[논문 리뷰] RETAIN: a Neonatal Resuscitation Trainer Built in an Undergraduate Video-Game Class

Vadim Bulitko, Jessica Hong외 5명|arXiv (Cornell University)|2015. 07. 03.

Simulation-Based Education in Healthcare참고 문헌 28인용 수 8

한 줄 요약

RETAIN은 한 학기 동안 이수한 학부생들이 개발한 저비용의 비디오 게임 기반 신생아 심폐소생술 훈련 도구로, 인공지능 기반 비플레이어 캐릭터를 활용해 현실적인 심폐소생술 시나리오를 시뮬레이션한다. 이 게임은 접근성 있고 반복적이며 몰입감 있는 신생아 심폐소생술 기술 훈련을 가능하게 하며, 초기 평가에서 의료 전문가들로부터 높은 몰입도와 현실감을 인정받았다.

ABSTRACT

Approximately ten percent of newborns require some help with their breathing at birth. About one percent require extensive assistance at birth which needs to be administered by trained personnel. Neonatal resuscitation is taught through a simulation based training program in North America. Such a training methodology is cost and resource intensive which reduces its availability thereby adversely impacting skill acquisition and retention. We implement and present RETAIN (REsuscitation TrAIning for Neonatal residents) -- a video game to complement the existing neonatal training. Being a video game, RETAIN runs on ubiquitous off-the-shelf hardware and can be easily accessed by trainees almost anywhere at their convenience. Thus we expect RETAIN to help trainees retain and retrain their resuscitation skills. We also report on how RETAIN was developed by an interdisciplinary team of six undergraduate students as a three-month term project for a second year university course.

연구 동기 및 목표

• 희귀하고 고위험도의 신생아 심폐소생술 사례는 시뮬레이션 시설 접근성이 제한되어 있어 훈련이 어려운 점을 해결한다.
• 기존의 시뮬레이션 기반 의료교육(SBME)에 비해 저비용이고 접근 가능한 신생아 심폐소생술 훈련을 위한 대체 방법을 개발한다.
• 학술 환경에서 비디오 게임 개발을 활용해 임상적으로 유의미하고 상호작용 가능한 훈련 도구를 개발할 수 있는지 탐색한다.
• 컴퓨터 기반 시뮬레이션을 통해 반복적이고 위험 없이 몰입감 있는 훈련을 통해 기술 유지도를 향상시킨다.
• 개별 학습과 성과 피드백을 지원할 수 있는 확장성 있고 커스터마이징 가능한 훈련 플랫폼을 제공한다.

제안 방법

• RPG 중심의 원래 목적과는 달리 의료 시뮬레이션에 적합하도록 수정된 Aurora Toolset를 사용해 RETAIN을 비디오 게임으로 개발했다.
• 인공지능 기반 비플레이어 캐릭터(NPC)를 구현해 환자 반응을 시뮬레이션하고 심폐소생술 시나리오 중 훈련생의 상호작용을 이끌었다.
• 기본적인 신생아 심폐소생술 프로토콜을 반영하도록 게임 메커니즘을 설계하였으며, 기도 관리, 통기, 약물 투여 등을 포함한다.
• 목소리 오버와 시각적 피드백을 통합해 게임 플레이 중 현실감과 정서적 몰입도를 향상시켰다.
• 다양한 학문적 배경을 가진 6명의 학부생으로 구성된 다학제적 팀을 운영하기 위해 온라인 협업 툴(Google Apps, Trello, Skype, Facebook)을 사용했다.
• 멘토, 교육조교, 동료, 의료 전문가들과의 반복적 테스트를 통해 게임플레이와 임상 정확도를 개선했다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 단일 학기 동안 학부생들이 개발한 비디오 게임이 신생아 심폐소생술 훈련의 핵심 요소를 효과적으로 시뮬레이션할 수 있는가?
• RQ2 게임 기반 시뮬레이션은 고위험 의료 상황에서 몰입도와 현실감을 어느 정도 향상시키는가?
• RQ3 기존의 SBME에 비해 저비용이고 접근 가능한 비디오 게임은 기술 유지도와 의도적 훈련에 얼마나 효과적인가?
• RQ4 비전문가인 학부생들로 구성된 다학제적 팀이 임상적으로 유의미한 정확도를 갖춘 훈련 도구를 성공적으로 개발할 수 있는가?
• RQ5 심각한 의료 교육용 애플리케이션 개발을 위해 게임 개발 플랫폼을 사용할 때의 주요 과제와 교훈은 무엇인가?

주요 결과

• 게임 엔진을 의료 교육에 적합하도록 변형하여 비의료 개발 환경에서도 핵심 신생아 심폐소생술 절차를 성공적으로 시뮬레이션했으며, 이는 비의료 환경에서의 가능성을 입증했다.
• 게임은 전문 게임 개발자 및 학자로 구성된 심사판에서 수상했으며, AAA 산업 전문가들 역시 게임의 정서적 무게로 인해 예상치 못한 스트레스를 느꼈다고 보고했다.
• 신생아 전문의들은 게임이 실제 심폐소생술 시나리오의 긴장감, 급박함, 교육적 잠재력을 효과적으로 반영하고 있다고 평가했다.
• 의료 시뮬레이션 또는 게임 개발 경험이 전혀 없는 학부생들이 단 3개월 만에 개발한 게임임에도 불구하고, 높은 몰입도와 현실감을 확보했다.
• 초기 평가 결과, 게임은 의도적 훈련을 지원할 수 있으며 기존의 시뮬레이션 기반 교육의 유용한 보완 도구가 될 수 있음을 시사했다.
• 개발 과정을 통해 다학제적 협업과 온라인 도구가 다양한 팀원을 관리하고 긴 밀도의 마감일을 성공적으로 이행하는 데 필수적임을 확인했다.