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2015 Fiscal Year Annual Research Report

体外循環装置操作の臨床経験を定量化する新しい仮想患者シミュレーションモデルの開発

Research Project

Project/Area Number 25460642
Research InstitutionHiroshima International University

Principal Investigator

二宮 伸治  広島国際大学, 保健医療学部, 教授 (60237774)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒崎 達也  広島大学, 大学病院, 講師 (40448270)
戸梶 めぐみ  広島工業大学, その他部局等, 助教 (10709108)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords医学シミュレーション教育 / 体外循環技術 / 人工心肺シミュレータ / 透析教育シミュレータ / 仮想患者モデル / 医療安全 / 呼吸シミュレータ / 術野シミュレータ
Outline of Annual Research Achievements

臨床経験に基づく指導者の主観による患者の状態変化を仮想患者の生体パラメータとして定量化し再現する新しい数値モデルとパラメータ導出手法を構築、情報共有サーバによる共有を図り、さらに生命維持装置の安全操作のための教育に応用した。指導者の意図する血行動態を設定できる病態エンコーダシステムおよび手術室における情報収集システムを開発し、臨床経験者の経験を患者状態として再現できる汎用性の高いシミュレーションモデルを実現できる可能性が示唆された。呼吸器シミュレーションモデルを導入した結果、統合的な手術室シミュレーショントレーニング環境を実現する基盤を構築することができた。本研究の成果を応用するにあたり、血液回路の状態変化において操作者の視認による早期検知が重要とされている回路内凝固をシミュレーション上でリアルに再現する手段として、血液回路内でPVAの架橋反応を電気化学的に促進させることで任意の箇所に擬似血栓を生成させる方法を開発し、人工心肺回路および透析回路においてその効果を確認した。さらに、本研究による仮想患者シミュレーションモデルを、広島大学病院に設置された体外循環装置操作訓練用シミュレーション装置(MERA-CPB Workshop)に導入し、PCPS、ECMO、人工呼吸器等の呼吸補助・補助循環装置の操作トレーニングへ同じ手法を適用することができた。また、臨床で課題となっている気泡混入および脱血不良を分別して検知できる新しい警報システムの開発に本研究成果を応用し、その効果を検証した。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 遠心ポンプの有効トルク特性を用いたPCPS施行時の脱血不良・気泡早期検知システムの開発2016

    • Author(s)
      二宮大地,二宮伸治,黒崎達也,末田泰二郎
    • Journal Title

      医工学治療

      Volume: 28(2) Pages: 掲載予定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 基本操作手技習熟度の定量評価とチェックシートを用いたシナリオ達成度評価の関係性の検討2015

    • Author(s)
      小松真也、二宮伸治
    • Journal Title

      体外循環技術

      Volume: 42(4) Pages: 393-399

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A prototype of tracheal membrane model2016

    • Author(s)
      Noriyo Colley, Nozomi Takahashi, Shinji Ninomiya
    • Organizer
      A prototype of tracheal membrane model
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-01-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ステントグラフトの術前シミュレーションシステム2015

    • Author(s)
      黒崎達也,二宮伸治,末田泰二郎
    • Organizer
      第53回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-11-20
  • [Presentation] 体外循環教育のための病態を再現できる仮想患者モデルと術野・麻酔器シミュレーションの連動に関する検討2015

    • Author(s)
      二宮伸治, 山崎翔子, 田原整人、黒崎達也、末田泰二郎
    • Organizer
      第53回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-11-20
  • [Presentation] V-A ECMO施行時における脱血不良および気泡混入早期検知システムの可能性2015

    • Author(s)
      二宮大地,二宮伸治,黒崎達也,末田泰二郎
    • Organizer
      第41回日本体外循環技術医学会大会
    • Place of Presentation
      兵庫
    • Year and Date
      2015-10-16
  • [Remarks] 体外循環シミュレーション研究会 ECCSIM-FRIENDSHIP

    • URL

      http://eccsim.kenkyuukai.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特願2015

    • Inventor(s)
      末田泰二郎、黒崎達也、二宮伸治
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人広島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-198677
    • Filing Date
      2015-09-25

URL: 

Published: 2017-01-06  

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