Exploring the role of virtual reality in preparing emergency responders for mass casualty incidents

Abstract

Background The increasing complexity of mass casualty incidents (MCIs) necessitates highly effective training for emergency responders. Traditional training methods, while effective in teaching core skills, often fail to replicate the dynamic, high-pressure environments responders face in real-world crises. Virtual reality (VR) offers a novel approach to emergency training, providing an immersive, controlled setting that can simulate real-life scenarios. This study explores the effectiveness of VR in training paramedic students for MCIs and compares the outcomes to those from conventional training methods. Methods A comparative study was conducted with 37 paramedic students who underwent either VR-based training or conventional training using mannequins and real-world equipment. The VR application simulated a mass casualty car accident, focusing on triage and patient management. Both groups were assessed based on their performance in key areas, including the accuracy of situational reporting (METHANE), patient triage, heart rate monitoring, and perceived demand using the NASA Task Load Index (NASA-TLX). Results The VR group demonstrated significantly lower mental demand (p < 0.001) and frustration levels (p = 0.021) compared to traditional training. However, task completion times were slower in the VR setting (p < 0.001), likely due to the interface's unfamiliarity. Accuracy in situational reporting was higher in VR (p = 0.002), while heart rate monitoring did not reveal a significant difference between the groups (p = 0.516). Although VR did not reduce temporal demand (p = 0.057), it showed potential for improving focus and precision in training. Error rates in triage were similar across both training methods (p = 0.882), indicating comparable performance levels in patient classification. Conclusions VR presents a promising tool for training emergency responders, particularly in situations that require rapid upskilling, such as crises or wars. The ability to simulate realistic, high-pressure scenarios in a controlled environment can enhance both cognitive and emotional preparedness. Further research is necessary to optimize VR systems and interfaces, making them more efficient for real-time decision-making. As VR technology advances, it holds potential as a key component in future emergency preparedness strategies.

Souvislosti Rostoucí složitost hromadných neštěstí (MCI) vyžaduje vysoce efektivní výcvik záchranářů. Tradiční výcvikové metody jsou sice účinné při výuce základních dovedností, ale často nedokážou napodobit dynamické prostředí s vysokým tlakem, kterému záchranáři čelí v reálných krizových situacích. Virtuální realita (VR) nabízí nový přístup k výcviku pro případ nouze a poskytuje imerzivní, kontrolované prostředí, které dokáže simulovat reálné scénáře. Tato studie zkoumá účinnost VR při výcviku studentů záchranářství pro MCI a porovnává výsledky s výsledky konvenčních výcvikových metod. Metody Byla provedena srovnávací studie s 37 studenty záchranářství, kteří absolvovali buď výcvik založený na VR, nebo konvenční výcvik s použitím figurín a reálného vybavení. Aplikace VR simulovala hromadnou dopravní nehodu se zaměřením na třídění a péči o pacienty. Obě skupiny byly hodnoceny na základě jejich výkonu v klíčových oblastech, včetně přesnosti situačního hlášení (METHANE), třídění pacientů, monitorování srdeční frekvence a vnímané zátěže pomocí NASA Task Load Index (NASA-TLX). Výsledky Skupina VR prokázala významně nižší mentální zátěž (p < 0,001) a úroveň frustrace (p = 0,021) ve srovnání s tradičním výcvikem. Doba potřebná k dokončení úkolů však byla v prostředí VR delší (p < 0,001), pravděpodobně kvůli neznalosti rozhraní. Přesnost situačního hlášení byla vyšší ve VR (p = 0,002), zatímco monitorování srdeční frekvence neodhalilo významný rozdíl mezi skupinami (p = 0,516). Ačkoli VR nesnížila časovou náročnost (p = 0,057), ukázala potenciál pro zlepšení soustředění a přesnosti při výcviku. Míra chybovosti při třídění pacientů byla u obou metod výcviku podobná (p = 0,882), což naznačuje srovnatelnou úroveň výkonu při klasifikaci pacientů. Závěry VR představuje slibný nástroj pro výcvik záchranářů, zejména v situacích, které vyžadují rychlé zdokonalení dovedností, jako jsou krize nebo války. Schopnost simulovat realistické scénáře s vysokým tlakem v kontrolovaném prostředí může zlepšit kognitivní i emoční připravenost. Je nutný další výzkum k optimalizaci systémů a rozhraní VR, aby byly efektivnější pro rozhodování v reálném čase. S pokrokem technologie VR má potenciál stát se klíčovou součástí budoucích strategií připravenosti na mimořádné situace.