JP2007155897A - Training device for extracorporeal circulation device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a training device for extracorporeal circulation device capable of reproducing a more real trouble example although a flow rate of blood and blood pressure depend mainly upon flow control over a pump and the flow control over the pump is a main object to be operated. <P>SOLUTION: The training device for extracorporeal circulation device includes: a flow control valve which is provided to a blood circuit of an extracorporeal circulation device and controls the flow rate of dummy blood flowing in the blood circuit; an input section (110) which inputs operation information regarding blood circulation including at least an instruction to the flow control valve; a flow control valve control section (115) which controls the flow control valve according to the operation information; a real-time numeral simulation section (130) which computes simulation biological information including at least blood circulation dynamic state information according to the operation information; and an information presentation section (150) which presents the simulation biological information. A rise in sent blood pressure resulting from a stenosis or inflection of a blood sending line, a defect in blood removal due to a stenosis or inflection of a blood removing line, or blood flow variation, blood pressure variation, etc., of a vein, an artery, etc., on a human body side can really be reproduced. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、体外循環装置用の訓練装置に関するものであり、特に、血液回路に流量制御弁を設けた体外循環装置用の訓練装置に関するものである。   The present invention relates to a training device for an extracorporeal circulation device, and more particularly to a training device for an extracorporeal circulation device in which a flow control valve is provided in a blood circuit.

重症心疾患の開心術治療において体外循環装置の信頼性は大変重要であり、さらにそれを操作する医療従事者の技能も高度のものが求められている。従って、体外循環装置のような生命維持管理装置の操作に従事する臨床工学技士の技能の習得および維持のため、臨床の実際に則した体外循環技術教育の重要性が増している。このような体外循環装置は多数実用化されており、本願発明者も体外循環装置に関連する人工肺装置(特許文献1を参照されたい。)を開発している。臨床工学技士の体外循環技術の実技指導においては、装置の組立と準備を中心とした構造の理解および病院実習における臨床現場の見学に始まる現場での実技指導が主体となっている。   In open heart surgery for severe heart disease, the reliability of the extracorporeal circulation device is very important, and the skill of the medical staff operating it is also demanded. Therefore, in order to acquire and maintain the skills of clinical engineering engineers engaged in the operation of life support management devices such as extracorporeal circulation devices, the importance of extracorporeal circulation technology education in accordance with clinical practice is increasing. Many such extracorporeal circulation devices have been put into practical use, and the inventor of the present application has also developed an artificial lung device (see Patent Document 1) related to the extracorporeal circulation device. The clinical engineering engineer's practical guidance on extracorporeal circulation technology mainly consists of understanding the structure centering on assembly and preparation of the device and on-site practical guidance starting with a clinical site visit in hospital training.

一方、体外循環装置は自動化が進められつつあり、自動化に伴ってトラブル発生時の対処方法の習得が重要となっているが、臨床の現場でこれらのトラブルに遭遇する機会が少なく、時間と症例数に限りの有る臨床実習では充分な実地修練ができないのが実状であった。そしてこのようなトラブル発生時の対処ができないために、体外循環中に最悪の結果を招いたとの報告も散見される。かかる観点から、不測のトラブルを再現しそれに迅速に対処するような体外循環装置のシミュレーションによるトレーニングは重要である。なお、いくつかの臨床工学技士養成校では、学内実習のためのシミュレーションソフトウェアおよびシミュレーション装置の構築に取り組んでいる。しかし、これらの従来のシミュレーションソフトウェアなどは、いずれも体外循環装置の組立手順と、原理および構造の理解に重点を置いており、臨床現場で発生する様々な事態に対して即応するためのシミュレーション装置およびシミュレーションソフトウェアには成り得ていないのが現状であった。   On the other hand, automation of the extracorporeal circulation device is being promoted, and it is important to learn how to deal with troubles with automation, but there are few opportunities to encounter these troubles at the clinical site, time and cases The actual situation is that sufficient practical training is not possible in the limited number of clinical training sessions. There are also reports of the worst results during extracorporeal circulation due to the inability to deal with such troubles. From this point of view, training by simulation of an extracorporeal circulation device that reproduces an unexpected trouble and quickly copes with it is important. Some clinical engineering engineer training schools are working on the construction of simulation software and simulation equipment for on-campus training. However, these conventional simulation softwares all emphasize the assembly procedure of the extracorporeal circulation device, the understanding of the principle and structure, and the simulation device for promptly responding to various situations occurring in the clinical field And it was not possible to become simulation software.

さらに、このような人工心肺装置の運転は複雑な循環動態に対して瞬時の対応が必要で、一歩間違うと重大な医療事故に繋がる。そこで、本願発明者らは、「人体模擬循環回路に接続した人工心肺装置をパソコンで制御してミュレーション操作訓練のできる装置」を開発した(特許文献2を参照されたい。)。
特開平06-000219号公報(段落0008-0011、図1) 特開2005-114764号公報(段落0005-0006、図1)
Furthermore, the operation of such a heart-lung machine requires an instantaneous response to complicated circulatory dynamics, and if one step is mistaken, it leads to a serious medical accident. Accordingly, the inventors of the present application have developed a “device capable of performing a simulation operation training by controlling a heart-lung machine connected to a human body simulation circuit by a personal computer” (see Patent Document 2).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-000219 (paragraphs 0008-0011, FIG. 1) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-114764 (paragraphs 0005-0006, FIG. 1)

上述した従来技術によるシミュレーション装置では、人工心肺の通常の運転操作とともに運転中に起こりうるアクシデントへの対処法のシミュレーション訓練が可能である。このような人工心肺の運転においては、血液の流量や血圧は主として送血ポンプの流量制御および脱血流量の制御に依存するものであり、ポンプの流量制御および脱血流量の制御が主たる操作対象である。   With the above-described simulation apparatus according to the prior art, it is possible to perform simulation training on how to deal with an accident that may occur during driving together with the normal driving operation of the heart-lung machine. In such cardiopulmonary operation, the blood flow rate and blood pressure mainly depend on the flow rate control and blood flow control of the blood pump, and the flow rate control and blood flow control of the pump are the main operation targets. It is.

しかしながら、体外循環装置を臨床に用いる場合には、ポンプの流量制御に依存しない、或いは、ほとんど依存しないような血液の流量や血圧の変化が生じる場合がある。即ち、送血管や脱血管(カニューレ)の詰まり、装置側の各血液回路や流路における不良、術野および人体側の問題(例えば、静脈、動脈などの血管や臓器など出血などの身体状況)などの様々な何らかの要因によって血液の流量や血圧に予期しない変化が発生することがあり、上述した従来の訓練装置では、このようなポンプ制御に依存しないトラブルを含む状況への対処方法を訓練することが困難であった。換言すれば、このような血液回路やカニューレでの閉塞状態に起因したり、このような閉塞状態を引き起こしたりするようなトラブルの状態を正確にシミュレーションした訓練を実施することができなかった。
そこで、本発明は、上述した諸課題を解決したよりリアルなトラブル例を再現し得る体外循環装置用の訓練装置を提供することを目的とする。
However, when an extracorporeal circulation device is used clinically, changes in blood flow and blood pressure that do not depend on, or hardly depend on, the flow rate control of the pump may occur. That is, clogged blood vessels and blood vessels (cannulas), defects in each blood circuit and flow path on the device side, problems on the surgical field and the human body (eg, physical conditions such as bleeding in blood vessels and organs such as veins and arteries) Unexpected changes in blood flow and blood pressure may occur due to various factors such as the above, and the conventional training apparatus described above trains how to deal with situations involving troubles that do not depend on such pump control. It was difficult. In other words, it has not been possible to carry out a training that accurately simulates the state of trouble that may be caused by such a clogged state with a blood circuit or a cannula or cause such a clogged state.
Then, an object of this invention is to provide the training apparatus for extracorporeal circulation apparatuses which can reproduce the more realistic trouble example which solved the various problems mentioned above.

上述した諸課題を解決すべく、第1の発明による体外循環装置用の訓練装置は、
前記体外循環装置の血液回路に設けられ、この血液回路を流れる模擬血液の流量を調節する流量制御弁と、
少なくとも前記流量制御弁に対する指示(例えば、弁開度など)を含む血液循環に関する操作情報を入力する入力部と、
前記操作情報に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御部と、
前記操作情報に基づき、少なくとも血行動態情報を含むシミュレーション生体情報をリアルタイムで算出するリアルタイム数値シミュレーション部と、
前記シミュレーション生体情報を(音声情報、数値や映像などの視覚的情報として)提示する情報提示部と、
を含むことを特徴とする。
本発明によれば、送血管や脱血管の詰まり、装置側の血液回路における不良、人体側の問題などの要因による血流変化や血圧変化を流量制御弁によって擬似的に再現することができ、ユーザは非常に現実感のある訓練を受けることが可能になる。すなわち、本発明によれば、指導者やユーザ自身などが入力した弁開度などの操作情報に基づき、送血ラインの狭窄や屈曲による送血圧上昇、脱血ラインの狭窄、屈曲による脱血不良、或いは、術野側操作または人体側の静脈、動脈などによる血流変化や血圧変化などを非常にリアルに再現することができ、ユーザに非常に現実感のある訓練を提供することが可能となる。
In order to solve the above-described problems, a training apparatus for an extracorporeal circulation apparatus according to the first invention is provided.
A flow rate control valve that is provided in the blood circuit of the extracorporeal circulation device and adjusts the flow rate of the simulated blood flowing through the blood circuit;
An input unit for inputting operation information related to blood circulation including at least an instruction to the flow control valve (for example, a valve opening degree);
A flow control valve controller for controlling the flow control valve based on the operation information;
Based on the operation information, a real-time numerical simulation unit that calculates simulation biological information including at least hemodynamic information in real time;
An information presentation unit for presenting the simulated biological information (as audio information, visual information such as numerical values and images);
It is characterized by including.
According to the present invention, blood flow changes and blood pressure changes due to factors such as clogging of blood-feeding blood vessels and blood removal, defects in the blood circuit on the device side, problems on the human body side can be simulated by the flow control valve, The user can receive a very realistic training. That is, according to the present invention, based on the operation information such as the valve opening input by the instructor or the user himself / herself, the blood pressure increases due to the narrowing or bending of the blood supply line, the blood removal increases due to the narrowing or bending of the blood removal line, Or, it is possible to reproduce blood flow changes and blood pressure changes due to operation field side operation or human body side veins, arteries, etc. very realistically, and it is possible to provide users with very realistic training Become.

また、第2の発明による体外循環装置用の訓練装置は、
前記入力部が、イベント入力、または、予め用意されている複数のシナリオから選択されたシナリオを入力し、
前記リアルタイム数値シミュレーション部が、
前記入力部で入力された、イベント入力またはシナリオを受け、これを少なくとも前記流量制御弁に対する指示を含む操作情報に変換し、この変換した操作情報を前記流量制御弁制御部に渡し、かつ、この変換した操作情報に基づきシミュレーション生体情報を算出する、
ことを特徴とする。
本発明によれば、リアルタイム数値シミュレーション部が、入力部からの指導者や訓練者自身などのユーザによるイベント入力、或いは、コンピュータによる自動的なイベント入力(病態変化、出血量の増減、血圧の増減、心拍数の変化、不整脈、体温の上昇下降、事故など)を受け、或いは、予め記憶装置に格納され用意されている複数のシナリオ(前記イベントが時系列で発生する状況)から選択(指導者や訓練者による手動選択、或いはコンピュータによる自動選択)されたシナリオを読み出し、これをも加味してシミュレーション生体情報をリアルタイムで算出することを特徴であり、本発明によれば、体外循環中に起こりうる血圧変動などの体外循環中の様々なイベントやシナリオ即ち異常事態をシミュレーションすることができ、さらには合併症の対処法も学習することが可能となる。
A training device for an extracorporeal circulation device according to the second invention is
The input unit inputs an event input or a scenario selected from a plurality of prepared scenarios,
The real-time numerical simulation unit
The event input or scenario input at the input unit is received, converted into operation information including at least an instruction for the flow control valve, the converted operation information is passed to the flow control valve control unit, and this Calculating simulated biological information based on the converted operation information;
It is characterized by that.
According to the present invention, the real-time numerical simulation unit can input an event by a user such as a leader or a trainee from the input unit, or an automatic event input by a computer (pathological change, increase / decrease in blood loss, increase / decrease in blood pressure) (Changes in heart rate, arrhythmia, rise and fall in body temperature, accidents, etc.), or select from a plurality of scenarios (situations in which the events occur in time series) stored in advance in the storage device (instructors) Or manually selected by a trainee or automatically selected by a computer), and the simulation biological information is calculated in real time by taking this into account. According to the present invention, the scenario occurs during extracorporeal circulation. Various events and scenarios during extracorporeal circulation such as blood pressure fluctuations can be simulated. Furthermore, it is possible to learn also remedy of complications.

また、第3の発明による体外循環装置用の訓練装置は、
前記流量制御弁が設けられた血液回路が、脱血回路、ベント回路(心臓のある部位からの血液を受ける回路)、送血回路、および手術部吸引回路(術野の出血を吸引ポンプで吸引して受け、貯血槽に流す回路)のうちの少なくとも1つである、
ことを特徴とする。
或いは、第4の発明による体外循環装置用の訓練装置は、
前記体外循環装置が、前記模擬血液を流す流路(模擬血管)を含む人体などを模した模擬循環ユニットに接続され、
前記流量制御弁が、模擬循環ユニット内の流路にも設けられている、
ことを特徴とする。
本発明によれば、各部位、例えば、脱血回路や送血回路およびそこに接続されている脱血管や送血管などのカニューレ、さらにはこれらの接続先の静脈や動脈などの不良や異常をリアルに再現できるため、より現実的かつ臨床に近い訓練を行うことができる。また、これら血液回路や流路の複数の流量制御弁の開度を自由に設定することができるため、これら各部位による複合的な異常事態や不良などもよりリアルに再現して訓練することができる。各血液回路や各流路は、1つまたは複数設けることができ、例えば、脱血回路は、通常2つあり、第1および第2の脱血回路の弁を個別に制御して、脱血回路の屈曲などのトラブルを再現した訓練を行うことができる。同様に、弁を模擬循環ユニットの流路に設けた場合には人体側のトラブルや異常をリアルに再現できるため、より現実的かつ臨床に近い訓練を行うことができる。
A training device for an extracorporeal circulation device according to the third invention is
The blood circuit provided with the flow control valve is a blood removal circuit, a vent circuit (a circuit that receives blood from a part of the heart), a blood supply circuit, and a surgical part suction circuit (suction of bleeding in the surgical field with a suction pump) A circuit that receives and flows into the blood reservoir),
It is characterized by that.
Alternatively, the training device for an extracorporeal circulation device according to the fourth invention is:
The extracorporeal circulation device is connected to a simulated circulation unit simulating a human body including a flow path (simulated blood vessel) through which the simulated blood flows;
The flow control valve is also provided in the flow path in the simulated circulation unit,
It is characterized by that.
According to the present invention, each part, for example, a blood removal circuit or a blood transmission circuit and a cannula such as a blood removal blood vessel or a blood supply blood vessel connected thereto, or a defect or an abnormality of a vein or artery of the connection destination is detected. Since it can be reproduced realistically, more realistic and clinical training can be performed. In addition, since the degree of opening of the multiple flow control valves in these blood circuits and flow paths can be set freely, complex abnormalities and defects caused by these parts can be reproduced and trained more realistically. it can. Each blood circuit and each flow path can be provided with one or more. For example, there are usually two blood removal circuits, and the valves of the first and second blood removal circuits are individually controlled to remove blood. Training that reproduces problems such as circuit bending can be performed. Similarly, when a valve is provided in the flow path of the simulated circulation unit, troubles and abnormalities on the human body side can be realistically reproduced, so that more realistic and clinical training can be performed.

また、第5の発明による体外循環装置用の訓練装置は、
前記血液回路および前記流路に設けられた、前記模擬血液に関する物理情報を測定する流量センサおよび血圧センサ(さらには人体側貯血槽に設けられた液量センサ、模擬循環ユニット内の流路に設けられた流量センサや血圧センサなど)をも含み、
前記リアルタイム数値シミュレーション部が、
前記流量センサおよび前記血圧センサで測定された物理情報をも加味して前記シミュレーション生体情報を算出する、
ことを特徴とする。
或いは、第6の発明による体外循環装置用の訓練装置は、
前記リアルタイム数値シミュレーション部が、
前記流量センサおよび前記血圧センサで測定された物理情報に基づき、少なくとも前記流量制御弁に対する指示を含む前記操作情報を補正し、この補正した操作情報を前記流量制御弁制御部に渡す、
ことを特徴とする。
本発明によれば、流量制御弁の操作のみならず、体外循環装置が具える各ポンプの操作、体外循環装置内の血液回路や模擬循環ユニット(静脈や動脈などの流路を含む)などの影響を受けた模擬血液に関する実際の物理情報(流量や血圧)を得ることができるため、これに基づき、よりリアルなシミュレーション生体情報を算出することができるため、さらに臨場感のある訓練が可能になる。また、得られた物理情報を各弁の弁開度に反映することもできる。所望のトラブル例の血液流量や血圧を再現するために特定の弁開度に調整しても当該血液流量や血圧を再現できない場合には、本構成によって測定された物理情報を弁開度にフィードバックすることで、所望のトラブル例の血液流量や血圧を精度よく再現した訓練が可能になる。例えば、血液の流量が減少すると、心臓内の血液が不足し、ベント用カニューレの閉塞が生じやすくなるが、このような血流のセンシング結果をベント回路の流量制御弁の開度に反映してベント回路の弁開度を小さくすれば、当該現象をほぼ忠実に再現した訓練を実施することができるようになる。
A training device for an extracorporeal circulation device according to the fifth invention is
A flow rate sensor and a blood pressure sensor provided in the blood circuit and the flow path for measuring physical information related to the simulated blood (in addition, a liquid amount sensor provided in the human body side blood reservoir, provided in the flow path in the simulated circulation unit) Flow rate sensor and blood pressure sensor)
The real-time numerical simulation unit
Calculating the simulated biological information in consideration of physical information measured by the flow sensor and the blood pressure sensor;
It is characterized by that.
Alternatively, the training device for an extracorporeal circulation device according to the sixth invention is:
The real-time numerical simulation unit
Based on physical information measured by the flow sensor and the blood pressure sensor, the operation information including at least an instruction for the flow control valve is corrected, and the corrected operation information is passed to the flow control valve control unit.
It is characterized by that.
According to the present invention, not only the operation of the flow control valve but also the operation of each pump provided in the extracorporeal circulation device, the blood circuit in the extracorporeal circulation device, the simulated circulation unit (including channels such as veins and arteries), etc. Since it is possible to obtain actual physical information (flow rate and blood pressure) on the affected simulated blood, it is possible to calculate more realistic simulated biological information based on this information, enabling more realistic training. Become. Moreover, the obtained physical information can also be reflected in the valve opening degree of each valve. If the blood flow rate and blood pressure cannot be reproduced even after adjusting to a specific valve opening to reproduce the blood flow and blood pressure of the desired trouble example, the physical information measured by this configuration is fed back to the valve opening. This makes it possible to perform training that accurately reproduces the blood flow rate and blood pressure of a desired trouble example. For example, if the blood flow rate decreases, the blood in the heart becomes insufficient and the vent cannula is likely to be blocked. However, such a blood flow sensing result is reflected in the opening degree of the vent circuit flow control valve. If the valve opening degree of the vent circuit is reduced, it is possible to carry out training that faithfully reproduces the phenomenon.

また、第7の発明による体外循環装置用の訓練装置は、
前記シミュレーション生体情報が、
血圧、循環血液量、心拍数、不整脈、心拍出量、末梢血管抵抗、体温、血液ガス情報、および、ヘマトクリットのうちの少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする。
なお、操作情報には、体外循環開始前は、体重、心拍数、血圧、および体温を含み、体外循環開始後は、ポンプ血流量、脱血量、および目標体温をも含む。また、血液回路では、各種の物理センサで人体側血液量、送血量、脱血量、血液温度、および血圧のうちの少なくとも1つを含む物理情報が測定され、リアルタイム数値シミュレーション部で使用される。
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
A training device for an extracorporeal circulation device according to the seventh invention is
The simulation biological information is
Including at least one of blood pressure, circulating blood volume, heart rate, arrhythmia, cardiac output, peripheral vascular resistance, body temperature, blood gas information, and hematocrit,
It is characterized by that.
The operation information includes body weight, heart rate, blood pressure, and body temperature before the start of extracorporeal circulation, and also includes pump blood flow, blood removal amount, and target body temperature after the start of extracorporeal circulation. In the blood circuit, various physical sensors measure physical information including at least one of blood volume on the human body side, blood supply volume, blood removal volume, blood temperature, and blood pressure, and are used in the real-time numerical simulation unit. The
As described above, the solving means of the present invention has been described as an apparatus. However, the present invention can be realized as a method, a program, and a storage medium that records the program substantially, and the scope of the present invention. It should be understood that these are also included.

以降、諸図面を参照しつつ、本発明の実施態様を詳細に説明する。図1は、本発明による体外循環装置用の訓練装置の基本的な構成を示すブロック図である。図に示すように、本発明による訓練装置100は、入力部110、模擬循環ユニット120、シミュレーション部130、記憶部(ハードディスク、フラッシュメモリなど)140、情報提示部(音声、映像、文字などを提示する装置)150、および体外循環装置160を具える。そして、模擬循環ユニット120は、模擬血液を流す流路122および測定部124を具える。訓練装置100は、送血回路161、脱血回路、162、ベント回路163、手術部吸引回路164を具える。各血液回路には、流量制御弁(比例制御電磁弁)V1、V2、V3、V4が設けられている。また、図示しないが、各血液回路には流量センサおよび血圧センサも設けられている。弁開度は、10段階、100段階などのステップ状に設定することができ、特定のイベントやシナリオに応じて、シミュレーション部130が弁開度を算出することも可能である。測定部124は、流量センサおよび血圧センサのみならず、体温計や他のセンサも設けてある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a training apparatus for an extracorporeal circulation apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the training apparatus 100 according to the present invention presents an input unit 110, a simulated circulation unit 120, a simulation unit 130, a storage unit (hard disk, flash memory, etc.) 140, and an information presentation unit (speech, video, characters, etc.). Device 150) and an extracorporeal circulation device 160. The simulated circulation unit 120 includes a flow path 122 for flowing simulated blood and a measurement unit 124. The training apparatus 100 includes a blood sending circuit 161, a blood removal circuit 162, a vent circuit 163, and a surgical part suction circuit 164. Each blood circuit is provided with flow control valves (proportional control solenoid valves) V1, V2, V3, and V4. Although not shown, each blood circuit is also provided with a flow sensor and a blood pressure sensor. The valve opening can be set in steps such as 10 steps and 100 steps, and the simulation unit 130 can calculate the valve opening according to a specific event or scenario. The measuring unit 124 includes not only a flow rate sensor and a blood pressure sensor but also a thermometer and other sensors.

入力部110は、血液循環に関する操作情報を入力する。操作情報としては、弁開度、想定体重、体外循環前の血圧や心拍数、体温を入力する。その後、体外循環が開始されると、脱血量、送血量、ポンプ流量、血液冷却温、リザーバタンク液量、およびリザーバタンク陰圧などを入力し、それに従って、生体内での血圧、末梢血管抵抗、血液温のシミュレーション値が、出力されることとなる。入力されなかった情報はデフォルト値が自動的に設定される。制御部115は、例えば弁開度を含む操作情報に基づき、各弁開度を調整しながら模擬血液を循環するように体外循環装置160を制御する制御信号を体外循環装置160へ送信する。体外循環装置160は、この制御信号に基づき模擬血液を模擬循環ユニット120へ送液する。また、制御信号に基づき、各流量電磁弁V1−V4の弁開度を調節する。模擬循環ユニット120は、静脈コンプライアンス等の生体(人、動物など)の血行動態を模擬するように構成されている。即ち、模擬循環ユニット120は、体外循環装置160から送血された模擬血液(生体の血液と同様の粘度、温度などの諸特性を持つ液体)を受け、この模擬血液は血管を模した流路122に流され、最終的に模擬血液は体外循環装置160へ戻される。流路122では模擬血液が循環しており、測定部124は、模擬血液の循環によって発生する物理情報を測定する。模擬循環ユニット120の測定部124は、流量センサ、血圧センサ、温度センサなどを含み、そこで測定される物理情報は、送血量、脱血量、温度、および血圧などである。   The input unit 110 inputs operation information related to blood circulation. As operation information, a valve opening, an assumed weight, a blood pressure before extracorporeal circulation, a heart rate, and a body temperature are input. After that, when extracorporeal circulation is started, blood removal volume, blood flow volume, pump flow rate, blood cooling temperature, reservoir tank fluid volume, reservoir tank negative pressure, etc. are input, and blood pressure, peripheral Simulation values of blood vessel resistance and blood temperature are output. Default values are automatically set for information that has not been entered. The control unit 115 transmits, to the extracorporeal circulation apparatus 160, a control signal for controlling the extracorporeal circulation apparatus 160 so as to circulate the simulated blood while adjusting each valve opening degree, for example, based on operation information including the valve opening degree. The extracorporeal circulation device 160 sends simulated blood to the simulated circulation unit 120 based on this control signal. Moreover, the valve opening degree of each flow volume electromagnetic valve V1-V4 is adjusted based on a control signal. The simulated circulation unit 120 is configured to simulate hemodynamics of a living body (human, animal, etc.) such as vein compliance. That is, the simulated circulation unit 120 receives simulated blood (liquid having various characteristics such as viscosity and temperature similar to living body blood) sent from the extracorporeal circulation device 160, and the simulated blood is a flow channel imitating a blood vessel. The simulated blood is finally returned to the extracorporeal circulation device 160. The simulated blood circulates in the flow path 122, and the measurement unit 124 measures physical information generated by the circulation of the simulated blood. The measurement unit 124 of the simulated circulation unit 120 includes a flow rate sensor, a blood pressure sensor, a temperature sensor, and the like, and physical information measured there is a blood supply amount, a blood removal amount, a temperature, a blood pressure, and the like.

リアルタイム数値シミュレーション部130は、前記操作情報、前記模擬循環ユニットで測定された物理情報、および各血液回路における液量、流量センサおよび血圧センサに基づき、少なくとも血行動態情報を含むシミュレーション生体情報をリアルタイムで算出する。情報提示部150は、算出された前記シミュレーション生体情報を操作者(訓練受講者)に提示する。なお、操作者(ユーザ)は、直接、本システム100で訓練を受けるのみならず、インターネットなどのネットワークを介してユーザPCなどから本システム100にアクセスして訓練を受けることも可能である。同様に、指導者も、直接、本システム100にアクセスするのみならず、ネットワークを介して通信端末などから本システム100にアクセスすることが可能である。そして、入力されたデータ、測定されたデータ、および算出されたデータなどは、記憶部140に格納される。
前記リアルタイム数値シミュレーション部130は、指導者によるイベント入力、或いは、予め用意されている複数のシナリオから選択されたシナリオを受け、これをも加味してシミュレーション生体情報をリアルタイムで算出する。
The real-time numerical simulation unit 130 performs real-time simulation biological information including at least hemodynamic information based on the operation information, the physical information measured by the simulated circulation unit, and the liquid amount, flow rate sensor, and blood pressure sensor in each blood circuit. calculate. The information presentation unit 150 presents the calculated simulated biological information to an operator (training participant). Note that the operator (user) can not only receive training directly in the system 100 but also access the system 100 from a user PC or the like via a network such as the Internet and receive training. Similarly, the instructor can not only directly access the system 100 but also access the system 100 from a communication terminal or the like via a network. Input data, measured data, calculated data, and the like are stored in the storage unit 140.
The real-time numerical simulation unit 130 receives an event input by an instructor or a scenario selected from a plurality of scenarios prepared in advance, and calculates simulation biological information in real time in consideration of the scenario.

図2は、本発明による訓練方法のフローチャートの一例である。図に示すように、ステップS110では、指導者あるいは操作者が体外術環装置の操作コンソールを用いて、弁開度などの情報含む操作情報を入力し、その情報は電気信号としてリアルタイム数値シミュレーション部に送信される。ステップS115では、体外循環ユニットは、操作コンソールから入力された操作情報に基づき、模擬血液を模擬循環ユニットへ流す。S120では、この血液循環により発生する物理情報(送血量、脱血量、温度等)を測定し、測定結果は、A/Dコンバータでデジタル値に変換されてリアルタイム数値シミュレーション部に送信される。S130では、指導者(或いは操作者)は、リアルタイム数値シミュレーション部に対して、病態変化、事故等を模擬するイベントまたはシナリオの選択を行う。S140では、イベント入力、或いは、選択されたシナリオを受け、これをも加味してシミュレーション生体情報をリアルタイムで算出する。S150では、操作者は、自己の操作および、イベントの発生による生体情報の変化を情報提示ディスプレイで視認することで、適切な操作を行う。訓練の段階に応じて、操作コンソールとリアルタイム数値シミュレーション装置のみを用いた訓練、或いは、実際の体外循環装置を用いた訓練を選択することができる。また、リアルタイム数値シミュレーション装置内の既定のプログラムを指導者の代替として用いることで、操作者のみによる反復訓練も可能である。   FIG. 2 is an example of a flowchart of the training method according to the present invention. As shown in the figure, in step S110, the instructor or the operator inputs operation information including information such as valve opening using the operation console of the extracorporeal ring device, and the information is an electric signal as a real-time numerical simulation unit. Sent to. In step S115, the extracorporeal circulation unit flows simulated blood to the simulated circulation unit based on the operation information input from the operation console. In S120, physical information (blood supply amount, blood removal amount, temperature, etc.) generated by this blood circulation is measured, and the measurement result is converted into a digital value by an A / D converter and transmitted to the real-time numerical simulation unit. . In S130, the instructor (or operator) selects an event or scenario that simulates a disease state change, an accident, or the like with respect to the real-time numerical simulation unit. In S140, an event input or a selected scenario is received, and this is also taken into consideration to calculate simulation biometric information in real time. In S150, the operator performs an appropriate operation by visually recognizing a change in biological information due to the user's own operation and the occurrence of an event on the information presentation display. Depending on the stage of training, it is possible to select training using only the operation console and the real-time numerical simulation device, or training using an actual extracorporeal circulation device. In addition, by using a predetermined program in the real-time numerical simulation apparatus as a substitute for the instructor, it is possible to perform repetitive training only by the operator.

ここで上述したシミュレーションの演算アルゴリズムの詳細を説明する。入力情報となるのは、体外循環前では、患者の想定体重、心拍数、血圧、体温である。体外循環開始後は、送血流量、脱血流量(ml/min)、目標体温(通常は低下目標体温)が入力されると、それに合わせて、ポンプ内の残血量、患者の心拍出量、心拍数、血圧、体温などの各値がシミュレーションされて表示される。そして、大動脈遮断後に、心筋保護液を注入(ml/min)すると、心停止が起こり、その後、シミュレーション上の血圧や血管抵抗などは、体外循環のポンプ血流、各所に設けた弁開度などに依存する。注入した心筋保護液量を加えた全体の循環血液量から、脱血量を引いて、生体内の血管内血液量がシミュレーション計算されて、血圧、灌流量などが表示されることとなる。
本発明でシミュレーションされる各生体情報値は相互に依存関係がある。例えば、血圧は、大まかには、以下の式のように末梢血管抵抗および心拍出量のファクターで決定される。
血圧= 係数×(心拍出量×末梢血管抵抗)
Here, the details of the above-described simulation algorithm will be described. The input information is the assumed weight, heart rate, blood pressure, and body temperature of the patient before extracorporeal circulation. After starting extracorporeal circulation, when blood flow, blood removal (ml / min), and target body temperature (usually lower target body temperature) are entered, the remaining blood volume in the pump and the patient's cardiac output are adjusted accordingly. Each value such as quantity, heart rate, blood pressure, and body temperature is simulated and displayed. After injecting myocardial protective fluid (ml / min) after blocking the aorta, cardiac arrest occurs, and then the blood pressure and vascular resistance in the simulation include the blood flow of the extracorporeal circulation, the valve opening provided at various locations, etc. Depends on. By subtracting the blood removal volume from the total circulating blood volume added with the injected myocardial protective fluid volume, the blood volume in the blood vessel in the living body is calculated by simulation, and the blood pressure, perfusion rate, and the like are displayed.
Each biometric information value simulated in the present invention has a mutual dependency. For example, blood pressure is roughly determined by peripheral vascular resistance and cardiac output factors as in the following equations.
Blood pressure = coefficient x (cardiac output x peripheral vascular resistance)

逆に、血圧と心拍出量がわかれば、末梢血管抵抗をシミュレーションで求めることができる。なお、血圧には、上記以外に循環血液量、中心静脈圧、血液粘度、血管壁弾力性(即ち、血管緊張度の増減によって流路の断面積が変化し、循環血液量などが変化する。)なども関連する。さらに、心拍出量は、心拍数、1回心拍出量、体表面積(想定体重から換算可能)に依存する。
従って、本発明による装置は、入力された操作情報や模擬循環ユニットで測定された物理情報、およびデフォルト値などに基づき、上記の式などを用いて血圧、末梢血管抵抗、心拍出量などの生体情報値をシミュレーションで求めることが可能である。
Conversely, if blood pressure and cardiac output are known, peripheral vascular resistance can be determined by simulation. In addition to the above, in the blood pressure, the circulating blood volume, central venous pressure, blood viscosity, blood vessel wall elasticity (that is, the cross-sectional area of the flow path is changed by increasing or decreasing the blood vessel tension, and the circulating blood volume is changed. ) Etc. are also relevant. Furthermore, the cardiac output depends on the heart rate, the single cardiac output, and the body surface area (convertible from the assumed body weight).
Therefore, the device according to the present invention is based on the input operation information, the physical information measured by the simulated circulation unit, the default value, and the like, using the above formulas and the like such as blood pressure, peripheral vascular resistance, and cardiac output. The biometric information value can be obtained by simulation.

ここで、ユーザやコンピュータによって入力されるイベント、或いは、記憶装置に予め格納されているシナリオの例を幾つか挙げる。
シナリオ例1
「脱血回路」の弁開度の調節により、脱血回路の屈曲または脱血カニューレの位置異常などの術野側に起因する脱血不良が再現できる。
シナリオ例2
「ベント回路」の弁開度の調節により、心腔内血液の不足に起因するベントカニューレ先端の貼り付きによるベント回路の閉塞を再現できる。
シナリオ例3
「送血回路」の弁開度の調節により、術野側に起因する大動脈解離、挿入位置異常、回路の屈曲による送血圧の上昇または送血量の不足を再現できる。
シナリオ例4
脱血回路を2本とし、片側脱血異常と両側脱血異常を任意に発生させて、異なる対処の方法を習得できる。
シナリオ例5
流路(例えば動脈や静脈)の弁開度の調整により、人体側の末梢血管抵抗および末梢血管床の変動、出血による異常、空気吸い込みによる異常、不完全な大動脈遮断による異常を再現できる。
シナリオ例6
体外循環開始後、脱血量が少ないのに送血量が多いと、人工心肺装置内の血液レベルが急速に低下してレベルセンサーが鳴り、送血量を落とすか、脱血量を減らすかを行うよう訓練者に警告する。訓練者はこれに応じて適切に操作情報を入力する。その後、あまりに体外循環のレベルが低下すると空気を送る危険をアラームが知らせ、ポンプは自動的にストップするという動作がシミュレーションされる。
シナリオ例7
心臓手術を終了後に、大動脈遮断を解除して、自己心拍が再開した後、心拍出が不良で、充分な血圧や心拍出量が維持できない状況を作り出す。このとき自己心臓の心拍出量の回復を計るための処置を訓練者に実施させる。模範的な処置は、訓練者が操作情報として、心拍出を高めるための強心剤投与を入力する。この投与が功を奏するパターンの場合は、心拍出シミュレーション値が改善される。この投与が功を奏しないパターン、或いは訓練者が適切に投与しなかったパターンの場合は、訓練者が操作情報として、体外循環のポンプ血流量を一時的に増加させ、その後ゆっくりと減らすという情報を入力する。この操作によって、自己心臓を一時的に休ませて、その後、ゆっくりと心拍出の回復を計ることが可能となる。
シナリオ例8
大動脈遮断を解除した後、不整脈が頻発して血行動態が安定せず体外循環を終了できない状況を作り出す。このとき血行動態を安定させるための処置を訓練者に実施させる。模範的な処置は、血漿中の電解質の中でカリウムの値をチェックし、訓練者が操作情報として、カリウム値が適正になるような情報を入力する。その後、抗不整脈剤を投与して不整脈を抑える。それでも不整脈が治まらない場合は、致死的な頻脈性不整脈には電気的除細動を行うという操作情報を入力すると、不整脈がおさまるというシミュレーション値となる。
Here, some examples of an event input by a user or a computer or a scenario stored in advance in a storage device will be given.
Example scenario 1
By adjusting the valve opening degree of the “blood removal circuit”, poor blood removal caused by the surgical field such as bending of the blood removal circuit or abnormal position of the blood removal cannula can be reproduced.
Scenario example 2
By adjusting the valve opening of the “vent circuit”, it is possible to reproduce the blockage of the vent circuit due to sticking of the tip of the vent cannula due to the lack of blood in the heart chamber.
Example scenario 3
By adjusting the valve opening degree of the “blood transmission circuit”, it is possible to reproduce the aortic dissection caused by the surgical field side, the abnormal insertion position, the increase in blood pressure due to the bending of the circuit, or the insufficient amount of blood.
Scenario example 4
By using two blood removal circuits, one-sided blood removal abnormality and two-sided blood removal abnormality can be arbitrarily generated, and different coping methods can be learned.
Scenario example 5
By adjusting the valve opening of the flow path (for example, an artery or vein), it is possible to reproduce the peripheral vascular resistance and peripheral vascular bed on the human body side, abnormalities due to bleeding, abnormalities due to air inhalation, and abnormalities due to incomplete aortic blockade.
Example scenario 6
After extracorporeal circulation, if the blood removal volume is low but the blood supply volume is high, the blood level in the cardiopulmonary apparatus will drop rapidly and the level sensor will sound to reduce the blood supply volume or reduce the blood removal volume Alert trainers to do In response to this, the trainee inputs operation information appropriately. Then, if the level of extracorporeal circulation decreases too much, an alarm notifies the danger of sending air, and the operation of the pump automatically simulating is simulated.
Example scenario 7
After the cardiac surgery is completed, the aortic block is released, and after the self-beating is resumed, the situation is that the cardiac output is poor and sufficient blood pressure and cardiac output cannot be maintained. At this time, the trainee is caused to perform a procedure for measuring the recovery of the cardiac output of the own heart. In an exemplary procedure, a trainee inputs cardiotonic medication for enhancing cardiac output as operation information. When this administration is successful, the cardiac output simulation value is improved. If this pattern does not work, or if the trainer did not properly administer the pattern, the trainer temporarily increased the pump blood flow in the extracorporeal circulation and then slowly decreased it as operation information. Enter. By this operation, it becomes possible to rest the self-heart temporarily and then measure the recovery of cardiac output slowly.
Example scenario 8
After releasing the aortic blockage, arrhythmias occur frequently, creating a situation where hemodynamics is not stable and the extracorporeal circulation cannot be terminated. At this time, the trainee is made to perform a procedure for stabilizing the hemodynamics. An exemplary procedure is to check the value of potassium in the electrolyte in plasma, and the trainer inputs information that makes the potassium value appropriate as operation information. Thereafter, an antiarrhythmic agent is administered to suppress the arrhythmia. If the arrhythmia still does not heal, entering the operation information that performs cardioversion for a lethal tachyarrhythmia results in a simulation value indicating that the arrhythmia is subsided.

本発明によるシステムは、入力されたイベント、或いはシナリオに含まれるイベントから各弁の弁開度を算出することも可能である。主たるイベントと弁開度との関連性を以下の表に示す。下記のような表を予め用意して記憶手段に格納しておけば、入力された、或いはシナリオに含まれるイベントに応じて表を参照することによって、各弁の弁開度を個別に制御することが可能となり、様々なトラブル事例を精密に再現することができ、より正確な訓練を訓練者に施すことが可能となる。   The system according to the present invention can also calculate the valve opening degree of each valve from an input event or an event included in a scenario. The following table shows the relationship between major events and valve opening. If the following table is prepared in advance and stored in the storage means, the valve opening degree of each valve is controlled individually by referring to the table according to the event input or included in the scenario. Thus, various trouble cases can be accurately reproduced, and more accurate training can be given to the trainer.

Figure 2007155897
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Figure 2007155897
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図3は、本発明による体外循環装置用の訓練装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。図に示すように、本発明による体外循環装置用の訓練装置200は、体外循環装置の操作コンソール(入力部)210と、血行動態の部分的な特性を模擬した模擬循環ユニット220と、リアルタイム数値シミュレーション装置230、情報提示ディスプレイ250を持つ。リアルタイム数値シミュレーション装置230は、集中定数回路による血行動態の等価回路シミュレーション技術を利用したものである。情報提示ディスプレイ250は、コンピュータによるグラフィカルユーザインターフェースを具える。本装置200は、これら諸コンポーネントや諸機能による入出力を統合し、これまで臨床現場以外では困難であった体外術環装置操作技術の習得を容易にするトレーニング環境を提供する。臨床工学技士が人工心肺を運転する前にイメージ練習できるソフトを提供する点で広く活用され得るものである。   FIG. 3 is a block diagram showing an example of the system configuration of the training apparatus for the extracorporeal circulation apparatus according to the present invention. As shown in the figure, an extracorporeal circulation apparatus training apparatus 200 according to the present invention includes an extracorporeal circulation apparatus operation console (input unit) 210, a simulated circulation unit 220 that simulates partial characteristics of hemodynamics, and real-time numerical values. It has a simulation device 230 and an information presentation display 250. The real-time numerical simulation device 230 utilizes a hemodynamic equivalent circuit simulation technique using a lumped constant circuit. The information presentation display 250 comprises a graphical user interface with a computer. The apparatus 200 integrates input and output by these components and functions, and provides a training environment for facilitating the acquisition of an extracorporeal ring device operation technique that has been difficult outside the clinical field. It can be widely used in terms of providing software that allows clinical engineers to practice images before driving the heart-lung machine.

臨床現場での実習は、臨床工学技士の絶対数の不足および体外循環装置を用いる症例が必ずしも多くないことから、時間コストと人的コストについて厳しい制限のもと行われている。本発明により、現場における実習の前段階として系統的に体外循環装置の操作を習得することができることから、現場における実習の効果を最大限に発揮することができる。また、実際の臨床現場では極めて希少な事故例についても、イベントやシナリオを通じて模擬体験することが可能であり、医療事故減少のための安全教育として大きな効果が期待される。また、本発明による装置やプログラムは、臨床工学技士の資格試験や心肺装置の操作認定試験などへの応用も期待される。   Practical training in the clinical field is performed under severe restrictions on time cost and human cost because there is a lack of absolute number of clinical engineers and not many cases using extracorporeal circulation devices. According to the present invention, it is possible to systematically learn the operation of the extracorporeal circulation apparatus as a pre-stage of practical training at the site, so that the effect of the practical training at the site can be maximized. In addition, accident cases that are extremely rare in actual clinical settings can be simulated through events and scenarios, and a great effect is expected as safety education for reducing medical accidents. The apparatus and program according to the present invention are also expected to be applied to clinical engineering technician qualification tests and cardiopulmonary device operation qualification tests.

また、演算手段を搭載したパソコンと体外循環の模型があれば、本願発明による装置は容易に作製可能である。また、本発明による装置は、臨床工学技士以外の医療従事者、例えば看護婦、医療系の学生、さらには医師などの訓練にも利用することができる。また、本発明は、血圧、循環血液量以外に、心拍数、不整脈、心拍出量、体温、末梢血管抵抗、或いは血漿中電解質など様々な生体情報をシミュレーションすることができ、医療分野で広く利用され得るものである。   Further, if there is a personal computer equipped with computing means and a model of extracorporeal circulation, the device according to the present invention can be easily manufactured. The apparatus according to the present invention can also be used for training medical personnel other than clinical engineers, such as nurses, medical students, and doctors. In addition to blood pressure and circulating blood volume, the present invention can simulate various biological information such as heart rate, arrhythmia, cardiac output, body temperature, peripheral vascular resistance, or plasma electrolyte, and is widely used in the medical field. It can be used.

本明細書では、様々な実施態様で本発明の原理を説明してきたが、本発明は上述した実施例に限定されず幾多の変形および修正を施すことが可能であり、これら変形および修正されたものも本発明に含まれることを理解されたい。例えば、イベント入力やシナリオの選択は、指導者によって実施されることが望ましいが、コンピュータによってランダム或いは所定のパターンで入力・選択することも可能である。   In the present specification, the principle of the present invention has been described in various embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many variations and modifications can be made. It should be understood that these are included in the present invention. For example, event input and scenario selection are preferably performed by an instructor, but can be input and selected in a random or predetermined pattern by a computer.

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, functions included in each member, each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means, steps, etc. can be combined or divided into one. Is possible.

本発明による体外循環装置用の訓練装置の一例を示すブロック図である。図である。It is a block diagram which shows an example of the training apparatus for the extracorporeal circulation apparatus by this invention. FIG. 本発明による訓練方法のフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart of the training method by this invention. 本発明による体外循環装置用の訓練装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the system configuration | structure of the training apparatus for extracorporeal circulation apparatuses by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 訓練装置
110 入力部
120 模擬循環ユニット
122 運転部
124 測定部
130 シミュレーション部
140 記憶部
150 情報提示部
200 体外循環装置用の訓練装置
220 体外循環装置
210操作コンソール(入力部)
220 模擬循環ユニット
230 リアルタイム数値シミュレーション装置
250 情報提示ディスプレイ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Training apparatus 110 Input part 120 Simulated circulation unit 122 Operation part 124 Measurement part 130 Simulation part 140 Storage part 150 Information presentation part 200 Training apparatus for extracorporeal circulation apparatus 220 Extracorporeal circulation apparatus 210 Operation console (input part)
220 Simulation circulation unit 230 Real-time numerical simulation device 250 Information display

Claims (7)

体外循環装置用の訓練装置であって、
前記体外循環装置の血液回路に設けられ、この血液回路を流れる模擬血液の流量を調節する流量制御弁と、
少なくとも前記流量制御弁に対する指示を含む血液循環に関する操作情報を入力する入力部と、
前記操作情報に基づき前記流量制御弁を制御する流量制御弁制御部と、
前記操作情報に基づき、少なくとも血行動態情報を含むシミュレーション生体情報をリアルタイムで算出するリアルタイム数値シミュレーション部と、
前記シミュレーション生体情報を提示する情報提示部と、
を含むことを特徴とする体外循環装置用の訓練装置。
A training device for an extracorporeal circulation device,
A flow rate control valve that is provided in the blood circuit of the extracorporeal circulation device and adjusts the flow rate of the simulated blood flowing through the blood circuit;
An input unit for inputting operation information on blood circulation including at least an instruction for the flow control valve;
A flow control valve controller for controlling the flow control valve based on the operation information;
Based on the operation information, a real-time numerical simulation unit that calculates simulation biological information including at least hemodynamic information in real time;
An information presentation unit for presenting the simulated biological information;
A training device for an extracorporeal circulation device comprising:
請求項1に記載の体外循環装置用の訓練装置において、
前記入力部が、イベント入力、または、予め用意されている複数のシナリオから選択されたシナリオを入力し、
前記リアルタイム数値シミュレーション部が、
前記入力部で入力された、イベント入力またはシナリオを受け、これを少なくとも前記流量制御弁に対する指示を含む操作情報に変換し、この変換した操作情報を前記流量制御弁制御部に渡し、かつ、この変換した操作情報に基づきシミュレーション生体情報を算出する、
ことを特徴とする体外循環装置用の訓練装置。
The training device for an extracorporeal circulation device according to claim 1,
The input unit inputs an event input or a scenario selected from a plurality of prepared scenarios,
The real-time numerical simulation unit
The event input or scenario input at the input unit is received, converted into operation information including at least an instruction for the flow control valve, the converted operation information is passed to the flow control valve control unit, and this Calculating simulated biological information based on the converted operation information;
A training device for an extracorporeal circulation device.
請求項1または2に記載の体外循環装置用の訓練装置において、
前記流量制御弁が設けられた血液回路が、脱血回路、ベント回路、送血回路、および手術部吸引回路のうちの少なくとも1つである、
ことを特徴とする体外循環装置用の訓練装置。
In the training apparatus for the extracorporeal circulation apparatus according to claim 1 or 2,
The blood circuit provided with the flow control valve is at least one of a blood removal circuit, a vent circuit, a blood supply circuit, and a surgical part suction circuit.
A training device for an extracorporeal circulation device.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の体外循環装置用の訓練装置において、
前記体外循環装置が、前記模擬血液を流す流路を含む模擬循環ユニットに接続され、
前記流量制御弁が、模擬循環ユニット内の流路にも設けられている、
ことを特徴とする体外循環装置用の訓練装置。
In the training apparatus for the extracorporeal circulation apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The extracorporeal circulation device is connected to a simulated circulation unit including a flow path for flowing the simulated blood;
The flow control valve is also provided in the flow path in the simulated circulation unit,
A training device for an extracorporeal circulation device.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の体外循環装置用の訓練装置において、
前記血液回路および前記流路に設けられた、前記模擬血液に関する物理情報を測定する流量センサおよび血圧センサをも含み、
前記リアルタイム数値シミュレーション部が、
前記流量センサおよび前記血圧センサで測定された物理情報をも加味して前記シミュレーション生体情報を算出する、
ことを特徴とする体外循環装置用の訓練装置。
In the training apparatus for the extracorporeal circulation apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Including a blood flow sensor and a blood pressure sensor provided in the blood circuit and the flow path for measuring physical information related to the simulated blood;
The real-time numerical simulation unit
Calculating the simulated biological information in consideration of physical information measured by the flow sensor and the blood pressure sensor;
A training device for an extracorporeal circulation device.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の体外循環装置用の訓練装置において、
前記リアルタイム数値シミュレーション部が、
前記流量センサおよび前記血圧センサで測定された物理情報に基づき、少なくとも前記流量制御弁に対する指示を含む前記操作情報を補正し、この補正した操作情報を前記流量制御弁制御部に渡す、
ことを特徴とする体外循環装置用の訓練装置。
In the training apparatus for the extracorporeal circulation apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The real-time numerical simulation unit
Based on physical information measured by the flow sensor and the blood pressure sensor, the operation information including at least an instruction for the flow control valve is corrected, and the corrected operation information is passed to the flow control valve control unit.
A training device for an extracorporeal circulation device.
請求項1〜6に記載の体外循環装置用の訓練装置において、
前記シミュレーション生体情報が、
血圧、循環血液量、心拍数、不整脈、心拍出量、末梢血管抵抗、体温、血液ガス情報、および、ヘマトクリットのうちの少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする訓練装置。
In the training apparatus for the extracorporeal circulation apparatus according to claim 1,
The simulation biological information is
Including at least one of blood pressure, circulating blood volume, heart rate, arrhythmia, cardiac output, peripheral vascular resistance, body temperature, blood gas information, and hematocrit,
A training device characterized by that.
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