%) journal articles cited integration of simulation-based exercises into the standard medical school or postgraduate educational curriculum as an essential feature of their effective use;
  • range of difficulty level—15 (14%) journal articles address the importance of the range of task difficulty level as an important variable in simulation-based medical education;
  • multiple learning strategies—11 (10%) journal articles identified the adaptability of high-fidelity simulations to multiple learning strategies as an important factor in their educational effectiveness;
  • capture clinical variation—11 (10%) journal articles cited simulators that capture a wide variety of clinical conditions as more useful than those with a narrow range;
  • controlled environment—10 (9%) journal articles emphasized the importance of using high-fidelity simulations in a controlled environment where learners can make, detect and correct errors without adverse consequences;
  • individualized learning—10 (9%) journal articles highlighted the importance of having reproducible, standardized educational experiences where learners are active participants, not passive bystanders;
  • defined outcomes—seven (6%) journal articles cited the importance of having clearly stated goals with tangible outcome measures that will more likely lead to learners mastering skills;
  • simulator validity—four (3%) journal articles provided evidence for the direct correlation of simulation validity with effective learning.

Conclusions

While research in this field needs improvement in terms of rigor and quality, high-fidelity medical simulations are educationally effective and simulation-based education complements medical education in patient care settings.