Umeå University's logo

Background: Mass casualty incidents (MCIs), though infrequent compared with routine emergencies, are increasing globally. They pose exceptional challenges for emergency medical responders (EMRs), who must make rapid decisions under conditions of uncertainty and resource scarcity. To meet these demands, EMRs require proficiency in both technical procedures and non-technical capacities. Conventional training formats are valuable but cannot fully accommodate this breadth of skills. Mixed-reality (MR) training has been proposed as a complementary approach. However, evidence as to whether MR constitutes an effective pedagogical method for developing the skills required for MCI preparedness remains limited and fragmented.

Aim: The overall aim of this thesis was to investigate EMRs’ perspectives on how MR-based training is perceived to enhance or hinder the learning of skills essential for effective MCI response.

Methods: Study I used semi-structured interviews with EMRs (n = 27) from four EU countries, analysed using qualitative content analysis. Study II developed and validated CASPER, an instrument designed to assess perceived learning outcomes in MCI response, drawing on data from bachelor’s students of disaster medicine (n = 75). Study III applied CASPER in a cross-sectional survey of EMRs (n = 266) from six countries following MR-based MCI training, analysed using exploratory and non-parametric methods. Study IV explored learning affordances and constraints of MR-based MCI training through multi-source group discussions with EMRs (n = 25), analysed using qualitative content analysis.

Results: Study I identified limited realism and a lack of structured debriefing as constraints on learning in conventional training. In continuation, Study II demonstrated strong reliability and factorial validity for CASPER. Building on these findings, Study III showed that EMRs reported the highest perceived learning outcomes for scene assessment and situational awareness, and the lowest for stress management and risk assessment, with novices rating these higher than experienced responders. Finally, Study IV indicated that while MR-based MCI training promoted learning through greater immersion, it also hindered it due to technical issues and limited real-world relevance.

Conclusion: This thesis demonstrates that MR-based MCI training supports the learning of non-technical skills through enhanced immersion and situational awareness. At the same time, its pedagogical value is currently limited by technical and design-related constraints that affect the learning of technical procedures. Effective training depends not only on the degree of realism but on the alignment of MR design with clinical practice. The development and validation of CASPER provide a reliable instrument for assessing perceived learning outcomes across both technical and non-technical domains, thereby strengthening the evaluation of simulation-based education for mass casualty response.

Bakgrund: Masskadehändelser är sällanhändelser jämfört med ordinarie akutsituationer. Samtidigt pekar forskning på en global ökning i förekomst. För prehospital insatspersonal innebär masskadehändelser särskilda utmaningar som de annars inte utsätts för i övrig klinisk praxis. De behöver fatta snabba beslut och prioritera vård av skadade i en situation som präglas av osäkerhet och begränsade resurser. För effektiv respons i masskadehändelser krävs både tekniska färdigheter och icke-tekniska förmågor såsom situationsmedvetenhet och samordning. Begränsningar i konventionella träningsmetoder gör att prehospital insatspersonal inte kan lära sig den bredd av färdigheter som förväntas av dem i samband med masskadehändelser. Teknikbaserad simulering med mixed reality (MR) har föreslagits som ett tänkbart komplement. Dock saknas kunskap gällande det pedagogiska värdet av MR-baserad träning i masskadehändelser.

Syfte: Det övergripande syftet med denna avhandling var att undersöka prehospital insatspersonals perspektiv på hur MR-baserad träning främjar eller hindrar lärandet av nödvändiga färdigheter för effektiv respons i masskadehändelser.

Metoder: I Studie I genomfördes semistrukturerade intervjuer med prehospital insatspersonal från fyra europeiska länder (n = 27). Kvalitativ innehållsanalys användes för att analysera data. Studie II utvecklade och validerade mätinstrumentet CASPER för att mäta upplevt lärande, baserat på data från studenter som gick en universitetsutbildning som innefattade utbildning i katastrofmedicin (n = 75). I Studie III användes CASPER i en tvärsnittsstudie med prehospital insatspersonal sex europeiska länder (n = 266) för att undersöka MR-träning för masskadehändelser. Data analyserades med explorativa och icke-parametriska metoder. Studie IV utforskade främjande respektive hindrande faktorer för lärande efter MR-baserad träning för masskadehändelser genom fokusgruppsintervjuer med prehospital insatspersonal i Sverige (n = 25). Data analyserades med kvalitativ innehållsanalys.

Resultat: Resultatet i Studie I identifierade otillräcklig realism och avsaknad av strukturerad återkoppling som faktorer i konventionell träning som begränsade lärandeprocessen. I Studie II visade analyser av CASPER stark reliabilitet och faktorvaliditet, vilket talar för att instrumentet är tillämpligt för att mäta lärandeutfall i träning av respons vid masskadehändelser. Studie III visade att prehospital insatspersonal skattade sitt lärande som högst inom färdigheter relaterade till situationsmedvetenhet och skadeplatsbedömning, och lägst inom riskbedömning och stresshantering. I Studie IV indikerade resultaten att ökad realism i MR-baserad träning för masskadehändelser främjade lärande genom ökad inlevelse i den simulerade miljön. Samtidigt framkom flera begränsande faktorer, såsom tekniska problem och en diskrepans mellan simulering och verklig kontext, vilka påverkade lärandeprocessen negativt.

Slutsats: Resultatet av denna avhandling visar att MR-baserad träning för masskadehändelser stödjer lärande av icke-tekniska färdigheter genom ökad inlevelse och situationsmedvetenhet. Samtidigt är det pedagogiska värdet i nuläget begränsat av tekniska och designmässiga hinder som påverkar lärande av tekniska färdigheter. Effektiv träning är inte enkom avhängig graden av realism, utan förutsätter att utformningen av MR-baserad träning för masskadehändelser är anpassad till klinisk praxis. Utvecklingen och valideringen av CASPER visar på ett tillförlitligt instrument för att mäta upplevda läranderesultat inom både tekniska och icke-tekniska färdigheter, vilket stärker möjligheten att utvärdera simuleringsbaserad utbildning i masskadehändelser.