| Research Abstract |
前年度までに構築した臨床で応用可能な水冷式脳温自動管理システムの性能と制御システムの特性を確認するために,患者の熱特性を生理学的に妥当に表現する人形を用いた脳温自動制御実験を,適応制御とファジィ制御の両制御理論に基づいて行った。そして,その制御誤差の平均が0.1℃以下という良好な成果を踏まえて,東京医科歯科大学医学部倫理委員会の承認を受け,本学脳神経機能外科学教室の協力を得ながら,本学医学部付属病院集中治療部での臨床応用試験に向けた準備を進めた。その結果,本システムは鼓膜温度センサによる脳温測定が可能になり,集中治療室内での医師・看護師の動作を考慮した装置の改良も終了したので,現在,集中治療部に常備されて応用機会を待つ段階にある。同時に,自動呼吸管理システムも実際の装置として稼動可能な状態にあり,臨床での応用を考慮した改良を加えながら,臨床試験の準備を進めている途上にある。
また,水冷式に比べて辱創の発生や冷却効率の点で有利と思われる空冷式脳温自動管理システムの基礎開発を実際の装置として行い,上記の人形を用いたファジィ制御と適応制御の制御実験から良好な性能を確認した。特に,水冷式システムで注意を払った漏水の問題の考慮が不要と,運転管理のストレスの軽減が期待できることを確認できたことは,将来,臨床での使用の際にも大きな利点となることを示唆するものである。
実際の装置としての構築や実験を通して,脳温自動管理システムの制御システム構造の機能や意義を,平均的な患者像を対象とする制御パートとそれを基にした実際の患者を対象とする制御パートからなる2自由度制御システムとして統一的に説明することができた。この2自由度システムは実際の診療で医師が行っている用手的制御の流れに類似し,これにより水冷式ならびに空冷式脳温自動管理システムの良好な性能の背景が鮮明になった。このように,医学的側面だけでなく工学的側面においても,本研究は成果をあげた。
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