UTILISATION D`UN JEU SERIEUX POUR FORMER DES
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UTILISATION D`UN JEU SERIEUX POUR FORMER DES
UTILISATION D’UN JEU SERIEUX POUR FORMER DES COLLEGIENS A LA REANIMATION CARDIOPULMONAIRE The use of the serious game Stayingalive® at school improves basic life support performed by secondary pupils: a randomized controlled study Mémoire du Diplôme Inter-Universitaire de Pédagogie Médicale Année 2015/2016 Dr David Hajage 1 Table des matières Table des matières .......................................................................................................................................... 2 ABSTRACT........................................................................................................................................................... 3 INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 4 MATERIEL ET METHODES ............................................................................................................................. 5 Plan expérimental....................................................................................................................................... 5 Population...................................................................................................................................................... 5 - Critères d’inclusion ..............................................................................................................................................5 - Critère de non-inclusion ....................................................................................................................................5 Randomisation ............................................................................................................................................. 5 Intervention .................................................................................................... Erreur ! Signet non défini. Evaluation ...................................................................................................................................................... 6 Critères de jugement .................................................................................................................................. 8 Analyses statistiques.................................................................................................................................. 8 RESULTATS ......................................................................................................................................................... 8 Population...................................................................................................................................................... 8 Critère de jugement principal ................................................................................................................ 8 Critères de jugement secondaires......................................................................................................... 9 DISCUSSION ..................................................................................................................................................... 12 CONCLUSION ................................................................................................................................................... 12 REFERENCES ................................................................................................................................................... 13 2 ABSTRACT Introduction First aid and cardiopulmonary resuscitation training have received widespread promotion throughout the world. France has promoted a decree establishing the mandatory teaching of basic life support to all French secondary pupils (Décret n° 2006-41 du 11 janvier 2006). Largescale feasibility of such a training, retraining and assessment remains a big challenge. We conducted a study to evaluate the training efficacy of a serious game designed for cardiopulmonary resuscitation and applied to secondary school students. Material and methods Students of 6th and 7th grades from Paris Region were randomized (1:1) to one of the 2 groups using a computerized system. Randomization was stratified by classroom. In the Control group, children received a 30-min teaching on nutritional wellbeing. In the Interventional group, children played a serious game reproducing real-life cardiac arrest situation (3D real-time simulation software, Stayingalive®, iLUMENS-Dassault Systemes) without any adult intervention. Two months later, each student was observed and evaluated by 2 assessors blinded to the study group during a cardiopulmonary resuscitation session using mini manikins MiniAnnePlus® (Laerdal Medical). The assessment scale included 15 items divided into 4 categories (cardiac arrest recognition, call for help, chest compression and use of defibrillator). Primary endpoint was the total score obtained by each student. Secondary endpoints included performance for each item. Results A total of 97 children were included in the analysis (Interventional group n=50, Control group n=47). Median total score was significantly higher in the Interventional group (7 [6-9] vs 6 [5-8], p=0.02, Figure). In this group, children performed better on the following items: chest compression rate (10/50 (21%) vs 2/47 (4%), p=0.01), non-stop chest compression (8/50 (17%) vs 2/47 (4%), p=0.04), search for a defibrillator (18/50 (38%) vs 3/47 (6%), p=0.0001), placement of electrodes (44/50 (94%) vs 36/47 (72%), p=0.005), and defibrillator activation (35/50 (74%) vs 27/47 (54%), p=0.04). Conclusion A 30-minute experience with a cardiopulmonary resuscitation serious game without any adult intervention improves basic life support performed by secondary school students. It may be further improved by adult supervision, repeated use, and gamification using leaderboards. These results are promising to implement on a larger scale such serious games to improve knowledge and skills of children. Keywords: Computer Simulation-Heart Massage-Education 3 INTRODUCTION La mort subite de l’adulte est responsable de près de 50 000 décès par an en France. L’initiation et la qualité de la réanimation cardio-pulmonaire (RCP) par les témoins de la mort subite font partie des facteurs pronostiques déterminants (1). Chaque minute passée en l’absence de massage diminue de 10% la survie de ces patients. Les recommandations internationales soulignent d’ailleurs l’importance de ce premier maillon de la « chaine de survie » (appeler-masser-défibriller-acheminer vers les centres de secours)(2). Ces mêmes recommandations proposent que tous les citoyens soient formés à la RCP et que cette formation soit évaluée. Dans plusieurs pays, il a été observé qu’une augmentation du nombre de réanimation cardio-pulmonaire par les témoins était associée à une meilleure survie des patients victimes d’arrêt cardiaque extrahospitalier(3–5). En région parisienne, la mort subite survient en présence d’un témoin dans 80% des cas, mais la réanimation n’est débutée que dans 45% des cas (6). Afin d’améliorer la formation de la population générale aux gestes d’urgence, l’organisation Mondiale de la Santé a soutenu la déclaration du Conseil Européen de Réanimation « Kids Save Lives », qui souligne l’importance de l’apprentissage de la réanimation cardio-pulmonaire à l’école dans le monde entier (7). Dans le même esprit, un décret récent du ministère de l’éducation nationale, de l’enseignement supérieur et de la recherche (Décret n° 2006-41 du 11 janvier 2006) a institué une formation aux premiers secours intégrée aux programmes d’enseignement scolaire (collèges et lycées). Il a été montré que les enfants sont capables de réaliser un massage cardiaque efficace vers l’âge de 11-13ans, selon la corpulence et leur poids. Ils sont par ailleurs tout à fait capables de donner l’alerte et d’utiliser un défibrillateur automatique externe (DAE) (8,9). Il existe plusieurs méthodes de formation à la RCP et à l’utilisation du DAE, dont la plus répandue est l’enseignement sur mannequins. Il a été montré la faisabilité de l’apprentissage par ce support à grande échelle au sein d’établissements scolaires (10). Dans un premier travail, nous avons montré qu’un enseignement d’une heure sur mini-mannequins permettait d’améliorer de façon significative la connaissance de jeunes collégiens (cf mémoire de Pédagogie Médicale de S. Gaudry année 2014/2015). Le développement de serious games comme outils d’apprentissage a permis de mettre à notre disposition de nouveaux outils de formation dans de nombreux domaines médicaux (11). Plusieurs de ces « jeux » ont ainsi été créés pour la formation des étudiants, médicaux ou non, à la réanimation en cas d’arrêt cardiaque. Cette méthode d’apprentissage, très appréciée des collégiens et lycéens (12) mais peu évaluée, présente comme avantage majeur de pouvoir être mise en place simplement dans tous les collèges disposant d’une salle informatique et sans la présence d’un formateur (médecin ou secouriste). 4 Le jeu Stayingalive ® (ILUMENS – Dassault Systèmes) est un serious game développé pour la grand public qui permet de se former à la RCP grâce à 2 scénarios de difficulté croissante. Nous avons mené une étude prospective randomisée pour tester l’efficacité d’une formation à la RCP à l’aide du logiciel Stayingalive ®. L’évaluation des connaissances acquises par les élèves a été réalisée lors d’une mise en situation sur mini-mannequins MiniAnne Plus ® (Laerdal). MATERIEL ET METHODES Plan expérimental Nous avons mené une étude prospective, controlée, randomisée, ouverte avec évaluation en aveugle du critère de jugement (méthodologie PROBE : Prospective Randomized Open blinded Endpoint), monocentrique dans un collège des Hauts de Seine au cours de l’année scolaire 2015/2016. Population - Critères d’inclusion . Etre scolarisé dans le collège choisi . Etre scolarisé en 6ème ou 5ème. - Critère de non-inclusion . Incapacité physique ou mentale à participer à la formation et/ou à l’évaluation (y compris absence de l’élève le jour de la formation et/ou de l’évaluation, quelle qu’en soit la raison) . Refus de participation à l’étude (enfant ou son représentant légal) Randomisation Tous les élèves de 6ème et 5ème du collège choisi ont été randomisés (1 :1) dans le groupe intervention ou dans le groupe contrôle, la liste ayant été préalablement générée à l’aide du logiciel R. La randomisation était stratifiée par niveau (6ème ou 5ème). Formation Les collégiens randomisés dans le groupe intervention ont eu un accès libre pendant une demi-heure au logiciel de simulation 3D-temps réel Stayingalive® (ILUMENS-Dassault systèmes), qui reproduit des situations de mort subite. Ils utilisaient les ordinateurs de la salle informatique du collège, sous la surveillance d’un adulte (DH) qui ne prodiguait aucune aide pour l’apprentissage. Le logiciel 5 Stayingalive® est un "jeu sérieux" créé il y a quelques années et mis à la disposition du grand public sur un site internet dédié. Il propose deux niveaux de complexité croissante, situés dans des univers différents. Le premier niveau se situe dans un bureau et le deuxième niveau dans un stade de football. Le joueur se retrouve en immersion dans l'environnement, avec lequel il peut interagir. Il est guidé dans les différentes étapes de la prise en charge: appel à l'aide et des secours, massage cardiaque, utilisation du défibrillateur. Tout au long de l'expérience, il bénéficie d'un "retour" de la part du logiciel sur ses actions. A la fin, le temps de jeu (indicateur de performance) est donné. Les élèves ne savaient pas que les compétences acquises lors de cette première phase d’intervention seraient évaluées par la suite. Les collégiens randomisés dans le groupe contrôle ont reçu une formation de 30 minutes sur des conseils diététiques. Evaluation Deux mois plus tard, tous ces collégiens ont été évalués lors d’une session de simulation mise en place au collège. Chaque collégien a participé individuellement à une simulation mettant en scène une mort subite dans un lieu public, grâce à un mini-mannequin MiniAnnePlus® (Laerdal medical). La première partie de cette session consistait en un briefing ayant pour but d’expliquer au collégien le principe de la simulation (agir comme il le ferait dans la vraie vie, etc…) et de lui exposer le contexte (effondrement d’une personne devant lui dans un lieu public en présence d’un témoin). La deuxième partie consistait en la simulation proprement dite. Le collégien était introduit dans une pièce dans laquelle se trouvait un mini-mannequin habillé avec des vêtements faisant office de victime. Un étudiant en médecine (à l’aveugle du groupe de randomisation) jouait le rôle du témoin de la scène. Deux examinateurs, également en aveugle du groupe de randomisation, observaient la scène et évaluaient la performance du collégien selon une grille préétablie (Tableau 1). Cette grille comprenait 15 items divisés en 4 catégories (reconnaissance de l’arrêt cardiaque, appel des secours, massage cardiaque, utilisation du défibrillateur). Le collégien pouvait avoir accès à un défibrillateur semi-automatique de simulation, s’il demandait au témoin d’aller le chercher. Au cours du scénario de simulation, certaines circonstances prédéfinies pouvaient engendrer une aide des examinateurs afin que le scénario se poursuive (Tableau 2) La troisième partie, après la fin du scenario, était le debriefing. Chaque collégien, lors d’un entretien avec un médecin réanimateur, était amené à exprimer son ressenti face à la simulation et à poser des questions. Enfin, à la fin de la journée, une mise au point théorique sur les bonnes pratiques de réanimation cardio-pulmonaire était faite dans chaque classe qui avait participé. 6 Tableau 1 : Grille d’évaluation (15 items, note sur 16 points) Interaction avec le mannequin en moins de 30 secondes Vérification de la conscience 1 pt Vérification de la respiration 1 pt Appel à l’aide… 1 pt … en moins de 30 secondes 1 pt Numéro appelé (112, 15, 18) 1 pt Début massage cardiaque en moins d’1 minute 1 pt Placement des mains correct 1 pt Massage efficace (profondeur) 1 pt Fréquence du massage correcte 1 pt Continuité du massage 1 pt DAE demandé 1 pt DAE allumé 1 pt Placement des électrodes… 1 pt … nombre électrodes placées correctement 2pts Tableau 2 : circonstances d’aide de la part des examinateurs Circonstances d’aide de la part des examinateurs Pas d’interaction avec le mannequin au bout de 30 secondes Pas d’appel des secours au bout d’1 minute Pas de début de massage cardiaque au bout d’1 minute Pas de demande de DAE au bout de 2 minutes 7 Critères de jugement Critère de jugement principal Score (sur 16) obtenu lors d'une mise en situation d'arrêt cardiaque sur mannequin de basse fidélité Mini Ann ® (Laerdal). Critère d’évaluation secondaire Sous-score obtenu pour chaque étape de la RCP. Analyses statistiques Pour chaque groupe, les variables catégorielles ont été décrites par leur effectif, et leur pourcentage et les variables quantitatives par leur effectif, moyenne, écart-type, médiane, IQR (25ème percentile - 75ème percentile), minimum et maximum. Les variables catégorielles ont été comparées par le test du Khi2 ou de Fisher le cas échéant. Les variables quantitatives ont été comparées par le test de Student ou de Wilcoxon le cas échéant. Une analyse en sous-groupe selon le niveau (6ème ou 5ème) a été réalisée, et une interaction entre le niveau et le groupe d'intervention a été recherchée. RESULTATS Population Le collège comptait 177 élèves répondant aux critères d'inclusion, répartis dans 4 classes de 6ème et 3 classes de 5ème (25 élèves par classe en moyenne). 174 élèves ont participé à la séance de formation d’une demi-heure. Trois classes (2 classes de 6ème, 1 classe de 5ème) n’étaient pas disponibles le jour de l’évaluation. 97 collégiens ont participé à la phase d'évaluation et ont été inclus dans l’analyse (50 dans le groupe interventionnel et 47 dans le groupe contrôle. Parmi ces 97 enfants, 57 étaient en 6éme et 40 en 5éme. Critère de jugement principal Le score global médian obtenu était significativement plus élevé dans le groupe interventionnel (7 [6-9] vs 6 [5-8], p=0.02). Il n’y avait pas de différence selon le niveau des collégiens (6ème ou 5ème) (p = 0.85, Figure 1). 8 Figure 1 : Analyse en sous-groupes selon le niveau scolaire. 6ème = 6th grade, 5ème = 7th grade), Inter. = groupe intervention, Cont. = groupe contrôle. Critères de jugement secondaires Les collégiens du groupe interventionnel ont montré des performances supérieures au groupe contrôle dans les domaines suivants : fréquence de massage cardiaque correcte (10/50 (21%) vs 2/47 (4%), p=0,01), continuité du massage cardiaque (8/50 (17%) vs 2/47 (4%), p=0,04), demande du défibrillateur semi-automatique (18/50 (38%) vs 3/47 (6%), p=0,0001), allumage du défibrillateur (35/50 (74%) vs 27/47 (54%), p=0,04) et placement des électrodes (44/50 (94%) vs 36/47 (72%), p=0,005). Tableau 3 : Critères de jugement secondaires variable Nutrition Stayingalive Total Interaction avec le mannequin en moins de 30 secondes Oui 14 (28%) 10 (21.28%) 24 (24.74%) Non 36 (72%) 37 (78.72%) 73 (75.26%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.4431 (Pearson's Chi-squared test) Vérification de la conscience Oui 10 (20%) 7 (14.89%) 17 (17.53%) Non 40 (80%) 40 (85.11%) 80 (82.47%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.5086 (Pearson's Chi-squared test) 9 variable Nutrition Stayingalive Total Vérification de la respiration Oui 6 (12%) 4 (8.51%) 10 (10.31%) Non 44 (88%) 43 (91.49%) 87 (89.69%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.7416 (Fisher's Exact Test for Count Data) Appel à l'aide... Oui 48 (96%) 43 (91.49%) 91 (93.81%) Non 2 (4%) 4 (8.51%) 6 (6.19%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.4264 (Fisher's Exact Test for Count Data) … en moins de 30 secondes Oui 32 (64%) 29 (61.7%) 61 (62.89%) Non 18 (36%) 18 (38.3%) 36 (37.11%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.8149 (Pearson's Chi-squared test) Numéro appelé Oui 37 (74%) 29 (61.7%) 66 (68.04%) Non 13 (26%) 18 (38.3%) 31 (31.96%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.1943 (Pearson's Chi-squared test) Début massage cardiaque en moins d’1 minute Oui 23 (46%) 24 (51.06%) 47 (48.45%) Non 27 (54%) 23 (48.94%) 50 (51.55%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.6180 (Pearson's Chi-squared test) Placement des mains correct Oui 16 (32%) 17 (36.17%) 33 (34.02%) Non 34 (68%) 30 (63.83%) 64 (65.98%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.6648 (Pearson's Chi-squared test) Massage efficace (profondeur) Oui 7 (14%) Non 43 (86%) 12 (25.53%) 19 (19.59%) 35 (74.47%) 78 (80.41%) 10 variable Nutrition Stayingalive Total Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.1527 (Pearson's Chi-squared test) Fréquence du massage correcte Oui 2 (4%) 10 (21.28%) 12 (12.37%) Non 48 (96%) 37 (78.72%) 85 (87.63%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.0098 (Pearson's Chi-squared test) Continuité du massage Oui 2 (4%) 8 (17.02%) 10 (10.31%) Non 48 (96%) 39 (82.98%) 87 (89.69%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.0466 (Fisher's Exact Test for Count Data) DAE demandé Oui 3 (6%) 18 (38.3%) 21 (21.65%) Non 47 (94%) 29 (61.7%) 76 (78.35%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.0001 (Pearson's Chi-squared test) DAE allumé Oui 27 (54%) 35 (74.47%) 62 (63.92%) Non 23 (46%) 12 (25.53%) 35 (36.08%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.0359 (Pearson's Chi-squared test) Placement des électrodes… Oui 36 (72%) 44 (93.62%) 80 (82.47%) Non 14 (28%) 3 (6.38%) 17 (17.53%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.0051 (Pearson's Chi-squared test) … nombre électrodes placées correctement 2 électrodes 32 (64%) 37 (78.72%) 69 (71.13%) 1 électrodes 1 (2%) 3 (6.38%) 4 (4.12%) 0 électrode 17 (34%) 7 (14.89%) 24 (24.74%) Total 50 (51.55%) 47 (48.45%) 97 (100%) Test p value: 0.0561 (Fisher's Exact Test for Count Data) 11 variable Nutrition Stayingalive Total Min / Max 1 / 12 1 / 15 1 / 15 Med [IQR] 6 [5-8] 7 [6-9] 7 [5-9] Moy (std) 6.56 (2.19) 7.81 (3.02) 7.16 (2.68) N (NA) 50 (0) 47 (0) 97 (0) Test p value: 0.0228 (Welch Two Sample t-test) Score global (sur 16) DISCUSSION Cette étude démontre l’efficacité d’un serious game sur l’apprentissage aux gestes de premier secours chez des collégiens de 6ème et 5ème. A notre connaissance, il s’agit de la première étude démontrant l’efficacité d’une telle intervention sur une population d’enfants. Le choix d’une population de jeunes collégiens (environ 12 ans) se justifie par cette période de la vie particulièrement favorable aux apprentissages. De plus, cette population est reconnue comme un bon vecteur de transmission des connaissances des gestes d’urgence par le biais de la structure familiale (10). Certains auteurs soutiennent que prés de 100 000 décès par an pourraient être évités si la population générale, à commencer par les enfants, était formée aux gestes d’urgence (7). Dans les pays où cet enseignement est obligatoire à l’école, la réanimation cardio-pulmonaire est initiée par le témoin dans 60 à 75% des cas et la survie après un arrêt cardiaque extra-hospitalier peut être triplée (13). Ainsi, depuis le 1 janvier 2015, l’organisation mondiale de la santé soutient l’initiative « Kids Save Lives » qui recommande une formation aux gestes de premier secours de 2 heures par an à partir de l’âge de 12 ans (7). Le serious game comme outil d’apprentissage dans ce domaine présente de nombreux avantages. Il est tout d’abord très simple d’installation dans les collèges qui disposent pour la plupart d’une salle informatique. Par ailleurs, la présence d’un professionnel (médecin ou secouriste) n’est pas nécessaire. Enfin les enfants sont particulièrement intéressés par ce type de méthodes passant par de la vidéo 3D. CONCLUSION Une expérience de 30 minutes sur un serious game reproduisant un scenario de mort subite améliore la performance de jeunes collégiens à la pratique de la réanimation cardiopulmonaire. Ces résultats encourageants formeront la base d’un développement à grande échelle de ce type d’outils particulièrement adaptés à cette classe d’âge. 12 REFERENCES 1. 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