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Development of virtual patient module from Japan for standardization of simulation-based education in healthcare from Japan

Research Project

Project/Area Number 19H03877
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 58010:Medical management and medical sociology-related
Research InstitutionHiroshima International University

Principal Investigator

Ninomiya Shinji  広島国際大学, 保健医療学部, 教授 (60237774)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) コリー 紀代 (伊藤紀代)  北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (80431310)
徳嶺 朝子  近畿大学, 生物理工学部, 講師 (90435058)
黒崎 達也  広島大学, 病院(医), 准教授 (40448270)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywordsシミュレーション医療教育 / 医療技術教育 / 体外循環 / ECMO / 呼吸療法 / 穿刺シミュレータ / 仮想患者 / シミュレーション / 医療シミュレーション教育 / 臨床工学 / 体外循環技術 / 仮想患者モデル / 穿刺トレーニング / 患者シミュレータ / 仮想患者シミュレータ / 痰吸引トレーニング / 人工透析 / 人工呼吸器シミュレーション / 高機能仮想患者シミュレータ / 危機資源管理ドリル / 臨床工学教育 / 看護教育
Outline of Research at the Start

現在医学シミュレーションセンター等で使用されている多くの高機能患者シミュレータの市場は海外のメーカに独占されているため、国内で総合的なシミュレーション教育環境を構築するには莫大なコストが必要となり、インストラクター側に相当な負担を強いている。この現状を打開するため、本研究では生体の循環・呼吸・代謝・神経制御状態を再現する数値モデルを内蔵し、各種医療シミュレータが連携して統合的な教育環境を構築するために仕様が標準化されたインターフェースを持つ仮想患者モジュールを新規開発、公開共有する。

Outline of Final Research Achievements

In order to build an integrated educational environment in cooperation with various medical simulators, we aim to develop a system in which numerical models that reproduce the circulation, respiration, metabolism, and neural control states of virtual patients, organs, and surface modules are organically linked. I did.Therefore, we have developed a simple cardiac function control algorithm that reproduces hemodynamics, a surface and sensory organ module for puncture simulation, and a module that reproduces airway shape and spacing for airway management and catheter manipulation simulation. .. In addition, we have developed a virtual medical device module and a circulatory organ module for ventilator and ECMO operation training.
We have established the underlying elemental technologies for organically linked simulation modules used in critical resource management training in operating rooms and long-term care facilities.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、これまで形状のみを模擬した簡易的シミュレータが用いられていた気道管理、呼吸療法およびECMOトレーニングを対象として、生体反応を再現できる仮想患者シミュレーションのための形状、制御、センシングなどの基盤技術を構築した。
現在普及している高機能患者シミュレータでは、内部構造、生体反応のアルゴリズム等がブラックボックス化されているが、全てのシミュレーション医療教育分野で汎用的に使える、患者の生体反応を再現するための仮想患者シミュレーションの基盤技術が無償提供されることでシミュレーション医療教育環境の向上が期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Hemodialysis efficiency management from the viewpoint of blood removal pressure.2021

    • Author(s)
      Yu Kashima, Shinji Ninomiya
    • Journal Title

      Therapeutic apheresis and dialysis

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 152-159

    • DOI

      10.1111/1744-9987.13557

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      萬井 太規, コリー 紀代, 村田 恵理, 小水内 俊介, 二宮 伸治, 種田 健二, 大下 紘佳, 嶋 勇輔, 浅賀 忠義
    • Journal Title

      日本理学療法士協会

      Volume: 47 Suppl 1

    • NAID

      130008011007

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      Takaaki Yoshimura, Noriyo Colley, Shunsuke Komizunai, Shinji Ninomiya, Satoshi Kanai, Atsushi Konno, Koichi Yasuda, Hiroshi Taguchi, Takayuki Hashimoto, Shinichi Shimizu
    • Journal Title

      PloS one

      Volume: 16 Issue: 3 Pages: e0249010-e0249010

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0249010

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      コリー 紀代, 小水内 俊介, 金井 理, 井上 創造, 近野 敦, 中村 美鈴, 二宮 伸治
    • Journal Title

      人工呼吸

      Volume: 38 Pages: 152-168

    • NAID

      130008122181

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      体外循環技術

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      Volume: 33-Suppl 1 Pages: 148-148

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      Volume: 51 Pages: 78-78

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      Noriyo Colley, Hiroki Man, Shinji Ninomiya, Shunsuke Komizunai, Eri Murata, Hiroka Oshita, Kenji Taneda, Yusuke Shima, Tadayoshi Asaka
    • Journal Title

      J Med Biol Eng

      Volume: 24 Issue: 3 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1007/s40846-020-00521-y

    • NAID

      120007029082

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      羽原 詠治, 上杉 香鈴, 林田 知優, 北川 未空, 佐久田 朝音, 黒崎 達也, 二宮 伸治
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      第9回中四国臨床工学会
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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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