挿入操作の定量的評価とその教育への応用

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K14096
• Research Institution: Tokyo University of Technology
• Principal Investigator: 加納 敬 東京工科大学, 医療保健学部, 助教 (10770224)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 挿入操作 / モーショントラッキング / 運動解析 / 教育工学

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、重要な医療手技である挿入操作を定量的に評価し、正しい操作を見出すことで適正な操作を未熟者に伝え、指導することにある。挿入操作の具体的な手技は血液透析治療における血管穿刺と人工呼吸管理中の気管内吸引である。
2022年度は、血管穿刺においてこれまで取り組んできた運動センサおよび、動画像撮影によるモーショントラッキングに加えて、血管に針が到達したか正確に時間を捉えるため、穿刺トレーニングシミュレータの模擬血管内圧測定装置の開発を試みた。圧力トランスデューサおよび特注の圧力計用アンプ、ADコンバータによって模擬血管内圧測定のシステムを構築し、針の刺入した時の内圧変化およびタイミングを測定できるよう試みた。2023年度はモーショントラッキングと時間同期を図り、針の刺入タイミングから穿刺動作の特徴として解析を進める予定である。
気管内吸引操作(以下、操作)においては、動作解析によって経験者と未経験者の差を見出し、操作の指導法に改善の余地を明らかにした。この内容を原著論文として投稿し、受理された。この知見を参考に、正しい操作の指導法を構築し、改善点を見出す。操作は一時的に人工呼吸器を外し、肺機能維持を目的に痰などの分泌物を取り除く必要があるため、短時間で正確な操作が必要である。そのため、挿入準備時の姿勢変化やカテーテル挿入時のパワーを可視化し、リアルタイムで学修者に指導するシステム構築を図ることを検討している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2022年度の研究進捗が遅れた理由として、模擬血管内圧測定のシステム構築に時間を要したためである。さらにモーショントラッキングとの時間同期についても調整中であるため、解析用PCの計上し、実験効率を向上させる予定である。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の方向性として大きな変更点はない。
2023年度では、血管穿刺において模擬血管内圧測定のシステムとモーショントラッキングの時間同期から、針刺入時の動作解析で経験者と未経験者の特徴を見出す。
また、気管内吸引操作では、これまでの知見を基に指導法の改善とその効果、有用性を実験する予定である。

Causes of Carryover

2020年度に計上予定であった高画素高速カメラを多方面から撮影、分析するのに安価なGoProHERO9に変更したため、差額が生じている。旅費等については、予定していた学会の変更が生じたため、これまで未使用額が繰り越されている。
2023年度の予算使用計画として、運動センサのユーザビリティ検証のため手首装着腕時計型センサ(Garmin社製)、動作解析用PCを計上する。その他の項目として、英文校正および論文掲載費として使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] 気管内吸引操作の量的評価 -手首装着型３軸加速度センサの応用- (2022)
  • Author(s): 加納 敬, 武田 朴, 伊藤 奈々, 島峰 徹也, 笠井 亮佑, 上條 史記, 荻野 稔, 日向 奈惠, 松下 宗一郎, 田仲 浩平, 篠原 一彦
  • Journal Title: 医療機器学 Volume: 92 Pages: 255～262
  • DOI: 10.4286/jjmi.92.255
  • Peer Reviewed