L’educazione sanitaria sta entrando in una nuova era, guidata da simulazioni digitali all’avanguardia che migliorano sia l’insegnamento che l’apprendimento. Semplificando concetti fisiologici complessi e aumentando il coinvolgimento degli studenti, strumenti come AIBODY stanno trasformando il modo in cui i futuri professionisti sviluppano competenze pratiche e pensiero critico, colmando il divario tra la teoria e l’applicazione nel mondo reale.
In classe oggi
In un’aula gremita, 100 studenti di medicina guardano un paziente digitale che prende vita sul grande schermo. Il professore regola alcuni parametri e istantaneamente il fegato virtuale risponde a un farmaco simulato, mostrando sottili cambiamenti nei livelli degli enzimi. Gli studenti non si limitano a osservare, ma si impegnano, ognuno con i propri dispositivi, regolando le variabili e vedendo come il corpo reagisce in tempo reale. Non si tratta più solo di teoria, ma di apprendimento pratico grazie alla modellazione fisiologica, che mette a fuoco concetti biomedici complessi per tutti.
La simulazione fisiologica per migliorare l’apprendimento della fisiologia
Nel mondo in rapida evoluzione dell’assistenza sanitaria, le simulazioni digitali della fisiologia umana offrono soluzioni di apprendimento trasformative, colmando il divario tra teoria e pratica. I nuovi progressi nella simulazione digitale della fisiologia umana migliorano la comprensione di concetti fisiologici complessi, rendendo la formazione più interattiva e d’impatto per i futuri professionisti. La modellazione fisiologica prevede la creazione di rappresentazioni matematiche che imitano i comportamenti complessi di organi e sistemi biomedici. Quest’area dell’ingegneria biomedica cerca di migliorare la nostra comprensione di come i componenti chiave del corpo umano – come geni, proteine, cellule, organi e sistemi – interagiscono su diverse scale. Inoltre, fornisce un mezzo per misurare e prevedere come queste interazioni si modificano in risposta a malattie o trattamenti. Oggi si parla addirittura della cosiddetta tecnologia Organ-on-a-chip, che replica l’ambiente fisiologico e le funzioni degli organi umani su un piccolo chip ad alta precisione, imitando accuratamente la fisiologia a livello di organo e le condizioni di malattia (Deng et al. 2023).
Un esempio reale
Derek Miller, MSN, RN, CBRN, CCRN, infermiere specialista dell’educazione presso il North Carolina Jaycee Burn Center e membro aggiunto della facoltà di infermieristica della University of North Carolina, ha trascorso gran parte della sua carriera di insegnante all’avanguardia nell’integrazione delle tecnologie avanzate nell’educazione sanitaria. Di recente, Derek ha partecipato a un progetto pilota in più fasi utilizzando la piattaforma di apprendimento e le simulazioni AIBODY con i suoi studenti di infermieristica che stavano imparando le basi dell’assistenza critica per i pazienti gravemente malati e feriti. Dopo aver sperimentato per anni vari strumenti per migliorare i suoi metodi di insegnamento, Derek ha scoperto che questo approccio non solo ha semplificato l’insegnamento di concetti complessi, ma ha anche trasformato la sua intera visione dell’istruzione.
Fase pilota 1: migliorare le lezioni didattiche con simulazioni in tempo reale
Durante la fase pilota iniziale, Derek ha incorporato la simulazione e le relative visualizzazioni ad alta fedeltà nelle sue lezioni didattiche, concentrandosi sull’ischemia miocardica, sulla fisiopatologia dell’occlusione dell’arteria coronaria e sulle corrispondenti modifiche dell’elettrocardiogramma. Le simulazioni in tempo reale hanno permesso agli studenti di comprendere visivamente la progressione dell’ischemia e il suo impatto sulla funzione cardiaca. Questa esperienza di apprendimento dinamico ha permesso agli studenti di fare collegamenti immediati tra i cambiamenti fisiologici e le loro manifestazioni sull’ECG, migliorando significativamente la comprensione di un argomento complesso.
Fase pilota 2: Simulazioni in piccoli gruppi per un apprendimento intensivo
Sulla base del successo delle lezioni didattiche, la seconda fase pilota ha coinvolto simulazioni per piccoli gruppi che hanno fornito un’immersione profonda nel processo infermieristico per condurre un’indagine primaria su un paziente gravemente ferito. Le simulazioni presentavano scenari in tempo reale in cui gli studenti potevano applicare le conoscenze teoriche a situazioni pratiche. Derek ha osservato un coinvolgimento esponenziale durante queste sessioni, con gli studenti che hanno dimostrato un livello di partecipazione e di pensiero critico molto più elevato rispetto ad altre esperienze di laboratorio. La natura interattiva di queste sessioni ha permesso agli studenti di esplorare le sfumature della cura del paziente, rafforzando la comprensione e l’applicazione del processo infermieristico.
Fase pilota 3: apprendimento indipendente attraverso simulazioni asincrone
La fase finale del progetto pilota ha introdotto un’esperienza di simulazione asincrona indipendente, ancora una volta incentrata sull’indagine primaria per un paziente gravemente ferito. Agli studenti sono stati presentati scenari personalizzati che hanno potuto esplorare liberamente attraverso la simulazione. Il loro lavoro richiedeva un supporto tecnico o un intervento minimo da parte dell’educatore, favorendo un senso di autonomia dello studente. Al termine, gli studenti hanno ricevuto un feedback in tempo reale attraverso report dettagliati, che hanno permesso loro di riflettere sulle proprie prestazioni e di identificare le aree di miglioramento. Questa fase ha evidenziato l’efficacia dell’apprendimento auto-diretto, pur mantenendo un elevato standard di rigore didattico.
Imparare la fisiologia con un’innovazione costruita ad hoc
AIBODY è stato progettato da zero per fornire simulazioni vivide e in tempo reale dei processi fisiologici. Permette agli insegnanti di illustrare argomenti complessi come la fisiologia cardiovascolare e respiratoria con una chiarezza senza precedenti. Derek spiega: “Nel mio insegnamento, sottolineo l’efficacia della pratica clinica attraverso l’interconnessione e la complessità delle sfumature del corpo umano. Questi progressi nella simulazione consentono uno strumento potente e visivamente coinvolgente per aiutare gli studenti a collegare i cambiamenti cellulari e tissutali con i rapidi cambiamenti delle condizioni dei pazienti”.
Con AIBODY, Derek è in grado di dimostrare il funzionamento di organi sani, l’impatto di malattie e lesioni e gli effetti delle varie opzioni di trattamento. Il suo approccio interattivo e visivo ha migliorato notevolmente la comprensione e la memorizzazione di concetti fisiologici complessi da parte dei suoi studenti.
IA e strumenti di facile utilizzo nella simulazione fisiologica per l’apprendimento della fisiologia
L’intelligenza artificiale Large Language Model (LLM) migliora ulteriormente l’impatto didattico di questa soluzione. La piattaforma interagisce direttamente con le domande degli studenti, modificando le visualizzazioni in tempo reale per creare un ambiente di apprendimento dinamico e reattivo. “Questo livello impareggiabile di apprendimento esperienziale colma il divario tra lo studio interdisciplinare della fisiologia e lo sviluppo di capacità di pensiero critico”, afferma Derek.
Grazie ai controlli in “linguaggio naturale” di facile utilizzo, sia gli educatori che gli studenti possono utilizzarlo senza bisogno di una formazione tecnica approfondita. Questa facilità d’uso, unita alla distribuzione basata sul cloud, consente agli studenti di accedere ai contenuti del corso in qualsiasi momento e in qualsiasi luogo, offrendo opportunità illimitate di apprendimento indipendente.
Trasformare l’esperienza di apprendimento con un software di simulazione fisiologica
Gli studenti di Derek hanno risposto con entusiasmo, con un Net Promoter Score (NPS) di 75, che è considerato eccellente. Il feedback ha evidenziato le qualità innovative, interattive ed educative dell’approccio. Uno studente ha commentato: “È molto meglio di altre simulazioni che ho usato, molto più interattivo e facile da usare”. L’esperienza di Derek illustra il potenziale della piattaforma nel rivoluzionare l’educazione sanitaria. “Questo progetto pilota ha davvero trasformato l’esperienza di apprendimento”, afferma. “Ha dato vita all’apprendimento in un modo che non avevo mai visto prima”.
Conclusioni: Il progresso dell’educazione sanitaria con la simulazione fisiologica
La simulazione fisiologica sta cambiando il modo in cui vengono formati gli operatori sanitari, trasformando concetti astratti in applicazioni interattive e reali. Grazie a piattaforme basate sull’intelligenza artificiale come AIBODY e a funzioni di facile utilizzo, gli studenti possono approfondire argomenti fisiologici complessi, rendendo l’apprendimento più coinvolgente e intuitivo. L’esperienza di Derek Miller evidenzia come questo metodo non solo migliori la comprensione, ma incoraggi anche gli studenti ad appropriarsi del loro apprendimento. Man mano che questi strumenti diventano più accessibili, hanno il potenziale per arricchire in modo significativo l’educazione sanitaria, rendendola più pratica e d’impatto per la prossima generazione di professionisti.
FONTI
Deng S, Li C, Cao J, Cui Z, Du J, Fu Z, Yang H, Chen P. Organ-on-a-chip meets artificial intelligence in drug evaluation. Theranostics. 2023 Aug 15;13(13):4526-4558.
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