<Original Papers>脳分離体外循環教育のための仮想患者シミュレーションモデル
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概要
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[要旨]脳分離循環は、適正灌流量の維持と送血圧の管理に加えて、術式の進行に応じた適切な回路の切り替えなどが要求されるため、操作者には、手術進行に対応して術者と連携できる判断力と技能が要求される。本研究では、体外循環教育用シミュレーションシステム(Extra-Corporeal Circulation Simulator, ECCSIM)を用いて脳分離体外循環のためのシステムの構築およびその有用性について検討を行った。 ECCSIMは、患者の血行動態などを再現するため仮想患者モデルと人工心肺装置の操作情報を仮想患者モデルに伝達する送血・脱血・ベントの3ポートを有する模擬循環回路により構成される。仮想患者モデルにおける脳循環を再現するため、従来のモデルの弓部大動脈抵抗から脳および上肢の循環抵抗を分岐し、体静脈抵抗にバイパスする数値シミュレーションモデルを考案し、脳分離体外循環システムを再現した。本方法によりさらに複雑な術式や症例に柔軟に対応できるシミュレータ構築の可能性が期待される。 [Abstract] In aortic arch surgery, more than two pumps are generally used for systemic perfusion and selective cerebral perfusion. The perfusionist needs to maintain the knowledge and understanding of new equipment and techniques. The safe conduct of perfusion depends most heavily upon a well-trained, ever-vigilant perfusionist, but that alone will not guarantee success. In this study, Extra- Corporeal Circulation Simulator (ECCSIM) which added cerebral perfusion model was used during session of novice perfusionist using a simple training scenario. ECCSIM is a hybrid circulatory model that combines a computer model and electro-hydraulic interfaces. The sensors feedback the circuiting blood volume as well as arterial, venous and cerebral blood flow to the computer, which is used for performing the next step of calculation. In addition, to simulate cerebral circulation in the virtual model, the aortic resistances of the conventional model separated into the upper limb and brain, returned to systemic venous resistance. With wider use of ECCSIM simulators in education and training, trainees will be able to apply their theoretical knowledge and techniques in a safe and realistic setting as substitution for clinical experience.
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