手術中の医療者の疲労，ストレスの客観的評価，リアルタイム測定法の研究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293158
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 藤原 道隆 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院准教授 (70378222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小寺 泰弘 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10345879) ; 森 健策 名古屋大学, 情報連携統括本部, 教授 (10293664) ; 安田 あゆ子 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (30402613) ; 田中 千恵 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (50589786) ; 荒田 純平 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 准教授 (40377586) ; 田中 由浩 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90432286)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 医療の質 / 手術室医療安全

Research Abstract

手術中の術者の疲労やストレスが医療の質や安全に与える影響は少なくないが，最近増加している低侵襲手術では，患者にはやさしい反面，術者には逆に負担が大きいと言われている．術者の疲労やストレス状況の評価に関してはごく限られた知見しか得られていない．本研究は，手術スタッフの生体情報，動作，音声を測定，解析し，手術進行状況と対比して疲労やストレスを客観的に測定する方法について検討するものである．
これまでに，手術遂行に比較的支障が無い，循環系，発汗系の連続測定を行い，一部データを手術進行状況と対比検討した．循環系は従来からある程度検討されてきた項目であるが，これまでの結果を見る限りでは手術を通じて大きな変化が無く，疲労などの指標としての意義はまだ不明である．発汗量は，測定システムの安定化が課題であった．改良型測定装置を導入し，測定不能や異常データが記録される時間帯が生じる，長時間測定するとシステム不良をおこすなどの問題点は依然残るが，ある程度の測定を行いデータを収集した．得られたデータに関しては，手術進行状況，記録ビデオの対比も開始したが，循環系に比して細かな変動が認められ，イベントによっては発汗量の増加が認められた．ただ，手術状況との関連づけについてはさらなる検討を要する．音声に関しては，音圧，音声周波数を解析する方法を作成した．疲労などを反映する可能性があり，かつ測定，処理しやすい指標として音圧と周波数を用いることにした．取得音声データを音圧閾値処理，FIRフィルタを使用したフィルタリングを行い，1秒程度の計測ウインドウ 内で，最大の音圧 (振幅) ，ウインドウ内の周波数データに対し高速Fourier変換 (FFT) を行い，最大振幅の周波数を求め，音圧，音声周波数の時系列データを作成するシステムとした．測定を手術室で行えるようにWindows上で作動するソフトウェア化した．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

循環，発汗量測定に関しては，概ね予定通りの進行状況である．発汗量は，前述のように測定システムの安定化が課題であり，改良型を導入した．特注した改良型の納品が平成26年1月にずれこんだため，本年度内のデータ集積期間が短くなり，ひきつづき平成26年度も測定が必要であるが，測定分に関してはビデオの対比も開始し，できるだけ遅れを取り戻すようにした．音声測定は，音声を時系列で解析できるデータ化する必要があるが，上述のようにシステムの大まかなところは作成された．ただ，まだ試作なので長時間の連続測定が可能なように改良する必要があり，実際の測定を行いながら作り込むことになる．平成25年度中に測定にとりかかる予定であったが，手術室で測定できるようにWindows PC上で動作させるところまで至らなかったので，若干予定より遅れている．動作測定に関しては，測定系の開発がむずかしく，当初の構想のようにシステムを作り込めていない．また，他項目のセンサーを装着した上で，マーカーも装着すると手術遂行の支障を来す懸念があり，手術安全を損なわずに測定できるシステムの確立が倫理委員会からも指摘されており，平成25年度は具体的な測定系の確立に至らなかった．

Strategy for Future Research Activity

動作系測定システムの確立が遅れており，実際，動作系データを検討しやすい時系列データにすることがむずかしいため，これに関しては引き続き検討することにして，測定系が確立，ないしほぼ確立した循環系，発汗，音声の測定を先行させて，手術進行状況と対比，検討しこれらのパラメータの意義を検討していく予定である．
発汗量測定に関しては，前述のような長時間測定でみられるシステム不良の改善をひきつづき行う．音声系は，短時間の試用においてデータが取得できるのを確認したが，平成26年度においては，実際の手術における長時間測定を行いながら，並行して計測システムの改良を進めていく予定である．平成26年度は，得られた時系列データと手術状況の関連づけを検討し，術者の疲労，ストレスを評価できるかどうか研究するとともに，動作系データが時系列データ化できるかどうかもひきつづき検討して測定システムを確立させたい．平成27年度には，各パラメータにより術者の状態を総合的に評価するように総括し，得られた評価を手術時にfeedbackするシステムの検討を行う．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

動作測定システムの開発が遅れたため，測定システムに必要な物品，同システムをWindow上で動かすソフトウェアの外注費の約200万円の使用が平成26年度にずれこんだ．
平成26年度中に，動作測定システムを完成させ，必要物品，ソフトウェア外注費などに200万余必要となる見込みである．