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. 2022 Nov 9;119(5 Suppl 1):14–21. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20220419
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Ensino do Raciocínio Clínico Orientado pela Teoria dos Scripts de Doenças

Juliana de Cássia Vaz Oliveira 1, Aline Barbosa Peixoto 1, Gustavo Eugênio Martins Marinho 2, José Maria Peixoto 1
PMCID: PMC9750199  PMID: 36449954

Resumo

Fundamento

O ensino do raciocínio clínico (RC) pode ser facilitado por estratégias educacionais orientadas pela teoria dos scripts de doenças (SD).

Objetivo

Avaliar o efeito de uma estratégia educacional guiada pela teoria dos SD na acurácia diagnóstica (AD) da dor torácica (DT) em estudantes de medicina.

Métodos

Estudo experimental em 3 fases, com 18 estudantes do 3º ano concluindo a fase 3, visto que as fases 1 e 2 tiveram 27 alunos. Na fase 1, cada participante resolveu 8 casos clínicos (6 de DT e 2 distratores). Na fase 2,os participantes foram divididos em 2 grupos, que treinaram distintamente 3 dos diagnósticos de DT da fase 1.Na fase 3, após uma semana, cada participante resolveu 8 novos casos, com os mesmos diagnósticos da fase 1.O tempo de resolução dos casos (TRC) e a AD foram avaliados. O nível de significância adotado na análise estatística foi p < 0,05.

Resultados

Na fase 3, foram observadas melhora da AD e redução do TRC para os diagnósticos treinados em ambos os grupos, não ocorrendo transferência de aprendizagem. Para esses diagnósticos, os escores de AD nas fases 1 e 3 foram: grupo 1 = 1,00, IIQ [0,00-1,00] versus 2,00, IIQ [2,00-2,50]; p = 0,017 e grupo 2 = 1,00, IIQ [0,66-1,17] versus 3,00, IIQ [1,33-3,00]; p = 0,006. O TRC em segundos foram: Grupo 1: 485, IIQ [450-583] versus 318, IIQ [284-418]; p = 0,027 e grupo 2: 655, IIQ [543-740] versus 408, IIQ [337-569]; p = 0,010.

Conclusão

A estratégia parece contribuir para melhora da AD e pode ser considerada para o ensino do RC.

Keywords: Doenças Cardiovasculares, Educação Médica, Aprendizagem, Resolução de Problemas, Tomada de Decisão Clínica, Estudantes de Medicina

Introdução

O raciocínio clínico (RC) é um dos elementos determinantes da competência profissional. 1 Durante a graduação não é possível controlar a variabilidade de casos clínicos que os alunos defrontarão e os métodos de ensino do RC. 2 Acredita-se que os estudantes deveriam aprender a distinguir mais de 700 tipos de doenças. 3 O RC depende do nível de conhecimentos específicos organizados como scripts de doenças (SD) na memória de longo prazo. 4

Os SD constituem um sistema de conceitos que organizam os conhecimentos em relação a um diagnóstico. Frente a um caso clínico, os SD são ativados procurando-se relacioná-los ao caso atual. Para diagnósticos rotineiros, o processo ocorre automaticamente, com boa acurácia e pouco esforço cognitivo. Frente a doenças incomuns, haverá maior esforço mental, pois as informações serão avaliadas individualmente. A expertise diagnóstica se relaciona à variabilidade e qualidade dos SD adquiridos. 1

A formação dos SD ocorre em estágios. Inicialmente os estudantes aprendem os conhecimentos específicos das doenças. 4 Ao iniciarem as atividades assistenciais, passam a relacionar as manifestações clínicas ao conhecimento biomédico, que com a prática será “encapsulado” em padrões organizados como SD. 4 - 7 Estratégias para o desenvolvimento dos SD vêm sendo estudadas como: a reflexão estruturada (RE), a autoexplicação, os scripts de concordância, estudo de casos exemplos, dentre outras. 5 Estudos sobre a eficácia destas intervenções são limitados e ainda não há uma padronização para o ensino do RC. 6 , 7

Uma vez que estratégias guiadas pela teoria dos SD contribuem para o desenvolvimento do RC, 8 este estudo avaliou uma metodologia que procurou mimetizar os estágios do desenvolvimento dos SD. Foi testado ainda se o treinamento para doenças que comungam apresentações clínicas melhoraria a acurácia diagnóstica (AD) para doenças não treinadas com a mesma manifestação.

Métodos

Estudo experimental com 3 fases ( Figura 1 ). Foram convidados alunos do 5º período de Medicina da UNIFENAS-BH (80 alunos), no 2° semestre de 2017, ao final do bloco de Pediatria, antes de iniciarem os blocos de Cardiologia, Pneumologia e Gastroenterologia. Estes estudantes foram escolhidos por ainda não terem sido expostos aos conhecimentos das doenças que fariam parte do estudo. Foram incluídos os que assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), participaram em todas as fases do estudo e que não haviam cursado o 5º período. Foi assegurado-lhes o sigilo das informações.

Figura 1. Desenho do estudo.

Figura 1

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Fonte: Elaborada pelos autores. Nota: TCLE: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido; RGE: refluxo gastroesofágico; PER: pericardite; HZ: herpes-zóster; TEP: embolia pulmonar; IM: infarto do miocárdio; DA: dissecção aórtica.

Metodologia instrucional

Com o objetivo de reproduzir os estágios de desenvolvimento dos SD, postulou-se que os estudantes deveriam inicialmente entrar em contato com os conhecimentos específicos das doenças que fariam parte do estudo: epidemiologia, fisiopatologia, manifestações clínicas e propedêutica. Posteriormente, através da RE, contrastariam suas características discriminatórias, 2 A seguir, praticariam exercícios de identificação, associação e categorização das doenças. Por fim, organizariam os conceitos estudados em mapas mentais (MM). 9

Instrumentos

Foram utilizados 2 conjuntos de 8 casos clínicos, um para fase 1 e outro para a fase 3. Os casos foram apresentados em brochuras em sequência variável para evitar o vício de apresentação. O material continha instruções e um caso exemplo. Os casos abordavam 6 diagnósticos de dor torácica (DT) e continham aproximadamente 250 palavras informando a história clínica, exame físico e propedêutica para as seguintes doenças: infarto do miocárdio (IM), dissecção aórtica (DA), refluxo gastroesofágico (RGE), pericardite (PER), herpes-zóster (HZ) e embolia pulmonar (TEP). Os casos foram elaborados a partir de casos reais e validados por 3 especialistas. Foram inseridos 2 diagnósticos que não fizeram parte do estudo para reduzir o efeito de repetição da apresentação clínica (pielonefrite e meningite na fase 1; sinusite e síndrome nefrótica na fase 3).

Procedimentos

Autoavaliação do conhecimento prévio dos participantes

Após assinar o TCLE e responder ao questionário sociodemográfico, os participantes realizaram a autoavaliação do conhecimento em relação às doenças do estudo através de uma escala de 5 pontos, na qual 1 = nunca estudei ou vi pacientes com esta doença e 5 = estudei ou vi frequentemente pacientes com esta doença. Nesse instrumento, as doenças do estudo estavam listadas em meio a outras, para evitar associação aos diagnósticos que seriam utilizados.

Fase 1 (avaliação inicial)

Nesta fase, após leitura de cada caso, os alunos forneceram 1 diagnóstico principal e 2 diferenciais de forma livre. Antes de iniciar a resolução de cada caso, foram instruídos a anotar os números que constavam em um cronômetro projetado à frente na sala e, ao término anotar novamente os números do cronômetro. Assim, foram aferidos os tempos de resolução dos casos (TRC).

Fase 2 (treinamento)

Os alunos foram divididos aleatoriamente em grupo 1 (G1) e grupo 2 (G2), selecionando-se sucessivamente o primeiro e último aluno da lista de presença. Os grupos foram alocados em salas separadas, onde o G1 treinou os diagnósticos de PER, TEP e HZ, e o G2 de IM, DA e RGE.

Estudo individual (duração: 60 minutos)

Inicialmente os alunos foram expostos aos componentes dos SD dos diagnósticos que seriam treinados (epidemiologia, fisiopatologia, manifestações clínicas e laboratoriais), através do estudo individual de uma apostila confeccionada pelos pesquisadores a partir de um livro de medicina interna. 10

Reflexão estruturada (duração: 60 minutos)

Após o estudo individual, os alunos compararam as doenças estudadas através da RE. Para isto, receberam um quadro onde deveriam identificar os fatores discriminatórios destas doenças, utilizando as informações da apostila que podia ser consultada. Os alunos foram instruídos a preencher o quadro no sentido horizontal favorecendo a comparação das doenças ( Quadro 1 ).

Quadro 1. Exercício de Reflexão Estruturada.
Fatores definidores e Discriminatórios Doença 1 Doença 2 Doença 3
Epidemiologia      
História clínica      
Exame físico      
Fisiopatologia      
Exames complementares      
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Fonte: Elaborado pelos autores

Exercícios de identificação e associação (duração: 60 minutos)

Posteriormente, os estudantes receberam um material que apresentava aleatoriamente os elementos dos SD dos diagnósticos estudados. Foram orientados a sinalizar em um espaço reservado a qual(ais) diagnóstico(s) cada dado se relacionava. Propositalmente, foram inseridos dados que não pertenciam às doenças estudadas ( Quadro 2 ).

Quadro 2. Exercícios de identificação e associação referente à epidemiologia para as doenças: tromboembolismo, herpes-zóster e pericardite.
Comum no paciente internado [___, ___,___]   Doença pulmonar obstrutiva crônica [___, ___,___]
Relação com envelhecimento [___, ___,___]   Exposição ao sol [___, ___,___]
Doença benigna [___, ___,___]   Comum após cirurgia ortopédica [___, ___,___]
Contato com águas de rio [___, ___,___]   AIDS [___, ___,___]
Hipertensão arterial [___, ___,___]   Causa de grande morbidade [___, ___,___]
Sofrimento por dor [___, ___,___]   Anticoncepcional [___, ___,___]
Doença autolimitada [___, ___,___]   Viagens prolongadas [___, ___,___]
Causa de morte na internação [___, ___,___]   Não é comum a recorrência [___, ___,___]
Comum em adultos jovens [___, ___,___]   Obesidade [___, ___,___]
Acidente vascular encefálico [___, ___,___]   Pode ocorrer por doença não viral [___, ___,___]
Unha encravada [___, ___,___]   Complica pacientes com câncer [___, ___,___]
Comum em pós-operatório [___, ___,___]   Relação com infecção viral [___, ___,___]
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Fonte: Elaborado pelos autores. Nota: Os estudantes foram orientados a escrever à frente de cada dado, a(s) letra(s) correspondente(s) à doença com as quais se relacionam. Neste caso: T: tromboembolismo; H: herpes-zóster; P: pericardite.

Mapas Mentais (duração: 60 minutos)

Nesta fase os estudantes construíram os MM das doenças treinadas. No centro do mapa foi colocado o diagnóstico, e partindo deste, foram desenvolvidos ramos correspondentes aos elementos dos SD. Em cada ramo, havia uma área onde os alunos deveriam descrever as características relacionadas ao diagnóstico ( Figura 2 ).

Figura 2. Mapa mental para o diagnóstico do tromboembolismo pulmonar.

Figura 2

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Fonte: Elaborada pelos autores.

Aplicação na resolução de casos clínicos (duração: 60 minutos)

Por fim, os estudantes revisaram as vinhetas da fase 1, fornecendo novamente os diagnósticos principais e diferenciais. Os materiais de estudo podiam ser consultados.

Fase 3 (avaliação tardia)

Após 1 semana os participantes resolveram 8 novos casos, com os diagnósticos da fase 1 e 2 novos distratores. Após a leitura de cada vinheta forneceram 1 diagnóstico principal e 2 diferenciais. O TRC foi aferido pelo mesmo procedimento da fase 1.

Aspectos éticos

Este trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UNIFENAS, com parecer número: 1.877.200 (CAAE: 60865316.8.0000.5143).

Análise de dados

Pontuação das respostas

Para mensurar a AD, os diagnósticos principais fornecidos nas fases 1 e 3 foram listados e pontuados independentemente por 3 clínicos. Foi utilizado um sistema de 3 pontos no qual: 1 ponto foi atribuído se o diagnóstico estivesse correto; 0,5 se o diagnóstico não fosse citado, mas um constituinte fosse mencionado (ex. isquemia em um caso de IM) e 0 para o diagnóstico errado.

Análise estatística

Para cada participante, a média das pontuações em cada diagnóstico foi computada obtendo-se 2 variáveis: a AD nas fases 1 e 3. Como os grupos trabalharam diagnósticos diferentes, procedeu-se a análise por blocos de doenças: bloco 1 (HZ, TEP, PER); bloco 2 (IM, RGE, DA); bloco 3 (HZ, TEP, PER, IM, RGE, DA). As variáveis categóricas são apresentadas em números e percentuais. As variáveis contínuas sem distribuição normal são apresentadas como mediana e intervalo interquartil (IIQ). Para verificação da normalidade dos dados, utilizou-se o Teste de Shapiro-Wilk. Uma vez que a normalidade dos dados não foi confirmada, os testes não-paramétricos de Mann-Whitney para amostras independentes e de Wilcoxon para amostras pareadas foram utilizados. A comparação dos participantes quanto à idade e à autoavaliação de conhecimento prévio foi realizada pelo teste de Mann-Whitney; quanto ao sexo, pelo teste exato de Fisher. Para avaliar o efeito da intervenção em cada grupo foi utilizado o teste de Mann-Whitney. A eficácia da estratégia proposta nas pontuações entre as fases foi avaliada pelo teste de Wilcoxon. Os resultados foram considerados significativos para uma probabilidade de significância < 5%. A análise estatística foi realizada utilizando o software SPSS, versão 17.0.

Resultados

Caracterização sociodemográfica

Inicialmente, 27 alunos foram voluntários no estudo. Na fase 2, 13 alunos foram alocados no G1 e 14 no G2. Para a fase 3, retornaram 18 alunos, que constituíram o grupo considerado para análise dos dados, 7 do G1 e 11 do G2. A mediana da idade em anos era semelhante entre os grupos: G1 = 21, IIQ [20-26] versus G2 = 21, IIQ [20-60]; p = 0,96. O G1 incluiu 5 mulheres (71,4%) e o G2, 6 (60%); p = 1,00. As medianas da autoavaliação do conhecimento prévio não diferiram entre grupos: G1 = 2,67, IIQ [1,83-3,00] e G2 = 3,00, IIQ [2,50-3,67]; p = 0,24.

Acurácia diagnóstica na fase 1

Não havia diferença entre as medianas das pontuações obtidas entre os grupos em relação a cada um dos blocos de doenças na fase 1 ( Tabela 1 ).

Tabela 1. Análise comparativa da acurácia diagnóstica entre os grupos 1 e 2, por fase e bloco de doenças.
Blocos de doenças e fase Grupo 1 (n=7) Grupo 2 (n=11) p
Fase 1 Acurácia diagnóstica Acurácia diagnóstica
Bloco 1 HZ, TEP, PER 1,00 [0,00-1,00] 1,00 [0,00-1,00] 0,961
Bloco 2 IM, RGE, DA 1,00 [0,33-1,83] 1,00 [0,66-1,17] 0,747
Bloco 3 HZ, TEP, PER, IM, RGE, DA 1,83 [1,00-2,00] 1,66 [1,00-3,00] 0,819
Fase 3 Acurácia diagnóstica Acurácia diagnóstica  
Bloco 1 HZ, TEP, PER 2,00 [2,00-2,50] 1,00 [0,00-1,00] 0,004
Bloco 2 IM, RGE, DA 1,00 [1,00-2,83] 3,00 [1,33-3,00] 0,041
Bloco 3 HZ, TEP, PER, IM, RGE, DA 3,00 [2,00-4,83] 4,00 [1,33-4,00] 0,791
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Fonte: dados do estudo. Nota: Base de dados: 18 alunos; p: teste de Mann-Whitney; Variáveis numéricas: mediana [intervalo interquartil]; n: número de alunos; HZ: herpes-zóster; TEP: embolia pulmonar; PER: pericardite; IM: infarto do miocárdio; RGE: refluxo gastroesofágico; DA: dissecação aórtica; variação da pontuação: bloco 1 e 2 (0 a 3); bloco 3 (0 a 6).

Acurácia diagnóstica na fase 3

A Tabela 1 demonstra que foram observadas diferenças entre grupos quanto à pontuação da AD obtida na fase 3. O G1, que treinou as doenças do bloco 1, obteve pontuação maior para estes casos na fase 3, comparado ao G2. O inverso ocorreu no G2 que treinou as doenças do bloco 2. No bloco 3 não houve diferença entre grupos.

Analisada a AD entre as fases 1 e 3 por grupo e bloco de doenças ( Tabela 2 ), observa-se no G1 que a mediana para os diagnósticos do bloco 1 é maior na fase 3, sem diferença para o bloco 2. No G2, a mediana para os diagnósticos do bloco 2 é maior na fase 3, sem diferença para o bloco 1.

Tabela 2. Análise comparativa da acurácia diagnóstica entre as fases 1 e 3, por grupo e bloco de doenças.
Blocos de doenças por Grupo Fase 1 Fase 3 p
Fase 1 Acurácia diagnóstica Acurácia diagnóstica
Grupo 1 (n=7)      
Bloco 1 HZ, TEP, PER 1,00 [0,00-1,00] 2,00 [2,00-2,50] 0,017
Bloco 2 IM, RGE, DA 1,00 [0,33-1,83] 1,00 [1,00-2,83] 0,450
Bloco 3 HZ, TEP, PER, IM, RGE, DA 1,83 [1,00-2,00] 3,00 [2,00-4,83] 0,027
Grupo 2 (n=11) Acurácia diagnóstica Acurácia diagnóstica  
Bloco 1 HZ, TEP, PER 1,00 [0,00-1,00] 1,00 [0,00-1,00] 0,854
Bloco 2 IM, RGE, DA 1,00 [0,66-1,17] 3,00 [1,33-3,00] 0,006
Bloco 3 HZ, TEP, PER, IM, RGE, DA 1,66 [1,00-3,00] 4,00 [1,33-4,00] 0,006
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Fonte: dados do estudo. Base de dados: 18 alunos; p: teste de Wilcoxon; variáveis numéricas: mediana [intervalo interquartil]; n: número de alunos; HZ: herpes-zóster; TEP: embolia pulmonar; PER: pericardite; IM: infarto do miocárdio; RGE: refluxo gastroesofágico; DA: dissecção aórtica; variação da pontuação: bloco 1 e 2 (0 a 3); bloco 3 (0 a 6).

Tempo de resolução dos casos

A Tabela 3 demonstra que, no G1, que treinou os casos do bloco 1, houve redução do TRC de todos os blocos na fase 3. Já no G2, que treinou os casos do bloco 2, ocorreu redução do TRC dos blocos 2 e 3 na fase 3.

Tabela 3. Tempo gasto na resolução dos casos entre as fases do estudo, por grupo e bloco de doenças.
Blocos de doenças por Grupo Fase 1 Fase 3 p
Grupo 1 (n=6) Tempo em segundos Tempo em segundos
Bloco 1 HZ, TEP, PER 485 [450 - 583] 318 [284-418] 0,027
Bloco 2 IM, RGE, DA 558 [400 -1.067] 495 [181-646] 0,046
Bloco 3 HZ, TEP, PER, IM, RGE, DA 1.059 [874 -1.744] 812 [466-1.064] 0,028
Grupo 2 (n=11) Tempo em segundos Tempo em segundos  
Bloco 1 HZ, TEP, PER 501 [485-588] 421 [290-576] 0,328
Bloco 2 IM, RGE, DA 655 [543-740] 408 [337-569] 0,010
Bloco 3 HZ, TEP, PER, IM, RGE, DA 1.131 [1.020-1.317] 872 [698-1.062] 0,026
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Fonte: dados do estudo. Base de dados: 17 alunos (1 caso sem informação); p: teste de Wilcoxon; variáveis numéricas: mediana em segundos [intervalo interquartil]; n: número de alunos; HZ: herpes-zóster; TEP: embolia pulmonar; PER: pericardite; IM: infarto do miocárdio; RGE: refluxo gastroesofágico; DA: dissecção aórtica.

Discussão

Este estudo avaliou o efeito de uma abordagem instrucional orientada pela teoria dos SD na AD para casos de DT em estudantes de medicina. Os resultados confirmaram que a metodologia melhorou a AD dos estudantes e diminuiu o TRC, sugerindo aquisição da representação mental (RM) para as doenças treinadas, em conformidade com a teoria dos SD. 11 No entanto, a transferência da aprendizagem (TA) a um grupo de doenças não treinadas com a mesma apresentação clínica não foi confirmada.

Outros estudos se orientaram pela teoria dos SD, no entanto este é um dos primeiros a mimetizar os estágios do seu desenvolvimento. Moghadami et al., 12 compararam o ensino do RC, orientado pelos SD ao ensino tradicional em estudantes do 4º ano. O grupo intervenção, após a leitura de um caso clínico, foi orientado a identificar a RM do problema e comparar os componentes dos SD para 3 diagnósticos diferenciais, enquanto o grupo controle assistiu uma aula expositiva sobre as doenças do estudo e discutiram em pequenos grupos. A atividade durou 7 horas e foi constatado que ambos os grupos melhoraram a AD, mas o grupo intervenção superou o controle.

Em nosso estudo, os participantes eram menos experientes, estavam no início do 3º ano e não haviam iniciado o ciclo clínico. Provavelmente para estes alunos seria difícil identificar a RM de um problema, por exigir habilidade de inferência e, portanto, maior conhecimento sobre as doenças. Talvez em uma fase pré-clínica, uma metodologia que orientasse as operações cognitivas para a elaboração dos SD fosse mais adequada e uma guiada para a RM dos problemas poderia ser implementada nos anos subsequentes. Estas questões poderão ser avaliadas em estudos futuros.

Em outro estudo orientado pela teoria dos SD, 13 15 estudantes de medicina do 4° ano e 12 do 6º ano participaram de uma aula sobre a teoria dos SD. Posteriormente, os alunos do 4º ano, após a leitura de casos clínicos que comungavam diagnósticos diferenciais, informaram as características clínicas (CC) comuns e discriminatórias de cada caso. Aos estudantes do 6º ano foi solicitado informar 2 diagnósticos, as CC dos diagnósticos e o grau de predição das CC informadas. Os estudantes receberam feedback durante a atividade, que durou 3 horas.

Os resultados demonstraram que houve melhora da habilidade dos alunos do 6º ano para identificar novas CC das doenças, sem melhora na AD e do reconhecimento das CC discriminatórias. Entre os estudantes do 4º ano, a atividade não demonstrou benefício. 13 Diferente do nosso estudo, a atividade foi direcionada para a identificação das CC das doenças, com melhora na AD nos alunos mais avançados. Talvez para estudantes menos experientes, uma metodologia que forneça mais suporte, como a desenvolvida em nosso trabalho, teria mais impacto. Estas considerações poderão ser avaliadas em futuros estudos.

Outros estudos não guiados pela teoria dos SD obtiveram resultados satisfatórios, como o realizado por Diemers et al., 14 que desenvolveram um curso de RC com duração de 10 semanas. Neste, os estudantes explicavam em voz alta a fisiopatologia, enquanto analisavam 4 casos (2 do curso e 2 de transferência). Semelhante aos nossos achados, foi observada melhoria na AD dos alunos, com redução do TRC, mas a aprendizagem não foi transferida a casos não treinados. Uma vantagem da estratégia proposta no presente estudo é a duração máxima de 5 horas, exequível em ambientes educacionais.

Keemink et al., 15 investigaram a TA de RC em um curso baseado em casos clínicos. Após explicarem em voz alta a fisiopatologia, os fatores predisponentes, as CC, a propedêutica e o manejo de 15 doenças (5 do curso), os estudantes analisaram 12 vinhetas clínicas, 4 com diagnósticos treinados no curso. Semelhante aos nossos dados, houve melhora da AD apenas para as doenças treinadas. O debate sobre a TA de um contexto a outro não é novo. 16 Por TA entende-se o uso das habilidades aprendidas a uma nova situação, que necessita da recontextualização do conhecimento, um dos últimos estágios do aprendizado. 17

Como mencionando, o RC ocorre pelo reconhecimento dos SD, que contêm as CC discriminatórias das doenças. 4 Estudos sobre transferência analógica sugerem que as CC possuem elementos superficiais e profundos. Os elementos profundos se relacionam às regras que determinam um diagnóstico e os superficiais às manifestações clínicas. Para a TA é necessário a identificação dos elementos profundos, entretanto, são os superficiais os mais perceptíveis. 17 Este fato pode ter impedido, em nosso estudo, a TA para as doenças não treinadas, pois apesar de comungarem as manifestações clínicas, os diagnósticos possuíam CC distintas em relação à epidemiologia, fisiopatologia e propedêutica. Portanto, o aluno não foi capaz de chegar a um diagnóstico correto, pois não tinha disponível os conhecimentos específicos (profundos) destas doenças. Em medicina não existe uma habilidade geral para a solução de todas as tarefas, pois possuem conteúdos específicos. 17

Neste estudo, para reproduzir os estágios do desenvolvimento dos SD, foram utilizadas estratégias educacionais sugeridas para o ensino do RC. 5 A RE baseia-se na aprendizagem experiencial que envolve: percepção, descrição, análise e síntese. Requer a intencionalidade do estudante na procura de evidências que apoiem seu aprendizado. 18 No ensino do RC, a RE favorece a comparação das características das doenças contribuindo para a aquisição da RM destas. 19 Outra estratégia utilizada foi o treino cognitivo, que tinha por objetivo o exercício de algumas habilidades do pensamento, 20 , 21 como a atenção, percepção, codificação, memória, raciocínio e criatividade. Resultados favoráveis como esta metodologia já foram relatados para habilidades cirúrgicas. 20 , 21 Este é um dos primeiros estudos a utilizar esta metodologia no ensino do RC, área que merece novas investigações.

Ao final, os estudantes construíram MM dos diagnósticos treinados, que facilitam a visualização de como as informações se relacionam, melhorando a memorização do conteúdo. 9 Kalyanasundaram et al., 22 demonstraram que MM melhoram a recordação das informações uma semana após uma atividade instrucional. Os MM foram pouco testados no ensino do RC, mas acreditamos que possa ter favorecido a visualização da RM das doenças, uma vez que sua construção considerou os componentes dos SD.

Esse estudo ressalta a importância de uma atividade estruturada para o desenvolvimento do RC. Os resultados são encorajadores, já que a literatura enfatiza a necessidade do contato real com pacientes para aquisição dos SD. 15 Nossos resultados demonstraram que, mesmo antes de iniciarem as atividades clínicas, os estudantes beneficiam-se de um programa de RC, que pode servir como ponte para o início do ciclo clínico.

A metodologia proposta demonstrou resultados satisfatórios para o ensino do RC e permitiu o exercício de diagnósticos variados e a manipulação dos componentes dos SD, fato relevante para a aquisição de uma rede de SD. 1 , 4 A atividade apresenta duração adequada para ambientes educacionais e sua incorporação a plataformas computacionais contribuiria para maior interação e feedback . Iniciativas neste sentido vem sendo desenvolvidas como a Clinical Key, 23 NEJM Healer 24 e Paciente 360. 25

O presente trabalho possui limitações. Trata-se de estudo único neste formato, com pequeno número de participantes ao final. Como foi planejado iniciá-lo antes dos blocos de especialidades, as atividades concorreram com as provas finais de Pediatria que antecedem estes blocos, fato que contribuiu para perda amostral. Desse modo, sua replicação com maior número de participantes contribuiria para a confirmação dos resultados. O método foi testado para o diagnóstico da DT, sendo necessário avaliar seu uso em outras condições.

Não é possível identificar a contribuição de cada estratégia empregada isoladamente. Pode-se argumentar que a melhoria do desempenho se deve a um efeito geral do esforço investido na atividade, em vez de um resultado específico atribuído à metodologia. Embora os estudantes tenham dedicado esforço à atividade, o que importa é que houve aquisição da habilidade para a qual foram treinados e que o formato pode ser mais atraente em relação a métodos tradicionais comumente utilizados. Trabalhar com casos clínicos é representativo da prática futura dos alunos e pode favorecer o desenvolvimento do RC. Estimulante foi o feedback recebido pelos estudantes solicitando novas sessões para outros diagnósticos.

Conclusão

A abordagem instrucional proposta melhorou a AD dos estudantes para o diagnóstico da DT. No entanto, a melhoria ocorreu apenas para as doenças treinadas, não sendo observado a TA. A estratégia é de fácil execução e pode ser considerada para o desenvolvimento do RC.

Agradecimentos

Ao Mestrado em Ensino em Saúde da Universidade José do Rosário Vellano, pelo apoio recebido para a condução deste estudo e por acreditar e incentivar a pesquisa em educação em saúde. Agradecimento especial aos estudantes da UNIFENAS-BH por colaborarem no desenvolvimento do trabalho.

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte da dissertação de mestrado da Juliana de Cássia Vaz Oliveira pela Universidade José do Rosário Vellano, Campus Belo Horizonte - Minas Gerais.

Fontes de financiamento: O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Referências

  • 1.Peixoto JM, Santos SME, Faria RMD de, Moura AS. Processos de Desenvolvimento do Raciocínio Clínico em Estudantes de Medicina. Rev Bras Educ Méd. 2018;42(1):75–83. doi: 10.1590/1981-52712015v41n4RB20160079. [DOI] [Google Scholar]
  • 2.Schmidt HG, Mamede S. How to improve the teaching of clinical reasoning: a narrative review and a proposal. Med Educ. 2015;49(10):961–973. doi: 10.1111/medu.12775. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 3.Rumayyan AA, Ahmed N, Subait RA, Ghamdi GA, Mahzari MM, Mohamed TA, et al. Teaching clinical reasoning through hypothetico-deduction is (slightly) better than self-explanation in tutorial groups: An experimental study. Perspectives on Medical Education. 2018;7(2):93–99. doi: 10.1007/s40037-018-0409-x. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 4.Mamede S. What does research on clinical reasoning have to say to clinical teachers? Sci med. 2020;30(1):e37350. doi: 10.15448/1980-6108.2020.1.37350. [DOI] [Google Scholar]
  • 5.Xu H, Ang BWG, Soh JY, Ponnamperuma GG. Methods to Improve Diagnostic Reasoning in Undergraduate Medical Education in the Clinical Setting: a Systematic Review. J gen intern med. 2021;36(9):2745–2754. doi: 10.1007/s11606-021-06916-0. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 6.Levin M, Cennimo D, Chen S, Lamba S. Teaching Clinical Reasoning to Medical Students: A Case-Based Illness Script Worksheet Approach. 10445MedEdPORTAL. 2016;12 doi: 10.15766/mep_2374-8265.10445. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 7.Cooper N, Bartlett M, Gay S, Hammond A, Lillicrap M, Matthan J, et al. UK Clinical Reasoning in Medical Education (CReME) consensus statement group. Consensus statement on the content of clinical reasoning curricula in undergraduate medical education. Med teach. 2021;43(2):152–159. doi: 10.1080/0142159X.2020.1842343. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 8.Lubarsky S, Dory V, Audétat M-C, Custers E, Charlin B. Using script theory to cultivate illness script formation and clinical reasoning in health professions education. Can Med Educ J. 2015;6(2):e61–e70. doi: 10.36834/cmej.36631. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 9.Redhana IW, Widiastari K, Samsudin A, Irwanto I. Which is more effective, a mind map or a concept map learning strategy? Cakrawala Pendidikan. 2021;40(2):520–531. doi: 10.21831/cp.v40i2.33031. [DOI] [Google Scholar]
  • 10.Goldman L, Schafer AI. Cecil: tratado de medicina interna. 24. Rio de Janeiro: Elsevier; 2014. ISBN: 9788595158931. [Google Scholar]
  • 11.Custers EJFM. Thirty years of illness scripts: Theoretical origins and practical applications. Med teach. 2015;37(5):457–462. doi: 10.3109/0142159X.2014.956052. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 12.Moghadami M, Amini M, Moghadami M, Dalal B, Charlin B. Teaching clinical reasoning to undergraduate medical students by illness script method: a randomized controlled trial. 87BMC Med Educ. 2021;21 doi: 10.1186/s12909-021-02522-0. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 13.Delavari S, Monajemi A, Baradaran HR, Myint PK, Yaghmae M, Arabshahi SKS. How to develop clinical reasoning in medical students and interns based on illness script theory: An experimental study. 9Med j Islam Repub Iran. 2020;34 doi: 10.34171/mjiri.34.9. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 14.Diemers AD, van de Wiel MWJ, Scherpbier AJJA, Baarveld F, Dolmans DHJM. Diagnostic reasoning and underlying knowledge of students with preclinical patient contacts in PBL. Med educ. 2015;49(12):1229–1238. doi: 10.1111/medu.12886. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 15.Keemink Y, Custers EJFM, van Dijk S, ten Cate O. Illness script development in pre-clinical education through case-based clinical reasoning training. Int J Med Educ.Journal of Medical Education. 2018;9:35–41. doi: 10.5116/ijme.5a5b.24a9. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 16.Kerins J, Smith SE, Stirling SA, Wakeling J, Tallentire VR. Transfer of training from an internal medicine boot camp to the workplace: enhancing and hindering factors. 485BMC Med Educ. 2021;21 doi: 10.1186/s12909-021-02911-5. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 17.Rivière E, Jaffrelot M, Jouquan J, Chiniara G. Debriefing for the Transfer of Learning: The Importance of Context. Acad Med. 2019;94(6):796–803. doi: 10.1097/ACM.0000000000002612. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 18.Chang B. Reflection in learning. Online Learning. 2019;23(1):95–110. ISSN: ISSN-2472-5749. [Google Scholar]
  • 19.Mamede S, van Gog T, Moura AS, Faria RMD, Peixoto JM, Rikers RMJP, et al. Reflection as a strategy to foster medical students’ acquisition of diagnostic competence. Med educ. 2012;46(5):464–472. doi: 10.1111/j.1365-2923.2012.04217.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 20.Wallace L, Raison N, Ghumman F, Moran A, Dasgupta P, Ahmed K. Cognitive training: How can it be adapted for surgical education? Surg. 2017;15(4):231–239. doi: 10.1016/j.surge.2016.08.003. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 21.Shafiei SB, Hussein AA, Guru KA. Cognitive learning and its future in urology. Curr opin urol. 2017;27(4):342–347. doi: 10.1097/MOU.0000000000000408. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 22.Kalyanasundaram M, Abraham SB, Ramachandran D, Jayaseelan V, Bazroy J, Singh Z, et al. Effectiveness of mind mapping technique in information retrieval among medical college students in Puducherry-A pilot study. Indian j. community med. 2017;42(1):19–23. doi: 10.4103/0970-0218.199793. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 23.Huslig MA, Emily Vardell E. ClinicalKey 2.0: Upgrades in a Point-of-Care Search Engine. Medical Reference Services Quarterly. 2015;34(3):343–352. doi: 10.1080/02763869.2015.1052696. ISSN 0276-3869 (Print); ISSN 1540-9567 (Online) [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 24.Abdulnour RE, Parsons AS, Muller D, Drazen J, Rubin EJ, Rencic J. Deliberate Practice at the Virtual Bedside to Improve Clinical Reasoning. N Engl J Med. 2022;386(20):1946–1947. doi: 10.1056/NEJMe2204540. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 25.Paciente 360. São Paulo: Paciente 360; [cited 25 julho 2022]. Internet. https://www.paciente360.com.br/ [Google Scholar]
Arq Bras Cardiol. 2022 Nov 9;119(5 Suppl 1):14–21. [Article in English]

Teaching of Clinical Reasoning Guided by Illness Script Theory

Juliana de Cássia Vaz Oliveira 1, Aline Barbosa Peixoto 1, Gustavo Eugênio Martins Marinho 2, José Maria Peixoto 1

Abstract

Background

Teaching of clinical reasoning (CR) can be facilitated by educational strategies guided by illness script theory.

Objective

To evaluate the effects of an educational strategy guided by illness script theory on the diagnostic accuracy of chest pain in medical students.

Methods

Experimental study in 3 phases, with 18 third-year medical students completing phase 3. Phases 1 and 2 had 27 students. In phase 1, each participant solved 8 clinical cases (6 of chest pain and 2 distractors). In phase 2, participants were divided into 2 groups, which distinctly trained 3 of the chest pain diagnoses from phase 1. In phase 3, after 1 week, each participant solved 8 new cases, with the same diagnoses as phase 1. Case resolution time and diagnostic accuracy were evaluated. The significance level adopted for statistical analysis was p < 0.05.

Results

In phase 3, both groups showed improved diagnostic accuracy and reduced case resolution time for the trained diagnoses, with no transfer of learning. For these diagnoses, the diagnostic accuracy scores in phases 1 and 3 were: group 1 = 1.00, IQR [0.00 to 1.00] versus 2.00, IQR [2.00 to 2.50], p = 0.017 and group 2 = 1.00, IQR [0.66 to 1.17] versus 3.00, IQR [1.33 to 3.00], p = 0.006. Case resolution times in seconds were: group 1: 485, IQR [450 to 583] versus 318, IQR [284 to 418], p = 0.027 and group 2: 655, IQR [543 to 740] versus 408, IQR [337 to 569], p = 0.010.

Conclusion

The proposed strategy seems to contribute to improved diagnostic accuracy, and it may be considered for teaching CR.

Keywords: Cardiovascular Diseases; Education,Medical; Learning; Decision Making; Clinical Decision Making; Students, Medical

Introduction

Clinical reasoning (CR) is a determining element of professional competence.1 During the undergraduate course, it is not possible to control the variability of clinical cases that students will face or the teaching methods of CR.2 It is believed that students should learn to distinguish more than 700 types of illnesses.3 CR depends on the level of specific knowledge organized as illness scripts in long-term memory.4

Illness scripts are a system of concepts that organize knowledge in relation to a diagnosis. Faced with a clinical case, illness scripts are activated in an attempt to relate them to the current case. For routine diagnoses, the process occurs automatically, with good accuracy and little cognitive effort. Faced with uncommon diseases, there will be greater mental effort, as the information will be evaluated individually. Diagnostic expertise is related to the variability and quality of illness scripts acquired.1

The formation of illness scripts occurs in stages. Initially, students learn specific knowledge about illnesses.4 When initiating care activities, they begin to relate clinical manifestations to biomedical knowledge, which will with practice be “encapsulated” in patterns organized as illness scripts.4 - 7 Strategies for the development of illness scripts have been studied, such as structured reflection, self-explanation, agreement scripts, study of example cases, and others.5 Studies on the effectiveness of these interventions are limited, and there is still no standardization for teaching CR.6 , 7

Given that strategies guided by illness script theory contribute to the development of CR,8 this study evaluated a methodology that sought to imitate the stages of illness script development. The study also tested whether training for illnesses that share clinical presentations would improve diagnostic accuracy for illnesses with the same manifestation that were not trained.

Methods

This was an experimental study with 3 phases ( Figure 1 ). Students from the fifth period of Medicine at the UNIFENAS University in Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil (80 students) were invited in the second semester of 2017, at the end of the Pediatrics unit, before starting the Cardiology, Pulmonology, and Gastroenterology units. These students were chosen because they had not yet been exposed to knowledge of the illnesses that would be part of the study. The study included students who signed the free and informed consent form, who participated in all phases of the study, and who had not completed the fifth period. They were guaranteed confidentiality of information.

Figure 1. Study design.

Figure 1

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Source: Designed by the authors. Note: AD: aortic dissection; FICF: free and informed consent form; GER: gastroesophageal reflux; HZ: herpes zoster; MI: myocardial infarction; PER: pericarditis; PTE: pulmonary thromboembolism.

Instructional methodology

With the objective of reproducing the stages of development of illness scripts, it was postulated that students should initially be exposed to the specific knowledge of the illnesses that would be part of the study: epidemiology, pathophysiology, clinical manifestations, and clinical workup. Subsequently, through structured reflection, they would contrast their discriminatory characteristics.2 Afterwards, they would practice exercises to identify, associate, and categorize the illnesses. Finally, they would organize the concepts studied into mind maps.9

Instruments

The study used 2 sets of 8 clinical cases, one for phase 1 and another for phase 3. The cases were presented in brochures in a variable sequence to avoid presentation bias. The material contained instructions and an example case. The cases addressed 6 diagnoses of chest pain, containing approximately 250 words that informed the clinical history, physical examination, and clinical workup for the following diseases: myocardial infarction (MI), aortic dissection (AD), gastroesophageal reflux (GER), pericarditis (PER), herpes zoster (HZ), and pulmonary thromboembolism (PTE). The cases were elaborated based on real cases, and they were validated by 3 experts. Two diagnoses that were not part of the study were inserted to reduce the effect of recurrence of clinical presentation (pyelonephritis and meningitis in phase 1; sinusitis and nephrotic syndrome in phase 3).

Procedures

Participants’ self-assessment of prior knowledge

After signing the free and informed consent form and answering the sociodemographic questionnaire, participants completed a self-assessment of their knowledge of the illnesses in the study using a 5-point scale, in which 1 = I have never studied or seen patients with this illness and 5 = I have studied or frequently seen patients with this illness. In this instrument, the illnesses in the study were listed among others, to avoid association with the diagnoses that would be used.

Phase 1 (initial assessment)

In this phase, after reading each case, the students freely provided 1 main diagnosis and 2 differential diagnoses. Before beginning to solve each case, they were instructed to write down the numbers that appeared on a stopwatch projected at the front of the room and, at the end, write down the numbers on the stopwatch again. In this manner, case resolution times (CRT) were measured.

Phase 2 (training)

Students were randomly divided into group 1 (G1) and group 2 (G2), sequentially selecting the first and last student from the attendance list. The groups were allocated in separate rooms, where G1 trained diagnoses of PER, PTE, and HZ, and G2 trained MI, AD, and GER.

Individual study (duration: 60 minutes)

Initially, students were exposed to the components of the illness scripts for the diagnoses that would be trained (epidemiology, pathophysiology, and clinical and laboratory manifestations), through individual study of a handout prepared by the researchers based on an internal medicine book.10

Structured reflection (duration: 60 minutes)

Following individual study, the students compared the studied illnesses using structured reflection. To do this, they received a chart where they had to identify the discriminatory factors of these illnesses, using the information from the handout, which could be consulted. The students were instructed to fill in the table horizontally, favoring comparison of the illnesses ( Chart 1 ).

Chart 1. Structured reflection exercise.
Defining and discriminatory factors Illness 1 Illness 2 Illness 3
Epidemiology      
Clinical history      
Physical examination      
Physiopathology      
Complementary exams      
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Source: Designed by the authors.

Identification and association exercises (duration: 60 minutes)

Subsequently, the students received material that randomly presented the elements of the illness scripts of the diagnoses studied. They were instructed to indicate, in a reserved space, to which diagnosis(es) each piece of data was related. Intentionally, data that did not belong to the illnesses studied were included ( Chart 2 ).

Chart 2. Identification and association exercises referring to the epidemiology for the illnesses thromboembolism, herpes zoster, and pericarditis.
Common in hospitalized patients [___, ___,___] Chronic obstructive pulmonary disease [___, ___,___]
Related to aging [___, ___,___] Exposure to the sun [___, ___,___]
Benign illness [___, ___,___] Common after orthopedic surgery [___, ___,___]
Contact with water from a river [___, ___,___] AIDS [___, ___,___]
Arterial hypertension [___, ___,___] Cause of great morbidity [___, ___,___]
Suffering from pain [___, ___,___] Contraceptive use [___, ___,___]
Self-limited disease [___, ___,___] Extended travel [___, ___,___]
Cause of death on admission [___, ___,___] Recurrence is not common [___, ___,___]
Common in young adults [___, ___,___] Obesity [___, ___,___]
Stroke [___, ___,___] May occur do to non-viral illness [___, ___,___]
Ingrown nail [___, ___,___] Complication in patients with cancer [___, ___,___]
Common during the postoperative period [___, ___,___] Related to viral infection [___, ___,___]
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Source: Designed by the authors. Note: Students were instructed to write, in front of each piece of data, the letter(s) corresponding to the illness(es) to which they relate. In this case: H: herpes zoster; P: pericarditis; T: thromboembolism.

Mind maps (duration: 60 minutes)

In this phase, students constructed mind maps for the trained illnesses. In the center of the map, the diagnosis was placed, and, from that point, branches corresponding to the elements of the illness scripts were developed. In each branch, there was an area where students should describe the characteristics related to the diagnosis ( Figure 2 ).

Figure 2. Mind map for diagnosis of pulmonary thromboembolism.

Figure 2

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Source: Designed by the authors.

Application to the resolution of clinical cases (duration: 60 minutes)

Finally, the students reviewed the vignettes from phase 1, again providing the main and differential diagnoses. The study materials could be consulted.

Phase 3 (late assessment)

After 1 week, participants resolved 8 new cases, with the diagnoses from phase 1 and 2 new distractors. After reading each vignette, they provided 1 main diagnosis and 2 differential diagnoses. The CRT was measured using the same procedure as phase 1.

Ethical aspects

This study received approval from the Research Ethics Committee of UNIFENAS, under opinion number: 1.877.200 (CAAE: 60865316.8.0000.5143).

Data analysis

Scoring of the answers

To measure diagnostic accuracy, the main diagnoses provided in phases 1 and 3 were listed and scored independently by 3 clinicians. A 3-point system assigned scores as follows: 1 point for correct diagnosis; 0.5 points if the diagnosis was not listed, but a component was mentioned (e.g., ischemia in a case of MI); and 0 points for incorrect diagnosis.

Statistical analysis

For each participant, the average score for each diagnosis was calculated, obtaining 2 variables: diagnostic accuracy in phases 1 and 3. As the groups worked on different diagnoses, analysis was carried out by blocks of illnesses: block 1 (HZ, PTE, and PER), block 2 (MI, GER, and AD), and block 3 (HZ, PTE, PER, MI, GER, and AD). Categorical variables are presented as numbers and percentages. Continuous variables without normal distribution are presented as median and interquartile range (IQR). To verify the normality of the data, the Shapiro-Wilk test was used. Since the normality of the data was not confirmed, the non-parametric Mann-Whitney tests for independent samples and the Wilcoxon tests for paired samples were used. Comparison of participants in terms of age and self-assessment of prior knowledge was performed using the Mann-Whitney test; comparison in terms of sex used Fisher’s exact test. To assess the effect of the intervention in each group, the Mann-Whitney test was used. The effectiveness of the proposed strategy in relation to the scores between the phases was evaluated using the Wilcoxon test. Results with probability of significance < 5% were considered significant. Statistical analysis was performed using SPSS software, version 17.0.

Results

Sociodemographic characteristics

Initially, 27 students volunteered in the study. In phase 2, 13 students were allocated to G1 and 14 to G2. For phase 3, 18 students returned, constituting the group considered for data analysis, with 7 students from G1 and 11 from G2. The median age in years was similar between the groups: G1 = 21, IQR [20 to 26] versus G2 = 21, IQR [20 to 60]; p = 0.96. G1 included 5 women (71.4%), and G2 included 6 (60%); p = 1.00. The medians for self-assessment of prior knowledge did not differ between groups: G1 = 2.67, IQR [1.83 to 3.00] and G2 = 3.00, IQR [2.50 to 3.67]; p = 0.24.

Diagnostic accuracy in phase 1

There was no difference between the median scores obtained between the groups in relation to each of the blocks of illnesses in phase 1 ( Table 1 ).

Table 1. Comparative analysis of diagnostic accuracy between groups 1 and 2, by phase and block of illnesses.

Blocks of illnesses and phase Group 1 (n=7) Group 2 (n=11) p
Phase 1 Diagnostic accuracy Diagnostic accuracy
Block 1 HZ, PTE, PER 1.00 [0.00-1.00] 1.00 [0.00-1.00] 0.961
Block 2 MI, GER, AD 1.00 [0.33-1.83] 1.00 [0.66-1.17] 0.747
Block 3 HZ, PTE, PER, MI, GER, AD 1.83 [1.00-2.00] 1.66 [1.00-3.00] 0.819
Phase 3 Diagnostic accuracy Diagnostic accuracy  
Block 1 HZ, PTE, PER 2.00 [2.00-2.50] 1.00 [0.00-1.00] 0.004
Block 2 MI, GER, AD 1.00 [1.00-2.83] 3.00 [1.33-3.00] 0.041
Block 3 HZ, PTE, PER, MI, GER, AD 3.00 [2.00-4.83] 4.00 [1.33-4.00] 0.791
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Source: Study data. Note: Database: 18 students; p: Mann-Whitney test; numerical variables: median [interquartile range]; AD: aortic dissection; GER: gastroesophageal reflux; HZ: herpes zoster; MI: myocardial infarction; n: number of students; PER: pericarditis; PTE: pulmonary thromboembolism; score variation: blocks 1 and 2 (0 to 3); block 3 (0 to 6).

Diagnostic accuracy in phase 3

Table 1 shows that differences were observed between groups regarding the diagnostic accuracy score obtained in phase 3. G1, which trained the illnesses in block 1, obtained a higher score for these cases in phase 3, compared to G2. The opposite occurred in G2, which trained the diseases in block 2. For block 3, there was no difference between groups.

When analyzing the diagnostic accuracy between phases 1 and 3 by group and block of illnesses ( Table 2 ), in G1, the median for diagnoses in block 1 was higher in phase 3, with no difference in block 2. In G2, the median for diagnoses in block 2 was higher in phase 3, with no difference in block 1.

Table 2. Comparative analysis of diagnostic accuracy between phases 1 and 3, by group and block of illnesses.

Blocks of illnesses by group Phase 1 Phase 3 p
Phase 1 Diagnostic accuracy Diagnostic accuracy
Group 1 (n=7)      
Block 1 HZ, PTE, PER 1.00 [0.00-1.00] 2.00 [2.00-2.50] 0.017
Block 2 MI, GER, AD 1.00 [0.33-1.83] 1.00 [1.00-2.83] 0.450
Block 3 HZ, PTE, PER, MI, GER, AD 1.83 [1.00-2.00] 3.00 [2.00-4.83] 0.027
Group 2 (n=11) Diagnostic accuracy Diagnostic accuracy  
Block 1 HZ, PTE, PER 1.00 [0.00-1.00] 1.00 [0.00-1.00] 0.854
Block 2 MI, GER, AD 1.00 [0.66-1.17] 3.00 [1.33-3.00] 0.006
Block 3 HZ, PTE, PER, MI, GER, AD 1.66 [1.00-3.00] 4.00 [1.33-4.00] 0.006
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Source: Study data. Note: Database: 18 students; p: Wilcoxon test; numerical variables: median [interquartile range]; AD: aortic dissection; GER: gastroesophageal reflux; HZ: herpes zoster; MI: myocardial infarction; n: number of students; PER: pericarditis; PTE: pulmonary thromboembolism; score variation: blocks 1 and 2 (0 to 3); block 3 (0 to 6).

Case resolution time

Table 3 shows that, in G1, which trained the cases in block 1, there was a reduction in the CRT for all blocks in phase 3. In G2, which trained the cases in block 2, there was a reduction in the CRT for blocks 2 and 3 in phase 3.

Table 3. Time spent solving the cases between study phase, by group and block of illnesses.

Blocks of illnesses by group Phase 1 Phase 3 p
Group 1 (n=6) Time in seconds Time in seconds
Block 1 HZ, PTE, PER 485 [450-583] 318 [284-418] 0.027
Block 2 MI, GER, AD 558 [400-1,067] 495 [181-646] 0.046
Block 3 HZ, PTE, PER, MI, GER, AD 1,059 [874-1,744] 812 [466-1,064] 0.028
Group 2 (n=11) Time in seconds Time in seconds  
Block 1 HZ, PTE, PER 501 [485-588] 421 [290-576] 0.328
Block 2 MI, GER, AD 655 [543-740] 408 [337-569] 0.010
Block 3 HZ, PTE, PER, MI, GER, AD 1,131 [1,020-1,317] 872 [698-1,062] 0.026
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Source: Study data. Database: 17 students (1 case without information); p: Wilcoxon test; numerical variables: median in seconds [interquartile range]; AD: aortic dissection; GER: gastroesophageal reflux; HZ: herpes zoster; MI: myocardial infarction; n: number of students; PER: pericarditis; PTE: pulmonary thromboembolism.

Discussion

This study evaluated the effect of an instructional approach guided by illness script theory on diagnostic accuracy for cases of chest pain, in medical students. The results confirmed that the methodology improved the students’ diagnostic accuracy and decreased the CRT, suggesting acquisition of mental representation for the illnesses trained, in accordance with illness script theory.11 However, transfer of learning to a group of illnesses with the same clinical presentation that were not trained was not confirmed.

Other studies have been guided by illness script theory; however, this is one of the first to imitate the stages of its development. Moghadami et al.12 compared the teaching of CR, guided by illness scripts, to the traditional teaching of fourth-year students. The intervention group, after reading a clinical case, was instructed to identify the mental representation of the problem and compare the components of the illness script for 3 differential diagnoses, while the control group attended a lecture on the illnesses in the study and had a small-group discussion. The activity lasted 7 hours, and they found that both groups improved diagnostic accuracy, but the intervention group outperformed the control.

In our study, the participants were less experienced; they were in the beginning of the third year of studies, and they had not started the clinical cycle. It would probably be difficult for these students to identify the mental representation of a problem, as this requires inference abilities and, therefore, greater knowledge about illnesses. Perhaps, in a pre-clinical phase, a methodology that guides cognitive operations for the elaboration of the illness script would be more adequate, and one guided for mental representation of problems could be implemented in subsequent years. These questions may be evaluated in future studies.

In another study guided by illness script theory,13 15 fourth-year and 12 sixth-year medical students participated in a class on illness script theory. Subsequently, the fourth-year students, after reading clinical cases that shared differential diagnoses, informed the common and discriminatory clinical characteristics of each case. Sixth-year students were asked to inform 2 diagnoses, the clinical characteristics of the diagnoses, and the degree of prediction of the clinical characteristics informed. Students received feedback during the activity, which lasted 3 hours.

The results showed that there was an improvement in the ability of sixth-year students to identify new clinical characteristics of the illnesses, with no improvement in diagnostic accuracy and recognition of discriminatory clinical characteristics. Among the fourth-year students, the activity did not demonstrate any benefit.13 Unlike our study, the activity was aimed at identifying the clinical characteristics of the diseases, with improved diagnostic accuracy in more advanced students. Perhaps, for less experienced students, a methodology that provides more support, such as the one developed in our study, would have more impact. These considerations may be evaluated in future studies.

Other studies not guided by illness script theory obtained satisfactory results, such as the one carried out by Diemers et al.14 who developed a CR course that lasted 10 weeks. In this study, the students explained the pathophysiology aloud, while analyzing 4 cases (2 from the course and 2 from a transfer). Similar to our findings, an improvement in the students’ diagnostic accuracy was observed, with a reduction in CRT, but the learning was not transferred to cases that were not trained. An advantage of the strategy proposed in the present study is the maximum duration of 5 hours, making it feasible in educational environments.

Keemink et al.15 investigated the transfer of learning of CR in a course based on clinical cases. After explaining aloud the pathophysiology, predisposing factors, clinical characteristics, workup, and management of 15 diseases (5 from the course), the students analyzed 12 clinical vignettes, 4 with diagnoses trained in the course. Similar to our data, there was an improvement in diagnostic accuracy only for the illnesses that were trained. The debate about the transfer of learning from one context to another is not new.16 Transfer of learning is understood to refer to the use of learned abilities to a new situation, which requires the recontextualization of knowledge. This is one of the final stages of learning.17

As mentioned, CR occurs through the recognition of illness scripts, which contain the discriminatory clinical characteristics of the diseases.4 Studies on analogical transfer suggest that clinical characteristics have both superficial and profound elements. The profound elements relate to the rules that determine a diagnosis, and the superficial elements to the clinical manifestations. For transfer of learning, it is necessary to identify the profound elements; however, the superficial ones are the most noticeable.17 In our study, this fact may have prevented the transfer of learning to illnesses that were not trained, because, although they share clinical manifestations, the diagnoses had different clinical characteristics in relation to epidemiology, pathophysiology, and workup. Therefore, the students were not able to arrive at a correct diagnosis, because the specific (in-depth) knowledge of these illnesses was not available. In Medicine, there is no general ability to solve all tasks, given that they have specific contents.17

To reproduce the stages of illness script development, this study used suggested educational strategies for teaching CR.5 Structured reflection is based on experiential learning that involves perception, description, analysis, and synthesis. It requires that students intentionally search for evidence that supports their learning.18 In teaching CR, structured reflection favors the comparison of disease characteristics, contributing to the acquisition of mental representation of them.19 Another strategy used was cognitive training, which aimed to exercise some thinking skills,20 , 21 such as attention, perception, coding, memory, reasoning, and creativity. Favorable results like this methodology have already been reported for surgical abilities.20 , 21 This is one of the first studies to use this methodology in teaching CR, an area that warrants further investigation.

In the end, the students constructed mind maps of the trained diagnoses, which facilitate the visualization of how the information is related, improving memorization of the content.9 Kalyanasundaram et al.22 demonstrated that mind maps improve information recall 1 week after an instructional activity. Mind maps have been little tested in teaching of CR, but we believe that they may have favored the visualization of the mental representation of illnesses, since their construction considered the components of the illness script.

This study highlights the importance of a structured activity for the development of CR. The results are encouraging, as the literature emphasizes the need for real contact with patients to acquire the illness script.15 Our results have shown that, even before beginning clinical activities, students benefit from a CR program, which can serve as a bridge to the beginning of the clinical cycle.

The proposed methodology showed satisfactory results for the teaching of CR. It also allowed exercise of varied diagnoses and manipulation of the components of the illness scripts, which is a relevant fact for the acquisition of an illness script network.1 , 4 The activity has an appropriate duration for educational environments, and its incorporation into computing platforms would contribute to greater interaction and feedback. Initiatives with this aim have been developed, such as Clinical Key,23 NEJM Healer,24 and Paciente 360.25

This study has some limitations. This is the only study in this format, with a small number of participants in the final phase. As the study was designed to start before the specialties units, the activities took place concurrently with the final exams in Pediatrics, which precede these units, and this contributed to sample loss. Thus, replication of this study with a greater number of participants would contribute to confirming the results. As the method was tested for the diagnosis of chest pain, it is necessary to evaluate its use for other conditions.

It is not possible to identify the contribution of each strategy used in an isolated manner. It could be argued that the improvement in performance was due to an overall effect of the effort invested in the activity, rather than a specific result attributed to the methodology. Although students dedicated effort to the activity, what matters is that the skill for which they were trained was acquired and that the format may be more attractive in relation to commonly used traditional methods. Work with clinical cases is representative of students’ future practice, and it may favor the development of CR. The feedback received from students was stimulating, as they requested new sessions for other diagnoses.

Conclusion

The proposed instructional approach improved students’ diagnostic accuracy for chest pain. However, the improvement occurred only for the illnesses trained, and transfer of learning was not observed. The strategy is easy to implement, and it can be considered for the development of CR.

Acknowledgements

The authors would like to thank the Master’s Program in Health Teaching at the José do Rosário Vellano University, for the support received to conduct this study and for believing in and encouraging research in health education. Special thanks to the students of UNIFENAS, Belo Horizonte for collaborating in the development of this study.

Study Association

This article is part of the thesis of master submitted by uliana de Cássia Vaz Oliveira pela, from Universidade José do Rosário Vellano, Campus Belo Horizonte - Minas Gerais.

Sources of Funding: There were no external funding sources for this study.

Articles from Arquivos Brasileiros de Cardiologia are provided here courtesy of Sociedade Brasileira de Cardiologia

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