戸梶 めぐみ

とかじ めぐみ

戸梶 めぐみ Megumi Tokaji

生命学部 生体医工学科 准教授
出身:高知県高知市(愛媛県立今治西高等学校)
m.tokaji.2m@cc.it-hiroshima.ac.jp

医療現場のリアルさを疑似体験できるトレーニングシステムを開発。

心臓や肺に代わる働きをする『人工心肺装置』、自力呼吸が困難な人の換気を助ける『人工呼吸器』、老廃物などの排泄・代謝機能が働かなくなった場合に使用する『血液透析装置』...。大学を卒業し、医療現場に出た臨床工学技士は、いきなりそうした機器と向き合うことになります。実習や講義を十分に受けていても、経験が少なければ、誰でも不安を抱くもの。そこで「医療機器操作のトレーニングシステムがあれば不安解消に役立つのでは?」と研究を重ねるのが戸梶先生。臨床工学技士として9年間、現場を経験したキャリアを生かし、開発に取り組んでいます。

車の運転を学べるシミュレータはある。では、医療機器のシミュレータは?

航空機のパイロットは実機を使った訓練の前に、フライトシミュレータによる操縦訓練を行います。自動車教習所では、運転シミュレータによって「事故を体験させる」講義があります。ひとつ間違えば命に関わる場面で、どう対処するか...。シミュレーションという仮想空間の中で繰り返しトレーニングすることは、緊迫した状況での正しい判断と行動を身に付ける上で、有効な方法です。
そこで臨床工学技士の世界でも、こうしたシミュレーショントレーニングを取り入れようとする動きが始まっています。実は私自身も、臨床工学技士を目指して大学に進学しました。しかし、学べば学ぶほど職務の責任の重さを痛感し、「患者さんを目の前にしたとき、冷静に対応できるのだろうか...」という不安に駆られるようになったのです。
この不安を払拭するには、現場特有のリアル感のもとで訓練を重ねるしかない...。卒業研究のテーマを選択する際に、私の頭の中に真っ先に浮かんだのがこうしたトレーニングシステムの研究でした。そこで、所属するゼミの先生とともに、まずは人工心肺装置のトレーニングシステムの開発に着手したのです。

戸梶先生とゼミ生たち。全員で協力し、医療機器トレーニングシステムの開発に取り組んでいる。

人工心肺使用時の容態変化やトラブルを疑似体験できる。

従来、人工心肺装置の操作トレーニングとしては、体外循環用の血液回路に水を流し、循環の様子を確認するだけの、ごく初歩的な内容しかありませんでした。しかし医療現場では、患者の状態に対し、いかに臨機応変に対応できるかが重要です。水を流して基本操作を覚えるだけでは、臨機応変さは習得できません。
そこで、私たちが考案したのは、人工心肺装置を必要とするさまざまな患者の血圧や心電図などをモニタ上に再現するシミュレーションシステムです。このシステムを人工心肺装置に接続すると、システムが容態変化などの情報を送ってきます。訓練を受ける者は、システムが送ってきた血圧や心電図の情報から状況を読み取り、人工心肺装置を操作して容態を安定させるのです。
システムでは患者さんの生体データだけではなく、人工心肺装置そのものの機械トラブルも再現できます。システムにより医療現場を模擬体験させ、シミュレーションの中で対処を繰り返すことで、技術を確実に身に付けさせることができるわけです。このトレーニングシステムは医療機器メーカーによって製品化され、現在では医療従事者の研修や養成学校の教材として活用されています。

現在携わっているのは人工呼吸器のトレーニングシステム。まずはその機構や機能を学ぶ。

ゼミのみんなと力を合わせ、人工呼吸器のシステム開発に着手。

人工心肺の後、血液透析装置におけるトレーニングシステムも開発。この開発も一段落し、現在はゼミ生とともに人工呼吸器のトレーニングシステム開発に取り組んでいます。
呼吸療法には臨床工学技士だけではなく、看護士や理学療法士、ドクターなど複数の医療従事者が携わります。でも、全員が機器のメカニズムに習熟しているわけではなく、治療中に「ヒヤリ」とした経験をした人も多くいます。そういう意味では、トレーニングシステムのニーズが高いと言えます。
しかし、開発にあたってはたくさんのハードルがあります。例えば一口に「呼吸不全」と言っても、肺の弾力性の低下によるものもあれば、気道抵抗によるものなど、原因はさまざま。また肺胞とそれを取り囲む血液とのガス交換の状態など、幅広い病態のデータを組み込まなくてはなりません。多様な課題を、ゼミのみんなで役割分担しながら研究を進めているところです。
一人ひとりが強みを発揮しながら、チームとしてひとつのモノをつくっていく。こうした経験は単なる知識の獲得にとどまらず、将来、チーム医療の一員として働く上でも役に立つはずです。

人工呼吸器の示すモニタ(写真右奥)を、パソコン上で擬似的に再現(写真左手前)するプログラムを開発した。

ゼミ取材 こぼれ話
シミュレーションによるトレーニングシステムの開発を前に進めるには、ある種の割り切りが大事、と戸梶先生は言います。「患者さんの容態変化と言っても、実際にはさまざまなことが起こります。当然ですよね、生体なのですから。しかし、多くの容態変化をデータ化してシステムに取り込もうとすると、システムが莫大になるばかりでいつまで経っても完成しない。『初心者のトレーニング』であることを考えれば、めったにないケースまで網羅する必要はない。基本のパターンだけに絞るという視点が重要です」。とは言え、どこまでが「基本」なのかを判断するのも簡単ではないのですが、と先生は苦笑しています。