| 研究課題/領域番号 |
17H04425
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
コリー 紀代 (伊藤紀代) 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (80431310)
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| 研究分担者 |
金井 理 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90194878)
近野 敦 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90250688)
二宮 伸治 広島国際大学, 保健医療学部, 教授 (60237774)
浅賀 忠義 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (60241387)
中村 美鈴 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (10320772)
井上 創造 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (90346825)
村田 恵理 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (70738476)
小水内 俊介 北海道大学, 情報科学研究科, 助教 (40708004)
萬井 太規 北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (10765514)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 気管内吸引 / センサ付き気道モデル / 生体反応 / ３D患者モデル / プロジェクションマッピング |
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| 研究実績の概要 |
平成30年度の目標として,以下を挙げていた.
1)生体反応の呈示にProjection Mappingを用いた気管内吸引用シミュレーターの開発：①患者マネキンに投影する生体反応の3Dコンテンツの制作：頭胸部マネキン上に，プロジェクターで投影する3Dコンテンツを制作する．制作するコンテンツは，患者の生体反応（紅潮,血色不良,口唇チアノーゼ等）に加え，徐脈やSpO2の変化をパルスオキシメーターの3Dコンテンツ上で表示する．コンテンツは３D制作ソフトを用いて制作する．②気道粘膜接触検知システムの開発：粘膜-カテーテル電極間のインピーダンスとコンデンサの直列回路をNE555に接続し，無安定マルチバイブレータとすることでインピーダンスに対応した周波数のパルス電圧を発生させる．このパルスをArduinoでカウントし，接触時間を積算すると同時に，接触状態のデータを解析する．
上記①、②を統合し,気管カニューレ先端の荷重や位置により,プロジェクションマッピングで表示される患者モデルの苦痛表情と咳嗽音を提示する機能を追加し,タブレット上に酸素飽和度と脈拍数を表示する模擬パルスオキシメータを加えた,より実践的な気管内吸引シミュレータを開発できた.
２）気管内吸引時に想定される緊急時シナリオの作成と,３）緊急時シナリオにおける看護師と学生の視線と動作の計測による教育効果の評価に関しては,気管内吸引後の生体反応全てを提示することで学習者が混乱し,学習意欲を喪失するリスクを懸念し,最も頻度が高いと考えられる吸引後の「酸素飽和度の低下」と「脈拍上昇」を緊急時シナリオとして提示し,看護師9名と学生13名の視線と動作のデータを解析中である.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初の開発予定であったシミュレータの機能として,１）吸引カテーテルの過挿入をセンサーで検知,２）吸引時間延長による顔色不良,酸素飽和度の低下等の再現,３）カテーテルの誤操作による気道粘膜出血の再現,４）カテーテル刺激による咳嗽反応,嘔吐反射,迷走神経刺激反射等の生体反応を再現,５）気道の長さ,細さを調節可能,という5つを挙げていた.このうち,１）２）４）の咳嗽反応,５）についてはすでに開発が終了している.また,シミュレーション教育における評価方法の開発も順調である.
加えて,看護師と学生のカテーテル操作をモーションキャプチャーで計測し,吸痰量と効率的なカテーテル操作方法の解明する計画についても当初予定より進んでいる.
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| 今後の研究の推進方策 |
現在のセンサ付き気道モデルが筒状であるため,左右の気管支をつけて二股にするなど解剖学的により忠実な気道モデルの開発を目指す.また,プロジェクションマッピングによる表情変化に関しては,気道モデルから得られた荷重の程度により,苦痛表情の程度を変化させる等,学習者がカテーテル操作の良否をモデルの表情から判断できるような仕組みを構築する.
カテーテル操作の良否に関しては,モーションキャプチャと吸痰量の関連を検証したのち,気道モデルから得られるカテーテル先端の荷重や位置情報も考慮に入れる.さらに,生体反応呈示の有無による学習者の即時判断力をはじめとした学習効果への影響を検証する.
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