ノート医療薬学 41(2) (2015) 高機能患者シミュレータの薬学教育への応用 - 交感神経作動薬による循環器系バイタルサインの変動木村麻里, 黒野俊介, 水野智博, 伊東亜紀雄長谷川洋一, 大津史子, 後藤伸之, 永松正 1 名城大学薬学部薬効解

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ぜんすけはしかわ
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1 ノート医療薬学 41(2) (2015) 高機能患者シミュレータの薬学教育への応用 - 交感神経作動薬による循環器系バイタルサインの変動木村麻里, 黒野俊介, 水野智博, 伊東亜紀雄長谷川洋一, 大津史子, 後藤伸之, 永松正 1 名城大学薬学部薬効解析学研究室 2 名城大学薬学部薬学教育開発センター実務実習部門 3 名城大学薬学部医薬品情報学研究室 Practical Use of High-performance Patient Simulator in Pharmacy Education -Changes in cardiovascular vital signs by sympathomimetic medications- Mari Kimura 1, Syunsuke Kurono 2, Tomohiro Mizuno 1, Akio Ito 2, Yoichi Hasegawa 2, Fumiko Otsu 3, Nobuyuki Goto 3 and Tadashi Nagamatsu *1 Analytical Pharmacology, Faculty of Pharmacy, Meijo University 1, Research Center for Pharmaceutical Education Pharmacy Practice, Faculty of Pharmacy, Meijo University 2, Pharmaceutical Information Center, Faculty of Pharmacy, Meijo University 3 Received July 30, 2014 Accepted November 15, 2014 Greater importance has been placed in recent years on the need for students to clearly see the effects of medication on patients. In this study, we examined whether a simulator is a useful implement in practical pharmacology training. We administered sympathomimetic drugs in a high-performance patient simulator, SimMan 3G, which had been set up to mimic a person in a healthy state. We observed on a PC monitor that epinephrine (0.25, 0.5, 1.0 mg) caused a dosedependent increase in blood pressure, pulse rate and cardiac output in the SimMan 3G, as well as pupillary dilatation and sweating. Epinephrine (0.5 mg) was administered intravenously (iv), subcutaneously (sc) or intramuscularly (im). The levels of sympathomimetic responses appearing after the sc and im injections were half those appearing after iv injection. Epinephrine, norepinephrine or isoprenaline (10 μg/min) was administered at a higher dose than usual in iv drip form. Norepinephrine caused an increase in blood pressure and a decrease in cardiac output. Isoprenarine caused an increase in heart rate and cardiac output during and after administration. Dopamine or dobutamine was infused at 1, 5 or 10 μg/kg/min. The dose-dependent effect of dopamine, and also the differing effects of dobutamine and dopamine, could be clearly observed. Students were able to verify the relationship between adrenaline receptors and the adrenergic effect on the simulator. These results suggest that SimMan 3G is useful for practical pharmacology training. Key words high-performance patient simulator, sympathomimetic effect, pharmacology training, adrenaline receptor 2 *1 緒言近年, 薬剤師の在宅医療への参画や病棟業務などが増加し, 患者と接する機会が増えている. その背景として, 医療技術の進展に伴う薬物療法の高度化があり, 医療の質の向上, 安全確保のためにはチーム医療の一員として薬剤師が参加することが有益であることが広く認められてきたためである. しかし, 各施設において薬剤師の能力が十分に活用されていないこともあり, ミキシングや副作用のチェックなどを看護師が行っていることも多い. そこで,2010 年 4 月に厚生労働省医政 * 愛知県名古屋市天白区八事山

2 Vol 41,No 2(2015) 局より医療スタッフの協働連携によるチーム医療の推進についての通知 ( go.jp/shingi/2010/05/dl/s0512-6h.pdf/, 2014 年 9 月 20 日 ) が出され, そのなかで薬剤師の積極的な活用が可能な業務として 9 項目挙げられ, 副作用の発現状況, 有効性の確認が含まれた. また, 同年 10 月には日本病院薬剤師会より本通知に対する解釈と具体例 ( 年 9 月 20 日 ) が示され, 薬物療法を受けている患者へのフィジカルアセスメントなどを薬剤師が行うことが求められている. 従来の薬学教育では, 医薬品の知識の習得を主な目的としていたが, 現在の 6 年制課程ではより臨床的な技能を身に付けた薬剤師の育成が求められるようになった. そこで, 各大学において PBL やロールプレイ, シミュレータを用いた体験学習などが導入されてきている. 特にシミュレータを用いた体験学習は医学部, 看護学部では手技の習得において取り入れられており, その有用性が示されている. 1) 日本薬剤師会の報告書によると, 近年, 薬学部においても救急ケアシミュレータを用いたシミュレーション教育やバイタルサインの見方, 血圧測定, 採血などの手技の習得を目標に導入が推進された ( saikin/hw/jinkou/geppo/nengai12/dl/h6.pdf/, 2014 年 9 月 20 日 ). 九州保健福祉大学ではシミュレータを用いたベッドサイド実習を行っており, 徳永らは, ベッドサイド実習を通して新たな薬剤師業務に関する学生の意識が変化するかを分析したところ, バイタルサインの確認やフィジカルアセスメントが薬剤師に必要であると回答した学生数が実習後に有意に増加したと報告した. 2) この結果は, バイタルサインの確認やフィジカルアセスメント, シミュレーション教育が, 薬学生の医療人としての意識を向上させ, 学習意欲を増進させる可能性を示している. 我々は, 高機能患者シミュレータを用いて, 薬物投与後のバイタルサインの確認やフィジカルアセスメントをすることにより, 学生が病態の知識, 適切な薬物選択, 投与設計を学習することができるのではないかと考え検討している. 現在, 循環器系疾患患者は多数存在し, 治療薬の種類が豊富であり, 臨床の現場において使用する機会が多い ( hw/jinkou/geppo/nengai12/dl/h6.pdf, e-stat.go.jp/sg1/estat/newlist.do?tid= /, 2014 年 9 月 20 日 ). そのため, 正確な薬学的基礎知識を身に付けることが重要である. 循環器系疾患に使用する薬物の多くはアドレナリン受容体に作用するが, その受容体にはサブタイプがあり, 生理学薬理学等の講義で学習したにもかかわらず, 受容体と生理作用薬理作用を関連付けることが困難な学生がいることも事実である. そのため, 講義に加えて実験動物で実習や演習を通して理解することが大切である. これまで学生は実験動物や摘出臓器を用いて薬理学実習を行ってきたが, ヒトに薬物を投与してその作用を観察することは法規上また倫理的にできない. また, 病院での実務実習以外で患者における薬物の効果や副作用の発現を観察することは極めて困難である. それゆえ, ヒト型シミュレータを用いて薬物の作用を観察することは医療を目指す薬学教育において重要な課題になると考えられる. 高機能患者シミュレータは, 緊急に救命措置が必要な患者の状態や病態を再現できるシミュレータで, 通常, 医療従事者による現場での患者状態, 病態の把握, 適切な処置, 医療手技, チーム医療の実践のためのトレーニングツールとして使用される. 3-9) 今回は, ヒトへの薬物投与時の生理学的状態を再現できる高機能患者シミュレータ,SimMan 3G が, 薬学教育とくに多人数を対象とした薬理学の演習に応用できるか否かを交感神経系に作用する薬物を用いて, 循環器バイタルサインをパラメータとして検討を行った. さらに, 学生を対象にその教育効果についても検討した. 実験方法 1. シミュレータおよび検討項目今回の検討には高機能患者シミュレータとして,SimMan 3G( レールダルメディカルジャパン, 東京 ) を用いた. SimMan 3G は, オペレーションソフトウエアに薬理学モードと生理学モードが組み込まれていて, 薬物投与後の患者の状態や経 99

3 医療薬学過が再現できるようになっている.SimMan 3G に付属の薬物リストから薬物を選択し, 任意の用量を投与すると, 投与量に応じてその薬物の効果をシミュレータ本体あるいは PC モニターで再現できるように設計されている. また, 同じ薬物でも投与経路に応じた反応が生じるようになっている. 今回は, 健康成人での薬物による作用を観察するため,SimMan 3G の喘息症例プログラムにある喘息の程度を極めて軽度 ( 喘息 = 0%, 不安 = 0%) に設定し, ほぼ健康成人の状態と同等にした. その状態で, ソフトウエアにプログラムされている薬物を投与し, 循環器系パラメータとして心拍数, 収縮期血圧, 拡張期血圧, 心拍出量を PC 画面で観察し, 生理学的パラメータとして瞳孔と発汗の状況をシミュレータ本体で経時的に観察した. さらに, 観察終了後にディブリーフィングファイルから循環器バイタルサインの数値を読み取り, その値を基にグラフを作成した. 検討項目として, 投与量や投与経路の違いや受容体の異なる薬物に対する反応性の違い, 作用発現消失までの時間の比較を行った. 2. 薬物の選択と投与量の設定今回検討した薬物は, すべて SimMan 3G に付属している薬物リストから選択した. エピネフリンは, アナフィラキシーショックや心停止時に用いられ, 使用頻度が高いことから選択した. ノルエピネフリン, イソプレナリンは作用する受容体が異なることから, 心拍数, 血圧等における効果に違いが生じるので選択した. 10) ドパミンは, 急性循環不全時に用いられるが, 投与量によって作用する受容体が異なり, 使用目的が異なっている. 11) また, ドパミンと同様に, 重症心不全, ショックの治療にドブタミンも用いられることから, ドパミンとドブタミンを選択した. エピネフリンの急速静注の投与量はインタビューフォーム ( ボスミン注第 10 版, 第一三共株式会社,2011, 9 月改訂 ) と今日の治療薬 ) を参考に設定した. エピネフリン, ノルエピネフリン, イソプレナリンの点滴投与量は, グッドマンギルマン薬理書に 12) 記載されている量で設定した. ドパミン, ドブタミンはインタビューフォーム ( イノバン注第 7 版, 協和発酵キリン,2012, 10 月改訂, ドブトレックス注第 6 版, 塩野義,2013, 1 月改訂 ) に記載されている投与量を参考に設定した. 3.SimMan 3G による学習効果の評価 3 年次学生 121 名を対象に, 今回研究に使用した SimMan 3G のインストラクターソフトウエアを使って演習を実施した. 演習目的は, エピネフリンの急速静注とエピネフリン, ノルエピネフリン, イソプレナリンの点滴静注によるパラメータの変化と受容体の関係を知ることとした. 学生は PC 画面で血圧, 心拍数, 心拍出量の数値を, また, PC 上で瞳孔径の大きさを 1 分ごとに記録して, グラフを作成した. 対象学生は低学年次にエピネフリンやノルエピネフリンの生理作用, 受容体についてすでに学習し, さらに本演習と同時期に薬の効き方 Ⅰ ( 薬理学 ) で自律神経系に対する薬物の作用機序について講義を受けている. 本演習を実施する前に表 1に示すプレテストを行い, 演習終了後に同じ内容のポストテストを実施した. テストは, 知識項目 11 問 ( 問 1-5, 問 18-23) と演習項目 14 問 ( 問 6-17, 問 24,25) からなる. 学生 121 名を席次に基づき席次上位群 ( 上位群 : 46 名 ), 席次中位群 ( 中位群 :45 名 ), 席次下位群 ( 下位群 :27 名 ) の 3 群に分けた. 対象学生を 3 群に分けた理由は,SimMan 3G ソフトウエアによる PC での演習に学習効果があるならば, 各群でプレテストに対してポストテストでの得点が上昇するはずであるという仮説を立て, それを実証するためである. 各群のテストの得点率を算出し, 結果は平均と標準偏差であらわした. プレテストとポストテストの各群での平均得点率の統計学的有意差については対応のある t 検定で, 多群間の平均得点率については Tukey の検定を用いて検定した.P 値が 0.05 以下を有意とした. 結果 1. エピネフリンの投与量の違いによる作用の比較 ( 図 1) エピネフリンの 0.25 mg,0.5 mg,1.0 mg のそれぞれを急速静注で SimMan 3G に投与し,15 分 100

4 Vol 41,No 2(2015) 表 1 プレポストテストの項目 1) ノルアドレナリンは, 交感神経節前線維から分泌される. 2) アドレナリンは, 副腎髄質から分泌される. 3) アドレナリン β1 受容体にカップリングするのは,Gs タンパク質である. 4) 心臓に最も多く存在する受容体は,β1 受容体である. 5) 血管に最も多く存在する受容体は,α1 受容体である. 6) アドレナリンの急速静注により, 血圧は著明に上昇する. 7) アドレナリンの急速静注により, 瞳孔は縮小する. 8) アドレナリンの急速静注により, 発汗が起きる. 9) ノルアドレナリンの点滴投与により, 血圧は著明に上昇する. 10) イソプレナリンの点滴投与により, 血圧は著明に上昇する. 11) アドレナリンの点滴投与により, 血圧は著明に上昇する. 12) アドレナリンの点滴投与により, 心拍数は著明に増加する. 13) ノルアドレナリンの点滴投与により, 心拍数は著明に増加する. 14) イソプレナリンの点滴投与により, 心拍数は著明に増加する. 15) アドレナリンの点滴投与により, 心拍出量は増加する. 16) ノルアドレナリンの点滴投与により, 心拍出量は増加する. 17) イソプレナリンの点滴投与により, 心拍出量は増加する. 18) アドレナリン α1 受容体刺激により, 血管は収縮する. 19) アドレナリン β1 受容体刺激により, 血管は収縮する. 20) アドレナリン α1 受容体刺激により, 心拍数は増加する. 21) アドレナリン β1 受容体刺激により, 心拍数は増加する. 22) アドレナリン α2 受容体刺激により, 血管は拡張する. 23) アドレナリン β2 受容体刺激により, 血管は拡張する. 24)65 kg の男性に, ノルエピネフリン 60 μg/ml を 10 μg/min で 12 分間点滴する. その時の点滴速度は 0.15 μg/kg/min である. 25) 65 kg の男性に, エピネフリン 30 μg/ml を 10 μg/min で 15 分間点滴する. その時の総量は 2 ml である. 知識項目 : 問 1-5, 問 18-23, 演習項目 : 問 6-17, 問 24,25. 解答はマークシートの数字の 0( 正 ) あるいは1( 誤 ) にマークする. 図 1 エピネフリンの投与量の増加により効果の発現に違いが生じる. エピネフリン ( 0.25 mg, 0.5 mg, 1.0 mg) を急速静脈投与した. HR: 心拍数,BP: 血圧,CO: 心拍出量. : エピネフリン急速静注投与. :0.25 mg, :0.5 mg, :1.0 mg. 101

5 医療薬学間観察した. その結果, 心拍数 ( 図 1a ) と血圧 ( 図 1b) は投与量に依存して上昇した. 心拍数は, 80 回 /min から最大 180 回 /min へと増加し, 血圧は収縮期, 拡張期血圧とも投与開始時より約 40 mmhg 上昇した. 心拍出量 ( 図 1c) に対してはいずれの用量でも 5.5 L/min から 5.8 L/min へと増加したが, 明確な用量依存性は認められなかった. また, 瞳孔散大, 発汗 ( 図 1d) も投与量の増加に伴い, 効果発現までの時間が半分に短縮され, 持続時間は約 2 倍に延長した. 2. エピネフリンの投与経路による作用の比較 ( 図 2) エピネフリン 0.5 mg を急速静注, 皮下投与, 筋肉内投与のそれぞれで SimMan 3G に投与し,10 分間経過観察した. 心拍数 ( 図 2a) において, 急速静注で投与開始時の 80 回 /min から 180 回 /min へと増加したのに対して, 皮下投与では 130 回 /min, 筋肉内投与では 135 回 /min と急速静注と比較して, その増加心拍数は半分であった. 血圧 ( 図 2b) に対しては, 急速静注で約 40 mmhg 上昇したのに対して, 皮下投与, 筋肉内投与とも約 20 mmhg の上昇であった. 心拍出量 ( 図 2c ) において, 急速静注で, 投与開始時 5.5 L/min が 5.8 L/min と上昇したのに対して皮下投与, 筋肉内投与とも 5.7 L/min と投与経路による効果の違いが認められた. 急速静注では 1 分以内に最大値に到達しているが, ほかの投与方法では最大値に到達するのに 2~3 分を要した. また, 筋肉内投与は皮下投与の場合より心拍数, 血圧, 心拍出量に対して約 1 時間早く効果が出現した. エピネフリンの投与経路における瞳孔散大, 発汗作用の発現持続時間の違いが観察できた. 瞳孔散大 ( 図 2d ) において急速静注投与で作用発現が 3 秒, 持続時間が 5 分 41 秒 ; 皮下投与で作用発現が 2 分 14 秒, 持続時間が 1 分 40 秒 ; 筋肉内投与で作用発現が 1 分 23 秒, 持続時間が 1 分 57 秒であった. また, 発汗 ( 図 2d ) において急速静注投与で作用発現が 1 秒, 持続時間は 6 分 20 秒 ; 皮下投与で作用発現が 1 分 41 秒, 持続時間が 3 分 13 秒 ; 筋肉内図 2 エピネフリンの投与経路の違いにより効果の発現に違いが生じる. エピネフリン (0.5 mg ) を急速静脈投与, 皮下投与, 筋肉内投与した. HR: 心拍数,BP: 血圧,CO: 心拍出量. : エピネフリン投与. : 急速静注, : 皮下投与, : 筋肉内投与. 102

6 Vol 41,No 2(2015) 投与で作用発現が 1 分 05 秒, 持続時間は 2 分 52 秒であった. 3. エピネフリン, ノルエピネフリン, イソプレナリンの点滴投与による作用の比較 ( 図 3) エピネフリン, ノルエピネフリン, イソプレナリンのそれぞれを 10 μg/min で 15 分間 SimMan 3G に持続点滴投与した. 点滴投与中止後さらに 15 分間観察を続けた. 心拍数 ( 図 3a ) において, イソプレナリンで著明な増加が認められ, 点滴投与開始時の 80 回 /min が,15 分後に 170 回 /min に増加し, 投与中止後, 徐々に減少した. しかし, 投与中止 15 分後でも 130 回 /min と増加したままであった. エピネフリン, ノルエピネフリンでは投与中わずかに心拍数は増加した. 血圧 ( 図 3b) において, ノルエピネフリンのみで著明な上昇が認められた. すなわち, 点滴投与開始時の 125/75 mmhg が投与開始 3 分後から上昇し,15 分後まで 175/125 mmhg のレベルが維持され, 点滴投与中止後は速やかに元のレベルに戻った. エピネフリン, イソプレナリンでは, 点滴投与中も血圧の上昇は認められなかった. 心拍出量 ( 図 3c ) において, エピネフリンでは, 点滴投与開始時の 2.55 L/min と比較して 6 分後にわずかに増加した. イソプレナリンでは, 点滴投与開始後に 5.7 L/min まで増加し, その後, 徐々に減少したが, 点滴投与中止の 15 分後でも 5.6 L/min と効果が認められた. ノルエピネフリンでは, 点滴投与直後に一過性に上昇したが, その後, ただちに低下し,5 分後で点滴投与中にもかかわらず 5.2 L/min と最低値に達した. その後, 点滴投与開始から 20 分後に投与前のレベルにまで回復した. 瞳孔散大 ( 図 3d ) は, ノルエピネフリンのみで点滴投与中に認められた. 4. ドパミンとドブタミンの投与量ごとの作用の比較 ( 図 4) ドパミン, ドブタミンを 1 μg/kg/min ( 低用量 ), 5 μg/kg/min ( 中用量 ),10 μg/kg/min ( 高用量 ) で, それぞれ 60 分間持続点滴し, 経過を観察した. 図 3 エピネフリン, ノルエピネフリン, イソプレナリンの点滴投与により効果の発現に違いが生じる. それぞれの薬物は 10 μg/min で 15 分間点滴投与し, 点滴投与を中止して, さらに 15 分間観察した. HR: 心拍数,BP: 血圧,CO: 心拍出量. : 薬物点滴投与. : エピネフリン, : ノルエピネフリン, : イソプレナリン. 103

7 医療薬学図 4 ドパミンとドブタミンより効果の発現に違いが生じる. ドパミン, ドブタミン ( 低用量 :1 μg/kg/min, 中用量 :5 μg/kg/min, 高用量 :10 μg/kg/min ) を, それぞれ 60 分間持続点滴投与した. HR: 心拍数,BP: 血圧,CO: 心拍出量. : 薬物点滴投与. : ドパミン, : ドブタミン. 低用量ドパミンでは, 心拍数, 血圧, 心拍出量は, 点滴投与開始時と同程度のレベルであった. 一方, 低用量ドブタミンでは, 心拍数は点滴投与開始から 20 分後にかけて 80 回 /min から 110 回 /min と増加し, 心拍出量も 5.5 L/min から 5.9 L/min へと増加した. 血圧は収縮期, 拡張期ともにわずかに増加した. 点滴投与中, いずれの循環器バイタルサインのレベルも上昇したままであった ( 図 4-a). 中用量ドパミンでは, 心拍数は軽度に増加し, 血圧は約 15 mmhg 上昇し, 心拍出量は 5.5 L/min から 6.2 L/min に増加した. 中用量ドブタミンでは, 心拍数, 心拍出量ともに点滴開始後 10 分間で急激に上昇し, 心拍数は 145 回 /min に達した. 血圧は中用量ドパミンと同程度の上昇が点滴投与開始後 10 分間で認められ, 点滴投与中そのレベルは維持された ( 図 4-b). 高用量ドパミンでは, 心拍数は, 点滴投与開始から 2~3 分後にかけて 20 回 /min 増加した. また, 血圧も点滴投与開始前より 30 mmhg 増加した後, 時間の経過とともにわずかではあるが減少した. 一方, 心拍出量は, 一過性に増加したが, その後, 次第に減少し, 点滴投与前の 5.5 L/min が点滴投与開始から 60 分後には 5.0 L/min となった. 高用量ドブタミンでは, 心拍数は中用量の場合より短時間で増加したが, その程度は同じであった. 血圧の上昇も中用量と同程度であったが, 高用量ドパミンよりは少なかった. 一方, 心拍出量は, 点滴投与開始後に 5.5 L/min から 6.2 L/min に急激に増加し, そのレベルは点滴投与中維持された ( 図 4-c). 104

8 Vol 41,No 2(2015) 5. 演習前後の得点率 ( 表 2) SimMan 3G のインストラクターソフトを用いる多人数での演習の学習効果を評価する目的で演習の前後にプレテストとポストテストを行った. 知識項目 11 問と演習項目 14 問からなる全項目でのポストテストの得点率において, プレポストの得点率と比較して上位群で 10.7, 下位群で 7.1 の有意な増加が認められた. しかし, プレテスト, ポストテストの 3 群間において有意な差はなかった. 次に, 知識項目問題と演習項目問題でのプレテストとポストテストの得点率を比較した. 知識項目において上位群, 中位群, 下位群ともポストテストにおける得点率の増加は, それぞれ 12.7, 9.4,7.1 であり, また,3 群とも得点率が有意に増加した. さらに, ポストテストの得点率で, 上位群は下位群と比較して統計的有意に得点率が高かった. 演習項目のポストテストにおいて, 上位群のみで有意な得点率の増加 (8.8) があった. それ以外では, プレポストテストの得点率で有意な増加はなかった. また,3 群間において有意な差は認められなかった. 考察これまで, 薬学部の薬理学の学生実習では, 薬物の作用を知るためにマウスやラットあるいはウサギ, モルモット, カエルといった小動物あるいは摘出臓器に薬物を作用させ, その効果を定量し, 薬物の効果を客観的に検討してきた. このような実習は薬理学の基本的な考え方や実験による論理的思考力を養成するには有効な手段として重要である. しかしながら, ヒトでの薬物の作用を観察し, その作用から薬物の作用機序を考察することは, これからの医療薬学教育では重要な課題である. 現存する高機能ヒト型シミュレータは救命救急時のトレーニングツールとして開発されたため, 主に慢性期疾患を対象とする薬学教育への応用についての検討はほとんどなされていない. また, このようなヒト型シミュレータをヒトを対象とした薬理学に応用した研究もない. 今回, 我々は,SimMan 3G とそのソフトウエアを用いることで動物を使うことなしに, 薬理学の演習教育ができること, さらに, ヒトにおけるカテコラミンの作用を学生が体験できることを示すことができた. 今回, 我々は, 交感神経興奮薬投与後の SimMan 3G の心拍数, 血圧, 心拍出量の数値を PC 画面およびデブリーフィングの表から読み取り, その数値に基づいて各パラメータの経時的な変化図を作成し,SimMan 3G における各薬物の作用を可視化した. エピネフリンは, アドレナリン受容体 α,β を刺激するカテコールアミンであり,β1 受容体刺激作用による心拍数, 心拍出量の増加が生じること, 血圧においては,α1 受容体と β2 受容体において拮抗作用が生じるが, 用量依存的に血圧は上昇することが知られている. 12) 今回の SimMan 表 2 各群のプレテストポストテストの得点率全項目 n プレテストポストテスト差 P 上位群 ± ± * 中位群 ± ± 下位群 ± ± * 知識項目プレテストポストテスト上位群 ± ± *, 0.01# 中位群 ± ± * 下位群 ± ± * 演習項目プレテストポストテスト上位群 ± ± * 中位群 ± ± 下位群 ± ± * * n: 評価対象例数対応のある t 検定, 各群内のプレテストポストテスト間の比較,# 多群間の Tukey 検定 1 群と 3 群のポストテスト間の比較. 上位群 : 席次上位学生, 中位群 : 席次中位学生, 下位群 : 席次下位学生. 平均 ± 標準偏差. 105

9 医療薬学 3G において, エピネフリンによる心拍数, 血圧は予測されたように投与量に依存して増加した. 学生は, この増加が α1 受容体,β1 受容体がエピネフリンにより刺激された結果であることを学ぶことができる. さらに, エピネフリンの急速静注では, 投与直後から効果が現れるが, 皮下, 筋肉内投与では吸収過程を必要とし吸収が比較的遅くなり, その過程で速やかに不活化されてしまうために, 効果も緩やかになる. 12) SimMan 3G において, エピネフリンの投与経路を変更したところ, 循環器バイタルサインが最大値に達するまでの時間および作用の程度に違いが生じた. 学生は, この結果から, エピネフリンの投与経路の違いによる作用発現の違いをイメージとして学ぶことができる. ノルエピネフリンでは主に α 作用が, イソプレナリンでは主に β 作用が発現する. 各薬物の受容体に対する親和性が異なっており,α 受容体ではエピネフリンノルエピネフリンイソプレナリン,β 受容体ではイソプレナリン>エピネフリン>ノルエピネフリンの順である. 13) これにより, 各パラメータにおいて, イソプレナリンでは心拍数, 心拍出量の増大, ノルエピネフリンでは昇圧作用, 瞳孔散大, および反射性徐脈による心拍出量の低下が生じると予測され, 14) 今回の SimMan 3G での演習において予測された変動が観察できた. よって, 学生は, 刺激される受容体あるいは薬物による特徴的な循環器バイタルサインの変化を学ぶことができると考えられる. 低用量ドパミンは, ドパミン受容体のみに作用するので SimMan 3G で腎血流量の増大並びに利尿作用を生じたかもしれないが, 今回はこれらの変化を確認しなかった. 仮に SimMan 3G の状態を乏尿あるいは欠尿にすれば, ドパミンのドパミン受容体刺激作用を観察することができたかもしれない. ドパミン中用量では,β1 受容体刺激作用が主となり, 心機能亢進作用によって心拍数, 心拍出量が増加する. 今回は SimMan 3G においてドパミンの中用量の作用を再現することが確認できた. さらに, 高用量では,β1 受容体刺激作用に加え α1 受容体刺激作用も加わる. これらに刺激作用によると思われる, 心拍数の増大, 血圧の増加と反射性徐脈による心拍出量の低下が生じた. よって, 学生は, ドパミンの投与量と刺激される受容体の関係について学ぶことができると考えられる. ドブタミンは, 低用量においてドパミンと異なり β1 受容体刺激作用を示すことが知られている.SimMan 3G においてドブタミンの用量に依存した心拍数, 心拍出量の増加が生じることが確認できた. しかし, ドパミンはドブタミンの 4 倍の心機能亢進作用を有している ( プロタノール L 注第 3 版, 興和株式会社,2014, 1 月改訂 ) ため, ドパミンの心拍数のほうが多くなると予測されたが,SimMan 3G では, むしろドブタミンのほうが心拍数の増加が大きかった. 学生が,SimMan 3G への薬物の投与に際して事前にどのような作用が示されるのか予測を立てて演習を行えば, 演習に対する彼らの興味が増すように思われる. 我々は, 薬理学の学生実習において今回使用した SimMan 3G のインストラクターソフトウエアを用いて演習を行った. その演習の前後にアドレナリン受容体と生体の反応の関係について簡単な試験を行った. 対象となる学生を成績席次に基づいて席次上位群, 席次中位群, 席次下位群の 3 群に分け, 前後の試験の得点を比較した. その結果, 全項目の得点は, 上位群と下位群で有意に増加し, ポストテストにおける下位群の得点は, 中位群の得点と同程度になった. また, 知識項目におけるポストテストの得点は, 全群でプレテストの得点と比較して統計学的に有意に上昇した. さらに, 上位群は知識項目および演習項目で最も高い得点を示していることから, 席次が上がるほど学習効果が高いと考えられる. 問題点として, 中位群は演習項目での得点の上昇率が予想したほどに増加しなかった. その理由として, プレテストの中位群の得点が最も高かったことが挙げられる. そのため, 演習の結果に対する彼らの印象が弱かったのかもしれない. この点については, アンケート調査等によって明らかにする必要がある. 以上のことより, 高機能患者シミュレータ SimMan 3G が臨床薬学を目指した薬理学の演習に活用できること, ヒトにおける薬物の効果を疑似的に体験できることが示された. 今後, アン 106

10 Vol 41,No 2(2015) ケート調査や適切な対照群を設けた比較研究を行い, 臨床薬学教育における高機能患者シミュレータの有用性を客観的に評価していく必要がある. 謝辞本研究の一部は, 平成 23 年度文部省科学研究費補助金基盤研究 (B) 課題番号をうけて実施されたものである. 論文の作成に協力いただいた高木有菜, 奥村由美香, 服部祐果に感謝します. 利益相反永松正 : レールダルメディカルジャパンより, 研究用として SimMan 3G インストラクターソフトウエアを供与された. その他の開示すべき利益相反はない. 引用文献 1) 中村隆一郎, 看護基礎教育医学基礎教育におけるシミュレーション教育の役割 -メーカからの提言, 医療機器学, 2011, 81, ) 徳永仁, 高村徳人, 緒方賢次, 吉田裕樹, 瀬戸口奈央, 佐藤圭創, 薬剤師に求められる新たな薬剤師業務に関する薬学生の意識調査, 薬学雑誌, 2010, 130, ) Macdougall BJ, Robinson JD, Kappus L, Sudikoff SN, Greer DM, Simulation-Based Training in Brain Death Determination, Neurocrit Care, 2014, doi: /s x. 4) Kjellin A, Hedman L, Escher C, Felländer-Tsai L, Hybrid simulation: Bringing motivation to the art of teamwork training in the operating room, Scand J Surg, 2014, doi: / ) Lim BL, Eunice Tay ZR, Vasu A, Kenneth Heng WJ, Comparing triage evaluation of adult dyspneic patients between emergency nurses and doctors using simulated scenarios, Int Emerg Nurs, 2013, 21, ) Fong AW, Lam KC, Cheng BC, Lam KK, Chan MT, A randomised comparison of innoscope and Macintosh laryngoscope in simulated difficult tracheal intubation in manikins, Anaesthesia, 2013, 68, ) Robak O, Leonardelli M, Zedtwitz-Liebenstein K, Rützler K, Schuster E, Vaida S, Salem R, Frass M, Feasibility and speed of insertion of seven supraglottic airway devices under simulated airway conditions, CJEM, 2012, 14, ) Acero NM, Motuk G, Luba J, Murphy M, McKelvey S, Kolb G, Dumon KR, Resnick AS, Managing a surgical exsanguination emergency in the operating room through simulation: an interdisciplinary approach, J Surg Educ, 2012, 69, ) Goolsby C, Vest R, Goodwin T, New Wide Area Virtual Environment (WAVE) medical education, Mil Med, 2014, 179, ) 田中千賀子, 加藤隆一編, New 薬理学改訂第 5 版, 南江堂, 東京, 2007, pp ) 浦部晶夫, 島田和幸, 川合眞一編, 今日の治療薬 2014, 南江堂, 東京, 2014, p ) ルーイスグッドマン, アルフレドギルマン ( 高折修二, 福田英臣, 赤池昭紀, 石井邦雄監訳 ), グッドマンギルマン薬理書 ( 上 ) 薬物治療の基礎と臨床第 11 版, 廣川書店, 東京, 2007, pp ) 柳澤輝行, 丸山敬監訳, イラストレイテッド薬理学, 原著 4 版, 丸善株式会社, 東京, 2009, pp ) 小澤瀞司, 福田康一郎編, 標準生理学第 7 版, 医学書院, 東京, 2011, pp

スライド 1

スライド 1 神経系の分類神経系はその機能の中心になる中枢神経系と中枢と身体各部を連絡する末梢神経系とに分類される中枢神経系は脳と脊髄よりなる末梢神経系は身体の運動や感覚機能を司る体性神経系と循環呼吸消化などの自律機能を司る自律神経系に分類される体性神経の求心神経は皮膚や骨格筋関節や各種感覚器からの情報を伝えるので感覚神経と呼ばれる体性神経の遠心性神経は骨格筋を支配し運動神経と呼ばれる