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iPadとMac向けの人工呼吸器シミュレーターアプリは、新型コロナウイルス感染症のパンデミック下において、医療従事者が命を救うこの機器の使い方を迅速に習得するのに役立っています。このソフトウェアはもともと教育現場での使用を目的として開発されましたが、COVID-19の影響で人工呼吸器とそれを操作できる専門家の需要が急増したことから、現在では医師の即戦力訓練にも活用されています。

この無料シミュレーターソフトウェアは、世界最大級の人工呼吸器メーカーの一つであるスイスのハミルトン・メディカルAGが販売する最新鋭の人工呼吸器「ハミルトンC6」と見た目も操作性も全く同じです。パイロット向けのフライトシミュレーターのように、このiPadアプリは、人工呼吸器に馴染みのない医療従事者や、何年も使っていないために操作に慣れていない医療従事者でも、人命を危険にさらすことなく設定調整の練習をすることができます。

「実際の患者を相手に練習するのは避けたいものです。だからこそ、私たちは基本的にそのインタラクションを提供するこのシミュレーターを開発しました」と、ハミルトン・メディカルAGのマーケティングディレクター、アレクサンダー・スターセビック氏はCult of Macに語った。「本物の人工呼吸器と同じようなリアルなインターフェースを提供します。さらに、このシミュレーターの背後には、実際に設定に反応する患者モデルが搭載されています。」

ジョンズ・ホプキンス大学は現在、世界中で140万人以上のCOVID-19感染者が確認され、8万1860人以上が死亡していると報告しています。ごく一部の症例では、この病気は呼吸器系に大きなダメージを与えます。COVID-19の最も恐ろしい側面の一つは、患者をいかに急速に生死を分ける闘いに陥れるかということです。

人工呼吸器：COVID-19と戦うための必須ツール

人工呼吸器はパンデミック下で人命を救う上で不可欠なものです。米国疾病予防管理センター（CDC）によると、COVID-19で入院した人の約3分の2は、24時間以内に人工呼吸器が必要になります。

「急性期病棟で酸素療法と点滴を受けている患者の容態は悪化し、呼吸困難が増していきます」と、スコットランドのエディンバラ大学の集中治療コンサルタント、グラハム・ニモ医師は述べています。「人工呼吸器を用いて血中酸素濃度を測定することで、より高度なケアが必要な病棟に移す必要があるかどうかを判断します。人工呼吸器と十分に訓練されたオペレーターは、ケア全体において非常に重要な役割を果たします。」

現在、ハミルトン・メディカル社製の人工呼吸器8万台が、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）感染者を救うため、世界中で使用されています。政府や病院による人工呼吸器の調達競争が話題となる一方で、人工呼吸器を操作する資格を持つオペレーターの確保も新たな課題となっています。

iPad人工呼吸器シミュレーター：リアルな体験

実際の患者や訓練用ダミーでは、手動換気はマスクと顔を覆うプラスチック製の風船を用いて肺に空気を強制的に送り込むことを意味します。手動換気の問題点は、医療従事者が血中酸素化レベルなどのバイタルサインに関するフィードバックを受けられないことです。ハミルトン・メディカルのような人工呼吸器はリアルタイムのデータを提供し、医療従事者が必要に応じて設定を調整することができます。

しかし、これらの機械は操作が複雑です。シミュレーターを使えば、操作者は画面上で特定の設定を微調整できます。バーチャル体験を通して、命を危険にさらすことなく、実際の患者がどのように反応するかを確かめることができます。

「今のところ、非常に良い反応が得られています」とハミルトン・メディカルのスターセビッチ氏は述べた。「画面に映っているのは、実際に人工呼吸器で目にするインターフェースです。ですから、これで練習してから実際の人工呼吸器を使えば、すぐに使い方が分かるでしょう。患者の人工呼吸の仕方が分かるわけではありませんが、デバイスの使い方は分かるはずです。」

その他の人工呼吸器シミュレータ

ハミルトン・メディカルは、iOSベースの人工呼吸器シミュレータを開発している唯一の企業ではありません。しかし、同社のiPadシミュレータは、特定のモデルまたは製品ライン向けに大手メーカーから提供されている唯一のシミュレータです。

iPad用TruVentアプリを使えば、人工呼吸器を装着した患者を模擬した複雑な臨床シナリオを作成できます。特定のメーカーの人工呼吸器には対応していませんが、インストラクターが実際の患者の臨床シナリオを作成できる汎用的なシミュレーション機能を備えています。TruVentは主に教室での使用を想定しており、同社の実物大マネキンと組み合わせて使用​​できます。

COVID-19シミュレーターの使用

ハミルトン・メディカル社のシミュレーターはもともと教育現場での使用を目的として開発されたが、COVID-19の現実は、その有用性を別の形で証明している、とスターセビック氏は述べた。一部の病院では職員が逼迫しているため、人工呼吸器の操作に慣れていない職員の訓練にこのシミュレーターが利用されている。

「私もiPadで使っています」と彼は言った。「本当に完璧です。まるで本物の人工呼吸器のような感覚です。」

病院が職員間のCOVID-19感染拡大を防ぐため業務を停止する中、ハミルトン・メディカルは新たな問題に直面している。同社は、新人オペレーターに人工呼吸器の使い方を教えるトレーナーを派遣することができなくなった。シミュレーターがその不足を補っているとスターチェビック氏は述べた。

「病院がCOVID-19患者の人工呼吸に充てるスタッフを増やすため、予定されている手術をすべて削減しているため、一部の顧客からは、手術室の麻酔科医など、他の分野から採用した医師を訓練するためにシミュレーターアプリを使用しているという話を聞いています」と彼は述べた。

テキサス州ダラスを拠点とする救命医療コンサルタントのジャック・プランプ氏によると、米国でCOVID-19パンデミックがピークに近づく中、iPadシミュレーターは最前線の医療従事者の迅速な訓練に役立つ重要なツールとなっているという。プランプ氏はハミルトン・メディカル社のシミュレーターを使用し、ソフトウェアを使用した後、人工呼吸器を実際に操作した上で、集中治療室のスタッフを訓練した。

「このようなパンデミックでは、時間などありません」とプランプ氏は述べた。「人工呼吸器の練習ができない時、シミュレーターがあれば貴重な時間を節約できます。現場に来て、何をすべきか理解した上で行動しなければなりません。このシミュレーターは、その訓練時間を短縮するのに役立ちます。」

危機の時：人工呼吸器の需要は高い

スターセビッチ氏は、ハミルトン・メディカルは世界中の顧客にできるだけ多くの人工呼吸器を届けるために休みなく働き続けていると述べた。

「今は非常に厳しい状況です」と彼は述べた。「今、私たちの最優先事項は、需要に応えられることです。人工呼吸器を今、できるだけ速いペースで生産しているとしても…確実に稼働させなければなりません。それが私たちの最優先事項です。次に、販売能力と稼働能力を高めることです。今後数週間で、世界中の人工呼吸器の生産能力を倍増させる予定ですが、それでも十分ではないかもしれません。市場はまさに急激に需要が急増しており、対応が非常に困難です。」

スターチェビック氏によると、同社は現在、週に400〜500台の新しい人工呼吸器を出荷しているという。

人工呼吸器シミュレータの可能性

新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、ハミルトン・メディカルはシミュレーター訓練ソフトウェアの価値を実感しています。同社は今後、シミュレーターの利用を拡大していく予定です。スターチェビック氏によると、同社は他の人工呼吸器用のシミュレーターも追加する予定で、今後数週間以内に新たなシミュレーターを開発する可能性もあります。

「このシミュレーションソフトウェアはまだほんの始まりに過ぎません」とスターチェヴィッチ氏は述べた。「このソフトウェアには大きな可能性があると考えています。この危機が過ぎ去れば、このシミュレーションソリューションをどのように発展させていくかについて、非常に良いアイデアが浮かぶと思います。」