世界初の⼈⼯呼吸器ケアXR シミュレータ開発に成功 〜医療的ケア児と家族・ヤングケアラーらへの⽀援体制の充実に期待〜（創成看護学分野 コリー紀代助教）
ポイント
- 「⼈⼯呼吸器装着中の気管内吸引*１」がトレーニング可能な世界初のXR*2シミュレータを開発した。
- 安全に、且つケアを受ける側の⼼情に配慮した実践的なトレーニングが可能となった。
- 「教育と臨床の乖離」を縮⼩し、卒業時到達度やケアの質向上が期待される。
概要
北海道⼤学⼤学院保健科学研究院のコリー紀代助教らの研究グループは、世界初の⼈⼯呼吸器装着中の気管内吸引がトレーニングできるXR シミュレータを開発しました。
広島国際⼤学の⼆宮伸治教授、⾹川⼤学の⼩⽔内俊介准教授のご協⼒の下、気管内吸引カテーテルの操作の巧緻によりチアノーゼ、表情変化、酸素飽和度等の⽣体反応の変化を呈⽰するプロジェクションマッピングシミュレータであるEndotracheal Suctioning Training Environment Simulator（ESTE-SIM: 図1：エステシム）を開発し、続いて、⼈⼯呼吸器トレーニングアプリSimmar（図2：広国⼤ ⼆宮研究室：ジマー）と統合、世界初の⼈⼯呼吸器装着中の気管内吸引トレーニングが可能な
XR シミュレータ：Simmar+ESTE-SIM の開発に成功しました。名古屋市⽴⼤学の中村美鈴教授、国際医療福祉⼤学⼤学院の五⼗嵐真⾥講師と共同制作した⼈⼯呼吸器トレーニングシナリオを⽤いて、アンケートと⾏動認識により学習評価を⾏いました。動画を⽤いた⾏動認識は、九州⼯業⼤学、井上創造研究室との共同により、Simmar+ESTE-SIM を使⽤したトレーニング中のタスクを分類し表⽰する機能を開発し（図3）、International Journal of Activity and Behaviour Computing（⾏動認識計測に関する国際学会）においてBest Paper Award を受賞しています（Vy, et al., 2023）。
本シミュレータにより、⾝体への侵襲度が⾼い⾏為であるとされ、病棟実習では学⽣が体験できない⼈⼯呼吸器トレーニングの学内での実施が可能となり、従来のシミュレータでは提⽰できないリアルタイムの⽣体反応を⽰せるため、患者の気持ちに寄り添ったケアのトレーニングが可能となりました。今後は、国際標準に準じたカリキュラム開発を⽬指し、国際共同研究ネットワークの構築を進めることとしています。
なお、本研究成果は、⽇本時間2024 年9 ⽉30 ⽇（⽉）公開のJournal of Nursing Care & Reports誌（看護学の専⾨誌）に掲載されました。
図1. Simmar+ESTE-SIM
Hoang Anh Vy Ngo, Quynh N Phuong Vu, Noriyo Colley, Shinji Ninomiya, Satoshi Kanai, Shunsuke
Komizunai, Atsushi Konno, Misuzu Nakamura, Sozo Inoue （2023） Toward Recognizing Nursing
Activity in Endotracheal Suctioning Using Video-based Pose Estimation, International Journal of
Activity and Behaviour Computing, 2024（1）, （https://doi.org/10.60401/ijabc.1）より引⽤
図4. 主成分分析結果
【⽤語解説】
*１ 気管内吸引 … ⼈⼯呼吸器装着の際、気管カニューレと呼ばれる管を気管内に留置し、⼈⼯呼吸器と接続する。喀痰貯留による換気不⾜を予防するため、吸引カテーテルと呼ばれる細い管をカニューレから挿⼊し、陰圧により気道内の喀痰を除去するケアを気管内吸引という。気管壁には迷⾛神経や腕頭動脈が並⾛しており、カテーテル操作により咳嗽反射、嘔吐反射等のマイナートラブルのほか、迷⾛神経刺激による徐脈、⾎圧低下、腕頭動脈損傷による失⾎など致死的リスクが伴う技術である。
*2 XR … クロスリアリティ（Cross Reality：XR）のことであり、仮想現実（Virtual Reality：VR）、拡張現実（Augmented Reality：AR）、複合現実（Mixed Reality：MR）の総称である。
論文情報
・論⽂名
Learning Effects of Mechanical Ventilator/Tracheal Suctioning XR Simulators and Extracting Decision Making Criteria to Introduce a Novel Simulator（⼈⼯呼吸器装着中の気管内吸引トレーニングが可能なXR シミュレータの学習評価と先駆的シミュレータをカリキュラムへの導⼊する際の意思決定尺度の抽出）
・著者名
コリー紀代1、五⼗嵐真⾥2、⼩⽔内俊介3、井上創造4、中村美鈴5、⾦井 理6、近野 敦6、⼆宮伸治7
1 北海道⼤学⼤学院保健科学研究院
2 国際医療福祉⼤学⼤学院保健医療学専攻
3 ⾹川⼤学創造⼯学部機械システム⼯学領域
4 九州⼯業⼤学⼤学院⽣命体⼯学研究科⼈間知能システム⼯学専攻
5 名古屋市⽴⼤学⼤学院看護学研究科
6 北海道⼤学⼤学院情報科学研究院
7 広島国際⼤学保健医療学部医療技術学科）
・雑誌名
Jounal of Nursing Care & Reports
・掲載日
2024年9月30日（オンライン掲載）
詳細は、北海道大学プレスリリースをご覧ください。
・関連する掲載情報
11月30日付北海道新聞朝刊
令和6年度北海道小児保健研究会会誌（2024年11月発行）
お問い合わせ先
北海道大学大学院保健科学研究院 創成看護学分野
助教 コリー 紀代
E-mail：noriyo[at]med.hokudai.ac.jp [at]を@に変えてください