[Entwicklung einer digitalen Anwendung zum Training und Debriefing von Situationsbewusstsein in interprofessionellen Teams: Ein simulationsbasierter Ansatz zur Reduktion von Risiken für die Patientensicherheit mithilfe eines virtuellen „Room of Error“]

 Veronika Spielmann ¹
Margrit Ebinger ²
Christina Jaki <sup>3

1</sup> Stuttgart, Deutschland
² DHBW Stuttgart, Stuttgart, Deutschland
³ Klinikum Stuttgart, Simulationszentrum STUPS, Stuttgart, Deutschland

Zusammenfassung

Zielsetzung: Dieses Projekt zwischen der DHBW Stuttgart und dem Simulationszentrum am Klinikum Stuttgart (STUPS) befasste sich mit der folgenden Frage: Wie kann Situationsbewusstsein (SB) in interprofessionellen Teams virtuell trainiert und nachbesprochen werden, um Risiken für die Patientensicherheit zu reduzieren? Ziel war es, eine digitale, simulationsbasierte Anwendung für das Training und Debriefing von SB in interprofessionellen Teams zu entwickeln.

Methode: Unter Anwendung des Design Science Research (DSR)-Ansatzes wurde eine Softwareanwendung iterativ auf Grundlage von Literatur und unter Einbezug der Zielsetzungen relevanter Stakeholder entwickelt. Diese leiteten die Entwicklung einer prototypischen Version, welche mit einer kleinen Gruppe von interprofessionellen Teams demonstriert und getestet wurde, um die Anwendbarkeit in der Praxis zu bewerten. Das Feedback der Teilnehmer:innen floss anschließend in die Weiterentwicklung zur finalen Anwendung ein.

Ergebnisse: Die entstandene webbasierte Anwendung vereint simulationsbasiertes Training und strukturiertes Debriefing auf einer gemeinsamen Plattform für Trainer:innen und Teilnehmer:innen. Sie bietet eine virtuelle Umsetzung des Room of Error (ROE) und ermöglicht teambasiertes SB-Training in realitätsnahen Szenarien mit eingebetteten Gefahren für die Patientensicherheit, Gamification und interprofessioneller Zusammenarbeit (IPZ) in Echtzeit. Das strukturierte Debriefing ist in den Ablauf eingebettet und wird durch automatische Tracking- und Auswertungstools unterstützt, die Trainer:innen bei der Leistungsbewertung und der Durchführung von Reflexionsgesprächen unterstützen.

Fazit: Die entwickelte Anwendung bietet eine praxisnahe Lösung zum Training und Debriefing von SB in interprofessionellen Teams mittels eines virtuellen ROE. Sie leistet einen Beitrag zur Aus- und Weiterbildung, indem sie erfahrungsbasiertes Lernen mit strukturierter Reflexion verbindet und sich an den globalen Prioritäten der Patientensicherheit und der medizinischen Bildung orientiert. Während die Umsetzbarkeit bereits demonstriert werden konnte, sind weitere Forschungen erforderlich, um den Einfluss auf SB und IPZ empirisch zu bewerten.

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1. Einleitung

Der globale Imperativ zur Verbesserung der Patientensicherheit, getrieben durch die signifikanten Sterblichkeitsraten und finanziellen Kosten unsicherer Pflege [1], [2], [3], wird im Globalen Aktionsplan für Patientensicherheit 2021-2030 der WHO veranschaulicht, der eine Welt anstrebt, in der „niemand in der Gesundheitsversorgung zu Schaden kommt [...]“ ([4] S.8). Viele medizinische Fehler sind auf menschliche Faktoren zurückzuführen, insbesondere in dynamischen Gesundheitsumgebungen [5], [6], [7], [8], [9], [10]. Die durch die COVID-19-Pandemie beschleunigte Verlagerung hin zu digitalen Methoden eröffnet neue Chancen und Herausforderungen für das Training zur Patientensicherheit. Insbesondere menschenzentrierte digitale Technologien können die Patientensicherheit verbessern, indem sie Information und Kommunikation optimieren. Daher empfiehlt die WHO, einen menschenzentrierten (Human-Factors-)Ansatz auch auf Hard- und Softwareanwendungen anzuwenden [2], [4].

Da viele Fehler auf menschliche Faktoren zurückzuführen sind, ist es für die Verbesserungder Patientensicherheit entscheidend, sich mit schlechten Praktiken und medizinischen Fehlern zu befassen und diese zu reduzieren [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [5]. Häufig entstehen solche Fehler weniger aus fehlendem Wissen oder mangelnder technischer Kompetenz, sondern aus Defiziten in der Organisationskultur und unzureichend ausgeprägten nicht-technischen Fähigkeiten (NTF) [12], [16], [18], [19], [20]. Eine wichtige NTF ist das Situationsbewusstsein (SB), das „[...] die klinische Argumentation, die diagnostische Genauigkeit und eine angemessene zielgerichtete Leistung erleichtert und den Arzt in die Lage versetzt, die Behandlungsstrategien als Reaktion auf Veränderungen der klinischen Situation sofort anzupassen“ ([21] S.1). SB ist für eine sichere medizinische Praxis von entscheidender Bedeutung, und ihr Fehlen führt häufig zu Fehlern [11], [22], [23], [24], [25], [26]. Besonders in dynamischen und komplexen Umfeldern ist die Fähigkeit, auch unter Zeitdruck effektiv zu handeln, wesentlich, um die klinische Leistung zu verbessern und Fehler zu reduzieren [22], [23], [27], [28]. Daher wird SB in konzeptionellen wie auch in empirischen Studien aufgrund ihrer Bedeutung für die Prävention unerwünschter Ereignisse hervorgehoben, die häufig mit Wahrnehmungsfehlern in Zusammenhang stehen [16], [17], [29], [30], [6].

SB ist auch ein integraler Bestandteil der interprofessionellen Zusammenarbeit (IPZ), die definiert wird als „[...] wenn mehrere Mitarbeiter*innen des Gesundheitswesens mit unterschiedlichem beruflichem Hintergrund umfassende Leistungen erbringen [...], um in verschiedenen Settings die höchste Qualität der Versorgung zu gewährleisten“ ([31] S.7). Die Forschung unterstreicht beispielsweise, dass das SB eines Teams nur so stark ist wie ihr schwächstes Mitglied [11], und Studien bestätigen, dass IPZ und erfahrungsbasiertes Lernen die Teamdynamik, die Entscheidungsfindung und die Fehlerreduktion verbessern [8], [9]. Während sich ein Großteil der Forschung auf die Verbesserung des individuellen SB konzentriert hat [11], [23], [7], mehren sich die Belege für die Integration teambasierter Trainings, die einen erheblichen Einfluss auf die Patientensicherheit haben [7], [32], [10]. Insbesondere wurde gezeigt, dass interprofessionelles Lernen Patientensterblichkeit verringert [33]. Eine stärkere Ausrichtung auf teamorientierte Interventionen ist daher unerlässlich.

Ein validierter Ansatz zur praktischen Umsetzung besteht im Training zu menschenzentrierten Faktoren (Human Factors), das zwischenmenschliche Fähigkeiten, Kommunikation, Teamarbeit und klinische Kompetenzen stärkt [23], [32], [34], [35], [36]. Die Forschung unterstützt teambasierte Interventionen zur Verbesserung von SB und Patientensicherheit, wobei erfahrungsbasiertes Lernen, kontinuierliche Reflexion und gegenseitiger Respekt im Mittelpunkt stehen [7], [8], [9], [37], [38]. Trainingsbasierte Ansätze stehen zudem im Einklang mit dem Ziel der WHO, Patientensicherheit in die Berufsausbildung zu integrieren, wobei interprofessionelles Teamtraining besonders betont wird [4], [31], [39]. Jüngste technologische Fortschritte haben die Einführung simulationsbasierter Trainings beschleunigt, die die Entwicklung von Kompetenzen in einem kontrollierten Umfeld ermöglichen und die berufliche Weiterentwicklung fördern, ohne die Patientensicherheit zu gefährden [40], [41], [42], [43], [44], [45], [46]. Angesichts ihres Potenzials, die Patientensicherheit in allen Gesundheitsberufen zu stärken, wird erwartet, dass sie sich als Standard etablieren [45], [47]. Studien heben die Vorteile von Simulationen hervor, insbesondere bei der Schärfung des klinischen Bewusstseins, der Förderung sicherer Versorgung und der Verbesserung des Lernens durch Debriefing [48], [49]. Als zentrales Element simulationsbasierter Trainings ist das Debriefing entscheidend für die Verbesserung der Teamarbeit, die Förderung einer Lernkultur und die Steigerung der Versorgungsqualität [50], [51], [52], [40]. Durch die Anregung zu kritischer Reflexion und Analyse gilt es als grundlegende Voraussetzung für wirksame simulationsbasierte Ausbildung [41], [53].

Dies unterstreicht das synergetische Potenzial interprofessioneller, simulationsbasierter Trainings in Kombination mit aktiver Reflexion. Trotz ihres anerkannten Wertes betont die WHO, dass „[…] die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften im Gesundheitswesen bislang zu wenig genutzt und als wesentliches Instrument zur Bewältigung der Herausforderungen einer verbesserten Patientensicherheit unterschätzt wurde […]“ ([4], S.49). Frühere Studien zeigen, dass der Room of Error (ROE), auch bekannt als Room of Horror, zunehmend in der Ausbildung im Gesundheitswesen eingesetzt wird [54], [55], [56], [57], [58], [47], [59]. Zimmermann et al. [56] bewerteten ihn als Low-Fidelity-SB-Simulation in 13 Schweizer Spitälern, bei der die Teilnehmer*innen weniger als die Hälfte der eingebetteten Risiken erkannten – ein Hinweis auf die Grenzen bestehender SB-Trainings. Interprofessionelle Gruppeninteraktionen verbesserten jedoch die Fehlererkennung und unterstreichen damit den Wert kollaborativer Elemente. Die Studie bestätigt die Bedeutung strukturierter Debriefings und teambasierter Formate. Um die Grenzen physischer Formate zu überwinden, entwickelten Mascarenhas et al. [60] eine virtuelle 3D-Version des ROE, die Zugänglichkeit und Zufriedenheit verbesserte. Ihr extern entwickeltes, individuell ausgerichtetes Tool wies jedoch Einschränkungen hinsichtlich Anpassungsfähigkeit, Teaminteraktion und integriertem Debriefing auf. Diese Defizite werden auch in einer systematischen Übersichtsarbeit von Jung et al. hervorgehoben [58].

Diese Einschränkungen verdeutlichen eine umfassendere Lücke: den Mangel an digitalen Lösungen, die erfahrungsbasiertes, teambasiertes Lernen unter realistischen Bedingungen mit einem strukturiertem Debriefing verbinden. Um hier Abhilfe zu schaffen, stellt dieser Bericht die Entwicklung einer digitalen, simulationsbasierten Anwendung vor, die sich an der Forschungsfrage orientiert: Wie kann SB in interprofessionellen Teams virtuell trainiert und nachbesprochen werden, um Risiken für die Patientensicherheit zu reduzieren? Ziel war die Entwicklung einer simulationsbasierten Anwendung für das Training und Debriefing von SB in interprofessionellen Teams.

Unter Verwendung von Design Science Research (DSR) als methodologischer Rahmen wird die Softwareentwicklung detailliert beschrieben. Die Ergebnisse zeigen, wie die Anwendung eine ganzheitliche Lösung bietet, indem sie simulationsbasiertes Training mit strukturiertem Debriefing integriert, um IPZ und SB in realistischen Szenarien zu fördern. Der Bericht endet mit einer kritischen Diskussion der Ergebnisse und einer abschließenden Schlussfolgerung.

2. Methodik

Zur Beantwortung der Forschungsfrage setzten wir DSR ein: eine Methodik aus der Informationssystemforschung, die auf die Entwicklung und Evaluierung technologiebasierter Artefakte zur Lösung praxisrelevanter Herausforderungen ausgerichtet ist [61], [62], [63]. Bei unserem Artefakt handelt es sich um eine simulationsbasierte Anwendung, mit der interprofessionelle Teams in einer virtuellen ROE-Umgebung zu SB trainiert und anschließend nachbesprochen werden können, um Gefährdungen der Patientensicherheit zu mindern. DSR steht im Einklang mit den WHO-Grundsätzen für die Entwicklung sicherer, widerstandsfähiger Patientensicherheitssysteme, indem menschliche Faktoren, multidisziplinäre Zusammenarbeit und das soziotechnische Umfeld integriert werden [4].

Wir folgten dem von Peffers et al. ([63] S.5)] vorgeschlagenen sechsstufigen Modell (siehe Abbildung 1 [Abb. 1]), das einen strukturierten und iterativen Ansatz für DSR bietet:

1. Problemstellung und Motivation: Das Projekt ist motiviert durch die hohe Inzidenz vermeidbarer medizinischer Fehler und das Fehlen einer umfassenden Lösung für das Training und Debriefing von SB in interprofessionellen Teams.
2. Definition der Ziele für eine Lösung: Auf Grundlage der Literatur und des Inputs der Stakeholder haben wir Ziele für eine Lösung definiert, die sowohl das Training von SB als auch das Debriefing in interprofessionellen Teams unterstützt (siehe Kapitel 3).
3. Entwurf und Entwicklung: Wir entwickelten eine digitale Anwendung, die realistische klinische Szenarien mit einem virtuellen ROE simuliert und teambasiertes SB-Training und integriertes Debriefing ermöglicht. Eine erste prototypische Version wurde auf Basis von Nutzerfeedback iterativ verbessert, woraus die in diesem Bericht vorgestellte zweite Version hervorging (siehe Kapitel 4).
4. Demonstration: Die prototypische Anwendung wurde in einer Sitzung mit interprofessionellen Teams erprobt, bestehend aus Medizinstudierenden im letzten Studienjahr sowie aus Studierenden der Gesundheits- und Pflegewissenschaften.
5. Auswertung: Das Feedback aus der Demonstration wurde gesammelt und analysiert. Die Erkenntnisse flossen in die Weiterentwicklung zur zweiten Version der Anwendung ein.
6. Kommunikation: In diesem Bericht werden die DSR-Ergebnisse vorgestellt, um ihre Verbreitung unter Lehrkräften, Forschenden und weiteren Interessengruppen zu fördern und die Einführung sowie weiterführende Forschung zu unterstützen.

3. Entwicklung einer digitalen, simulationsbasierten Anwendung

Die Anwendung wurde im Rahmen eines Kooperationsprojekts zwischen der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) Stuttgart [64] und dem Simulationszentrum STUPS am Klinikum Stuttgart [65] entwickelt. STUPS bietet simulationsbasiertes Training mit Fokus auf Patientensicherheit an und betreibt einen physischen ROE. (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 1), in dem Teilnehmer*innen Patientensicherheitsrisiken in einem simulierten klinischen Umfeld identifizieren [54], [55], [56], [57]. Erste Ansätze zur Digitalisierung des Formats – unter Verwendung einer digitalen Bildtafel in Lehrveranstaltungen [https://padlet.com/] (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 2) sowie Videokonferenzen zum Debriefing – ermöglichten STUPS praxisorientierte Erkenntnisse über die Potenziale (z. B. verbesserte Zugänglichkeit, Wiederverwendbarkeit und Effizienz der Vorbereitung) sowie die Grenzen digitaler Lösungen, insbesondere in Bezug auf Gruppenzusammensetzung, IPZ, Fehlertracking und strukturiertem Debriefing. Diese Erfahrungen bildeten die Grundlage für die initialen Entwicklungsanforderungen, die in weiteren Diskussionen mit Trainer*innen, Teilnehmer*innen und weiteren Stakeholdern präzisiert wurden. In Übereinstimmung mit Schritt 2 von DSR wurden diese Anforderungen in konkrete Ziele für die Anwendungsentwicklung überführt (siehe Tabelle 1 [Tab. 1]), die als Grundlage für die Erstellung einer digitalen, simulationsbasierten Anwendung zum Training und Debriefing von SB in interprofessionellen Teams dienten.

Die definierten Ziele spiegeln zentrale funktionale und didaktische Anforderungen wider. Ein Kernziel bestand darin, eine realistische virtuelle Trainingsumgebung zu schaffen, die ein Patientenzimmer mit eingebetteten Gefährdungen für die Patientensicherheit nachbildet und sowohl mit dem Kompetenzkatalog des Aktionsbündnisses Patientensicherheit (APS e.V.) als auch mit dem Leitfaden Interactive Learning in the Room of Horrors der Stiftung Patientensicherheit Schweiz abgestimmt ist [66], [59]. Innerhalb dieser virtuellen Umgebung sollten die Hochdruckbedingungen des klinischen Arbeitsalltags – in denen Teilnehmer*innen unter Zeitdruck agieren und Patientensicherheitsrisiken präzise identifizieren müssen – durch Gamification-Elemente simuliert werden. Zur Förderung der IPZ ist vorgesehen, 30-40 Teilnehmer*innen aufzunehmen, die in interprofessionellen Teams von jeweils etwa fünf Personen zusammenarbeiten. Diese Teams betreten den virtuellen ROE gleichzeitig, agieren jedoch unabhängig voneinander und dokumentieren die identifizierten Gefährdungen in einem digitalen, teamintern geteilten Notizbuch. Um dem bisherigen Fehlen ganzheitlicher digitaler Lösungen entgegenzuwirken, die Training und Debriefing innerhalb einer einzigen Anwendung vereinen, bestand ein zentrales Ziel darin, das Debriefing als integralen Bestandteil des Trainingsprozesses zu gestalten. Dementsprechend unterstützt die Anwendung durch Trainer*innen geleitetes Debriefing, indem sie einen strukturierten Zugriff auf die Dokumentationen der einzelnen Teams ermöglicht. Dadurch sollten identifizierte Gefährdungen überprüft, Lösungsansätze diskutiert und leistungsstarke Teams ausgezeichnet werden können. Weitere Ziele umfassten die Skalierbarkeit für unterschiedliche Einsatzszenarien sowie eine hohe Benutzerfreundlichkeit durch den Verzicht auf spezialisierte Ausstattung (z. B. VR/AR), um niedrigschwelligen Einsatz bei gleichzeitiger Wahrung der Realitätsnähe sicherzustellen. Gemäß DSR wurden diese Ziele bei der Entwicklung der webbasierten Software berücksichtigt (Schritt 3). Der Prototyp wurde im Rahmen einer studieninternen Entwicklungschallenge vorgestellt (Schritt 4), bei der die hier beschriebene Lösung vier andere Ansätze übertraf und anschließend mehrfach getestet wurde, um die Weiterentwicklung zu einer voll funktionsfähigen Anwendung zu begründen.

4. Ergebnisse

4.1. Pilotierung der prototypischen Anwendung

In einer Evaluierung wurden die Praxistauglichkeit, die Nutzererfahrung und das Weiterentwicklungspotenzial des Prototyps getestet. Sie wurde im Rahmen einer Trainings-Session mit fünf Medizinstudierenden im letzten Studienjahr und neun Studierenden der Gesundheits- und Pflegewissenschaften (n=14) durchgeführt, die in drei interprofessionelle Teams eingeteilt waren. Das Evaluationsdesign orientierte sich am Kirkpatrick-Modell, das Trainings auf vier Ebenen bewertet: Reaktion, Lernen, Verhalten und Ergebnisse [67], [68], [69], [70], [71]. Zur Operationalisierung dieser Ebenen wurde nach dem Training ein Fragebogen eingesetzt, der geschlossene Likert-Skalen-Items zu wahrgenommenem Lernerfolg, Relevanz, Schwierigkeitsgrad und interprofessionellem Austausch mit offenen Fragen zu Schlüsselerlebnissen, einprägsamen Fehlern und allgemeinen Eindrücken kombinierte (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 3 und 4). Die Ergebnisse (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 5) zeigen, dass der Prototyp positiv aufgenommen wurde und seine explorativen Zielsetzungen erfüllte. Alle Teilnehmer*innen berichteten, vom interprofessionellen Austausch profitiert zu haben, und 86% bewerteten die eingebetteten Gefährdungen als relevant für ihren beruflichen Kontext. Über zwei Drittel stimmten der Aussage voll zu, dass das Training lehrreich war, und die Mehrheit würde das Format weiterempfehlen. Die qualitativen Antworten stützten diese Ergebnisse und hoben insbesondere den Wert der Teamarbeit unter Zeitdruck sowie die Bedeutung hervor, Patientensicherheit aus verschiedenen Perspektiven zu diskutieren. Mehrere Teilnehmer*innen befürworteten eine Weiterentwicklung der Anwendung und gaben konstruktive Anregungen. Insgesamt bestätigte die Evaluation die Praxistauglichkeit des Prototyps und untermauerte die Entscheidung zur weiteren Entwicklung. Die gewonnenen Erkenntnisse flossen direkt in die Weiterentwicklung ein und trugen zur verbesserten Anwendung bei, die im folgenden Abschnitt vorgestellt wird.

4.2. Entwickelte digitale, simulationsbasierte Anwendung

Aufbauend auf den Erkenntnissen aus dem Pilottest des Prototyps wurde die Anwendung zu einer voll funktionsfähigen, webbasierten Plattform weiterentwickelt. In diesem Abschnitt wird die finale Version vorgestellt: eine simulationsbasierte Anwendung für das Training von SB in interprofessionellen Teams, die eine realistische virtuelle Umgebung, kollaborative Funktionen, Performance Analysen und ein strukturiertes Debriefing zu einem ganzheitlichen Konzept integriert.

4.2.1. Nutzerzentriertes Design

Die Anwendung verfügt über ein plattformbasiertes Design, das auf zwei Benutzergruppen zugeschnitten ist: Trainer*innen und Teilnehmer*innen (siehe Abbildung 2 [Abb. 2]). Für Trainer*innen dient die Plattform als zentraler Knotenpunkt für die Planung und Durchführung von Trainings und Debriefings. Trainer*innen registrieren sich, greifen auf virtuelle Szenarien zu und nutzen das Dashboard zur Erstellung und zeitlichen Planung von Simulationen (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 6). Teilnehmer*innen werden von den Trainer*innen entweder automatisch oder manuell über einen eindeutigen Registrierungscode, der per E-Mail oder QR-Code übermittelt wird, den Gruppen zugewiesen. Dies vereinfacht die Koordination, fördert die digitale Zusammenarbeit und reduziert den administrativen Aufwand. Die Teilnehmer*innen registrieren sich, erstellen ein Profil (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 7) und verwenden den Code, um sich für Sessions anzumelden. Die automatische Zuweisung zu einem interprofessionellen Team wird dabei im jeweiligen Profil angezeigt (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 8). Die Teilnehmer*innen betreten einen virtuellen Warteraum, erhalten ein Briefing und nehmen an der Training-Session teil, die entweder nach einer festgelegten Zeit oder auf Entscheidung des Teams endet (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 9). Die Anwendung setzt hierbei eine Videokonferenz für die Kommunikation voraus, wobei externe Tools für den Austausch von Registrierungscodes und das Debriefing der Ergebnisse zu verwenden sind. Die verbale Kommunikation während des Trainings ist von entscheidender Bedeutung, und Trainer*innen können das Debriefing nach dem Training mit einem einzigen Klick starten (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 10), gefolgt von einer schrittweisen Analyse und Bewertung.

4.2.2. Virtuelles Trainingsszenario und spielerischer Charakter

Die Anwendung simuliert den ROE mithilfe hochauflösender 360-Grad-Bilder. Die Teilnehmer*innen betreten ein virtuell erkundbares Szenario mit ihren Teammitgliedern, einem zentral platzierten Timer sowie anklickbaren Elementen wie einem digitalen Notizbuch und einer Patientenakte (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 11). Der Raum enthält 13 Fehler, die mit Gefährdungen der Patientensicherheit in Verbindung stehen (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 12). Grau markierte, interaktive Elemente ermöglichen eine genauere Betrachtung, etwa des Beistelltischs der Patient*innen (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 13). Beim Anklicken eines Elements öffnet sich ein Pop-up-Fenster, in dem Teilnehmer*innen die identifizierten Gefährdungen beschreiben können; ihre Eingaben werden im digitalen Notizbuch gespeichert. Die Simulation ahmt ein unter Zeitdruck stehendes Arbeitsumfeld nach, in dem der rot blinkende Countdown in der letzten Minute den Stresspegel gezielt erhöht.

4.2.3. Interprofessionelle Teams und interaktive Zusammenarbeit

Die Anwendung unterstützt eine skalierbare IPZ, indem sie die Teilnahme zahlreicher Teilnehmer*innen ermöglicht, die in mehrere separate Teams eingeteilt werden. Über das Dashboard können Trainer*innen die Teilnehmer*innen automatisch oder manuell professionellen Teams zuweisen, wofür eine Drag-and-Drop-Oberfläche zur Verfügung steht (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 14 und 15). Dadurch wird eine optimale fachliche Durchmischung gewährleistet und der administrative Aufwand der Trainer*innen reduziert. Teilnehmer*innen können ihre zugewiesenen Teams unmittelbar einsehen, einschließlich der Namen und beruflichen Hintergründe (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 8). Die Zusammenarbeit wird zudem durch ein gemeinsames digitales Notizbuch unterstützt, das der Dokumentation und Diskussion erkannter Fehler dient (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 16), ergänzt durch Benachrichtigungen für die Zusammenarbeit in Echtzeit. Insgesamt bilden interprofessionelle Teams das zentrale Element des ROE, da sie eine realitätsnahe Zusammenarbeit und eine umfassendere Gefahrenerkennung über Berufsgrenzen hinweg ermöglichen (siehe Abbildung 3 [Abb. 3]).

4.2.4. Analyse und Auswertung

Die Anwendung erfasst zwei zentrale Kennzahlen: die Zeit, die die Teams in der Simulation verbringen, sowie ihre Performance beim Erkennen und Dokumentieren von Fehlern. Diese Kennzahlen sind für das Debriefing, die Förderung des interprofessionellen Dialogs und die Unterstützung der Trainer*innen bei der Besprechung von Fehlern, die möglicherweise unbemerkt geblieben sind, sowie bei der Bewertung der Ergebnisse und Auszeichnung der besten Teams von entscheidender Bedeutung. Durch das automatische Tracken der von den einzelnen Gruppen identifizierten Fehlern und deren Zuordnung zu den jeweiligen Teams ermöglicht die Anwendung ein transparentes Leistungsmonitoring. Darüber hinaus werden alle Ergebnisse systematisch gespeichert, was eine langfristige Analyse erlaubt, um das Training kontinuierlich weiterzuentwickeln und herauszufinden, wie Risiken von unterschiedlichen Berufsgruppen wahrgenommen werden.

4.2.5. Debriefing

Nach der Training-Session wird das Debriefing über das Dashboard der Trainer*innen gestartet (siehe Anhang 1 [Anh. 1], Teil 10). Der Prozess orientiert sich am DASH-Rahmenwerk [72] und wurde durch PEARLS-Strategien [73] ergänzt, um psychologische Sicherheit zu fördern und die Reflexion über drei Phasen hinweg zu strukturieren: Reaktion, Analyse und Transfer. Die Anwendung unterstützt die Analysephase durch eine strukturierte Aufbereitung der Teamantworten, Musterlösungen und die Bewertung der Teamleistung, während die übrigen Phasen flexibel durch Trainer*innen moderiert werden. Diese flexible Gestaltung ermöglicht sowohl „Debrief-to-Learn“- als auch „Debrief-to-Manage“-Ansätze [40], und entspricht damit den Empfehlungen für die Reflexion nach Trainingsmaßnahmen zur Förderung klinischen Denkens und der Patientensicherheit [48]. Für einen Überblick siehe Abbildung 4 [Abb. 4].

5. Diskussion

Die definierten Ziele für Entwicklung der Anwendung wurden erfolgreich in einer voll funktionsfähigen, webbasierten Anwendung umgesetzt. Die finale Version zeigt die Machbarkeit einer realistischen, kollaborativen und skalierbaren Simulationserfahrung für interprofessionelle Teams – ohne den Bedarf an spezieller Ausstattung:

• Ein hochauflösendes virtuelles 360-Grad-Patientenzimmer bildet ein klinisches Umfeld nach, in dem die Teilnehmer*innen eines interprofessionellen Teams gemeinsam Gefährdungen der Patientensicherheit identifizieren, markieren und beschreiben müssen.
• Gamification-Elemente, einschließlich Zeitbegrenzungen und teambasiertem Wettbewerb, führen Druck- und Motivationsmechanismen ein, die darauf ausgelegt sind, Aspekte klinischer Dringlichkeit zu simulieren und das Training von SB unter realistischen Bedingungen zu unterstützen.
• IPZ wird durch ein skalierbares Management der Teilnehmer*innen mit automatischer oder manueller Teamzuweisung unterstützt. Ein gemeinsames digitales Notizbuch ermöglicht eine transparente Zusammenarbeit, während gruppenübergreifende Debriefings den interprofessionellen Austausch und das gemeinsame Lernen zusätzlich fördern.
• Integrierte Analysefunktionen tracken die Zeit und Genauigkeit der Fehlererkennung, unterstützen strukturierte, datengestützte Debriefings und verringern die Arbeitsbelastung der Trainer*innen.
• Das Debriefing ist in den Trainingsprozess eingebettet, bietet einen geführten Zugang zu den Teamdokumentationen und ermöglicht eine Reflexion, die von Trainer*innen flexibel moderiert werden kann.
• Die browserbasierte Architektur gewährleistet eine einfache Bedienbarkeit und einen niederschwelligen Zugang, so dass ortsunabhängige Trainings ohne physische Räumlichkeiten möglich sind.
• Die modulare Anwendungsarchitektur erlaubt die Erweiterung von Szenarien und die Skalierung der Komplexität.

Trotz dieser Fortschritte bestehen weiterhin einige Einschränkungen. Erstens wurde die endgültige Version, obwohl sie auf Erkenntnissen aus der Evaluation des Prototyps basiert, bislang keiner formalen Testung unterzogen. Ihre Wirkung auf SB und IPZ bedarf daher noch einer empirischen Validierung. Zweitens wurde, trotz theoretischer Fundierung, bislang kein empirischer Zusammenhang zwischen der Nutzung der Anwendung und einer Verbesserung des SB nachgewiesen. Dies verdeutlicht die grundsätzlichen Schwierigkeiten bei der Messung von SB in teambasierten Kontexten. Bestehende Ansätze wie die SA Global Assessment Technique oder Team SA [27], [74], [75] können hierbei als Ausgangspunkt dienen, liefern jedoch in Teamsettings häufig uneindeutige Ergebnisse [5]. Die Komplexität interprofessioneller Dynamiken und die unterschiedlichen Wissensbeiträge der Beteiligten erschweren die Bewertung von SB und erfordern systemische Ansätze wie das Konzept von verteilter SB (Distributed SA) [76], [77], [78]. Zukünftige Forschungsarbeiten sollten sich daher auf die Anpassung oder Kombination solcher Methoden konzentrieren, um empirisch zu untersuchen, ob die Anwendung im praktischen Einsatz messbare Effekte auf SB erzielt.

Abschließend ist festzuhalten, dass die Anwendung zwar in Hinblick auf Effizienz, Kosteneffektivität, Wiederverwendbarkeit und Skalierbarkeit konzipiert wurde, es diese Aspekte jedoch im Rahmen künftig breiter angelegter Einsätze der Anwendung und Längsschnittstudien erst noch zu prüfen gilt.

6. Schlussfolgerung

Dieser Bericht befasste sich mit der Frage, wie SB in interprofessionellen Teams virtuell trainiert und nachbesprochen werden kann, um Risiken für die Patientensicherheit zu reduzieren. Unter Anwendung des DSR-Ansatzes wurde eine digitale, simulationsbasierte Anwendung entwickelt, die das SB-Training in einer virtuellen ROE-Umgebung mit einem strukturierten, von Trainer*innen geleiteten Debriefing kombiniert. Die Anwendung steht im Einklang mit globalen Entwicklungen in der medizinischen Ausbildung, die Simulationen als Mittel zur Förderung von Teamarbeit, Kommunikation und Fehlermanagement hervorheben [23], [5], [79], [80], [81]. Durch das Zusammenspiel von IPZ und reflexionsbasiertem Debriefing unterstützt sie sowohl die Empfehlungen der WHO als auch die bildungswissenschaftliche Forschung zu teambasiertem Lernen, Human Factors und psychologisch sicherem Feedback [5], [9], [38], [48], [49], [82], [83]. Insgesamt leistet die Entwicklung der Anwendung einen Beitrag zur zunehmenden Bedeutung von Simulationen in der interprofessionellen Ausbildung und beim Lernen aus Fehlern zur Vermeidung von Schäden [38], [83]. Während die Umsetzbarkeit der Anwendung nachgewiesen wurde, bedarf ihre pädagogische Wirksamkeit – insbesondere ihre Auswirkung auf SB und IPZ – einer weiteren empirischen Validierung.

Abkürzungen

• DSR: Design Science Research
• IPZ: Interprofessionelle Zusammenarbeit
• NTF: Nicht-technische Fähigkeiten
• ROE: Room of Error
• SB: Situationsbewusstsein
• STUPS: Stuttgarter Pädiatrie- und Patientensimulator

Danksagung

Wir danken Prof. Dr. Kai Holzweißig, Studiendekan und Studiengangsleiter der Wirtschaftsinformatik an der DHBW Stuttgart, für seine bedeutende Rolle als Initiator und Unterstützer des Projekts. Seine Offenheit für innovative Lehransätze hat wesentlich zur Realisierung des Projekts beigetragen. Unser besonderer Dank gilt auch Daniel Seger, Student der Wirtschaftsinformatik Data Science an der DHBW Stuttgart, für seine unschätzbaren technischen Beiträge, die maßgeblich zum Erfolg des Projekts beigetragen haben. Daniels anhaltende Motivation und sein unermüdliches Engagement waren entscheidend für die Entwicklung des ersten und zweiten Artefakts sowie für die fortlaufende Weiterentwicklung und Optimierung der Anwendung.

Anmerkungen

Datenschutz und ethische Überlegungen

Innovative Lehrformate können unter dem rechtlichen Rahmen der Hochschulerprobung (LHG BW §32) evaluiert werden. Der Pilotversuch zum Virtuellen Fehlerraum wurde nach ethischen Grundsätzen konzipiert und durchgeführt, einschließlich der freiwilligen Teilnahme, der informierten Einwilligung und des Datenschutzes gemäß der Datenschutzgrundverordnung.

ORCIDs der Autorinnen

• Veronika Spielmann: [0009-0003-9428-8075]
• Margrit Ebinger: [0009-0007-3378-3258]
• Christina Jaki: [0009-0002-0797-5452]

Interessenkonflikt

Die Autorinnen erklären, dass sie keinen Interessenkonflikt im Zusammenhang mit diesem Artikel haben.

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Anhänge

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