ENSIHOITAJAOPISKELIJOIDEN KOKEMUKSIA VIRTUAALITODELLISUUS- SIMULAATION TEKNISESTÄ JA PEDAGOGISESTA KÄYTETTÄVYYDESTÄ
Mikko Myllymäki Pro gradu -tutkielma Hoitotiede
Terveystieteiden opettajankoulutus Itä-Suomen yliopisto
Terveystieteiden tiedekunta Hoitotieteen laitos
Toukokuu 2019
TIIVISTELMÄ ABSTRACT
1 JOHDANTO ... 2
2 VIRTUAALITODELLISUUS TERVEYSALAN KOULUTUKSESSA ... 3
2.1 Keskeiset käsitteet ... 3
2.2 Kirjallisuuskatsauksen toteutus ... 8
2.3 Virtuaalitodellisuuden käyttökohteita terveysalan koulutuksessa ... 11
2.4 Virtuaalitodellisuuden toteutus terveysalan koulutuksessa ... 13
2.5 Virtuaalitodellisuuden yhteys oppimistuloksiin ja raportoidut käyttäjäkokemukset 16 2.6 Yhteenveto tutkimuksen lähtökohdista ... 19
3 TUTKIMUKSEN TARKOITUS, TAVOITTEET JA TUTKIMUSTEHTÄVÄT.... 22
4 TUTKIMUSMENETELMÄT ... 23
4.1 Tutkimuksen lähestymistapa ... 23
4.2 VR-simulaation prototyyppi ... 23
4.3 VR-simulaation testausprosessi ... 25
4.4 Aineisto ja sen keruu ... 26
4.5 Aineiston analyysi ... 28
5 TUTKIMUSTULOKSET ... 30
5.1 Haastateltavien taustatiedot ... 30
5.2 VR-simulaation tekninen käytettävyys ... 30
5.2.1 Pelaamisen opittavuus ... 31
5.2.2 Graafinen ulkoasu ... 32
5.2.3 Pelaamiseen liittyneet virhetilanteet ... 34
5.2.4 Pelaamisen miellyttävyys ... 36
5.2.5 Pelaamisen tehokkuus ... 37
5.3 VR-simulaation pedagoginen käytettävyys ... 38
5.3.1 Toiminta oppijan ehdoilla ... 38
5.3.2 Opiskelijan aktivointi ja immersio ... 39
5.3.3 Tavoitteellisuus ... 41
5.3.4 Soveltuvuus koulutukseen ... 42
5.3.5 Luotettavuus osaamisen mittaamisessa ... 44
5.3.6 Palautteen anto ... 45
5.3.7 Lisäarvo koulutukselle ... 47
5.4 Yhteenveto tutkimuksen tuloksista ... 50
6 POHDINTA ... 52
6.1 Tulosten tarkastelua ... 52
6.2 Tutkimuksen luotettavuus... 57
6.3 Tutkimuksen eettisyys ... 60
6.4 Johtopäätökset ja suositukset ... 61
6.5 Jatkotutkimusehdotukset ... 62
LÄHTEET... 63
Liite 2. Kuvia VR-simulaatiosta.
Liite 3. Tiedote tutkimuksesta.
Liite 4. Suostumus tutkimukseen.
Liite 5. Taustatietolomake.
Liite 6. Teemahaastattelurunko ja apukysymykset.
Liite 7. Esimerkki sisällönanalyysin etenemisestä.
Hoitotieteen laitos Hoitotiede
Terveystieteiden opettajakoulutus
Myllymäki, Mikko Ensihoitajaopiskelijoiden kokemuksia virtuaalitodel- lisuussimulaation teknisestä ja pedagogisesta käytet- tävyydestä
Pro gradu -tutkielma, 69 sivua, 7 liitettä (16 sivua) Ohjaajat: Tutkijatohtori, TtT Marja Härkänen, Professori, THT
Katri Vehviläinen-Julkunen ja Lehtori, TtM Jussi Vainionperä
Toukokuu 2019
Teknologinen kehitys on tällä hetkellä nopeampaa kuin koskaan, mikä luo terveysalan koulu- tukseen suureen mahdollisuuden, mutta myös haastaa luomaan ja soveltamaan uudenlaisia op- pimisympäristöjä. Virtuaalitodellisuus (VR) on teknologia, jolla on mahdollista monipuolistaa terveysalan koulutusta, mutta sitä on hyödynnetty ja tutkittu tässä kontekstissa vähäisesti.
Tutkimusta varten luotiin VR-simulaation prototyyppi. Tutkimuksen tarkoituksena oli kuvata ensihoitajaopiskelijoiden kokemuksia VR-simulaation teknisestä ja pedagogisesta käytettä- vyydestä ABCDE-menetelmäosaamisen harjoittelussa sekä testaamisessa. Tiedonantajina toi- mivat Savonia-ammattikorkeakoulun ensimmäisen lukuvuoden ensihoitajaopiskelijat (n=24).
Aineisto kerättiin helmikuussa 2018 simulaation testaamista seuranneilla ryhmäteemahaastat- teluilla. Aineisto analysoitiin teoriaohjaavalla sisällönanalyysillä.
Opiskelijoiden keski-ikä oli 23 vuotta (vaihteluväli 20-31) ja heistä miehiä oli 13 ja naisia 11.
VR-simulaation tekninen ja pedagoginen käytettävyys arvioitiin kohtalaisen hyväksi, vaikka myös heikentäviä ominaisuuksia tunnistettiin. Simulaation palaaminen koettiin teknisesti hel- poksi ja se opittiin nopeasti. Simulaation graafinen ulkoasu koettiin kohtalaisen hyväksi, mutta opiskelijoilla oli vaikeuksia saada selvää ympäristön yksityiskohdista. Simulaation ko- ettiin toimineen teknisesti kohtalaisen hyvin. Simulaation pelaaminen koettiin hauskaksi ja myönteiseksi kokemukseksi. Kaksi opiskelijaa raportoivat hienoista silmäkipua pelaamisen jälkeen, mutta muita epämiellyttäviä fyysisiä haittavaikutuksia ei raportoitu. Simulaatio eteni opiskelijoiden ehdoilla ja he tunnistivat siinä selkeän osaamistavoitteen. Opiskelijat uppoutui- vat simulaatioon ja pitivät sitä todentuntuisena. Summatiivisena arviointina toiminut pisteytys koettiin puutteelliseksi, mikä heikensi simulaation koulutukseen soveltuvuutta ja luotetta- vuutta osaamisen mittaamisessa. Simulaatio toi lisäarvoa ensihoitajien koulutukseen useilla tavoilla, kuten mahdollistamalla itsenäisen, toistettavan ja rauhallisen simulaatioharjoittelun.
Tässä tutkimuksessa todennettiin VR soveltuvaksi terveysalan koulutuksessa käytettäväksi si- mulaatioympäristöksi. VR-simulaatiot ja perinteiset simulaatiot vaikuttavat pedagogisina me- netelminä täydentävän toisiaan. VR-simulaatioita toivottiin hyödynnettävän ensihoitajaopis- kelijoiden koulutuksessa, mutta ei siten, että niillä korvattaisiin mitään nykyisiä opetusmene- telmiä. VR-simulaatioiden kehittämistä, tutkimista ja hyödyntämistä suositellaan jatkettavan terveysalan koulutuksessa.
Asiasanat: Terveysalan koulutus, ensihoitajaopiskelijat, virtuaalitodellisuus, simulaatio, käy- tettävyys.
Department of Nursing Science Nursing Science
Nurse Teacher Education
Myllymäki, Mikko Paramedic students’ perceptions on the technical and pedagogical usability of a virtual reality simulation Master’s Thesis, 69 pages, 7 appendices (16 pages) Supervisors: Post doc Researcher, PhD Marja Härkänen, Profes-
sor, PhD Katri Vehviläinen-Julkunen, Lecturer, M.Sc Jussi Vainionperä
May 2019
Technology is developing faster than ever, which creates opportunities for healthcare educa- tion, but also challenges education providers to create and apply new learning environments.
Virtual reality (VR) is a technology that possess great potential for healthcare education, but has been utilized and researched scarcely in this context.
A prototype VR simulation was created for this study. The purpose of this study was to de- scribe paramedic students’ perceptions on the technical and pedagogical usability of a VR simulation in training and testing the ABCDE approach competence. First year paramedic stu- dents (n=24) from the Savonia University of Applied Sciences acted as the research partici- pants. The research data was collected in February 2018 by thematic group interviews follow- ing the simulation testing. The research data was analyzed using abductive content analysis.
The average age of the participants was 23 and the gender distribution was relatively homoge- nous (m =13, f =11). The technical and pedagogical usability of the simulation were assessed to be satisfactory, even though some weakening attributes were also identified. Playing the simulation was considered to be technically straightforward and students learned it quickly.
The graphical layout of the simulation was considered to be adequate, but students had trou- ble seeing some of the details in the environment clearly. Technical aspects of the simulation worked fairly well. Students felt that playing the simulation was a fun and positive experi- ence. Two students reported a slight eye pain after playing, but no other unpleasant physical side effects were reported. Students felt that they controlled how the simulation progressed and it gave them a clear targeted learning outcome. Students felt immersed in to the simula- tion and reported a sense of presence in the virtual environment. The scoring system as a sum- mative feedback was found to be inadequate, which degraded VR-simulations educational ap- plicability and reliability to measure competence. Simulation added value to paramedic edu- cation in multiple ways, such as enabling independent, repeatable and peaceful simulation training.
Virtual reality was verified to be a suitable simulation environment for use in healthcare edu- cation. VR simulations seem to complement the traditional simulations and the two teaching methods can be seen as complementary to each other. Study participants expressed hope, that VR simulations would be utilized in paramedic student education, but not in a way that would fully replace any existing teaching methods. It is recommended to continue developing, re- searching and utilizing VR simulations in healthcare education.
Keywords: Healthcare education, paramedic students, virtual reality, simulation, usability.
1 JOHDANTO
Teknologinen kehitys on tällä hetkellä nopeampaa kuin koskaan. Digitalisaatio aiheuttaa yh- teiskunnassa yhtä suurta ja pysäyttämätöntä muutosta, kuin teollinen vallankumous aikoinaan (Kiiski Kataja 2016, 9.) Haasteena onkin pysyä kehityksessä siten mukana, että pystymme tar- koituksenmukaisesti hyödyntämään uusien teknologioiden, kuten virtuaalitodellisuuden (VR) mahdollisuuksia (Valtiovarainministeriö 2016, 7). VR-laitteistot tulevat yleistymään seuraavan vuosikymmenen aikana tavalla, mikä tekee niistä yhtä suosittuja kuin nykyiset älypuhelimet (Valtiovarainministeriö 2016, Gutiérrez ym. 2017).
Terveydenhuoltojärjestelmä on muutoksessa. Muutoksia aiheuttavat muun muassa teknologia, internet, globalisaatio, kulujen rajaaminen, monikulttuurisuus, ikääntyminen sekä väestön li- sääntynyt terveystietoisuus ja vaatimustaso. Yhteiskunnalliset muutokset ovat nostaneet poti- lasturvallisuuden terveydenhuollon keskiöön ja oikeilla potilailla harjoittelun eettisyyttä on alettu kyseenalaistamaan. (Jenson & Forsyth 2012, Guze 2015.) Globaalisti tarkasteltuna ter- veydenhuoltoa uhkaa lisääntyvä työvoimapula, mikä pakottaa arvioimaan perinteisiä opetus- menetelmiä uudelleen (WHO 2013). Terveysalan koulutus onkin muutoksessa ja siihen vaikut- taa useat tekijät, kuten terveydenhuoltojärjestelmän muutokset, ammattilaisten roolien muutok- set, lääketieteen kehitys, opiskelijamäärien kasvu ja pedagogisten menetelmien monipuolisuus.
Terveysalan ammattilaisten koulutukseen on tarvetta luoda innovatiivisia menetelmiä, joilla saavutetaan kustannustehokkuutta ja nopeasti laaja joukko ihmisiä. (Saxena ym. 2016.)
Sipilän hallitusohjelman yhtenä tavoitteena on tehdä Suomesta koulutuksen, osaamisen ja mo- dernin oppimisen kärkimaa (Valtioneuvoston kanslia 2018, 19). Maamme opetus- ja kulttuuri- ministeriö (2017) ohjaa korkeakouluja uudistamaan koulutussisältöjä, opetusmenetelmiä ja op- pimisympäristöjä sekä hyödyntämään digitalisaation tuomat mahdollisuudet täysimääräisesti.
Myös hoitotyön perus- ja täydennyskoulutuksessa tulee ottaa huomioon maailman teknologiset muutokset (Suomen sairaanhoitajaliitto 2016, 92). Nykyiset terveysalan opiskelijat ovat niin sanottuja diginatiiveja, joille tieto- ja viestintäteknologian käyttö on luonnollinen osa päivit- täistä elämää (Guze 2015, Smith & Foley 2016). Smithin ja Foleyn (2016) mukaan diginatiivi- sukupolvi ei pidä passiivisesta opettajakeskeisestä opetuksesta, ja he ajattelevat sekä käsittele- vät tietoa eri tavalla kuin aiemmat sukupolvet. Opettajilla onkin haaste varmistaa terveysalan opiskelijoiden riittävä osaaminen, jotta he osaavat toimia jatkuvasti muuttuvan terveydenhuol- lon kliinisissä toimintaympäristöissä (Jenson & Forsyth 2012, 313).
Terveysalan koulutuksen haasteisiin on pyritty vastaamaan lisäämällä teknologia-avusteisten opetusmenetelmien käyttöä, kuten käänteisen oppimisen, mobiililaitteiden, oppimispelien ja si- mulaatioiden (Guze 2015, 260). Näihin teknologioihin kuuluu myös virtuaalitodellisuus, mutta sen hyödyntäminen on vasta alkuvaiheessa (Smith & Foley 2016). VR-teknologian ennustetaan kuitenkin kehittävän terveysalan koulutusta lähivuosina (Pelargos ym. 2017, 2-3).
Simulaatio-opetus on keskeinen menetelmä vastata terveysalan haasteisiin ja niiden käyttö on- kin viimeisen vuosikymmenen aikana lisääntynyt (Vaajoki & Saaranen 2016, 114). Simulaatio- opetus tuo terveysalan koulutukseen merkittävää lisäarvoa vähentämällä terveydenhuollossa tehtyjä virheitä ja parantamalla hoidon laatua (Smith & Foley 2016). Useista hyödyistään huo- limatta simulaatioiden järjestäminen on kallista, aikaa vievää ja tilaa sekä resursseja vaativaa (Brown 2008, Nehring & Lashley 2009). Tietokoneavusteisista simulaatioista, kuten VR-simu- laatioista, on alettu etsimään kustannustehokkaampia vaihtoehtoja kouluttaa opiskelijoita (Elli- man ym. 2016). VR-simulaatiot mahdollistavat erilaisten menettelytapojen rajattoman, turval- lisen ja opettajasta riippumattoman harjoittelun (Jenson & Forsyth 2012). VR-simulaatioita on kuitenkin tutkittu terveysalan koulutuksessa vähäisesti, joten niiden todellinen hyöty ja rooli ovat vielä epäselviä (Jenson & Forsyth 2012, Elliman ym. 2016). Kansallisesti tarkasteltuna ilmiötä tarkastelevia tutkimuksia löytyi ainoastaan Salovaara-Hiltusen (2018) YAMK opinnäy- tetyö, joka käsitteli mobiililaitteella pelattavaa vr-simulaatiopeliä. VR-simulaatioiden koulu- tuksellista käyttöä tulee tutkia, jotta voidaan tarjota näyttöön perustuvaa koulutusta (Saxena ym. 2016).
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kuvata tutkimusta varten luodun VR-simulaatio prototyy- pin teknistä ja pedagogista käytettävyyttä ABCDE-menetelmäosaamisen harjoittelussa sekä testaamisessa. ABCDE-menetelmä on systemaattinen lähestymistapa kriittisesti sairastuneiden potilaiden tutkimiseen sekä hoitamiseen. Menetelmä ohjaa etenemään potilaan tilan tutkimi- sessa ja hoitamisessa kirjain kerrallaan (A airways, B breathing, C circulation, D disability ja E exposure). (European resuscitation council 2015.) Terveydenhuollon ammattilaisen tulee kou- lutuksensa perusteella tunnistaa potilaan hätätila ja osata aloittaa potilaan elintoimintoja va- kauttava hoito (Elvytys käypähoito –suositus 2016). Arviolta 80%:lla potilaista on peruselin- toimintojen häiriöitä tunteja ennen sydänpysähdystä, joista suuri osa olisi estettävissä häiriöi- den aikaisella tunnistamisella ja niihin puuttumisella (Tirkkonen 2015, 13). ABCDE-menetel- män hyödyntäminen todennäköisesti parantaa hoidon tuloksia ohjaamalla ammattilaisten huo- miota potilaan henkeä kriittisimmin uhkaaviin kliinisiin ongelmiin (Thim 2012 ym. 117).
2 VIRTUAALITODELLISUUS TERVEYSALAN KOULUTUKSESSA
2.1 Keskeiset käsitteet Virtuaalitodellisuus
Todellisuus on yhdistelmä aistien avulla kerättyä tietoa ja aivojemme näistä tekemiä tulkintoja.
Virtuaalitodellisuuden toiminta perustuu käyttäjän aistien, kuten näkö- kuulo-, tunto- ja tasa- painoaistin huijaamiseen teknologian avulla. Virtuaalitodellisuus on kolmiulotteinen tietoko- neella luotu ympäristö, jota käyttäjä voi jollain tavalla tutkia. (Virtual reality society 2017.) Virtuaalitodellisuus (VR) teknologiaa on ollut olemassa jo vuosikymmeniä, mutta vasta 2010- luvulla teknologia oli riittävän kehittynyttä, että oli mahdollista tehdä aidosti immersiivisiä VR- järjestelmiä (Arvanaghi & Skytt 2016, Pelargos ym. 2017, Sjöblom ym. 2019).
Shermanin ja Craigin (2003, 6-11) mukaan virtuaalitodellisuus rakentuu neljästä osatekijästä, jotka ovat virtuaalimaailma, immersio, aistipalaute ja vuorovaikutteisuus. Virtuaalimaailma on kuvitteellinen paikka, joka tuodaan julki jonkun välineen avulla. Immersiolla tarkoitetaan käyt- täjän uppoutumista vaihtoehtoiseen todellisuuteen tai näkökulmaan. VR-järjestelmä seuraa käyttäjän liikkeitä sekä fyysistä sijaintia ja tarjoaa hänelle tähän perustuvaa välitöntä aistipa- lautetta. Virtuaalitodellisuuden tulee reagoida käyttäjän toimintaan, eli vuorovaikutukseen ol- lakseen aidontuntuinen. Edellä mainituista neljästä osatekijästä muodostuu Shermanin ja Crai- gin (2003, 13) määritelmä virtuaalitodellisuudesta. Heidän mukaan virtuaalitodellisuus on vuo- rovaikutteinen tietokonesimulaatio, joka seuraa käyttäjän asentoa sekä toimintaa ja muuttaa ha- vaitsemansa liikkeen yhdellä tai useammalla aistilla koettavaksi palautteeksi, minkä seurauk- sena käyttäjä kokee olevansa läsnä virtuaalisessa maailmassa tai psyykkisesti uppoutuneena sinne. Tässä tutkimuksessa virtuaalitodellisuus määritellään edellä mainitun määritelmän mu- kaisesti, sillä lisäyksellä, että sen käyttäminen edellyttää päässä pidettävien virtuaalitodellisuus- lasien (head-mounted display) käyttöä. Käsitteen määritelmä on riittävän kapea estämään sen harhaanjohtavaa käyttöä ja toisaalta riittävän laaja kattamaan erilaisten laitteistojen kirjoa.
Toimiakseen virtuaalitodellisuuden tulee peittää käyttäjän reaalimaailman näkymä, mikä voi- daan toteuttaa CAVE-virtuaalitilalla (=Cave Automatic Virtual Environment), erilaisilla simu- laattoreilla tai VR-laseilla. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan tarkemmin ainoastaan VR-laseilla toteutettavaa virtuaalitodellisuutta. VR-laseja on kahdenlaisia: langattomia älypuhelimiin liitet- täviä ja tietokoneeseen kytkettäviä. Älypuhelimeen liitettävät ratkaistut, kuten Samsung Gear
VR ja Google Cardboard ovat hankintakustannuksiltaan halvempia, mutta teknisesti rajoittu- neempia. Tietokoneeseen kytkettävät VR-lasit, kuten Oculus Rift, HTC Vive ja Sony Playsta- tion VR, tarjoavat uskottavimman VR-kokemuksen, koska ne mahdollistavat käyttäjän sijain- nin ja liikkeen tunnistamisen (positional tracking), käsien käytön ja korkeatasoisen grafiikan.
Sijainnin seuranta ja laadukkaat grafiikat vaativat tietokoneelta kuitenkin tehoa. (Moro ym.
2017b, Virtuaalitodellisuus Suomessa 2017b.)
Käyttäjälleen virtuaalitodellisuus näyttäytyy luonnollisen kokoisena vaihtoehtoisena ympäris- tönä, jossa hän näkee ympärillään vain tietokoneen luomaa kolmiulotteista kuvaa (Slater &
Sanchez-Vives 2016). VR-laseissa on molemmille silmille omat näyttönsä, joissa nähdään sama kuva hieman eri kulmasta. Tällä tavoin kaksiulotteisista kuvista saadaan luotua kolmi- ulotteinen vaikutelma, jota kutsutaan stereoskooppiseksi kuvaksi. (Jenson & Forsyth 2012, Ar- vanaghi & Skytt 2016.) VR-lasien näkökenttä on kuitenkin luonnollista näkökenttää kapeampi, mikä rajoittaa näkymää (Arvanaghi & Skytt 2016).
Kuviossa 1 havainnollistetaan tietokoneeseen (E) kytkettävä (D) VR-järjestelmä. VR-ympäris- tössä toimitaan päätä liikuttamalla ja pelialueella (F) fyysisesti kävelemällä. Käyttäjän pään- liikkeet rekisteröityvät VR-laseissa (C) olevien liiketunnistimien avulla ja pään yläpuolelle asennetut tukiasemat (A) seuraavat käyttäjän kävelemistä. Järjestelmä muokkaa käyttäjän liik- keet virtuaalimaailmassa havaittavaksi liikkeeksi. Eli, jos käyttäjä esimerkiksi kävelee fyysi- sesti huoneessa, päivittyy virtuaalimaailman kuvakulma liikkeen mukaisesti. (Pelargos ym.
2017, Virtuaalitodellisuus Suomessa 2017b.) Vaihtoehtoisesti käyttäjä voi liikkua virtuaali- sessa ympäristössä liikeohjaimien (B) avulla. Liikeohjaimien avulla käyttäjä voi manipuloida ympäristön objekteja, mikä luo tunteen, kuin hän olisi aidosti vuorovaikutuksessa virtuaalisen ympäristön kanssa (Takala 2017). Virtuaaliympäristön äänet välitetään käyttäjälle tyypillisesti stereokuulokkeilla.
Kuvio 1. Tietokoneeseen kytkettävä HTC-Vive VR-järjestelmä: A tukiasemat, B liikeohjaimet, C VR-lasit, D lii- täntäyksikkö tietokoneelle, E tietokone & F pelialue (HTC Corporation 2016).
Virtuaalitodellisuus poikkeaa muusta ihmisen ja tietokoneen välisestä vuorovaikutuksesta siinä, että ihminen ei ainoastaan käytä virtuaalista maailmaa vaan osallistuu siihen (Slater &
Sanchez-Vives 2016). Useampien VR-järjestelmien käyttöohjeissa varoitetaan liiallisesta käy- töstä, koska siitä voi seurata pahoinvointia, tasapainohäiriöitä tai riippuvuutta (Arvanaghi &
Skytt 2016). Virtuaalitodellisuuden suurimpana ongelmana on pidetty sen aiheuttamaa pahoin- vointia (cyper-sickness). Tämä ongelma on kuitenkin paljolti väistynyt teknologian kehittymi- sen myötä, varsinkin jos sovellukset on suunniteltu pahoinvointia vähentävien suuntaviivojen mukaisesti. Oireilu on kuitenkin yksilöllistä ja osalle VR edelleen aiheuttaa pahoinvointia, vaikka tekniikka onkin kehittynyt. (Takala 2017.) VR-teknologiaan liitetään myös filosofisia ja eettisiä pohdintoja. On pohdittu muun muassa sitä, onko eettisesti oikein tehdä digitaalisesta maailmasta liian todenmukainen. (Arvanaghi & Skytt 2016.)
Terveysalan koulutus
Tässä katsauksessa käytetään Koivulan ym. (2016, 17) määritelmää terveysalan koulutuksesta.
Terveysalan koulutuksella tarkoitetaan terveydenhuollon eri ammatteihin johtavaa koulutusta toisen asteen ammatillisessa koulutuksessa, ammattikorkeakouluissa, terveystieteellistä koulu-
tusta yliopistoissa, sekä terveydenhuollon asiantuntijoiden täydennyskoulutusta kliinisissä toi- mintaympäristöissä. Opetushallinnon tilastopalvelu Vipusen (2018) mukaan, maassamme aloitti vuonna 2016 terveysalan opinnot 26778 henkilöä ja erilaisia koulutusnimikkeitä oli yh- teensä 50. Vuonna 2014 terveysalalla työskenteli 180724 ammattilaista, mikä vastaa 7,9 pro- senttia Suomen työssä käyvästä väestöstä (Terveyden ja hyvinvoinnin laitos 2018).
Ensihoitajakoulutus
Suomessa ensihoitajaksi voi opiskella kahdeksassa ammattikorkeakoulussa ja vuonna 2017 en- sihoitajan opinnot aloitti 401 opiskelijaa (Vipunen 2018). Ensihoitaja tutkinto-ohjelman laajuus on 240 opintopistettä ja koulutuksesta saatavat tutkintonimikkeet ovat sairaanhoitaja (AMK) ja ensihoitaja (AMK). Ensihoitajan tehtävänä on arvioida äkillisesti sairastuneen tai vammautu- neen henkilön tila, käynnistää ja ylläpitää potilaan peruselintoimintoja, parantaa potilaan en- nustetta ja kohentaa tai lievittää hänen tilaansa. Opiskelussa vuorottelevat lähiopetus, itsenäinen opiskelu, taitopajatyöskentely, ohjatut harjoittelut ja simulaatio-oppiminen. (Savonia AMK 2017.)
Simulaatio
Simulaatio-opetus voidaan määritellä koulutukselliseksi prosessiksi, jolla mallinnetaan kliinisiä käytänteitä turvallisessa ympäristössä (Cant 2009, 3). Rallin (2013, 10) mukaan simulaatiohar- joittelun tarkoituksena on välttää ”oikeilla potilailla” harjoittelua. Simulaatio-opetusta on hyö- dynnetty turvallisuuden kannalta kriittisillä aloilla jo pitkään. Terveysalan koulutuksessa se on suhteellisen uusi menetelmä, jota on hyödynnetty erityisesti viimeisen vuosikymmenen aikana.
(Rosenberg ym. 2013, Vaajoki & Saaranen 2016.) Simulaatio-opetusta on monen tasoista, ja harjoitukset voivat ulottua osatehtävästä aina täysimittaisiin ryhmäharjoitteluihin, joissa hyö- dynnetään tietokoneavusteisia ja audiovisuaalisia simulaatiolaitteita (Rall 2013, 9). Tyypilli- sesti harjoitus etenee seuraavien vaiheiden kautta: etukäteissuunnittelu, valmistautuminen, toi- mintavaihe skenaariossa ja purkukeskustelu (Vaajoki & Saaranen 2016, 118). Simulaation on todettu parantavan terveysalalla oppimista verrattuna perinteisiin opetusmenetelmiin (Smith &
Foley 2016). Se onkin monin tavoin tehokas opetusmenetelmä, jonka avulla on mahdollista kokeilla erilaisia rooleja, oppia tekemällä, kokea tunteita, ottaa riskejä ja harjoitella päätöksen- tekoa turvallisessa ympäristössä (Nurmi ym. 2013, 176). Simulaatio-oppimisessa yhdistyy eri- laiset oppimisteoriat ja menetelmässä voidaan nähdä piirteitä kognitiivisesta, sosiaalisesta, rea- listisesta, konstruktivisesta ja kokemuksellisesta oppimisesta (Vaajoki & Saaranen 2016, 115).
Tyypillisesti harjoitukset toteutetaan tilanteita varten suunnitelluissa harjoitustiloissa tai ka- mera- ja mikrofonilaitteistoja hyödyntävissä simulaatio-keskuksissa. Harjoituksissa käytetään usein erilaisia potilassimulaattoreita eli potilasta jäljitteleviä nukkeja ja tilanteen lavastamiseen tarvittavia välineistöjä. (Mattila ym. 2013, Vaajoki & Saaranen 2016.) Simulaatio-keskuksen toimintaan tarvitaan sitoutunutta henkilökuntaa, oppilaita, harjoitteluhuoneita, teknisiä tiloja, varastoja, lepotiloja, kokous- ja odotushuoneita sekä tukea sairaalan tai oppilaitoksen johdolta (Carlsson ym. 2013, 59-60). Carlsson ym. (2013, 59) tuovat kuitenkin esille, että vaikuttavaa simulaatiokoulutusta voidaan toteuttaa myös ilman simulaatio-keskusta tai kalliita laitteita, koska tärkein resurssi on kuitenkin aina kokenut kouluttaja.
Hyödyistään huolimatta simulaatioiden järjestäminen on kallista, aikaa vievää, tilaa ja resurs- seja vaativaa (Brown 2008, Nehring & Lashley 2009). Tästä syystä virtuaaliympäristöistä on pyritty löytämään kustannustehokkaampia vaihtoehtoja järjestää koulutusta (Elliman ym.
2016). Virtuaaliset simulaatiot voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: tietokoneella pelattaviin ja virtuaalitodellisuuteen. Tietokonesimulaatiota pelataan tietokoneen näytöllä ja toimintoja ohja- taan näppäimistöllä, hiirellä, ohjaussauvalla tai kosketusnäytöllä. (Jenson & Forsyth 2012, 313.) Esimerkki tallaisesta tietokonesimulaatiosta on hoitotyön opetuksessa paljon hyödynnetty Second Life virtuaaliympäristö (Sormunen & Saaranen 2016). VR-simulaatioita on tutkittu vä- häisesti, joten niiden hyödyt ja koulutuksellinen rooli ovat vielä epäselvät (Elliman ym. 2016).
ABCDE-menetelmä
ABCDE-menetelmä on systemaattinen lähestymistapa kriittisesti sairastuneiden potilaiden tut- kimiseen sekä hoitamiseen (European resuscitation council 2015, 35). Akuuttihoidon ammatti- laiset käyttävät ABCDE-menetelmää laajasti ja sen hyödyntäminen todennäköisesti parantaa hoidon tuloksia ohjaamalla ammattilaisten huomiota potilaan henkeä kriittisimmin uhkaaviin kliinisiin ongelmiin (Thim 2012 ym. 117). ABCDE muistisääntö rakentuu englanninkielisistä sanoista: A airways (ilmatie), B breathing (hengitys), C circulation (verenkierto), D disability (tajunnan taso) ja E exposure (paljastaminen). Menetelmä ohjaa etenemään potilaan tilan arvi- oinnissa ja hoitamisessa kirjain kerrallaan. Eli ensimmäiseksi arvioidaan ja hoidetaan potilaan ilmatietä (A) uhkaavat ongelmat, jonka jälkeen arvioidaan ja hoidetaan potilaan hengitystä (B) uhkaavat ongelmat ja niin edelleen. (Thim ym. 2012, European resuscitation council 2015.) Käytettävyys
Käytettävyys (usability) voidaan määritellä eri tavoin. Yleisen määritelmän mukaisesti käytet- tävyydellä tarkoitetaan apuvälineen, esineen, palvelun tai ympäristön helppokäyttöisyyttä tie- tyn tavoitteen saavuttamiseksi. Ihmisen ja koneen välisessä vuorovaikutuksessa käytettävyy- dellä viitataan yleensä tietokoneohjelmiston tai verkkosivun helppokäyttöisyyteen. (Jyväskylän yliopiston Koppa, 2010.) Käytettävyyssuunnittelun pioneerin Jakob Nielsenin (1993, 26) mu- kaan käytettävyys muodostuu seuraavista ominaisuuksista: opittavuus (learnability), tehokkuus (efficiency), muistettavuus (memorability), virheettömyys (errors) ja tyytyväisyys (satisfac- tion). Käytettävyys on keskeinen tuotteen tai järjestelmän suunnittelutavoite, jolla pyritään vas- taamaan mahdollisimman hyvin käyttäjien tarpeisiin ja vaatimuksiin (Väänänen 2011, 102- 103). Käytettävyyttä voidaan arvioida prototyyppien tai valmiiden tuotteiden avulla ja lähesty- mistapana voi olla joko asiantuntija-arviointi tai käyttäjätestaus (Väänänen 2011, 110).
Koiviston (2017, 64) tutkimuksessa simulaatiopelin käytettävyys todettiin merkittävimmäksi yksittäiseksi tekijäksi, joka vaikutti opiskelijan oppimiseen. Digitaalisten oppimateriaalien käy- tettävyyttä arvioidaan, jotta opiskelijat pystyisivät kohdistamaan energiansa itse substanssiin eikä epäolennaisiin, huonosta käytettävyydestä johtuviin asioihin (Nokelainen 2004, 74). No- kelaisen (2006, 178) mukaan digitaalisten oppimateriaalien käytettävyyttä on pääsääntöisesti tutkittu teknisestä näkökulmasta ja pedagogiset näkökulmat ovat jääneet vähemmälle huomi- olle. Tässä tutkimuksessa hyödynnetään soveltuvin osin Nokelaisen (2004) digitaalisten oppi- materiaalien käytettävyyden arvioinnin kriteerejä, jonka mukaisesti käytettävyys jaetaan sekä tekniseen että pedagogiseen käytettävyyteen. Oppimisyksikön teknisellä käytettävyydellä pyri- tään kuvaamaan sen käytön helppoutta ja sujuvuutta, kun taas pedagogisella käytettävyydellä pyritään kuvaamaan asiasisällön opiskelun mielekkyyttä oppimateriaalin avulla. Digitaalisten oppimateriaalien tekninen käytettävyys muodostuu seuraavista komponenteista: 1. saavutetta- vuus, 2. opittavuus ja muistettavuus, 3. toiminta käyttäjän ehdoilla, 4. ohjeet, 5. graafinen ul- koasu, 6. luotettavuus, 7. johdonmukaisuus, 8. käytön tehokkuus, 9. muistettavien asioiden määrä ja 10. virhetilanteet. Pedagoginen käytettävyys muodostuu seuraavista komponenteista:
1. toiminta oppijan ehdoilla, 2. oppijan aktiivisuus, 3. yhteistoiminnallinen oppiminen, 4. ta- voitteellisuus, 5. soveltuvuus, 6. lisäarvo, 7. motivaatio, 8. aiemman tietämyksen arvostus, 9.
joustavuus ja 10. palaute. (Nokelainen, 2004.) 2.2 Kirjallisuuskatsauksen toteutus
Tutkimusta varten toteutettiin tiedonhaku siitä, kuinka virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty terveysalan koulutuksessa. Tiedonhaku toteutettiin tammikuussa 2018 Medic-, Melinda-,
CINAHL-, Scopus-, PubMed-, Cochrane- ja Web of science-tietokantoihin. Tiedonhakua var- ten muodostettiin PICO – kysymys, jota hyödynnettiin tiedonhakustrategian kehittämisessä.
PICO kysymys oli: kuinka virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty terveysalan koulutuksessa?
PICO kysymyksen osat olivat P=terveysalan koulutus, I=virtuaalitodellisuus ja O= käyttötar- koitukset. Tiedonhaussa käytettiin PICO - kysymyksen kannalta olennaisia hakusanoja (Tau- lukko 1), joita löytyi YSA ja MeSH –asiasanastoista, koehauilla ja tietokantojen asiasanoja lä- pikäymällä. Tiedonhakuun ei määritelty vuosirajausta, koska ei haluttu poissulkea mahdollisia lähteitä. CINAHL tietokannassa hakutulokset rajattiin peer-review artikkeleihin. Scopus –tie- tokannassa hakutulos oli hyvin laaja, joten tiedonhaku rajattiin koskemaan ainoastaan terveys- alaan liittyviin aihealueisiin. Tiedonhakua täydennettiin manuaalihaulla löydettyjen tutkimus- ten lähdeluetteloista ja Google Scholar hakupalvelimelta.
Taulukko 1. Tietokantahakujen hakusanat.
Tietokanta Hakusanat SCOPUS,
PUBMED,
WEB OF
SCIENCE, COCHRANE, CINAHL
(educati* OR student* OR nurs* OR "registered nurse" OR phycisian* OR medical*
OR emergency* OR paramedic* OR first* OR "health care" OR healthcare) AND (“virtual reality” OR “immersive virtual reality” OR “virtual reality technology” OR
“virtual reality technologies” OR VR) AND ("helmet mounted displays" OR “helmet mounted display” OR "head mounted displays" OR “head mounted display” OR "opti- cal heads" OR HMD OR glass* OR “virtual reality goggles” OR oculus* OR htc* OR google* OR samsung*) AND (learni* OR teach* OR utilization OR pedagog* OR train* OR skill* OR clinical* OR visualiz* OR communicat* OR simulat* OR "com- puter simulation" OR "medical simulation" OR "virtual simulation" OR serious* OR
"video games") MEDIC Virtuaalitod*
MELINDA (Tervey* OR hoito* OR lääk* AND Virtuaalitodellisuus OR keinotodellisuus) AND (koulutus OR opetus OR oppiminen)
Kirjallisuuskatsauksen artikkelit valittiin vaiheittain sisäänottokriteereiden mukaisesti (kuvio 2). Haun tuloksena löytyi 400 tutkimusartikkelia, joista vaiheittaisen valinnan avulla valittiin 13. Tämän lisäksi manuaalisen haun tuloksena valittiin kaksi artikkelia. Kirjallisuuskatsaukseen valitut 15 artikkelia on kuvattu liitetaulukossa 1. Artikkelit oli julkaistu vuosina 2007-2018.
Kirjallisuuskatsaukseen valittujen artikkeleiden (n=15) laatua arvioitiin Hawkerin ym. (2002) neliportaisilla kriteereillä. Artikkeleista tarkasteltiin yhdeksää eri osa aluetta, jotka pisteytettiin asteikolla 1-4 (erittäin heikko, heikko, kohtalainen, hyvä). Arvioitavina osa-alueina olivat: ot- sikko ja tiivistelmä, johdanto ja tavoitteet, menetelmä ja aineisto, otanta, aineiston analysointi, eettisyys ja harha, tulokset, siirrettävyys ja yleistettävyys sekä merkitys ja käyttökelpoisuus.
Artikkeleiden oli mahdollista saada pisteitä 9-36. Artikkeleiden saamien pistemäärien vaihte- luväli oli 17-33 ja keskiarvo 25. Yhtään artikkelia ei suljettu kirjallisuuskatsauksesta pois pis- teytykseen perustuen. Tutkimuksien laadunarviointi toteutettiin, jotta voitaisiin tarkastella tut- kimusten kaikkia vaiheita systemaattisesti, syvällisesti sekä objektiivisesti. Täten voitiin todeta tutkimuksien vahvuudet, heikkoudet, tarkoitus ja merkitys. (Holland & Watson 2012, Grove ym. 2013.)
Kuvio 1. Alkuperäistutkimuksien vaiheittainen valintaprosessi.
Tietokantojen hakulöy- dökset (N=400)
CINAHL = 12 COCHRANE = 20
MEDIC = 5 MELINDA = 6 PUBMED = 129
SCOPUS = 92
WEB OF SCIENCE =136 Poistettiin päällekkäi- set artikkelit (n= 89) Hylättiin otsikon pe-
rusteella (n= 217) Hylättiin otsikon pe-
rusteella (n= 217)
Sisäänottokriteerit:
Artikkeli vastaa PICO kysymykseen.
Artikkeli sisältää tutki- mustuloksia.
Virtuaalitodellisuus on toteutettu VR-laseilla.
Artikkeli on suomen- tai englanninkielinen.
Hylättiin tiivistelmän perusteella (n= 67) Hyväksyttiin otsikon
perusteella (N= 94) CINAHL = 2 COCHRANE = 1
PUBMED = 53 SCOPUS = 18 WEB OF SCIENCE = 20
Hylättiin kokotekstin perusteella (n= 10) Hyväksyttiin tiivistel-
män perusteella (N= 27) COCHRANE = 1
PUBMED = 19 SCOPUS = 2 WEB OF SCIENCE = 5
Hyväksyttiin kokotekstin perusteella (N= 13)
COCHRANE = 1 PUBMED = 10 WEB OF SCIENCE = 2
Manuaalihaulla lisä- tyt artikkelit (n= 2) Hyväksyttiin katsauk-
seen (N= 15)
Kokotekstiä ei luettu, koska artikkeli oli maksullinen (n= 3)
2.3 Virtuaalitodellisuuden käyttökohteita terveysalan koulutuksessa
Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty eniten lääketieteen koulutuksessa (Gutiérrez ym. 2007, Vincent ym. 2008, Sankaranarayanan ym. 2016, Huber ym. 2017, Real ym. 2017, Harrington ym. 2018a, Harrington ym. 2018b). Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty myös hoitotyön kou- lutuksessa (Kleven ym. 2014, Farra ym. 2018), farmasin koulutuksessa (Johnston ym. 2017) ja hammaslääketieteen koulutuksessa (Pulijala ym. 2018). Neljässä tutkimuksessa virtuaalitodel- lisuutta hyödynnettiin eri alojen yhteiskoulutuksessa (Dorozhkin ym. 2016, Francis ym. 2017, Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b). Moron ym. (2017a) tutkimuksessa virtuaalitodellisuutta hyödynnettiin biolääketieteen, terveystieteen, lääketieteen ja muiden tiedekuntien yhteiskoulu- tuksessa ja Moron ym. (2017b) tutkimuksessa teknologiaa hyödynnettiin terveystieteiden ja lääketieteen yhteiskoulutuksessa. Francisin ym. (2017) tutkimuksessa virtuaalitodellisuutta hyödynnettiin ensihoitajien ja palokunnan tilannejohtajien koulutuksessa. Dorozhkinin ym.
(2016) tutkimukseen osallistujien ammattitaustaa ei tarkasti määritelty.
Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty pääsääntöisesti terveysalan opiskelijoiden koulutuksessa (Gutiérrez ym. 2007, Vincent ym. 2008, Kleven ym. 2014, Johnston ym. 2017, Moro ym.
2017a, Moro ym. 2017b, Real ym. 2017, Farra ym. 2018, Harrington ym. 2018a, Pulijala ym.
2018), mutta myös ammattilaisten koulutuksessa (Francis ym. 2017, Huber ym. 2017, Harring- ton ym. 2018b). Dorozhkinin ym. (2016) ja Sankaranarayananin ym. (2016) tutkimuksissa kou- lutukset toteutettiin ammattilaisten ja opiskelijoiden yhteiskoulutuksina.
Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty kirurgian koulutuksessa (Sankaranarayanan ym. 2016, Huber ym. 2017, Harrington ym. 2018a, Pulijala ym. 2018). Sankaranarayananin ym. (2016) ja Huberin ym. (2017) tutkimuksissa yhdistettiin perinteiseen toimenpidesimulaattoriharjoitte- luun VR-lasit. Sankaranarayananin ym. (2016) tutkimuksessa lääkärit ja lääketieteen opiskelijat suorittavat virtuaalisen PEG-letkun vaihdon VR-simulaattorilla (Gen2-VR) ilman häiriöteki- jöitä ja keskeytyksiä sekä niiden kanssa. Leikkaussalissa ilmeneviä häiriötekijöitä simuloitiin ajoittaisella musiikin soittamisella, kameralinssin höyrystymisellä sekä välineistön ajoittaisilla toimintahäiriöillä. Huberin ym. (2017) tutkimuksessa kirurgien tuli suorittaa VR-laparosko- piasimulaattorilla kolme tehtävää, joita olivat tarkka viilto, PEG-letkun vaihto sekä sappirakon poisto. Pulijalan ym. (2018) tutkimuksessa hammaslääketieteeseen erikoistuville lääkäreille ha- vainnollistettiin virtuaalitodellisuuden avulla monimutkaisen yläleuan leikkauksen (Le Fort I osteotomy) suorittamista. Lääkärit näkivät 360° videokuvaa leikkaussalista sekä lähikuvaa toi- menpiteestä ja he pystyivät vuorovaikuttamaan kolmiulotteisten potilastietojen, instrumenttien
sekä potilaan anatomian kanssa. Myös Harringtonin ym. (2018a) tutkimuksessa hyödynnettiin koulutusmateriaaleilla ehostettua 360° videota. Tutkimuksessa lääketieteen opiskelijat katsoi- vat VR-laseilla sappirakon poistoleikkausta ja he pystyivät vapaasti valitsemaan, mistä näkö- kulmasta 360° videota katsoivat (Harrington ym. 2018a). Myös Huberin ym. (2017) tutkimuk- sessa hyödynnettiin 360° videokuvaa, jolla VR-simulaattorin käyttäjät siirrettiin leikkaussa- liympäristöön. Kirurgian koulutuksessa on perinteisesti hyödynnetty kaksi- ja kolmiulotteisia videoita leikkaustoimenpiteiden seuraamisessa, mutta uusi 360° videoformaatti voi tarjota uu- sia ulottuvuuksia kirurgian koulutukseen (Harrington ym. 2018a, 1).
Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty myös visualisuutta vaativien aiheiden opetuksessa, kuten anatomian opetuksessa (Johnston ym. 2017, Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b). Anatomia onkin yksi keskeisimpiä terveysalalla opiskeltavista asioita. Anatomiaa oppii parhaiten tarkas- telemalla rakenteita eri näkökulmista, mikä on perinteisesti toteutettu ruumiinavauksien ja ana- tomisten muovimallien avulla. (Moro ym. 2017a.) Johnstonin (ym. 2017) tutkimuksessa farma- sian opiskelijat hyödynsivät virtuaalitodellisuutta solubiologian opiskelussa. Teknologian avulla opiskelijat pääsivät tutkimaan rintasyöpäsolua sekä pintapuolisesti että sisäisesti. Moron ym. (2017a) tutkimuksessa eri tiedekuntien opiskelijat tutkivat virtuaalitodellisuudessa ihmisen kallon anatomiaa. Opiskelijat pystyivät vapaasti liikkumaan virtuaalisessa mallissa ja sen ym- pärillä sekä poistaa anatomisia kerroksia, mikä mahdollisti alla olevien rakenteiden tarkastelun.
Moron ym. (2017b) tutkimuksessa terveystieteiden ja lääketieteen opiskelijat opiskelivat selkä- rangan anatomiaa kahdella eri VR-järjestelmällä. He pystyivät liikkumaan selkärangan raken- teiden sisällä ja ympärillä sekä poistamaan tai korvaamaan mallin kerroksia nähdäkseen alla olevia yksityiskohtia.
Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty myös akuuttihoidon simulaatiokoulutuksissa (Gutiér- rez ym. 2007, Vincent ym. 2008, Harrington ym. 2018b). Gutiérrezin ym. (2007) tutkimuksessa lääketieteen opiskelijat osallistuivat VR-simulaatioon, jossa heidän tuli ensihoitajina tutkia ja hoitaa auto-onnettomuudessa päävamman saanutta potilasta. Simulaation lopussa opiskelijat saivat tiivistelmän potilaan vammoista ja päivystyksessä tehtävistä toimenpiteistä. Vincentin ym. (2008) tutkimuksessa lääketieteen opiskelijat suorittivat kolme peräkkäistä suuronnetto- muus VR-simulaatiota, joissa heidän tuli tehdä potilasluokittelua (triage). Opiskelijoiden tuli tunnistaa potilaiden keskeisimmät ongelmat, suorittaa tarvittavat hoitotoimenpiteet sekä sijoit- taa potilaat tarkoituksenmukaisiin kiireellisyysluokkiin. Harringtonin ym. (2018b) tutkimuk- sessa lääketieteen asiantuntijat suorittivat VR-simulaation, jossa heidän tuli ensiavussa tutkia ja hoitaa tylpän rintakehävamman saanutta potilasta. Simulaatio oli suunniteltu Advenged
Trauma Life Support -suuntaviivojen mukaisesti ja siinä vaadittiin päätöksentekotaitoja kriitti- sesti loukkaantuneiden potilaiden hoidossa. Osallistujien tuli muun muassa reagoida potilasmo- nitorilla nähtäviin peruselintoimintojen muutoksiin sekä tunnistaa potilaan henkeä uhkaavat ti- lanteet. Lopulta potilaalle tuli laittaa pleuradreeni sekä tulkita röntgenkuvat, laboratoriokokeet sekä sydänfilmi.
Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty myös viestintä- ja yhteistyöosaamisen kehittämisessä (Kleven ym. 2014, Real ym. 2017). Klevenin ym. (2014) tutkimuksessa sairaanhoidon opiske- lijat suorittivat neljä erilaista VR-simulaatiota, joissa harjoiteltiin leikkaussalitiimin kommuni- kaatio- ja yhteistyötaitoja sekä potilaan vastaanottamista leikkaussaliin. Realin ym. (2017) tut- kimuksessa lastentauteihin erikoistuvat lääkärit harjoittelivat kolmessa VR-simulaatiossa kom- munikoimaan rokotusvastaisten vanhempien kanssa. Lääkärit kommunikoivat simulaatioissa rokotusvastaisen avatar-hahmon kanssa, joka ei halunnut 6-59 kuukautiselle lapselleen roko- tusta. Hahmot kykenivät ilmaisemaan tunteitaan erilaisilla kehon asennoilla ja niiden kasvojen ilmeet sekä suun liikkeet oli synkronoitu puheen kanssa.
Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty myös leikkaussalissa tapahtuvan tulipalotilanteen harjoit- telussa (Dorozhkin ym. 2016), moraalisten toimintatehtävien harjoittelussa (Francis ym. 2017) sekä dekontaminaatiosimulaatiossa (Farra ym. 2018). Dorozhkinin ym. (2016) tutkimuksessa osallistujat harjoittelevat tulipalon ehkäisyä sekä tulipalon sammuttamista virtuaalitodellisuu- dessa. Osallistujien tuli tunnistaa leikkaussalissa tapahtuvan tulipalon keskeiset elementit (lämpö, happi ja palavamateriaali) sekä hallita tulipalo, jonka on aiheuttanut leikkauspeittelyi- den alainen happirikastus. Farran ym. (2017) tutkimuksessa opiskelijat suorittivat virtuaalito- dellisuudessa 10 minuutin dekontaminaatiosimulaation. Francisin ym. (2017) tutkimuksessa ensihoitajat ja palokunnan tilannejohtajat suorittivat VR-simulaatiossa kaksi moraalista toimin- tatehtävää ja kaksi moraalista arviointitehtävää.
2.4 Virtuaalitodellisuuden toteutus terveysalan koulutuksessa
Teknisesti virtuaalitodellisuus oli toteutettu eri tavoin. Pääsääntöisesti VR oli toteutettu tieto- koneeseen kytkettävillä VR-järjestelmillä (n=11), joista yleisin oli Oculus Rift (Kleven ym.
2014, Dorozhkin ym. 2016, Francis ym. 2017, Moro ym. 2017a, Real ym. 2017, Farra ym.
2018, Pulijala ym. 2018). Oculus Rift VR-järjestelmän vahvuutena voidaan pitää sen tarjoamaa näkökenttää, joka on muita laitteita laajempi (Arvanaghi & Skytt 2016). Tutkimuksissa käytet- tiin myös Fifth Dimension Technologies valmistamia VR-laseja (Vincent ym. 2008), VR2000 –VR-järjestelmää (Sankaranarayanan ym. 2016) ja HTC Vive -järjestelmää (Huber ym. 2017).
Gutiérrezin ym. (2007) tutkimuksessa ei määritelty, mitä VR-järjestelmää käytettiin. VR toteu- tettiin myös älypuhelimen avulla (n=3). Harringtonin ym. (2018a) ja Harringtonin ym. (2018b) tutkimuksissa käytettiin Samsung Gear VR-järjestelmää ja Johnstonin ym. (2017) tutkimuk- sessa Google Cardboard –VR-laseja. Moron ym. (2017b) tutkimuksessa VR toteutettiin sekä Oculus Rift että Samsung Gear VR-järjestelmällä.
Tutkimuksissa käytetyt VR-sovellukset olivat pääsääntöisesti tutkijaryhmän suunnittelemia (Kleven ym. 2014, Dorozhkin ym. 2016, Sankaranarayanan ym. 2016, Huber ym. 2017, Johns- ton ym. 2017, Moro ym. 2017a, Real ym. 2017, Farra ym. 2018, Harrington ym. 2018b, Pulijala ym. 2018). Real ym. (2017, 11) kuvasivat VR-sovelluksen tekemistä yhteisponnistukseksi, jossa tarvittiin terveysalan ammattilaisten, kouluttajien ja teknologiaosaajien osaamista. VR- sovellukset olivat pääsääntöisesti kehitetty Unity-pelimoottorilla (Huber ym. 2017, Johnston ym. 2017, Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b, Real ym. 2017, Harrington ym. 2018b). Unity on Unity Technologiesin kehittelemä pelimoottori, jonka avulla kehitettävään ohjelmaan voi- daan viedä grafiikkaa, ääntä, animaatioita ja useita muita tiedostotyyppejä, mikä tekee siitä joustavan kehitysympäristön (Wikipedia 2018). Gutiérrezin ym. (2007) ja Vincentin ym. (2008) tutkimuksissa käytettiin Flatland -ohjelmistoa VR-sovelluksien tekemiseen.
VR-sovelluksissa oli vaihtelevasti mahdollisuuksia olla vuorovaikutuksessa virtuaalisen ympä- ristön kanssa, mutta ympäristön katselukulmaa pystyi kaikissa sovelluksissa vaihtamaan päätä liikuttamalla. Tutkimusraporteissa ei pääsääntöisesti mainittu, kuinka sovelluksissa liikkumi- nen oli toteutettu, eikä se kaikissa sovelluksissa lienee ollut tarpeellista tai mahdollista. Johns- tonin ym. (2017) ja Moron ym. (2017b) tutkimuksissa VR-ympäristössä liikuttiin käsiohjaimen avulla, Moron ym. (2017b) tutkimuksessa tietokoneen hiiren avulla ja Gutiérrezin ym. (2007) tutkimuksessa joystickin avulla. Moron ym. (2017b) mukaan tulisikin tutkia, mikä on soveltu- vin väline virtuaalisessa ympäristössä liikkumiseen. Johnstonin ym. (2017) tutkimuksessa liik- kuminen tapahtui ”teleporttaamalla” paikasta toiseen. Virtuaalisten objektien manipulointi, ku- ten virtuaalisten esineiden liikuttaminen tai niihin tarttuminen, oli toteutettu eri tavoin. Useim- miten hyödynnettiin kädessä pidettävää ohjainta (Dorozhkin ym. 2016, Johnston ym. 2017, Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b), joystickkiä (Gutiérrez ym. 2007, Francis ym. 2017) tai tietokoneen hiirtä (Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b). Tutkimuksissa hyödynnettiin myös käyttäjän elekieltä (Vincent ym. 2008), Leap Motion liikkeentunnistusta (Pulijala ym. 2018) ja Samsung Gear VR-laseissa olevaa kosketusnäyttöä (Harrington ym. 2018b). Sankaranarayanan ym. (2016) ja Huberin ym. (2017) tutkimuksessa käytettiin toimenpidesimulaattorin ohjaimia.
Äänimaailman avulla pystytään syventämään virtuaalitodellisuudessa koettua immersiota (Francis ym. 2017, 9). Suuressa osassa VR-sovelluksia oli hyödynnetty ääntä ainakin jollakin tasolla. Esimerkiksi Dorozhkinin ym. (2016, 3352) tutkimuksessa palohälytyksen äänellä py- rittiin lisäämään simulaation realismia. VR-sovelluksissa ei hyödynnetty haptista palautetta lu- kuun ottamatta Sankaranarayananin ym. (2016) tutkimusta, jossa käyttäjä kokivat haptista pa- lautta VR-simulaattorin ohjaimien kautta. Haptisella palautteella tarkoitetaan sitä, että käyttäjän tuntoaistia aktivoidaan jonkinlaisella palautteella, esimerkiksi värinällä (Sherman & Craig 2003, 177).
Tutkimusraporteissa esitettiin vaihtelevalla tarkkuudella, kuinka VR-sovelluksien testaustilan- teet oli käytännössä toteutettu. Suuri osa tutkimuksiin osallistujista käyttivät virtuaalitodelli- suutta ensimmäistä kertaa elämässään, mikä voi Johnstonin ym. (2017, 3) mukaan aiheuttaa merkittävää aistien ylikuormitusta. Aistien ylikuormitus voi rajoittaa käyttäjän kykyä sisäistää uutta tietoa. Johnstonin ym. (2017) tutkimuksessa ongelma pyrittiin ratkaisemaan sillä, että käyttäjät harjoittelivat virtuaalitodellisuuden käyttöä sekä tutustuivat virtuaalimaailmaan ennen varsinaista interventiota. Vasta, kun opiskelijat hallitsivat VR-sovelluksessa tarvittavat perus- toiminnot, siirtyivät he sitä käyttämään. Vincentin ym. (2008), Klevenin ym. (2014) ja Dorozh- kinin ym. (2016) tutkimuksissa käytettiin samanlaista lähestymistapaa. Käyttäjiä perehdytettiin virtuaalitodellisuuden käyttämiseen myös opetusvideon (Gutiérrez ym. 2007, Harrington ym.
2018b) ja mallisuorituksen (Pulijala ym. 2018) avulla. Suuressa osassa tutkimuksissa ei rapor- toitu opiskelijoiden ennakko-ohjeistusta. Vincentin ym. (2008) tutkimuksessa osallistujilla tuli olla riittävä triage-osaaminen ennen VR-simulaatioiden suorittamista, mikä varmistettiin en- nakkoon järjestetyllä kokeella.
VR-sovelluksia käytti pääsääntöisesti yksi käyttäjä kerrallaan. Klevenin ym. (2014) tutkimus oli siltä osin poikkeus, että siinä opiskelijat harjoittelivat kommunikaatio- ja yhteistyötaitoja virtuaalimaailmassa opettajan toimiessa avatar-hahmojen äänenä. Käytännössä tämä oli toteu- tettu siten, että opettaja ja opiskelija olivat fyysisesti eri huoneissa ja pelasivat simulaatiossa
”toisiaan vastaan”. Tutkimusraporteista ei pääsääntöisesti käy ilmi, kauanko VR-sovelluksen käyttäminen vei aikaa. Sovelluksen käyttäminen raportoitiin vieneen 10 minuuttia (Moro ym.
2017a, Farra ym. 2018, Harrington ym. 2018a), 15 minuuttia (Johnston ym. 2017, Real ym.
2017) ja 30 minuuttia (Moron ym. 2017b). Jatkotutkimuksissa tulee selvittää, mikä on optimaa- linen aika käyttää virtuaalitodellisuutta yksittäisessä koulutustilaisuudessa (Moro ym. 2017a).
Neljässä tutkimuksessa tuodaan esille, että käyttäjät saivat suorituksestaan koulutuksellista pa- lautetta (Dorozhkin ym. 2016, Francis ym. 2017, Real ym. 2017, Farra ym. 2018). Vincentin
ym. (2008) tutkimuksessa käyttäjät katsoivat VR-simulaatioiden jälkeen videolta mallisuori- tuksen kyseisestä simulaatiosta.
2.5 Virtuaalitodellisuuden yhteys oppimistuloksiin ja raportoidut käyttäjäkokemukset Useissa tutkimuksissa tutkittiin virtuaalitodellisuuden hyödyntämisellä saatuja oppimistulok- sia (Gutiérrez ym. 2007, Vincent ym. 2008, Huber ym. 2017, Johnston ym. 2017, Moro ym.
2017a, Moro ym. 2017b, Real ym. 2017, Harrington ym. 2018a, Pulijala ym. 2018). Useissa tutkimuksissa todettiin virtuaalitodellisuuden käytön parantaneen oppimistuloksia (Gutiérrez ym. 2007, Vincent ym. 2008, Johnston ym. 2017, Pulijala ym. 2018, Real ym. 2017). Gutiérre- zin ym. (2007) tutkimuksessa VR-simulaation suorittaneen ryhmän oppimistulokset parantui- vat tilastollisesti merkitsevästi enemmän kuin tietokoneella simulaation suorittaneella ryh- mällä. Myös Pulijalan ym. (2018) tutkimuksessa virtuaalitodellisuuden avulla opiskelleilla to- dettiin tilastollisesti merkitsevästi korkeampaa itseluottamustason ja tietojen lisääntymistä ver- rattuna tietokoneella opiskelleihin. Vincentin ym. (2008) tutkimuksessa todettiin opiskelijoiden itseluottamuksen ja saavutettujen triage –pisteiden parantuneen tilastollisesti merkitsevästi VR- simulaatioiden edetessä. Johnstonin ym. (2017) tutkimuksessa virtuaalitodellisuutta hyödyntä- nyt ryhmä suoriutui 5% vertailuryhmää (luento-opetus) paremmin solubiologiaa käsittelevästä tenttikysymyksestä. Realin ym. (2017) tutkimus oli kirjallisuuskatsauksen ainoa, jossa inter- vention vaikuttavuutta arvioitiin kliinisissä olosuhteissa. Realin ym. (2017) tutkimuksessa lap- sen vanhemmalla oli 1,5x pienempi todennäköisyys kieltäytyä lapsensa rokotuksesta, jos hoi- tava lääkäri oli virtuaalitodellisuudessa harjoitellut kohtaamaan rokotusvastaisia vanhempia.
Osassa tutkimuksissa ei todettu virtuaalitodellisuudessa opiskelun parantaneen oppimistuloksia (Huber ym. 2017, Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b, Harrington ym. 2018a). Harringtonin ym. (2018a) tutkimuksessa lääketieteen opiskelijat sitoutuivat tilastollisesti merkitsevästi enemmän 360° -leikkausvideon katsomiseen verrattuna kaksiulotteiseen videoon, mutta ryh- mien välisissä oppimistuloksissa ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa. Myös Huberin ym.
(2017) tutkimuksessa osallistujat suoriutuivat saman tasoisesti sekä perinteisellä laparosko- piasimulaattorilla kuin VR laparoskopiasimulaattorilla. Moron ym. (2017a) tutkimuksessa ei todettu tilastollisesti merkitsevää eroa virtuaalitodellisuuden, lisätyn todellisuuden ja tabletin avulla saavutetuissa anatomian oppimistuloksissa. Oppimistuloksissa ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa silloinkaan, kun käyttäjät opiskelijat selkärangan anatomiaa kahdella eri VR- järjestelmällä (Oculus Rift & Samsung Gear VR) (Moro ym. 2017b).
Useissa tutkimuksissa tarkasteltiin tutkittavien kokemuksia virtuaalitodellisuuden käyttämi- sestä (Vincent ym. 2008, Kleven ym. 2014, Dorozhkin ym. 2016, Huber ym. 2017, Moro ym.
2017a, Moro ym. 2017b, Farra ym. 2018, Harrington ym. 2018a, Harrington ym. 2018b). Farran ym. (2018) tutkimuksessa sairaanhoidon opiskelijat kokivat myönteisiä oppimiskokemuksia sekä VR-simulaatiossa että tietokoneella pelattavassa simulaatiossa, mutta VR-simulaatio ko- ettiin immersiivisemmäksi. Virtuaalitodellisuudessa koettu immersio olikin keskeinen tutki- muksissa esille noussut ilmiö (Kleven ym. 2014, Huber ym. 2017, Farra ym. 2018, Harrington ym. 2018a, Harrington ym. 2018b). VR-sovelluksien käyttäminen koettiin myös hyödylliseksi (Dorozhkin ym. 2016, Moro ym. 2017b, Harrington ym. 2018b), nautinnolliseksi (Moro ym.
2017a, Moro ym. 2017b, Harrington ym. 2018b), realistiseksi (Kleven ym. 2014, Harrington ym. 2018b), viihteelliseksi (Moro ym. 2017b, Harrington ym. 2018a), motivoivaksi (Kleven ym. 2014) ja luonnolliseksi (Farra ym. 2018). VR koettiin hyväksi alustaksi myös oppimisen (Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b, Farra ym. 2018, Harrington ym. 2018a, Harrington ym.
2018b), osaamisen arvioinnin (Harrington ym. 2018b) ja kustannustehokkuuden (Harrington ym. 2018b) näkökulmista. Farran ym. (2018) tutkimuksessa käyttäjät kokivat pelaamisen haus- kaksi, koska VR-simulaatiossa oli pelillisiä ominaisuuksia. Useissa tutkimuksissa vastaajat va- litsivat virtuaalitodellisuuden mieluisimmaksi opiskelualustakseen (Dorozhkin ym. 2016, Har- rington ym. 2018a, Harrington ym. 2018b). Moron ym. (2017a) tutkimuksessa käyttäjät arvioi- vat oppimiskokemuksensa korkealle sekä virtuaalitodellisuudessa, lisätyssä todellisuudessa että tabletilla, eikä ryhmien välillä havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja. Myös Vincentin ym.
(2008) tutkimuksessa opiskelijat arvioivat VR-simulaatiot korkein arvosanoin.
VR-sovelluksissa tunnistettiin myös puutteita ja teknisiä ongelmia (Kleven ym. 2014, Dorozh- kin ym. 2016, Sankaranarayanan ym. 2016, Moro ym. 2017b, Farra ym. 2018, Harrington ym.
2018b). Klevenin ym. (2014) tutkimuksessa osa vastaajista kokivat vaikeuksia liikkua VR-ym- päristössä sekä tulkita avatar-hahmojen kehonkieltä ja kasvojen ilmeitä. Myös Dorozhkinin ym.
(2016) tutkimuksessa 41% käyttäjistä raportoivat kokeneensa jonkun asteista hämmennystä si- mulaattorin toimintaan liittyen. Dorozhkinin ym. (2016) tutkimuksessa VR-simulaatiossa oli vaikea olla ympäristön kanssa vuorovaikutuksessa, mutta siitä huolimatta VR-simulaatio koet- tiin tehokkaaksi oppimisen apuvälineeksi. Sankaranarayananin ym. (2016) tutkimuksessa im- mersio ja VR-lasien käyttömukavuus arvioitiin huonoin arvosanoin. Tutkijat arvelivat alhaisen immersion tason selittyneen tutkimuksessa käytetyillä VR-laseilla (VR2000), joilla saavutettiin ainoastaan 45-asteen horisontaalinen näkökenttä. VR-laseissa todettiin ongelmia myös Moron
ym. (2017b) tutkimuksessa, jossa 40% käyttäjistä kuvasivat nähneensä Samsung Gear VR-jär- jestelmällä ympäristön epäselvänä. Farran ym. (2018) tutkimuksessa opiskelijat raportoivat tek- nologisia ongelmia, kuten kuvaruudun paikoilleen jämähtämistä. Harringtonin ym. (2018b) tut- kimuksessa VR-välineistöstä ja simulaatiosta annettiin pääsääntöisesti positiivista palautetta, mutta suuri osa käyttäjistä toivoivat VR-ympäristöön parempaa grafiikkaa.
Useissa tutkimuksissa käyttäjät kokivat haittavaikutuksia virtuaalitodellisuuden käytöstä (Kle- ven ym. 2014, Moro ym. 2017a, Moro ym. 2017b, Farra ym. 2018, Harrington ym. 2018a, Harrington ym. 2018b). Klevenin ym. (2014) tutkimuksessa VR aiheutti useille käyttäjille pa- hoinvointia, huimausta ja silmien kuivumista. Moron ym. (2017a) tutkimuksessa virtuaalito- dellisuutta käyttäneellä ryhmällä oli tilastollisesti merkitsevästi suurempi riski kokea haittavai- kutuksia, kuin lisätyn todellisuuden tai tabletin avulla opiskelleilla. Haittavaikutuksiin kuului päänsärkyä, huimausta ja sumentunutta näköä. Moron ym. (2017b) tutkimuksessa sekä Oculus Riftin että Samsung Gear VR järjestelmän käyttäjät kokivat pahoinvointia, mutta tilastollisesti merkitsevästi enemmän niitä koettiin Samsung Gear VR järjestelmää käytettäessä. Moron ym.
(2017b) tutkimuksessa opiskelijat kuitenkin nauttivat virtuaalitodellisuudella opiskelusta, vaikka kokivatkin pahoinvointia. Pääsääntöisesti tutkimuksissa ei otettu kantaa ilmaantuiko käyttäjille pahoinvointia. Huberin ym. (2017) tutkimuksessa ei koettu pahoinvointia, mikä tut- kijoiden mukaan selittyy sillä, että käyttäjän tuli vain vähäisesti liikuttaa päätään (Huber ym.
2017, 4476). Tämä oli yhteneväistä Klevenin ym. (2014) tutkimuksen kanssa, jossa todettiin pahoinvoinnin ilmaantuneen vain, kun käyttäjät liikkuivat paljon. Myös Harringtonin ym.
(2018b) mukaan vähäinen koettu pahoinvointi johtui VR-sovelluksen levollisuudesta. Harring- tonin ym. (2018a) tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että pahoinvoinnin kokemus on sub- jektiivista, sillä osa käyttäjistä kokivat pahoinvoinnin vahvasti ja osalla ei ollut lainkaan oireita.
Osassa tutkimuksissa tarkasteltiin toteutetun VR-sovelluksen validiteettia eli pätevyyttä eri näkökulmista (Dorozhkin ym. 2016, Sankaranarayanan ym. 2016, Huber ym. 2017, Harrington ym. 2018b). Dorozhkin ym. (2016) tutkimuksessa todennettiin VR-simulaation hyväksyttävyys (face validity) leikkaussalitulipalon hallinnan harjoittelussa. 67% vastaajista valitsi tulipalon hallinnan harjoitteluun VR-simulaation perinteisiä opetusmenetelmiä (oppikirja tai eläinmalli) mieluummin. Sankaranarayanan ym. (2016) tutkimuksessa todennettiin Gen2-VR simulaatto- rin hyväksyttävyys (face validity) ja rakennevaliditeetti (construct validity). Teknisistä ongel- mista huolimatta, Gen2-VR simulaattorilla pystyttiin realistisesti simuloimaan leikkaussalissa tapahtuvia häiriötekijöitä ja keskeytyksiä. Myös Huberin ym. (2017) tutkimuksessa todennet-
tiin VR-laparoskopiasimulaattorin tekninen käyttökelpoisuus. Harrington ym. (2018b) tutki- muksessa todennettiin VR-simulaattorin toteutettavuus (feasibility) ja käyttökelpoisuus (proof of concept).
2.6 Yhteenveto tutkimuksen lähtökohdista
Virtuaalitodellisuuden hyödyntämistä on tutkittu terveysalan koulutuksessa vähäisesti (kuvio 2) eikä ilmiöstä löytynyt kotimaisia tutkimuksia. Virtuaalitodellisuutta on hyödynnetty eniten lääketieteen koulutuksessa ja koulutukset ovat olleet pääsääntöisesti opiskelijoille suunnattuja.
Teknisesti VR oli toteutettu tutkimuksissa eri tavoin (Kuvio 3). Pääsääntöisesti käytettiin tieto- koneeseen kytkettäviä VR-järjestelmiä, joista eniten hyödynnetty oli Oculus Rift. Tutkimuk- sissa käytetyt VR-sovellukset olivat pääsääntöisesti tutkijaryhmän suunnittelemia ja Unity-pe- limoottorilla kehitettyjä. VR-sovelluksissa oli vaihtelevasti mahdollisuuksia olla vuorovaiku- tuksessa virtuaalisen ympäristön kanssa, mutta ympäristön katselukulmaa pystyi kaikissa so- velluksissa vaihtamaan päätä liikuttamalla. Suuressa osassa VR-sovelluksia hyödynnettiin ää- nimaailmaa, mutta haptista palautetta ei pääsääntöisesti hyödynnetty. Tutkimuksissa tuotiin vaihtelevalla tarkkuudella esille, kuinka VR-sovelluksien testaustilanteet käytännössä toteutet- tiin. VR-sovelluksia käytti yksi käyttäjä kerrallaan. Suuri osa osallistujista käyttivät virtuaali- todellisuutta ensimmäistä kertaa elämässään ja useissa tutkimuksissa käyttäjät perehdytettiin virtuaalitodellisuuden käyttämiseen ennen käyttöä.
Virtuaalitodellisuuden hyödyntämistä on tutkittu oppimistuloksien, käyttökokemuksien ja pä- tevyyden näkökulmista. Osassa tutkimuksissa todennettiin tilastollisesti merkitsevää oppimis- tulosten parantumista, kun taas osassa tilastollisesti merkitsevää paranemista ei todennettu. Vir- tuaalitodellisuuden käyttökokemukset olivat pääsääntöisesti myönteisiä. Käyttö koettiin muun muassa immersiiviseksi, hyödylliseksi, nautinnolliseksi, realistiseksi, viihteelliseksi, motivoi- vaksi ja luonnolliseksi. VR koettiin hyväksi alustaksi myös oppimisen, pelillisyyden, osaami- sen arvioinnin ja kustannustehokkuuden näkökulmista. Osassa VR-sovelluksista tunnistettiin puutteita ja teknisiä ongelmia. Tämän lisäksi osa käyttäjistä kokivat virtuaalitodellisuuden käy- töstä haittavaikutuksia, kuten pahoinvointia. Muutamissa tutkimuksissa todennettiin VR-sovel- luksien validiteettia eli pätevyyttä eri näkökulmista.
Kirjallisuuskatsauksen perusteella voidaan todeta, että VR on suhteellisen uusi ilmiö terveys- alan koulutustutkimuksessa. Useissa tutkimuksissa todettiin, että virtuaalitodellisuutta testattiin ensimmäistä kertaa kyseisen asian kouluttamiseen. Useissa tutkimuksissa oli pieni otoskoko,
mikä rajoittaa tulosten yleistettävyyttä. Koska VR-lasien koulutuksellista käyttöä on tutkittu terveysalan koulutuksessa vähäisesti, löytyy ilmiön ympäriltä runsaasti tiedon aukkoja. Tässä tutkimuksessa keskitytään selvittämään, kuinka VR soveltuu terveysalan koulutuksessa käytet- täväksi simulaatioympäristöksi. Kyseisestä aiheesta löytyi vähäisesti aiempaa tutkimustietoa.
Kuvio 2.Virtuaalitodellisuuden hyödyntäminen terveysalan koulutuksessa.
VR TERVEYSALAN KOULUTUKSESSA VR TERVEYSALAN
KOULUTUKSESSA
OPINTOALA OPINTOALA
Lääketiede (n=7) Lääketiede (n=7)
Yhteiskoulutus (n=4) Yhteiskoulutus (n=4)
Hoitotyö (n=2) Hoitotyö (n=2)
Farmasia (n=1) Farmasia (n=1)
Hammaslääketiede (n=1) Hammaslääketiede
(n=1)
OSALLISTUJAT OSALLISTUJAT
Opiskelijat (n=10) Opiskelijat (n=10)
Ammattilaiset (n=3) Ammattilaiset (n=3)
Yhteiskoulutus (n=2) Yhteiskoulutus (n=2)
OPETUKSEN AIHE OPETUKSEN AIHE
Kirurgia (n=4) Kirurgia (n=4)
Anatomia (n=3) Anatomia (n=3)
Akuuttihoidon simulaatio (n=3) Akuuttihoidon simulaatio (n=3)
Viestintä- ja yhteistyöosaaminen
(n=2) Viestintä- ja yhteistyöosaaminen
(n=2)
Tulipalon hallinta (n=1) Tulipalon hallinta (n=1)
Dekontaminaatio (n=1) Dekontaminaatio (n=1)
Moraaliset toimintatehtävät (n=1)Moraaliset toimintatehtävät (n=1)
Kuvio 3. Virtuaalitodellisuuden tekninen toteutus.
VR TEKNINEN TOTEUTUS VR TEKNINEN
TOTEUTUS
TIETOKONEESEEN KYTKETTÄVÄ VR-
JÄRJESTELMÄT (N=10) TIETOKONEESEEN KYTKETTÄVÄ VR-
JÄRJESTELMÄT (N=10)
Oculus Rift (n=7) Oculus Rift (n=7)
HTC Vive (n=1) HTC Vive (n=1)
Fifth Dimension Technologies valmistamat VR-lasit
(n=1) Fifth Dimension
Technologies valmistamat VR-lasit
(n=1)
VR2000 (n=1) VR2000 (n=1)
ÄLYPUHELIMEEN LIITETTÄVÄT RATKAISUT (N=3) ÄLYPUHELIMEEN
LIITETTÄVÄT RATKAISUT (N=3)
Samsung Gear VR (n=2) Samsung Gear VR
(n=2)
Google Cardboard (n=1) Google Cardboard
(n=1)
YHDISTELMÄ (N=1) YHDISTELMÄ
(N=1)
Oculus Rift &
Samsung Gear VR (n=1) Oculus Rift &
Samsung Gear VR (n=1)
MÄÄRITTELEMÄT ÖN (N=1) MÄÄRITTELEMÄT
ÖN (N=1)
Määrittelemätön (n=1) Määrittelemätön
(n=1)
3 TUTKIMUKSEN TARKOITUS, TAVOITTEET JA TUTKIMUSTEHTÄVÄT
Tutkimuksen tarkoituksena oli kuvata ensihoitajaopiskelijoiden kokemuksia VR-simulaation teknisestä ja pedagogisesta käytettävyydestä ABCDE-menetelmäosaamisen harjoittelussa sekä testaamisessa. Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa tutkimustietoa, jota voidaan hyödyntää ter- veysalan koulutuksen kehittämisessä, terveystieteellisessä jatkotutkimuksessa ja terveysalalle sopivien VR-simulaatioiden kehittämisessä.
Tutkimustehtävinä oli selvittää:
1. Millaiseksi ensihoitajaopiskelijat arvioivat VR-simulaation teknisen käytettävyyden ABCDE-menetelmä osaamisen harjoittelussa ja osaamisen testaamisessa?
2. Millaiseksi ensihoitajaopiskelijat arvioivat VR-simulaation pedagogisen käytettävyyden ABCDE-menetelmä osaamisen harjoittelussa ja testaamisessa?
4 TUTKIMUSMENETELMÄT
4.1 Tutkimuksen lähestymistapa
Tutkimuksen lähestymistavaksi valittiin laadullinen tutkimus, koska VR on uusi ilmiö terveys- alan koulutuksessa (Kankkunen & Vehviläinen-Julkunen 2013, 66). Laadullisen tutkimuksen avulla pystyttiin käsitteellistämään, kuvaamaan ja ymmärtämään uutta ilmiötä (Kankkunen &
Vehviläinen-Julkunen 2013, 74). Lähestymistapaan päädyttiin myös, koska tutkimuksen tar- koituksena oli tuottaa tietoa tutkittavien kokemuksista, käsityksistä ja näkemyksistä (Grove ym.
2013, Kankkunen & Vehviläinen-Julkunen 2013).
4.2 VR-simulaation prototyyppi
Tutkimusta varten luotiin monitieteisenä yhteistyönä VR-simulaation prototyyppi. Yleisen määritelmän mukaisesti prototyypillä tarkoitetaan ensimmäistä versiota jostakin tuotteesta, jota on tarkoitus testata ja tulosten perusteella parantaa (Arent ym. 2007, 3-4). Tutkija suunnitteli ja käsikirjoitti englanninkielellä toteutetun VR-simulaation, jonka koodaamisesta vastasi kuopio- lainen IT-yritys SimLabIT Oy. Tutkija ja koodaaja tapasivat viisi kuukautta kestäneen koodaus- prosessin ajan viikoittain ja VR-simulaatiota esitestattiin kahdesti (5.12.2017 & 14.2.2018), millä varmistettiin simulaation tarkoituksenmukainen kehittyminen niin sisällöllisesti, tekni- sesti kuin pedagogisestikin. VR-simulaation prototyyppi valmistui helmikuussa 2018. VR-si- mulaation tekemistä tukivat pro gradu -tutkielman ohjaajat Itä-Suomen yliopistosta ja Savonia- ammattikorkeakoulusta ja Savonia-ammattikorkeakoulun tutkimus-, kehittämis- ja innovaatio- asiantuntija Tiina Arpola sekä Kuopion yliopistollisen sairaalan anestesia- ja kouluttajalääkäri Kirsi-Marja Metsävainio, joka tarkasti käsikirjoituksen lääketieteellisen oikeellisuuden.
Simulaation aiheeksi valittiin potilaan tilan systemaattinen arvioiminen ABCDE-menetelmällä, koska aihe soveltui sekä hoitotyön että lääketieteen koulutukseen, menetelmä loi simulaation suunnittelulle selkeät raamit, ja koska aihetta pidettiin hyödyllisenä niin ammattilaisten kuin opiskelijoidenkin ammattitaidon kehittämisessä. Käsikirjoitus kirjoitettiin kirjallisuuteen (Castrén ym. 2012, Thim ym. 2012, Ritmala-Castrén ym. 2017, Resuscitation Council (UK) 2018), simulaatiopedagogiikkaan (Rosenberg ym. 2013, Vaajoki & Saaranen 2016) ja tutkijan substanssiosaamiseen perustuen.
VR-simulaatio koodattiin Unity-pelimoottorilla. VR-järjestelmänä käytettiin markkinoiden ke- hittyneimpänä pidettyä HTC Vive VR-järjestelmää (Virtuaalitodellisuus Suomessa 2017a).
HTC Vive on HTC:n ja Valve Corporationin kehittämä VR-järjestelmä, joka koostui VR-la- seista, käsissä pidettävistä langattomista liikeohjaimista ja kahdesta seinälle sijoitettavasta lii- kettä tunnistavasta tukiasemasta. VR-laseissa oli molemmilla silmille omat AMOLED-näyt- tönsä, joiden virkistystaajuus oli 90 hertsiä ja, joiden yhdistetty resoluutio oli 2160 x 1200 pik- seliä. VR-lasit painoivat 555g ja niillä saavutettiin 110 asteen näkökenttä. (HTC Corporation 2018.)
Opiskelijat suorittivat VR-simulaation VR-lasit päässä, liikeohjaimet käsissä ja stereokuulok- keet korvilla. Virtuaalisessa ympäristössä pystyi liikkumaan ja toimimaan vapaasti sekä valit- semaan, miten ja missä järjestyksessä potilaan tilaa arvioi ja hoitaa. Virtuaalisessa ympäristön kanssa oltiin vuorovaikutuksessa liikeohjaimien avulla ja liikkuminen tapahtui pääsääntöisesti
”teleporttaamalla”, eli osoittamalla liikeohjaimella paikkaa lattiassa, johon haluttiin siirtyä. Vir- tuaalisessa ympäristössä oli mahdollista liikkua myös fyysisesti 4x4 metrin alueella. Liikeoh- jaimiin oli ohjelmoitu tärinänä tunnettavaa haptista palautetta, mikä aktivoitui soveltuvissa koh- dissa. Esimerkiksi tunnustellessaan potilaan sykettä, tunsi opiskelija liikeohjaimien värähtävän potilaan sydämen tahtiin. Virtuaalisen maailman äänet, kuten monitorihälytykset ja potilaan hengitysäänet kuuluivat stereokuulokkeiden kautta. Virtuaalisen potilaan kanssa ei ollut mah- dollista keskustella, mutta opiskelija kuuli potilaan ja hoitajan välisiä keskusteluja.
VR-simulaatio sisälsi yhden yksinpelinä suoritettavan virtuaalisen simulaatioharjoituksen, joka kesti 10-15minuuttia. Simulaatioharjoituksen alussa opiskelijalle määriteltiin osaamistavoite sekä rooli simulaatiossa. Simulaatioharjoituksen osaamistavoitteena oli potilaan tilan syste- maattinen arvioiminen ABCDE-menetelmällä ja simulaatiossa toimittiin sisätautien osaston sairaanhoitajan roolissa. Tavoitteen ja roolituksen jälkeen opiskelija sai potilasraportin simu- laation keuhkokuumepotilaasta. Tämän jälkeen opiskelija siirtyi virtuaaliseen yhden hengen potilashuoneeseen, jossa hän kohtasi vaakatasossa potilasvuoteella makaavan potilaan, joka toi toistuvasti esille olevansa väsynyt, huonovointinen ja kokevansa hengittämisen vaikeaksi. Po- tilaalle oli verenkiertovajaus (matala verenpaine, korkea syketaajuus, virtsantulo lähes loppu- nut), hengitysvajaus (matala happisaturaatio, korkea hengitystaajuus) ja hän koki kokonaisval- taista sairaudentunnetta. Potilaalle oli kehittynyt nopeasti peruselintoimintojen häiriöitä infek- tion aiheuttaman yleistulehduksen eli sepsiksen seurauksena. (Sepsis (aikuiset) käypä hoito – suositus, 2014.) Tutkimuksen liitteessä 2 on kuvia VR-simulaatiosta.
