Development of a gas exchange performance management support system for the extracorporeal membrane oxygenation

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K21695
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 西垣 孝行 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 臨床工学技士 (20623408)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 補助循環 / ガスフラッシュ / PCPS / セーラムリーク / 人工肺 / 結露対策

Outline of Annual Research Achievements

（１）ガス吹送圧力を測定する安価で高精度なハードウェアの構築
当初の研究計画に従って、安価で小児領域でも使用できる高精度圧力測定ユニットを構築した。ガス交換性能管理支援システムの構成は、タブレットPCと高精度圧力測定ユニットを組み合わせ、コンパクトかつ臨床現場の利用シーンに合わせてユーザビリティーを改善した。臨床使用により目的とする測定精度を確認し、学会発表で報告した。
（２）臨床データを使用したソフトウェアの開発
研究計画とした４つのプログラム開発の中で、①ガス交換性能低下プログラムと②ガス吹送圧力上限警報プログラムを作成した。ガス吹送圧力のモニタリングにより、間接的に酸素と二酸化炭素のガス交換性能を推定できることを示唆した。今後2件の学会発表を予定している。残りの2つのプログラム開発（③血漿リーク定量評価プログラムと④操作支援プログラム）については、継続して臨床データの収集が必要であることが判明した。研究期間内に必要な症例数を確保できなかった理由は、倫理委員会による承認に時間を要したことが要因である。本研究の特徴として、生命維持装置である体外式心肺補助システムに対して工業用の圧力センサを使用する点と患者家族への代諾が必要になる点が上げられた。１度目の申請では、介入研究での申請を余儀なくされたが、患者家族への代諾が精神的な負担を助長させる可能性が認められ、最終的には例外的にオプトアウトによる観察研究で承認を得た。個人情報保護法が厳しくなる中、報告すべき貴重な事例として、倫理委員会の申請方法と課題について学会発表を行った。計画に遅れを生じたが、症例の蓄積後、残りのプログラムを開発する予定である。
その他、研究計画に遅れが生じた場合に予定していた本研究の人工肺ガス交換性能管理支援システムを利用した看護師や学生向けのVRを使ったリアルシミュレーション教育プログラムを作成した。