Virtual trauma patient simulation design using the McGill Simulation Complexity Score (MSCS): a breakthrough in trauma education

Can J Surg. 2023 Apr 21;66(2):E212-E218. doi: 10.1503/cjs.003121. Print 2023 Mar-Apr.

Abstract

Background: Virtual patient simulations are interactive, computer-based cases. We designed scenarios based on the McGill Simulation Complexity Score (MSCS), a previously described objective complexity score. We aimed to establish validity of the MSCS and introduce a novel learning tool in trauma education at our institution.

Methods: After design of an easy and difficult patient scenario, we randomized medical students and residents to each perform 1 of the 2 scenarios. We conducted a 2-way analysis of variance of training level (medical student, resident) and scenario complexity (easy, difficult) to assess their effects on virtual time, the number of steps taken in the scenario, beneficial and harmful actions, and the ratio of beneficial over harmful actions.

Results: Virtual patient scenarios were successfully designed using the MSCS. Twenty-four medical students and 12 residents participated in the easy scenario (MSCS = 3), and 27 medical students and 12 residents did the difficult scenario (MSCS = 18). Though beneficial actions were similar between students and residents, sudents performed more harmful actions, particularly when the scenario was difficult. One virtual patient died in the easy scenario and 3 died in the difficult one (all medical students). Performance varied with level of complexity and there was significant interaction between level of training and number of steps, as well as with number of harmful actions. Decreasing performance with increasing level of complexity, as defined by the MSCS, suggests this score can accurately quantify difficulty.

Conclusion: We established validity of the MSCS and showed its successful application on virtual patient scenario design.

Contexte:: Les simulations médicales virtuelles sont des cas interactifs informatisés. Nous avons conçu des scénarios en utilisant le score de complexité des simulations McGill (SCSM), un score de complexité objectif décrit précédemment. Nous avons voulu confirmer la validité du SCSM et présenter un nouvel outil d’apprentissage en traumatologie pour notre établissement.

Méthodes:: Après avoir conçu le scénario d’un cas facile et d’un cas difficile, nous avons assigné aléatoirement des étudiants en médecine et des résidents à 1 des 2 scénarios pour qu’ils y travaillent. Nous avons procédé à une analyse de la variance à 2 facteurs, formation (étudiant en médecine, résident) et complexité des cas (facile, difficile,) pour mesurer leurs effets sur le temps virtuel, le nombre d’étapes franchies dans le scénario, les interventions bénéfiques et nuisibles et le rapport entre les deux.

Résultats:: Les scénarios de cas virtuels ont été conçus avec succès à l’aide du SCSM. Vingt-quatre étudiants en médecine et 12 résidents ont travaillé au scénario facile (SCSM = 3), et 27 étudiants en médecine et 12 résidents ont travaillé au scénario difficile (SCSM = 18). Même si les interventions bénéfiques étaient similaires entre les étudiants et les résidents, les étudiants ont appliqué plus d’interventions nuisibles que les résidents, particulièrement lorsque le scénario était difficile. Un patient virtuel du scénario facile et 3 du scénario difficile sont décédés (étudiants dans tous les cas). Le rendement a varié selon le degré de complexité et on a noté un lien significatif entre le niveau de formation et le nombre d’étapes et de mesures nuisibles. Le fait que le rendement ait été inversement proportionnel à la complexité définie par le SCSM, suggère que ce dernier mesure avec exactitude le degré de complexité.

Conclusion:: Nous avons confirmé la validité du score SCSM et montré son utilité dans la conception de scénarios de cas virtuels.

Publication types

  • Randomized Controlled Trial

MeSH terms

  • Clinical Competence
  • Computer Simulation
  • Humans
  • Internship and Residency*
  • Learning
  • Patient Simulation
  • Students, Medical*