SZENARIS (szenaris.com) hat erfolgreich die erste hochimmersive Teamtrainingsplattform in Indonesien installiert. Die zukünftigen Bediener des amphibischen Fahrzeugs M3 des Herstellers General Dynamics European Land Systems-Bridge Systems (www.gdels.com) werden mit dem System ganzheitlich ausgebildet.

Zu Beginn lernen die Teilnehmer durch ein E-Learning-Programm die theoretischen Grundlagen über die Bedienung. Anschließend fahren sie die amphibischen Fahrzeuge in der Simulation einzeln an Land und im Wasser. Danach erfolgt das Training des Übergangs von Land in Wasser und umgekehrt.

Im virtuellen Teamtraining wird dann das Zusammenspiel von mehreren amphibischen Fahrzeugen für den Bau von Fähren und Brücken trainiert. Der Fährenführer, der die gesamte Operation verantwortlich leitet und mit einem VR-Headset ausgestattet ist, gibt seine Kommandos mit Hilfe von Handzeichen, die in Echtzeit in die virtuelle Realität übertragen werden. Der De-Briefing-Raum dient der Nachbesprechung der Übung. Während des De-Briefings führt die nachfolgende Gruppe im Simulator-Raum bereits die nächste Übung durch.

Erst wenn die Teilnehmer in der virtuellen Realität gezeigt haben, dass sie das Fahrzeug sicher bedienen und im Team Fähren bauen können, dürfen sie in der realen Praxis die 28 Tonnen schweren Fahrzeuge bewegen.

Die ersten Teilnehmer waren begeistert vom ganzheitlichen Ausbildungssystem und dem damit verbundenen „gefahrlosen“, realitätsnahen, virtuellen Training. Der Hauptauftragnehmer für das amphibische Brückensystem, Excalibur Army (www.excaliburarmy.cz) aus Tschechien, der das erste Training in Indonesien durchführt, setzt das System didaktisch und methodisch vorbildlich ein und ist begeistert von der Simulationstiefe und den Möglichkeiten des VTTI-Systems von SZENARIS.

Die Leberchirurgie ist eine der anspruchsvollsten Teilbereiche der Bauchchirurgie. Der Grund: Die Leber ist das wichtigste Entgiftungs- und Stoffwechselorgan im menschlichen Körper und ihre Aufgabe kann nicht, wie bei anderen Organen, durch Maschinen ersetzt werden. Mediziner müssen sich daher gründlich auf Operationen an der Leber vorbereiten. Die dafür genutzten CT- und MRT-Bilder zeigen jedoch oft nicht alles und gerade für junge Ärzte ist es schwierig, die schwarz-weißen Schichtbilder zu interpretieren. Im Projekt VIVATOP wird hierfür eine Lösung erarbeitet, bei der die Technologien VR, AR und 3D-Druck zum Einsatz kommen.

Training und Vorbereitung mit Virtual Reality

Für die Virtual Reality werden die Daten aus CT und MRT segmentiert, um daraus ein dreidimensionales Bild der Leber zu erstellen. Dieses Modell kann mittels VR-Brille angeschaut werden. Um die Interaktion möglichst intuitiv zu gestalten, kommt statt der klassischen Controller ein 3D-Druck der Leber als Controller zum Einsatz. Diesen können User nutzen, um z. B. das Modell zu drehen oder zu zoomen. Darüber hinaus stehen Features wie das Ein- und Ausblenden einzelner Strukturen oder das Einzeichnen einer Resektionslinie zur Verfügung.

Ein möglicher Einsatzbereich ist vor allem die präoperative Planung. Einzelne Operationsschritte können mittels VR im Team anschaulich besprochen und geplant werden. Außerdem können die Modelle helfen, Patienten den Eingriff bildhaft zu erklären.

Operationseinsatz mit Augmented Reality

Bei der Augmented Reality taucht der User nicht, wie bei der VR, vollständig in die virtuelle Welt ein, sondern fügt der realen Welt durch eine AR-Brille Zusatzinformationen hinzu. Dies können z. B. Texte, Bilder oder 3D-Animationen sein.

Im Projekt VIVATOP wird das dreidimensionale Bild der Leber in das Sichtfeld des Chirurgen projiziert. Durch einfache Gesten mit der Hand kann dieses Bild z. B. verschoben oder herangezoomt werden.

AR ist vor allem während der Operation nützlich, da der User nur die Brille aufhat und keine weiteren Steuerungsinstrumente benötigt. Die Hände bleiben somit frei für seine Arbeit. Die eingeblendeten Zusatzinformationen können dem Chirurgen dabei helfen, sich zu orientieren und Entscheidungen zu treffen. Idealerweise kann das segmentierte, dreidimensionale Modell mit Informationen zum Tumor, zu Gefäßen etc. dabei 1:1 auf die reale Leber projiziert werden. Dies bedarf allerdings noch weiterer Forschung.

Optimierung durch haptisches Training mit 3D-Druck

Der 3D-Druck wird ebenfalls auf Basis der patientenindividuellen CT- und MRT-Daten erstellt. Mittels innovativer Druckverfahren können dann Lebermodelle gedruckt werden. Als Anschauungsobjekte dienen harte Modelle mit einer transparenten Oberfläche, durch die Strukturen wie z. B. Gefäße und Tumore erkennbar sind. Derzeit wird allerdings auch an Gussmodellen aus Gelatine gearbeitet. Mittels dieses Verfahrens entstehen weiche, opake Modelle mit unterschiedlichen Texturen und Druckfestigkeiten.

Die haptischen 3D-Modelle eignen sich vor allem für das Training und die Ausbildung. Die transparenten Modelle können zur Darstellung der Anatomie genutzt werden. Die weichen, opaken Modelle eignen sich hingegen dazu, haptische Fähigkeiten, wie z. B. das Ertasten von Tumoren, zu trainieren.

Einsatz der didaktischen und technischen Kompetenz von SZENARIS

SZENARIS verantwortet im Projekt den Bereich „Training und Ausbildung“. Ziel ist es, hierbei auf die Technologien und Ergebnisse der anderen Teilprojekte zurückzugreifen und diese für die Medizindidaktik nutzbar zu machen.

Dazu haben wir zunächst Interviews mit den Zielgruppen geführt und deren Wünsche und Bedarfe ermittelt. Darauf aufbauend haben wir ein Trainingskonzept erstellt, das die Lernziele, Wünsche, Technologien und Räumlichkeiten berücksichtigt. Das Konzept besteht aus fünf Schritten, die den User mittels verschiedener Technologien durch einen Patientenfall führen. Wichtig war uns dabei, den gesamten Prozess von der Anamnese bis zur Operation abzubilden. Derzeit wird daran gearbeitet, die Lernschritte mit Leben zu füllen, um sie baldmöglichst mit der Zielgruppe zu evaluieren. Wir sind gespannt auf die Ergebnisse und halten Sie gerne weiterhin auf dem Laufenden.

Weitere Informationen finden Sie unter:

https://vivatop.de/

Erklärvideos sind Filme, die Lerninhalte anschaulich und nachvollziehbar aufbereiten. Allgemein gesprochen erklären sie, wie etwas funktioniert oder wie man etwas macht. Dabei unterscheiden sie sich zum Teil stark je nach Kontext, Inhalt und Professionalität hinsichtlich der technischen, gestalterischen und didaktischen Umsetzung. Auch die Techniken und Stile variieren, wie beispielsweise Legetechnik, Zeichentechnik, Realdreh oder Screencast. Wir von der SZENARIS GmbH verstehen Erklärvideos als kurze Filme mit dem Ziel, Begriffe, Konzepte oder Handlungen prägnant und illustrativ zu erläutern.

Ein großer Vorteil solcher Erklärvideos ist, dass sie die Eigenschaften verschiedener Medienformate bündeln. Text, Bild, Audio und Animation können im Video vereint werden. Solche visuell dargestellten Inhalte können schneller im Gehirn verarbeitet werden als reine Texte. Außerdem werden Interesse und Aufmerksamkeit geweckt – somit bleiben Informationen länger im Gedächtnis.

Erklärvideos stellen demnach eine niedrigschwellige Bildungsressource dar, insbesondere wenn zusätzlich der Kommunikationsstil informell ist und Elemente des Storytellings integriert werden. Dabei werden harte Zahlen und Fakten in eine fesselnde Geschichte eingebunden. Diese Geschichte sollte der Dramaturgie „Ausgangssituation, Konflikt und Auflösung“ folgen und von einer Protagonistin oder einem Protagonisten handeln, mit der oder mit dem wir uns identifizieren können.

Der Erfolg von Storytelling ist unter anderem evolutionär bedingt, denn Geschichten erzählen sich Menschen schon immer. Sie sind daher für uns einfacher zu verstehen und zu erinnern als klare Fakten und Logik. Das zeigen auch Untersuchungen an der Stanford Universität: Laut einer Studie blieben Storys 22 Mal besser in Erinnerung als reine Fakten.

Die Vorteile von Erklärvideos in Kombination mit Storytelling werden auch in aktuellen Projekten des Bundesamts für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr umgesetzt. Kurze Videos dienen dabei als Teaser und Einführung für jedes einzelne E-Learning-Modul. So erklärt beispielsweise Herr Müller anhand der Zubereitung eines Rühreis das Thema Prozessmanagement, während ein anderer Protagonist versucht, einem technischen Defekt an einem Flugzeug auf den Grund zu gehen und dabei eine Software für technische Dokumentationen erläutert.

Sie sehen, die Einsatzmöglichkeiten und Themen für Erklärvideos und Storytelling sind vielfältig. Videos lassen sich flexibel anpassen und eröffnen auf kreative und niedrigschwellige Weise neue Bildungswege.

Kerngedanke der kompetenzorientierten Ausbildung ist es, Menschen bestmöglich auf relevante Situationen vorzubereiten, indem man ihnen die Möglichkeit gibt, die dafür notwendigen Kompetenzen zu erwerben. Was auf den ersten Blick vielleicht relativ einfach klingt, entpuppt sich bei der konkreten Planung und Umsetzung dann als nicht ganz so einfach, denn welche Situationen sind wirklich relevant und welche Kompetenzen werden genau benötigt, um erfolgreich handeln zu können?

Zur Beantwortung dieser Frage müssen im ersten Schritt alle (berufs-) typischen Handlungssituationen (Aufgaben, Tätigkeiten etc.) erfasst werden. Hierbei ist darauf zu achten, dass nicht nur gegenwärtig relevante Aufgaben und Tätigkeiten erfasst werden, sondern auch solche, die zukünftig (in absehbarer Zeit) wesentlich werden. Weiterhin ist zu beachten, dass Tätigkeiten, die in diesem Schritt nicht berücksichtigt bzw. vergessen worden sind, zwar auch noch später integriert werden können, dieses aber in der Regel mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden ist.

Erfasst werden können solche Handlungssituationen dabei über verschiedene Möglichkeiten, wie beispielsweise arbeitsanalytische Beobachtungen, Interviews oder Workshops. Zur Verdeutlichung dazu ein Beispiel:

Was macht eine Bäckereifachverkäuferin / ein Bäckereifachverkäufer im Berufsalltag? Sie / er muss unter anderem a) Waren einsortieren, b) Rechnungsbeträge ermitteln, c) Kundenwünsche ermitteln, d) Angebote präsentieren, e) Bedarfsmengen kalkulieren, f) Schaufenster gestalten, g) Wechselgeld auszahlen, h) Kasse abrechnen, i) … Dies sind die Handlungssituationen.

Durch eine solche Tätigkeitsanalyse werden in der Regel eine Vielzahl von relevanten Handlungssituationen gefunden, weshalb im nächsten Schritt eine Strukturierung zum Beispiel hinsichtlich Zusammenhänge, Relevanz, Zukunftsbezug oder Gemeinsamkeiten vorgenommen werden muss. Eine solche Strukturierung überführt dann die Handlungssituationen in wenige, übergeordnete Handlungsfelder. In unserem Beispiel wären solche Handlungsfelder u. a. „Herstellen einfacher Teige“, „Speisen herstellen und anrichten“ oder „Produkte verkaufsfördernd präsentieren“ (u. a. mit den Handlungssituationen c) Kundenwünsche ermitteln, d) Angebote präsentieren, und f) Schaufenster gestalten).

Die auf diese Weise gefundenen Handlungsfelder bilden im nächsten Schritt dann wiederum die Basis für die zu entwickelnden Lernfelder. Mehr zu diesem Schritt erfahren Sie in unserem nächsten Newsletter, der gegen Ende September erscheinen wird.