JP6582768B2 - 体外循環訓練システム - Google Patents
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Description
しかし、臨床の現場ではトラブルに遭遇する機会は少なく、時間と症例数に限りのある臨床実習では、トラブル発生時の対処についての十分な訓練ができない。現実として、トラブル発生時の対処が十分にできなかったため、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。
このような状況から、不測のトラブルを再現し、発生したトラブルに迅速に対処するための訓練用の装置・システムが求められている。
これに対し、脱血回路や送血回路に開閉弁を複数配置し、それらの開閉により人体や脱血・送血回路における不具合によるトラブルを再現する訓練装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
このような状況のなか、体外循環装置を構成する人工肺等の装置における不具合を原因とするトラブルを再現可能な訓練装置・システムが求められている。
まず、図1により、第1実施形態の体外循環訓練システム1の全体構成について説明する。図1に示すように、第1実施形態の体外循環訓練システム1は、模擬循環装置10と、体外循環装置20と、第1狭窄装置291、第2狭窄装置292、第3狭窄装置293および第4狭窄装置294と、第1圧力センサ271、第2圧力センサ272および第3圧力センサ273と、流量センサ280と、管理者端末30と、訓練者端末40と、を備える。
また、脱血回路210上には、第3狭窄装置293(第3a狭窄装置293aおよび第3b狭窄装置293b)と、第3圧力センサ273とが配置される。
また、送血回路220上には、人工肺250と、第1狭窄装置291と、第2狭窄装置292と、第4狭窄装置294と、第1圧力センサ271と、第2圧力センサ272と、流量センサ280とが配置される。
管理者端末30の構成については、後に説明する。
訓練者端末40の構成については、後に説明する。
図2に示すように、模擬循環装置10は、管理者端末30から所定の指示を受け付けると共に、内部に配置された複数のセンサによる検出結果を管理者端末30に出力可能に構成される。模擬循環装置10は、例えば、管理者端末30から所定指示に基づいて、静脈コンプライアンス、抹消血管抵抗、動脈圧、中心静脈圧、肺動脈圧、循環血液流量、心拍数、不整脈、心拍出量等の血行動態、および血液ガス、ヘマトクリット、体温等を変更可能に構成される。また、模擬循環装置10は、例えば、静脈コンプライアンス、抹消血管抵抗、動脈圧、中心静脈圧、肺動脈圧、循環血液流量、心拍数、不整脈、心拍出量等の血行動態、および血液ガス、ヘマトクリット、体温等の情報を訓練者端末40に出力可能に構成される。
また、管理者端末30は、上述の通り、第1狭窄装置291〜第4狭窄装置294に対して、狭窄動作を指示する第1指示〜第4指示を出力可能に構成される。
指示入力部310は、第1指示〜第4指示を入力可能に構成される。具体的には、指示入力部310は、第1狭窄装置291〜第4狭窄装置294のいずれかを選択する不図示の選択部と、選択部により選択された狭窄装置における狭窄度合いを指定する不図示の狭窄度合い指定部と、狭窄動作の実行を指示する不図示の実行指示部と、を有する。
表示部340は、模擬循環装置10に出力した指示の内容を表示する。
訓練者は、訓練者端末40に表示される患者の状態を示す情報、並びに人工心肺装置290に表示された第1圧力センサ271から第4圧力センサ274からの圧力情報、および流量センサ280からの流量情報を確認し、体外循環装置20を構成する要素の不具合を認識する。
まず、図3に示すように、体外循環訓練中における所定のタイミングで、トラブル訓練が開始される。トラブル訓練は、以下の手順で進められる。
図3に示すように、ステップST1において、管理者は、管理者端末30に対して、いずれかの狭窄装置に対する狭窄指示を入力する。具体的には、ステップST1において、管理者端末30は、指示入力部310を介して、管理者からの狭窄指示を受け付ける。
ここで、管理者は、想定する不具合の箇所に応じて、第1狭窄装置291〜第4狭窄装置294のうち、いずれかの狭窄装置を選択する。管理者は、例えば、図4に示す表に基づいて、狭窄動作をさせる狭窄装置を選択する。
また、ステップST6において、流量センサ280は、流量センサ位置SFにおける模擬血液の流量を検出する。
また、ステップST7において、流量センサ280は、検出結果を人工心肺装置290に出力する。
具体的には、図4に示すように、訓練者は、第1圧力センサ271により検出される圧力(第1圧力)が低下傾向にあり、第2圧力センサ272により検出される圧力(第2圧力)が低下傾向にあり、第3圧力センサ273により検出される圧力(第3圧力)が上昇傾向にあり、流量センサ280により検出される流量が低下傾向にあった場合、送血ポンプ240の不具合によるトラブルが発生したことを認識する。
図5に示すように、本実施形態における体外循環訓練システム1Aは、模擬循環装置10と、体外循環装置20Aと、第1狭窄装置291、第2狭窄装置292、第5狭窄装置295、第6狭窄装置296および第7狭窄装置297と、第1圧力センサ271、第2圧力センサ272、第5圧力センサ275および第6圧力センサ276と、流量センサ280と、管理者端末30Aと、訓練者端末40Aと、を備える。
第5狭窄装置295は、脱血回路210における貯血部230よりも模擬循環装置10側の第5位置K5に配置される。本実施形態において、第5狭窄装置295は、第5a狭窄装置295aと第5b狭窄装置295bとにより構成される。第5狭窄装置295は、狭窄指示である第5指示により脱血回路210における第5位置K5を狭窄させる。第5a狭窄装置295aおよび第5b狭窄装置295bそれぞれは、脱血回路210における第5a位置K5aおよび第5b位置K5bそれぞれを狭窄させる。第5狭窄装置295は、例えば、脱血回路210や脱血カニューレの不具合によるトラブルを模擬的に発生させる場合、管理者端末30Aから第5指示を受ける。
第5圧力センサ275は、送血回路220における貯血部230と送血ポンプ240との間の第5圧力センサ位置S5において模擬血液の圧力を検出する。第5圧力センサ275により検出された結果は、人工心肺装置290に出力される。
訓練者端末40Aの構成は、上述の訓練者端末40と同様である。
図6に示すように、管理者端末30Aは、上述の通り、第1狭窄装置291、第2狭窄装置292、第5狭窄装置295、第6狭窄装置296および第7狭窄装置297に対して、狭窄動作を指示する第1指示、第2指示、第5指示、第6指示および第7指示それぞれを出力可能に構成される。
指示入力部310Aは、第1指示、第2指示、第5指示、第6指示および第7指示を入力可能に構成される。具体的には、指示入力部310は、第1狭窄装置291、第2狭窄装置292、第5狭窄装置295、第6狭窄装置296および第7狭窄装置297のいずれかを選択する不図示の選択部と、選択部により選択された狭窄装置における狭窄度合いを指定する不図示の狭窄度合い指定部と、狭窄動作の実行を指示する不図示の実行指示部と、を有する。
表示部340Aは、模擬循環装置10に出力した指示の内容を表示する。
まず、図7に示すように、体外循環訓練中における所定のタイミングで、トラブル訓練が開始される。トラブル訓練は、以下の手順で進められる。
図7に示すように、ステップST11において、管理者は、管理者端末30Aに対して、いずれかの狭窄装置に対する狭窄指示を入力する。具体的には、ステップST11において、管理者端末30Aは、指示入力部310Aを介して、管理者からの狭窄指示を受け付ける。
ここで、管理者は、想定する不具合の箇所に応じて、第1狭窄装置291、第2狭窄装置292、第5狭窄装置295、第6狭窄装置296および第7狭窄装置297のうち、いずれかの狭窄装置を選択する。管理者は、例えば、図8に示す表に基づいて、狭窄動作をさせる狭窄装置を選択する。
また、ステップST16において、流量センサ280は、流量センサ位置SFにおける模擬血液の流量を検出する。
また、ステップST17において、流量センサ280は、検出結果を人工心肺装置290に出力する。
ここで、訓練者は、訓練者端末40(表示部420)に表示される患者の状態を示す各種情報を確認しつつ、人工心肺装置290に表示された第1圧力センサ271、第2圧力センサ272、第5圧力センサ275および第6圧力センサ276による検出結果(圧力情報)、および流量センサ280による検出結果(流量情報)に基づいて、トラブル内容(トラブル箇所)を認識する。訓練者は、例えば、図8の現象欄に示される圧力や流量の変化を把握し、トラブルの内容(トラブル箇所)を認識する。
また、本実施形態によれば、狭窄装置や圧力センサの数と配置とを調整することで、体外循環装置を構成する要素が増加した場合でも、当該要素の不具合を特定可能に構成される。これにより、本実施形態によれば、体外循環訓練システムは、多くの構成要素を備える体外循環装置における体外循環装置側の不具合を原因とするトラブルに対する訓練に利用するこができる。
10 模擬循環装置
20 体外循環装置
30 管理者端末
40 訓練者端末
210 脱血回路
220 送血回路
230 貯血部
240 送血ポンプ
250 人工肺
260 動脈フィルター
271 第1圧力センサ
272 第2圧力センサ
273 第3圧力センサ
280 流量センサ
291 第1狭窄装置
292 第2狭窄装置
293 第3狭窄装置
294 第4狭窄装置
320 狭窄指示部
340 表示部
410 情報受付部
420 表示部
Claims (8)
- 生体の血行動態を模擬する模擬循環装置と、
前記模擬循環装置に対して脱血可能かつ送血可能に接続される体外循環装置であって、
前記模擬循環装置から模擬血液を脱血する脱血回路と、
前記脱血回路からの模擬血液を模擬循環装置に戻す送血回路と、
前記送血回路上に配置される人工肺と、
前記送血回路と前記脱血回路とを連結すると共に、前記脱血回路からの模擬血液を前記送血回路に送血することで前記人工肺を通して前記模擬循環装置に模擬血液を戻す送血ポンプと、を備える体外循環装置と、
前記送血回路上における前記人工肺よりも前記送血ポンプ側の第1位置に配置され、第1指示により前記送血回路における前記第1位置を狭窄させる第1狭窄装置と、
前記送血回路上における前記人工肺よりも前記模擬循環装置側の第2位置に配置され、第2指示により前記送血回路における前記第2位置を狭窄させる第2狭窄装置と、
前記第1狭窄装置および/または前記第2狭窄装置に対して、前記第1指示および/または前記第2指示を出力可能な狭窄指示部と、
前記送血回路における前記第1位置と前記人工肺との間の第1圧力センサ位置において模擬血液の圧力を検出する第1圧力センサと、
前記送血回路における前記第2位置と前記模擬循環装置との間の第2圧力センサ位置において模擬血液の圧力を検出する第2圧力センサと、
前記送血回路における流量センサ位置において模擬血液の流量を検出する流量センサと、
前記第1圧力センサ、前記第2圧力センサおよび前記流量センサの検出結果を報知する報知部と、を備える体外循環訓練システム。 - 前記脱血回路における第3位置に配置され、第3指示により前記脱血回路における前記第3位置を狭窄させる第3狭窄装置と、
前記送血回路における前記第2圧力センサ位置より前記模擬循環装置側の第4位置に配置され、第4指示により前記送血回路における前記第4位置を狭窄させる第4狭窄装置と、
前記脱血回路における前記第3位置と前記送血ポンプとの間の第3圧力センサ位置において模擬血液の圧力を検出する第3圧力センサと、を更に備え、
前記狭窄指示部は、前記第3狭窄装置および/または前記第4狭窄装置に対して、前記第3指示および/または前記第4指示を更に出力可能であり、
前記報知部は、前記第3圧力センサの検出結果を更に報知する請求項1に記載の体外循環訓練システム。 - 前記第1指示、前記第2指示、前記第3指示、および第4指示が入力可能な指示入力部、および前記狭窄指示部を有する管理者端末と、
前記模擬循環装置または前記管理者端末から出力された情報の一部を表示する表示部を有する訓練者端末と、を更に備える請求項2に記載の体外循環訓練システム。 - 前記報知部により報知された前記第1圧力センサ、前記第2圧力センサ、前記第3圧力センサおよび前記流量センサによる検出結果に基づいて、前記体外循環装置におけるトラブルを認識可能に構成される請求項2または3に記載の体外循環訓練システム。
- 生体の血行動態を模擬する模擬循環装置と、
前記模擬循環装置に対して脱血可能かつ送血可能に接続される体外循環装置であって、
前記模擬循環装置から模擬血液を脱血する脱血回路と、
前記脱血回路からの模擬血液を模擬循環装置に戻す送血回路と、
前記脱血回路上に配置され、前記模擬循環装置から脱血された模擬血液を貯血する貯血部と、
前記送血回路上に配置される人工肺と、
前記送血回路上における前記人工肺よりも前記模擬循環装置側に配置される動脈フィルターと、
前記脱血回路と前記送血回路とを連結すると共に、前記脱血回路からの模擬血液を前記送血回路に送血することで前記人工肺および前記動脈フィルターを通して前記模擬循環装置に模擬血液を戻す送血ポンプと、を備える体外循環装置と、
前記送血回路上における前記人工肺よりも前記送血ポンプ側の第1位置に配置され、第1指示により前記送血回路における前記第1位置を狭窄させる第1狭窄装置と、
前記送血回路上における前記人工肺よりも前記模擬循環装置側の第2位置に配置され、第2指示により前記送血回路における前記第2位置を狭窄させる第2狭窄装置と、
前記第1狭窄装置および/または前記第2狭窄装置に対して、前記第1指示および/または前記第2指示を出力可能な狭窄指示部と、
前記送血回路における前記第1位置と前記人工肺との間の第1圧力センサ位置において模擬血液の圧力を検出する第1圧力センサと、
前記送血回路における前記第2位置と前記動脈フィルターとの間の第2圧力センサ位置において模擬血液の圧力を検出する第2圧力センサと、
前記送血回路における流量センサ位置において模擬血液の流量を検出する流量センサと、
前記第1圧力センサ、前記第2圧力センサおよび流量センサの検出結果を報知する報知部と、を備える体外循環訓練システム。 - 前記脱血回路における前記貯血部よりも模擬循環装置側の第5位置に配置され、第5指示により前記脱血回路における前記第5位置を狭窄させる第5狭窄装置と、
前記送血回路における前記動脈フィルターよりも前記模擬循環装置側の第6位置に配置され、第6指示により前記送血回路における前記第6位置を狭窄させる第6狭窄装置と、
前記送血回路における前記第6位置より前記模擬循環装置側の第7位置に配置され、第7指示により前記送血回路における前記第7位置を狭窄させる第7狭窄装置と、
前記送血回路における前記貯血部と前記送血ポンプとの間の第5圧力センサ位置において模擬血液の圧力を検出する第5圧力センサと、
前記送血回路における前記動脈フィルターと前記第7位置との間の第6圧力センサ位置において模擬血液の圧力を検出する第6圧力センサと、を更に備え、
前記狭窄指示部は、前記第5狭窄装置、前記第6狭窄装置および前記第7狭窄装置のいずれか1以上に対して、前記第5指示、前記第6指示および第7指示のいずれか1以上を更に出力可能であり、
前記報知部は、前記第5圧力センサおよび前記第6圧力センサの検出結果を更に報知する請求項5に記載の体外循環訓練システム。 - 前記第1指示、前記第2指示、前記第5指示、前記第6指示および第7指示が入力可能な指示入力部、および前記狭窄指示部を有する管理者端末と、
前記模擬循環装置または前記管理者端末から出力された情報の一部を表示する表示部を有する訓練者端末と、を更に備える請求項6に記載の体外循環訓練システム。 - 前記報知部により報知された前記第1圧力センサ、前記第2圧力センサ、前記第5圧力センサ、前記第6圧力センサおよび前記流量センサによる検出結果に基づいて、前記体外循環装置におけるトラブルを認識可能に構成される請求項6または7に記載の体外循環訓練システム。
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