Anna Karenina- periaate ja lääkelaskennan sietämätön vaikeus
Annika Skogster, terveystieteiden maisteri, sairaanhoitaja, Arcada; E-mail: annika.skogster
Heikki Paakkonen, dosentti, sairaanhoitaja, Arcada; E-mail: heikki.paakkonen
Tässä blogikirjoituksessa käsitellään lääkelaskennan oppimiseen tähtäävän ÄlyOppi- hankkeen ja yhdeksi maailmakirjallisuuden klassikoksi nimetyn teoksen avauslauseen välistä yhteyttä, joskin löyhästi ja vapaasti soveltaen.
Matematiikan aineenopettaja Hannu Tiitu on Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa, sen matematiikan ja tilastotieteen laitoksella tekemässään Pro gradu- työssä (Tiitu, 2016) soveltanut älykkäästi yhtä maailmankirjallisuuden kuuluisinta sitaattia: ”Kaikki onnelliset perheet ovat toistensa kaltaisia, jokainen onneton perhe on onneton omalla tavallaan” (Tolstoi, 1875/1963). Tätä sitaattia on Diamond (1994, 1997) kehittänyt edelleen ja jalostanut sen Anna Karenina- periaatteeksi. Idea lyhykäisyydessään on se, että monimutkaisten hankkeiden tai tapahtumaketjujen onnistuminen edellyttää hyvin monien osatekijöiden tai ehtojen toteutumista. Toisaalta yhdenkin osasen pettäminen johtaa epäonnistumiseen. Matematiikan opetuksen näkökulmasta voidaan sanoa, että oppijan oikeaan vastaukseen johtaneet laskutoimitukset eivät ole kovin mielenkiintoisia. Ne ovat kaikki samanlaisia. Sen sijaan oppijat ovat verrattoman kekseliäitä tekemään virheitä jopa niin, että keinoälyn algoritmeillä ei ole toistaiseksi kyetty ennakoimaan kaikkia niitä virhemahdollisuuksia, joita oikeat oppijat pystyvät ”keksimään”. Näiden oikeiden oppijoiden virheavaruuden analysoimiseen tarvitaan huolellista, hyvin suunniteltua ja toteutettua virheanalytiikkaa (Tiitu, 2016).
Blogikirjoituksen aiheena oleva turvalliseen lääkelaskentaan tähtäävä ÄlyOppi- hanke esitellään seuraavassa lyhyesti. Terveydenhuollon globaaleista haasteista on potilasturvallisuus nostettu muun muassa Maailman terveysjärjestön (WHO) toimesta keskeiseksi kehityskohteeksi. Yksi potilasturvallisuuden tärkeimmistä alueista on lääkehoidon turvallisuus. Lääkehoidossa puolestaan yksi merkittävimmistä potilasturvallisuutta vaarantavista tekijöistä on osoittautunut olevan potilaille annosteltavien lääkeannosten oikeat määrät, jotka ovat pääsääntöisesti sairaanhoitajien, ensihoitajien, kätilöiden ja terveydenhoitajien vastuulla terveydenhuollon organisaatioissa. Kaikki suomalaiset sairaanhoitajat saavat koulutuksen vaativan neste- ja lääkehoidon toteuttamiseen. Sairaanhoitajataustaiset terveydenhuollon ammatinharjoittajat ovatkin terveydenhuollossa keskeisessä roolissa lääkehoidon toteuttajina. (Sneck, 2016.) Arcada kouluttaa kaikkia näitä ammattiryhmiä sekä ammatillisessa peruskoulutuksessa että lisä- ja täydennyskoulutuksessa.
Kokemus on opettanut, että sangen merkittävä osa hoitoalan opiskelijoista ei kuulu, ainakaan omasta mielestään, siihen armoitettujen ja onnellisten ihmisten joukkoon, jolle maailma näyttäytyy regressiosuoran kulmakertoimena. Ei ole tavatonta, että vanha tilastotieteen yliopistonlehtorin lausuma ”hoitajat ovat kaavakammoisia” (Halonen, 1989) osoittautuu todeksi tai ainakin totuuden likiarvoksi. Huhtalan mukaan terveydenhoitoalalle opiskelemaan hakeutuvat nuoret eivät useinkaan ole matemaattisesti orientoituneita (Huhtala, 2000). Tilannetta ei helpota se, että matematiikan opetus näyttää heikentyneen jo useamman sukupolven aikana. Oppimistulokset ovat huonontuneet jo vuosien ajan ja tästä on kertynyt tutkimusnäyttöä sekä kansallisissa että kansainvälisissä tutkimuksissa (Tossavainen, 2019). Luulajan teknillisen yliopiston matematiikan ja sen opetuksen professori Timo Tossavainen esittää häkellyttävänä havaintonaan, että nykynuorison parhaimmistokaan ei selviä peruskoulun päättövaiheessa tehtävistä, joita edesmenneen keskikoulun neljäs- ja viidesluokkalaisilta edellytettiin. Tossavaisen mukaan peruskoululaisille ei yksinkertaisesti tarjota mahdollisuuksia oppia näitä asioita. Peruskoulun oppisisällöistä on vähitellen kadonnut jokseenkin kaikki abstraktiin ajatteluun ja epätriviaaliin päättelyyn liittyvä aines. Lääkelaskennan oppimista ajatellen tilanne on vähintäänkin haasteellinen. Mutta toisaalta, terveydenhuollossa tarvittava matematiikka ei kuitenkaan vaatimustasoltaan keskimäärin ole perusaritmetiikkaa vaativampaa (Dahl et al., 2014).
Turvallinen lääkehoito ja lääkehoidon vaaratapahtumat ovat olleet intensiivisen tutkimukseen suuntautuneen mielenkiinnon kohteina viime vuosina. Härkäsen (2014) mukaan lääkehoitoon liittyvät vaaratapahtumat ovat yleisiä. Sneckin (2016) mukaan jopa joka viidennessä lääkitystapahtumassa on havaittu tapahtuvan virheitä. Härkäsen väitöskirjatutkimuksen tarkastelujakson (vuoden 2010 alusta huhti-toukokuuhun 2012) aikana tapahtuneista lääkitysvirheistä (n=1059) ja haittatapahtumista (n=311) suurin osa oli lääkkeiden antovirheitä tai kirjaamisvirheitä. Yleisimmät virhetyypit olivat väärä annos, lääke saamatta tai väärä lääkkeenanto-tekniikka. Työntekijään liittyvistä myötävaikuttavista tekijöistä yleisimpiä olivat työntekijän suorituksen puutteellisuus, stressi/työnkuorma, virheellinen lääkeannoksen tai infuusionopeuden laskeminen ja tiedon/osaamisen puutteellisuus. (Härkänen, 2014.)
Sneckin väitöskirjatutkimuksessa sairaanhoitajat arvioivat lääkehoidon osaamisensa hyväksi. Kuitenkin lääkelaskuissa toistuvia ongelmia oli noin viidellä prosentilla vastaajista. Haastavimpia olivat infuusioihin ja laimennoksiin liittyvät laskut (Sneck, 2016.)
Ikääntyneiden pitkäaikaishoidossa tapahtuvaan lääkehoidon turvalliseen toteuttamiseen liittyvässä väitöskirjatyössään Karttunen (2019) on todennut, että mitä paremmin hoitaja koki hallitsevansa farmakologian, infektioiden torjunnan ja lääkelaskennan, sitä paremmin hän myös näytti toteuttavan lääkehoitoa.
Lääkelaskentaan liittyvät haasteet ovat globaali ilmiö. Jopa teho-osaston sairaanhoitajien lääkelaskutaidoissa on havaittu puutteita. Tuoreessa raportissa (Awajeh et al., 2019) todettiin, että suuren sairaalan neljällä teho-osastolla toteutetussa tutkimuksessa teho-osaston sairaanhoitajista (N=200) 13.9 % ei saavuttanut teoriakokeen hyväksyttyä tasoa (yli 80 % oikein lääkelaskukokeessa). Erityisen huolestuttava oli tulos, jonka mukaan suurin väärien vastausten osuus oli lääkelaskuissa, jotka käsittelivät vasoaktiivista lääkitystä. Nämä lääkkeet ovat verenkiertoon hyvin voimakkaasti vaikuttavia lääkeaineita ja pienetkin annosteluvirheet voivat saada aikaan nopeita ja vakavia muutoksia erityisesti kriittisesti sairaiden tehohoitopotilaiden kliinisessä tilassa.
Edellä mainittuun evidenssiin vedoten voinemme liioittelematta todeta, että juuri lääkelaskenta eri osatekijöineen on se lääkehoidon alue, jonka haasteet sekä terveysalan opiskelijoille että ammatissa jo toimiville muodostavat potilasturvallisuuden keskeisen uhkatekijän. Tätä uhkaa vähentämään tähtää seuraavaksi esiteltävä ÄlyOppi- hankkeen alihanke.
Arcada on sitoutunut osallistumaan yhteistyökumppanina lääkelaskennan e-oppimisympäristö-osahankkeeseen. Tarkoituksena on rakentaa, kehittää, pilotoida ja arvioida terveydenhuoltoalan opiskelijoille tarkoitettua digitaalista oppimisympäristöä, joka liittyy lääkelaskennan oppimiseen. Hankkeen tuloksena rakentuu digitaalinen oppimisympäristö, jossa opiskelijat voivat omatoimisesti harjoitella lääkelaskentaan liittyviä taitojaan ja jonka avulla saavutettuja lääkelaskentataitoja voidaan arvioida itsekorjautuvien tehtävien avulla. Keskeinen elementti rakennettavassa digitaalisessa oppimisympäristössä on automatisoitu virheanalyysi, joka antaa oppijalle palautetta virheellisestä lääkelaskentasuorituksesta sen mukaan, missä prosessin vaiheessa ja miten kyseinen tai kyseiset virheet on tehty. Tämän virheanalyysin rakentaminen on hankkeen myöhempien vaiheiden asia, koska sen rakentamisen edellytyksenä on huomattavan suuri määrä opiskelijoiden tekemiä harjoituslaskuja ja niistä tehtävät virheanalyysit.
Arcadan osuus liittyy erityisesti aikanaan Sigma-alustalle tehtyjen lääkelaskentatehtävien konvertoimiseen STACK-alustalle riittävästi, jotta kehitettävää ohjelmaa päästään pilotoimaan ja edelleen kehittämään. Varsinaisen STACK-alustalle konvertoimisen tekee hankkeessa Aalto-yliopiston osoittama STACK-ohjelmoinnin hallitseva taho. Lääkelaskennan digitaalinen oppimisympäristö pyritään mahdollisuuksien mukaan liittämään Arcadan erittäin vahvan simulaatiopedagogiikan osaamisen ja kokemuksen avulla osaksi päivittäisiä terveydenhuoltoalan opiskelijoiden simulaatioharjoitteita, joissa yhdistyvät teoria ja kliinisen osaamisen eri komponentit.
Lääkelaskentahanke liittyy edellisen pääministeri Sipilän hallituksen kärkihankkeisiin kuuluvaan, opetus- ja kulttuuriministeriön rahoittamaan ja Aalto-yliopiston johtamaan ÄlyOppi- hankkeeseen. Sen tarkoituksena on luoda kansallinen e-oppimisympäristö edistämään korkeakouluopiskelijoiden matematiikan oppimista ja itseopiskelumahdollisuuksia. Lääkelaskentahanke on pieni osa kokonaishanketta ja sen vetovastuu on Arcadalla. Partnerit ovat Metropolia Ammattikorkeakoulu ja Tampereen Ammattikorkeakoulu. Lisäksi Aalto-yliopisto on mukana erityisesti STACK-alustalle vietävien laskutehtävien konvertoinnissa ja hankkeeseen liittyvän tutkimuksen suunnittelussa ja toteuttamisessa.
Hankkeessa on tehty päätös, että kaikki laskutehtävät käännetään kolmelle kielelle (suomi, ruotsi, englanti), koska erityisesti Arcadan tarpeisiin ei riitä pelkkä suomenkielinen tehtäväpankki. Tämä käännöstyö on luonnollisesti lisännyt oleellisesti hankkeessa tehtävää työmäärää, mutta merkittävää aikataulumyöhästymistä ei ole tapahtunut.
Tällä hetkellä on käynnissä STACK-alustalle sovitettujen lääkelaskujen pilotointi osana lääke-laskennan opetusta. Hankkeeseen on liittynyt tutkimuksellinen ote alusta alkaen. Opiskelijoille on lähetetty ennen lääkelaskutehtävien julkaisua kysely, jolla kerättiin muun muassa opiskelijoiden näkemyksiä digitaalisesta opetuksesta ja erityisesti matemaattisesta opetuksesta. Myös oppijoiden aikaisempia kokemuksia digitaalisten alustojen käytöstä kerättiin. Nyt käynnissä olevan lääkelaskentakurssin jälkeen, sen jälkeen, kun oppijat ovat saaneet käyttää näitä STACK-tehtäviä, lähetetään uusi kysely. Siinä kerätään oppijoiden näkemyksiä ja kokemuksia STACK-tehtävillä tapahtuneesta laskuharjoittelusta ja erityisesti siitä, ovatko oppijat kokeneet näiden tehtävien auttaneen heitä oppimaan.
Vuonna 2020 tulee kuluneeksi 200 vuotta Florence Nightingalen syntymästä. Tätä juhlistaakseen WHO on julistanut vuoden 2020 kaikkien aikojen ensimmäiseksi kansainväliseksi sairaanhoitajan ja kätilön vuodeksi (The Lancet Editorial 23.11.2019). ÄlyOppi-hanke ja lääkelaskentahanke sen osana jatkuvat vielä vuoden 2020 loppuun asti. Ei voisi olla osuvampaa ajankohtaa lanseerata uudenlainen tapa oppia näyttöön perustuvasti yhtä keskeisintä sairaanhoitajataustaisten terveydenhuollon ammattilaisten vastuualueeseen kiinteästi kuuluvaa taitoa.
Kirjallisuus:
Awajeh, A., Issa, M., Abuelian, A., Holmes, S., Hussein A., Parameaswari, P. 2019. An Evaluation of the Drug Calculation Skills of Registered Nurses in the Critical Care Department at a Tertiary Hospital in KSA. Journal of Nursing and Health Studies (4), 1:3.
Dahl, B., Ståhl, T., Malinen, J., Rasila, A., Tiitu, H. 2014. Diagnosing Nursing Students’ Errors in Medication Calculation. Interaktiivinen Tekniikka Koulutuksessa 2014 –Konferenssin tutkijatapaamisen artikkelit.
Diamond, J. 1994. Zebras and the Anna Karenina principle. Natural History 103 (9), 4-10.
Diamond, J. M. 1997. Guns, germs, and steel: the fates of human societies. New York, NY: W.W Norton.
Halonen, P. 1989. Suullinen tiedonanto. Kuopion yliopisto, Tilastotieteen laitos.
Huhtala, S. 2000. Lähihoitajaopiskelijan oma matematiikka. Helsingin yliopisto. Akateeminen väitöskirja.
Härkänen, M. 2014. Lääkehoidon vaaratapahtumat ja niihin myötävaikuttaneet tekijät sairaalapotilailla – analyysi käyttäen vaaratapahtumaraportteja, Global Trigger Tool menetelmää ja havainnointia yhdistettynä potilaskertomusanalyysiin. Publications of the University of Eastern Finland. Dissertations in Health Sciences 260. Department of Nursing Science. Faculty of Health Sciences. Kuopio. Akateeminen väitöskirja.
Karttunen, M. 2019. Lääkehoidon turvallinen toteuttaminen ikääntyneiden pitkäaikaishoidossa hoitohenkilöstön arvioimana. Acta Univ. Oul. D 1527, 2019. Akateeminen väitöskirja.
Sneck, S. 2019. Sairaanhoitajien lääkehoidon osaaminen ja osaamisen varmistaminen. Acta Univ. Oul. D 1338, 2016. Akateeminen väitöskirja.
Tiitu, H. 2016. Anna Karenina- periaate. Kohti matematiikan oppimisympäristössä toteutettua virheiden luokittelua. Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta. Matematiikan ja tilastotieteen laitos. Pro gradu- tutkielma.
The Lancet. 2020: unleashing the full potential of nursing. 23.11.2019. Editorial.
Tolstoi, L. 1875 / 1963. Anna Karenina.
Tossavainen, T. Yläkoulun matematiikka hyötyisi linjajaosta. Helsingin Sanomat. Vieraskynä. 15.11.2019.
