博 士 論 文
題 目
「 人 工 心 肺 操 作 時 の 精 神 的 作 業 負 荷 の 評 価 に 関 す る 研 究 」
「 A study on the mental workload evaluation of cardiopul monary bypass operation 」
東 北 文 化 学 園 大 学 大 学 院 健 康 社 会 シ ス テ ム 研 究 科 健 康 福 祉 専 攻 工 藤 剛 実
指 導 教 員 植 木 章 三
提 出 日 : 平 成 2 6 年 3 月 2 4 日
目 次
第 1 章 緒 論
I . 研 究 の 背 景 と 目 的 1
I I . 人 工 心 肺 装 置 5
I I I . 精 神 的 作 業 負 荷 1 1
I V . 研 究 計 画 1 7
第 2 章 人 工 心 肺 操 作 に お け る 精 神 的 作 業 負 荷 に つ い て の 研 究
I . 研 究 目 的 1 9
I I . 研 究 方 法 2 0
I I I . 結 果 2 6
I V . 考 察 2 8
V . 結 論 3 2
第 3 章 ヒ ュ ー マ ン ・ フ ァ ク タ ー が 考 慮 さ れ た 人 工 心 肺 装 置 に お け る 精 神 的 作 業 負 荷 の 測 定
I . 研 究 目 的 3 3
I I . 研 究 方 法 3 4
I I I . 結 果 3 9
I V . 考 察 4 2
V . 結 論 4 4
人工心肺操作時の精神的作業負荷の評価に関する研究
目 次
第 4 章 貯 血 レ ベ ル が 操 作 者 の 精 神 的 作 業 負 荷 に 及 ぼ す 影 響 の 測 定
I . 研 究 目 的 4 5
I I . 研 究 方 法 4 6
I I I . 結 果 5 4
I V . 考 察 6 2
V . 結 論 6 6
第 5 章 総 合 考 察 6 7
参 考 文 献 7 3
※ 本 文 中 の 参 考 文 献 は 右 肩 付 文 字 で 表 記 し 、 巻 末 に 一 覧 を 記 載 し た 。
参 考 論 文 8 2
謝 辞 8 3
第 1 章 緒 論
Ⅰ . 研 究 の 背 景 と 目 的
厚 生 労 働 省 が 公 表 し て い る 主 な 医 療 安 全 関 連 の 経 緯
1 )
と し て 、 冒 頭 に 記 載 さ れ て い る 医 療 事 故 が 、 1 9 9 9 年 1 月 に 発 生 し た 「 横 浜 市 立 大 学 附 属 病 院 事 故 」
2 )
で あ る 。 こ の 事 故 は 、 看 護 師 が 肺 外 科 手 術 と 心 臓 外 科 手 術 の 患 者 を 取 り 違 え 、 医 師 も 取 り 違 え に 気 付 か な い ま ま 、 本 来 行 う べ き 手 術 と は 異 な る 手 術 を 行 っ た 医 療 事 故 で あ る 。 そ の 直 後 の 1 9 9 9 年 2 月 に も
「 都 立 広 尾 病 院 事 故 」
3 )
が 発 生 し 、 誤 っ て 静 脈 内 に 消 毒 薬 を 注 入 さ れ た 患 者 が 死 亡 し た 。 こ れ ら の 事 故 は 、 医 療 事 故 や 医 療 過 誤 が 社 会 問 題 と し て 取 り 上 げ ら れ る 契 機 と な っ た 。 こ の よ う な 中 で 、 2 0 0 1 年 3 月 に は 、 人 工 心 肺 を 使 用 し た 心 臓 手 術 に お い て 、 使 用 部 材 の 不 具 合 に よ っ て 人 工 心 肺 が 制 御 不 能 に 陥 り 、 手 術 を 受 け て い た 患 者 が 死 亡 す る と い う 人 工 心 肺 事 故 が 発 生 し た 。 こ の 人 工 心 肺 事 故 に よ り 、 人 工 心 肺 を 使 用 し た 心 臓 手 術 の 安 全 性 を 確 立 す る こ と が 社 会 的 要 請 と な り 、 事 故 の 原 因 究 明 と 安 全 対 策 を 目 的 と し て 、 心 臓 手 術 に 関 連 す る 関 連 3 学 会 ( 日 本 心 臓 血 管 外 科 学 会 、日 本 胸 部 外 科 学 会 、日 本 人 工 臓 器 学 会 ) に よ り 合 同 委 員 会 が 立 ち 上 げ ら れ
4 )
、 各 種 調 査 や 安 全 マ ニ ュ ア ル が 作 成 さ れ る こ と と な っ た 。 2 0 0 2 年 2 月 に は 、日 本 国 内 の 日 本 胸 部 外 科 学 会 認 定 施 設 お よ び 関 連 施 設 で あ る 5 6 9 施 設 を 対 象 と し た 「 人 工 心 肺 の リ ス ク に 関 す る 国 内 質 問 紙 調 査 」
5 )
が 実 施 さ れ た 。 こ の ア ン ケ ー ト 調 査 ( 回 収 数 3 5 1 施 設 、 回 収 率
6 1 . 7 % ) の 結 果 と し て 、 人 工 心 肺 手 術 1 1 9 症 例 に 1 回 の 割 合 で 、 何 ら か の
イ ン シ デ ン ト や ア ク シ デ ン ト が 発 生 し て い る こ と が 判 明 し た 。 人 工 心 肺
操 作 に 伴 う イ ン シ デ ン ト や ア ク シ デ ン ト の 中 で 、 患 者 生 命 予 後 に 重 大 な
影 響 を 及 ぼ す の が 空 気 誤 送 で あ る 。 空 気 誤 送 は 、 患 者 の 動 脈 系 に 空 気 を
誤 送 入 す る こ と で 、 空 気 塞 栓 症 に よ っ て 脳 や 重 要 臓 器 に 障 害 が 発 生 し 、
第 1 章 緒 論
最 悪 の 場 合 は 死 に 至 る 。 こ の 空 気 誤 送 が 2 年 間 で 5 6 件 も 発 生 し て お り 、 因 果 関 係 は 明 ら か に な っ て い な い も の の 9 名 の 患 者 が 死 亡 し て い た こ と も 判 明 し た 。こ の 空 気 誤 送 の 発 生 要 因 と し て 、 「 目 を 離 し た ( 3 0 % ) 」、 「 気 を 取 ら れ て い た ( 2 3 % ) 」 、 「 操 作 ミ ス ( 1 4 % ) 」 と 報 告 さ れ て お り 、 人 工 心 肺 の 操 作 者 に 起 因 す る ヒ ュ ー マ ン ・ エ ラ ー が 原 因 と な り 、 患 者 生 命 を 奪 う 重 大 な 医 療 事 故 が 発 生 し て い た こ と が 判 明 し た 。
一 般 的 な 医 療 事 故 や 労 災 事 故 に お い て 、 経 験 的 数 値 と し て ハ イ ン リ ッ ヒ の 法 則 が 知 ら れ て い る
6 )
。 こ の ハ イ ン リ ッ ヒ の 法 則 に よ る と 、 1 件 の 重 大 事 故 の 背 後 に は 、 2 9 件 の 中 程 度 の 事 故 が あ り 、 そ の 背 景 に は 3 0 0 件 の 微 小 事 故 が 存 在 す る と 考 え ら れ て い る 。 前 述 の 人 工 心 肺 の リ ス ク に 関 す る ア ン ケ ー ト 調 査 を も と に 、 人 工 心 肺 を 使 用 し た 心 臓 手 術 で 換 算 し て み る と 、1 件 の 死 亡 事 故 の 背 後 に は 、6 件 の 空 気 誤 送 が 発 生 し て お り 、そ の 背 景 に は 、5 5 件 の イ ン シ デ ン ト や ア ク シ デ ン ト が 発 生 し て い た こ と に な る 。 一 般 的 な 医 療 事 故 や 労 働 災 害 と 比 較 し て 、 人 工 心 肺 を 使 用 し た 心 臓 手 術 の 事 故 が 非 常 に 多 い こ と が わ か る 。
作 業 者 に 対 し て 、身 体 的 な 作 業 負 荷（ 労 働 ）を 加 え る と 、作 業 負 担（ 筋 肉 運 動 ） と 作 業 負 担 の 影 響 （ 筋 肉 疲 労 ） が 生 じ る こ と に な る 。 同 様 に 、 作 業 者 に 対 し て 、 精 神 的 負 荷 を 加 え る と 、 精 神 的 負 担 が 高 ま り 、 精 神 的 負 担 の 影 響 が 生 じ る
7 )
。 人 工 心 肺 の 操 作 は 、 着 座 姿 勢 に て 四 肢 や 手 指 の
移 動 や 把 握 ・ 回 旋 に よ っ て 作 業 が 行 わ れ る 。 ま た 作 業 の ほ と ん ど が 計 器
や モ ニ タ 、 操 作 パ ネ ル の 監 視 作 業 で あ る た め 、 身 体 的 な 作 業 負 荷 は 低 い
と 考 え ら れ る 。 一 方 で 、 人 工 心 肺 の 操 作 に お い て イ ン シ デ ン ト や ア ク シ
デ ン ト が 発 生 す る と 、 患 者 生 命 に 直 接 影 響 を 及 ぼ す 医 療 事 故 に 結 び つ く
こ と か ら 、 人 工 心 肺 の 操 作 や 監 視 作 業 は 、 生 命 を 担 う と い う 意 味 で 、 精
神 的 負 荷 と 精 神 的 負 担 、 そ し て 精 神 的 負 担 の 影 響 が 極 め て 高 い も の と 考
え ら れ る 。 人 工 心 肺 の 操 作 で は 、 操 作 者 に 対 し て 手 術 室 と い う 閉 鎖 さ れ た 環 境 の も と 「 患 者 生 命 」 や 「 手 術 の 難 易 度 」 、 「 他 の 医 療 従 事 者 と の チ ー ム ワ ー ク 」 な ど 様 々 な 精 神 的 負 荷 が 加 わ る 。 こ れ ら の 精 神 的 負 荷 に よ っ て 、 操 作 者 に は 精 神 的 負 担 が 生 じ る わ け で あ る が 、 操 作 者 の 能 力 や 経 験 値 に よ っ て 精 神 的 負 担 の 生 じ 方 も 異 な る 。
ま た 、 精 神 的 負 担 に よ っ て 、 精 神 疲 労 や 疲 労 様 症 状 な ど 精 神 的 負 担 の 影 響 が 生 じ る わ け で あ る が 、 精 神 的 負 担 の 影 響 は 、 エ ラ ー や 集 中 力 低 下 に よ る 判 断 ミ ス な ど イ ン シ デ ン ト や ア ク シ デ ン ト に つ な が る こ と が 指 摘 さ れ て い る
7 )
。 ま た 、 2 0 0 7 年 4 月 、 日 本 体 外 循 環 技 術 医 学 会 は 人 工 心 肺 を 用 い た 心 臓 血 管 手 術 の 安 全 を 確 保 す る た め 、 会 員 に 対 し て 「 人 工 心 肺 に お け る 安 全 装 置 設 置 基 準 」
8 )
を 勧 告 し た 。 こ の 安 全 基 準 を 遵 守 す る た め に は 、 人 工 心 肺 装 置 に 複 雑 な 安 全 機 構 を 搭 載 す る 必 要 が あ り 、 操 作 法 も 複 雑 化 し て い る 。 河 野 は
9 )
人 工 心 肺 装 置 と 操 作 者 で あ る 臨 床 工 学 技 士 の 関 係 は ヒ ュ ー マ ン ・ マ シ ン ・ シ ス テ ム で あ る と し 、 ヒ ュ ー マ ン ・ フ ァ ク タ ー を 考 慮 す る こ と で 、 操 作 性 を 向 上 さ せ ヒ ュ ー マ ン ・ エ ラ ー の 発 生 頻 度 を 低 下 さ せ る こ と が 期 待 で き る と し て い る 。 し か し な が ら 、 人 工 心 肺 装 置 と 操 作 者 の 関 係 を 、 ヒ ュ ー マ ン ・ マ シ ン ・ シ ス テ ム の 側 面 か ら 評 価 し た 研 究 は 国 内 外 と も に な く 、 複 雑 化 す る 操 作 法 に よ っ て 、 操 作 者 に 加 わ る 精 神 的 負 荷 と 、 操 作 者 に 生 じ る 精 神 的 負 担 と 精 神 的 負 担 の 影 響 は 高 ま っ て い る と 考 え ら れ る 。
人 工 心 肺 を 用 い た 心 臓 手 術 の 安 全 性 を 確 立 す る た め に は 、 操 作 者 で あ
る 臨 床 工 学 技 士 の 側 面 と 人 工 心 肺 装 置 の 側 面 、 そ し て ヒ ュ ー マ ン ・ マ シ
ン ・ シ ス テ ム の 側 面 へ の 働 き か け を 行 い 、 医 療 安 全 を 向 上 さ せ る 必 要 が
あ る 。 し か し な が ら 、 現 在 行 わ れ て い る 対 策 は 、 日 本 体 外 循 環 技 術 医 学
会 な ど 、 学 会 に よ っ て 認 定 さ れ る 体 外 循 環 技 術 認 定 士 制 度 や 教 育 、 安 全
第 1 章 緒 論
マ ニ ュ ア ル の 充 実 に よ り 医 療 安 全 を 確 立 す る と い う 臨 床 工 学 技 士 の 側 面 と 、 各 種 安 全 装 置 を 搭 載 す る と い う 人 工 心 肺 装 置 の 側 面 に と ど ま っ て お り 、 ヒ ュ ー マ ン ・ マ シ ン ・ シ ス テ ム の 側 面 に つ い て は 対 策 が 行 わ れ て い な い 。 ヒ ュ ー マ ン ・ マ シ ン ・ シ ス テ ム の 側 面 へ の 働 き か け を 検 討 す る う え で 、 人 工 心 肺 操 作 時 に 操 作 者 に 加 わ る 精 神 的 負 荷 と 、 操 作 者 に 生 じ る 精 神 的 負 担 と 精 神 的 負 担 の 影 響 を 評 価 す る こ と が 可 能 で あ れ ば 、 ど の よ う な 要 因 が 人 工 心 肺 操 作 の 精 神 的 負 荷 や 精 神 的 負 担 に 影 響 を 及 ぼ し て い る か を 明 ら か に す る こ と が で き る 。 そ し て 、 そ の 要 因 へ の 対 策 を 講 じ る こ と で 人 工 心 肺 シ ス テ ム 全 体 と し て の 安 全 性 を 高 め 、 医 療 安 全 に つ な げ る こ と が 期 待 で き る 。
そ こ で 本 研 究 で は 、 ヒ ュ ー マ ン ・ マ シ ン ・ シ ス テ ム の 側 面 へ の 対 策 と し て 、 人 工 心 肺 操 作 時 の 精 神 的 作 業 負 荷 を 、 生 理 的 指 標 と 行 動 的 指 標 、 主 観 的 指 標 に て 調 査 ・ 測 定 し 、 指 標 の 適 用 や 感 度 に つ い て 評 価 す る こ と を 目 的 と し て 、 実 際 の 心 臓 手 術 に お け る 調 査 と シ ミ ュ レ ー タ 実 験 を 行 っ た 。
な お 、 本 研 究 で は 、 J I S Z 8 5 0 2 「 人 間 工 学 - 精 神 的 作 業 負 荷 に 関 す る 原 則 - 」
7 )
に 従 い 、 作 業 者 に 対 し て 外 部 か ら 作 用 を 及 ぼ す 「 精 神 的 負 荷 」 と
精 神 的 負 荷 に よ っ て 作 業 者 に 生 じ る 効 果 を 「 精 神 的 負 担 」 、 そ し て 精 神
的 負 担 に よ っ て 作 業 者 に 生 じ る 影 響 を 「 精 神 的 負 担 の 影 響 」 と し て 用 語
を 使 い 分 け る と と も に 、 す べ て の 内 容 を 含 む 場 合 は 、 「 メ ン タ ル ワ ー ク
ロ ー ド 」 の 日 本 語 訳 で あ る 「 精 神 的 作 業 負 荷 」 を 使 用 す る 。
Ⅱ . 人 工 心 肺 装 置
1 . 人 工 心 肺 装 置 の 概 要
心 臓 や 大 血 管 の 手 術 に 際 し て 、 拍 動 す る 心 臓 の 静 止 を 得 る こ と や 、 出 血 を 制 御 す る た め に 人 工 心 肺 が 使 用 さ れ る 。 人 工 心 肺 は 、 患 者 の 右 心 房 も し く は 上 ・ 下 大 静 脈 か ら 静 脈 血 を 脱 血 し 、 静 脈 貯 血 槽 に 一 時 的 に 貯 血 し 、 送 血 ポ ン プ に て 人 工 肺 を 通 し て 酸 素 加 ・ 二 酸 化 炭 素 除 去 を 行 っ た 動 脈 血 を 大 動 脈 に 再 送 入 す る 基 本 回 路 に 加 え 、 術 野 か ら の 出 血 を 回 収 し 再 利 用 す る 吸 引 回 路 と フ ィ ル タ 付 貯 血 槽 、 心 臓 の 負 荷 を 軽 減 さ せ る た め 心 腔 内 か ら 血 液 を 排 出 す る ベ ン ト 回 路 、 患 者 体 温 を 制 御 す る 熱 交 換 器 、 心 臓 の 静 止 を 得 る た め の 心 筋 保 護 回 路 な ど か ら な る 。
人 工 心 肺 装 置 は 、 送 血 ポ ン プ と し て 使 用 さ れ る ロ ー ラ ポ ン プ も し く は 遠 心 ポ ン プ と 、 吸 引 回 路 や ベ ン ト 回 路 、 心 筋 保 護 回 路 で 使 用 す る ロ ー ラ ポ ン プ が 4 基 か ら 6 基 、 搭 載 さ れ て い る 。 ま た 人 工 肺 へ の 吹 送 ガ ス を コ ン ト ロ ー ル す る 酸 素 流 量 計 や 、 各 種 の モ ニ タ 機 器 や 安 全 装 置 が 搭 載 さ れ て い る 。 モ ニ タ 画 面 に は 、 送 血 ポ ン プ の 回 転 数 も し く は 送 血 量 の 表 示 、 心 電 図 や 体 温 な ど の 患 者 情 報 や 各 種 警 報 装 置 の 作 動 状 況 が 表 示 さ れ て い る ( 図 1 , 2 ) 。
心 臓 手 術 に お い て は 、 こ れ ら の 人 工 心 肺 装 置 の モ ニ タ に 表 示 さ れ る 情
報 に 加 え 、 手 術 室 内 の あ ら ゆ る 情 報 を 駆 使 し つ つ 、 心 臓 外 科 医 や 麻 酔 科
医 、 看 護 師 な ど の 連 携 に よ っ て 人 工 心 肺 を 用 い た 心 臓 手 術 が 行 わ れ る 。
第 1 章 緒 論
図 1 人 工 心 肺 装 置 ( 写 真 )
図 2 人 工 心 肺 装 置 ( シ ェ ー マ )
2 . 人 工 心 肺 装 置 の 操 作 者
2 0 0 2 年 4 月 1 8 日 付 読 売 新 聞 第 １ 面
1 0 )
に は 「 人 工 心 肺 、 業 者 が 操 作 」 と 題 し た 記 事 が 掲 載 さ れ た 。 記 事 に よ る と 「 心 臓 血 管 外 科 の あ る 病 院 の 4 割 で 、 人 工 心 肺 装 置 や 人 工 心 肺 回 路 な ど の 納 入 業 や 製 造 業 者 が 手 術 室 で 人 工 心 肺 の 操 作 や 管 理 に 携 わ っ て い る 」 と の こ と で あ っ た 。 2 0 0 0 年 に 日 本 胸 部 外 科 学 会 心 臓 血 管 外 科 認 定 5 3 4 施 設 に 対 し て 実 施 さ れ た 「 人 工 心 肺 業 務 実 態 調 査 ( 回 収 数 4 2 7 施 設 、回 収 率 8 0 % ) 」
1 1 )
に お い て 、3 6 2 施 設
( 7 0 ％ ) で は 体 外 循 環 の 操 作 を 国 家 資 格 で あ る 臨 床 工 学 技 士 が 担 当 し て お
り 、 2 1 6 施 設 で は 技 士 が 体 外 循 環 技 術 認 定 士 の 資 格 を 持 っ て い た 。 と こ ろ が 、 病 院 と 企 業 が 嘱 託 契 約 を 結 ぶ な ど し て 、 6 5 施 設 で は 病 院 職 員 以 外 が 、 そ の う ち 2 0 施 設 で は 臨 床 工 学 技 士 の 資 格 さ え 持 た な い 業 者 が 体 外 循 環 業 務 を 担 当 し て い た 。
人 工 心 肺 の 操 作 を 担 う 体 外 循 環 技 術 者 の 歩 み は 、 本 邦 に お け る 心 臓 手 術 の 歩 み と 歩 調 を 合 わ せ て い る 。 わ が 国 で は 、 1 9 5 6 年 に 人 工 心 肺 を 用 い た 心 臓 手 術 が 成 功 し た
1 2 )
。 当 時 、 人 工 心 肺 の 組 立 は 、 国 家 資 格 を 保 有 し た 看 護 師 の ほ か に 、 無 資 格 の 体 外 循 環 技 術 者 が 行 い 、 操 作 は 医 師 が 行 う と い う 分 業 制 が 確 立 さ れ て い た 。 そ の 後 、 組 立 や 操 作 も 行 う 体 外 循 環 認 定 士 の 誕 生 に つ な が っ て い っ た 。 体 外 循 環 技 術 認 定 士 は 、 日 本 人 工 臓 器 学 会 、 日 本 胸 部 外 科 学 会 、 日 本 心 臓 血 管 外 科 学 会 の 3 学 会 で 認 定 し て い る 資 格 と し て 、第 1 回 目 の 試 験 は 1 9 8 7 年 に 行 わ れ て い る 。し か し な が ら 体 外 循 環 技 術 認 定 士 は 、 基 盤 と な る 国 家 資 格 が な く て も 取 得 で き る 学 会 認 定 資 格 で あ っ た 。 1 9 8 8 年 に は 臨 床 工 学 技 士 法 が 施 行 さ れ 、 国 家 資 格 で あ る 臨 床 工 学 技 士 が 制 定 さ れ た 。 臨 床 工 学 技 士 法 の 第 2 条 第 1 項 に は 「 生 命 維 持 管 理 装 置 と は 、 人 の 呼 吸 、 循 環 又 は 代 謝 の 機 能 の 一 部 を 代 替 し 、 又 は 補 助 す る こ と が 目 的 さ れ て い る 装 置 」と 規 定 さ れ 、第 2 条 第 2 項 に
「 こ の 法 律 で 臨 床 工 学 技 士 と は 、 厚 生 労 働 大 臣 の 免 許 を 受 け て 、 臨 床 工 学 技 士 の 名 称 を 用 い て 、 医 師 の 指 示 の 下 に 、 生 命 維 持 管 理 装 置 の 操 作 及 び 保 守 点 検 を 行 う こ と を 業 と す る 者 を い う 」 と な っ て お り 、 医 師 と 臨 床 工 学 技 士 と の 関 係 を 定 め て い る 。 現 在 で は 、 ま ず 臨 床 工 学 技 士 に な り 、 次 に 専 門 分 野 と し て 体 外 循 環 技 術 認 定 士 に な る と い う 仕 組 み が 確 立 さ れ て い る 。 今 後 は 、 日 本 胸 部 外 科 学 会 の 認 定 施 設 に は 、 1 名 以 上 の 体 外 循 環 技 術 認 定 士 が 存 在 す る こ と が 必 要 条 件 と な っ て お り 、 そ の 重 要 性 は さ ら に 高 ま る も の と 考 え る
1 3 )
。
第 1 章 緒 論
3 . 空 気 誤 送 の 原 因
現 在 、 人 工 心 肺 で 用 い ら れ て い る 回 路 は 、 生 体 の 静 脈 系 か ら 脱 血 し た 血 液 を 、 大 気 に 開 放 さ れ た 静 脈 貯 血 槽 に 導 き 出 し 、 貯 え ら れ た 血 液 を 送 血 ポ ン プ に て 人 工 肺 を 通 し て 生 体 の 動 脈 系 へ と 再 送 入 す る 開 放 型 回 路 が 一 般 的 で あ る 。 送 血 量 は 患 者 体 表 面 積 や 体 重 な ど に よ っ て 決 定 さ れ 、 人 工 心 肺 中 は 決 め ら れ た 送 血 量 を 維 持 す る こ と が 求 め ら れ る 。 一 方 で 脱 血 量 は 、 出 血 や 末 梢 循 環 不 全 、 心 筋 保 護 液 な ど の 投 薬 な ど に よ り 時 々 刻 々 変 化 す る 。 こ れ ら の こ と か ら 、 大 気 に 開 放 さ れ た 静 脈 貯 血 槽 の 液 面 レ ベ ル ( 貯 血 レ ベ ル ) は 、 貯 血 槽 に 流 入 す る 脱 血 量 に よ っ て 変 動 し 、 送 血 量 よ り も 多 い 場 合 に 貯 血 レ ベ ル は 上 昇 し 、 送 血 量 よ り も 少 な い 場 合 に は 貯 血 レ ベ ル は 低 下 す る 。 こ の 開 放 型 回 路 の 利 点 と し て 、 貯 血 レ ベ ル が 高 い 場 合 は 、 末 梢 循 環 不 全 や 大 量 出 血 に よ る 循 環 血 液 量 の 変 化 に 際 し て 、 時 間 的 余 裕 を 持 っ て 送 血 量 を 確 保 す る こ と が 可 能 で あ る 。 一 方 で 、 貯 血 レ ベ ル が 低 い 場 合 に は 、 急 激 に 脱 血 量 が 低 下 し た 場 合 に は 、 貯 血 槽 が 空 と な り 、 空 気 誤 送 の 原 因 と な る 。
こ の 貯 血 レ ベ ル に つ い て は 、 同 種 血 輸 血 量 の 削 減 や 組 織 浮 腫 の 低 減 を 期 待 し て 、 初 期 充 填 量 を 削 減 し 貯 血 槽 の 貯 血 レ ベ ル を 最 低 と す る 人 工 心 肺 操 作 が 行 わ れ て い る
1 4 - 1 6 )
。 貯 血 レ ベ ル が 低 い と 、 空 気 誤 送 に 対 す る 時 間 的 余 裕 も 少 な く な り 、 危 険 性 が 増 加 す る こ と が 考 え ら れ る 。
医 療 安 全 の 側 面 か ら 、 空 気 誤 送 の 危 険 性 を 低 下 さ せ る た め に は 、 静 脈
貯 血 槽 の 貯 血 レ ベ ル を 高 く 設 定 す る 必 要 が あ る 。 一 方 で 、 患 者 の 身 体 的
負 担 を 軽 減 さ せ る た め に は 、 初 期 充 填 量 を 削 減 し 静 脈 貯 血 槽 の 貯 血 レ ベ
ル を 低 く し て 血 液 希 釈 率 を 低 下 さ せ る 必 要 が あ る 。 患 者 の 身 体 的 負 担 を
優 先 す れ ば 、 空 気 誤 送 の 危 険 性 が 増 し 、 精 神 的 作 業 負 荷 が 高 ま る こ と が
考 え ら れ る 。
4 . 空 気 誤 送 の 対 策
「 人 工 心 肺 装 置 の 標 準 的 接 続 方 法 お よ び そ れ に 応 じ た 安 全 教 育 等 に 関 す る ガ イ ド ラ イ ン 」
4 )
で は 、 人 工 心 肺 に 係 る ト ラ ブ ル 事 例 の 発 生 確 率 を 低 下 さ せ る 手 段 と し て 、 ① 危 険 な 作 業 を 減 ら す ( 機 会 最 小 ) 、 ② 各 作 業 で の エ ラ ー 発 生 確 率 を 減 ら す ( 最 小 確 率 ) 、 ③ 被 害 を 最 小 と す る 備 え を す る ( 被 害 限 局 ) 、 ④ 多 重 の エ ラ ー 検 出 策 を 講 じ る ( 多 重 検 出 ) と い う ４ つ の 手 段 が 有 効 で あ る と さ れ て い る 。
空 気 誤 送 へ の 具 体 的 な 対 策 と し て は 、 ① の 機 会 最 小 と し て 、 静 脈 貯 血 槽 が 大 気 に 開 放 さ れ て い な い 閉 鎖 型 回 路 が 用 い ら れ る こ と が あ る が 、 短 時 間 手 術 や 出 血 量 が 少 な い と 予 想 さ れ る 手 術 に し か 適 応 す る こ と が で き ず 、 す べ て の 人 工 心 肺 症 例 に 適 応 す る こ と は で き な い 。 ② の 最 小 確 立 と
③ の 被 害 限 局 に つ い て は 、 マ ニ ュ ア ル の 整 備 が 必 要 と な る が 、 施 設 ご と に 異 な る 回 路 構 成 や 人 工 心 肺 装 置 が 用 い ら れ る 現 状 か ら 、 共 通 し た マ ニ ュ ア ル を 作 成 す る こ と が 困 難 で あ る 。
④ の 多 重 検 出 に つ い て 、 人 工 心 肺 装 置 の 具 体 的 な 対 策 と し て 、 静 脈 貯 血 槽 へ の 貯 血 レ ベ ル セ ン サ ー の 設 置 と 、 送 血 回 路 へ の 気 泡 検 出 器 の 設 置 が 用 い ら れ て い る 。 レ ベ ル セ ン サ ー は 、 貯 血 レ ベ ル が 設 定 量 以 下 と な る と 警 報 を 発 報 す る も の で 、 送 血 ポ ン プ と 連 動 す る こ と で 、 警 報 発 報 時 に 送 血 ポ ン プ を 停 止 さ せ 、 空 気 誤 送 を 回 避 す る こ と が で き る 。 ま た 気 泡 セ ン サ ー は 、 送 血 回 路 内 に 気 泡 が あ る と 警 報 を 発 報 す る も の で 、 送 血 ポ ン プ と 連 動 す る こ と で 、 警 報 発 報 時 に 送 血 ポ ン プ を 停 止 さ せ 、 空 気 誤 送 を 回 避 す る こ と が で き る 。
日 本 体 外 循 環 技 術 医 学 会 で は 、 こ の レ ベ ル セ ン サ ー と 気 泡 セ ン サ ー の 設 置 状 況 や 各 セ ン サ ー と 送 血 ポ ン プ と の 連 動 に つ い て 調 査 を 行 っ て い る が
1 7 - 1 9 )
、 最 新 の 調 査 に お い て も 、 レ ベ ル セ ン サ ー に よ る 送 血 ポ ン プ 連 動
第 1 章 緒 論
に つ い て は 4 割 の 施 設 で 、 気 泡 セ ン サ ー よ る ポ ン プ 連 動 に つ い て は 3 割 の 施 設 で 行 わ れ て い な い こ と が 報 告 さ れ て お り 、 空 気 誤 送 へ の 対 策 が 行 わ れ て い な い 施 設 が あ る こ と が 明 ら か と な っ た ( 表 1 ) 。
表 1 . 安 全 装 置 設 置 状 況 ア ン ケ ー ト 調 査 の 年 次推 移
安 全 装 置 2 0 0 8 年 調 査 2 0 1 0 年 調 査 2 0 1 2 年 調 査 レ ベ ル セ ン サ ー の 設 置状 況 8 2 % 9 4 % 9 7 % レ ベ ル セ ン サ ー と 送 血ポ ン プ 連 動 3 5 % 4 8 % 6 1 % 気 泡 セ ン サ ー の 設 置 状況 3 1 % 6 2 % 7 0 % 気 泡 セ ン サ ー と 送 血 ポン プ 連 動 5 6 % 4 3 % 6 9 %
こ の 原 因 と し て 、 1 台 あ た り 数 千 万 円 す る 人 工 心 肺 装 置 の 機 器 更 新 が
行 わ れ ず 、 安 全 機 構 が 搭 載 さ れ て い な い 人 工 心 肺 装 置 を 使 用 し て い る 施
設 が あ る こ と や 、 警 報 発 報 時 に 複 雑 な 安 全 機 構 に よ っ て 操 作 が 混 乱 す る
こ と を 回 避 す る た め 、安 全 機 構 を 使 用 し な い こ と が 考 え ら れ る 。今 後 は 、
こ れ ら の 安 全 機 構 の 信 頼 度 を あ げ る こ と や 、 安 全 機 構 を 強 制 的 に 使 用 す
る こ と が 必 要 で 、 警 報 発 報 時 の 対 応 を マ ニ ュ ア ル 化 す る こ と や 、 複 雑 化
す る 人 工 心 肺 装 置 へ ヒ ュ ー マ ン ・ フ ァ ク タ ー を 適 応 す る こ と で 、 精 神 的
作 業 負 荷 の 少 な い 人 工 心 肺 装 置 を 開 発 す る こ と が 必 要 で あ る 。
Ⅲ . 精 神 的 作 業 負 荷 1 . 精 神 的 作 業 負 荷 の 概 要
「 身 体 的 活 動 が 主 と な る 活 動 で あ っ て も 、 活 動 は 、 す べ て 精 神 的 負 荷 を 負 わ せ る も の で あ る 」
7 )
。 我 々 が 社 会 の 中 で 行 う 活 動 す べ て に お い て 、 責 任 が 発 生 し 、 身 体 的 な 作 業 負 荷 と 精 神 的 な 作 業 負 荷 を 負 う 。 こ れ ら の 作 業 負 荷 に よ っ て 、 作 業 者 に は 身 体 的 な 作 業 負 担 と 、 精 神 的 な 作 業 負 担 が 生 じ る 。 そ し て 作 業 負 担 の 結 果 と し て 、 身 体 的 な 作 業 負 担 の 影 響 と 、 精 神 的 な 作 業 負 担 の 影 響 が 生 じ る こ と に な る 。 つ ま り 作 業 負 荷 と 作 業 負 担 、 作 業 負 担 の 影 響 の 関 係 性 は 身 体 的 領 域 の と ど ま ら ず 、 精 神 的 領 域 に も 波 及 す る 。 具 体 的 に 「 ○ 時 ま で に 、 △ k g の 荷 物 を 移 動 す る 」 場 合 を 考 え て み れ ば 、 身 体 的 領 域 で は 、 作 業 者 は 「 △ k g の 荷 物 を 移 動 す る 」 と い う 身 体 的 作 業 負 荷 を 負 う 。 そ し て 「 △ k g の 荷 物 を 移 動 し た 」 と い う 筋 肉 運 動 が 身 体 的 作 業 負 担 と な り 、 結 果 と し て 筋 肉 疲 労 な ど の 身 体 的 作 業 負 担 の 影 響 が 生 じ る こ と に な る 。 一 方 で 精 神 的 領 域 で は 、 作 業 者 は 「 ○ 時 ま で に 荷 物 を 移 動 す る 」 と い う 精 神 的 負 荷 を 負 う 。 そ し て 「 ○ 時 ま で に 荷 物 を 移 動 し た 」 と い う 時 間 的 圧 迫 感 が 精 神 的 負 担 と な り 、 結 果 と し て 精 神 疲 労 や 疲 労 様 症 状 な ど の 精 神 的 負 担 の 影 響 を 生 じ る こ と に な る 。
現 代 社 会 に お い て は 身 体 的 領 域 の 作 業 負 荷 お よ び 作 業 負 担 よ り も 精 神
的 領 域 の 作 業 負 荷 お よ び 作 業 負 担 が 多 い も の と 考 え ら れ る 。 人 工 心 肺 の
操 作 や 航 空 機 の 操 縦 、 プ ラ ン ト プ ロ セ ス の 管 理 や 原 子 力 発 電 所 の 監 視 な
ど は 、 着 座 姿 勢 に て 作 業 が 合 行 わ れ 、 身 体 的 領 域 の 作 業 負 荷 は 少 な い 。
一 方 で 操 作 者 ・ 操 縦 者 の エ ラ ー が 事 故 に 直 結 す る こ と が 考 え ら れ 、 精 神
的 作 業 負 荷 が 高 い も の と 考 え ら れ る 。 こ れ ら の 業 務 に つ い て 精 神 的 作 業
負 荷 を 評 価 し 、 ヒ ュ ー マ ン ・ エ ラ ー と の 関 係 性 に つ い て 研 究 が 必 要 と 考
え ら れ る 。
第 1 章 緒 論
2 . 精 神 的 作 業 負 荷 の 定 義
精 神 的 作 業 負 荷 に つ い て 、 J I S Z 8 5 0 2 「 人 間 工 学 - 精 神 的 作 業 負 荷 に 関 す る 原 則 - 用 語 及 び 定 義 」
7 )
に て 用 語 と 定 義 が 規 格 化 さ れ て い る 。 こ の 中 で 、 精 神 的 負 荷 は 、 「 外 部 か ら 人 間 に 対 し て 作 用 を 及 ぼ し 、 か つ 、 精 神 的 に 効 果 を 与 え る 評 価 可 能 な 影 響 の 全 体 」 と 定 義 さ れ て い る 。 精 神 的 負 担 に つ い て は 「 精 神 的 負 荷 に よ っ て 個 々 の 人 の 内 部 に 直 ち に 起 こ る 効 果 で あ っ て 、 各 人 の 対 処 様 式 を 含 み 、 個 人 の 習 慣 及 び そ の と き の 事 前 条 件 に 依 存 す る も の 」 と さ れ て い る 。
精 神 的 負 担 の 影 響 に は 、 促 進 的 効 果 と 減 退 的 効 果 、 そ の 他 の 効 果 が あ る と さ れ て い る 。 減 退 的 効 果 は 精 神 疲 労 と 疲 労 様 症 状 に 分 け ら れ 、 疲 労 様 症 状 と し て 単 調 感 や 注 意 力 低 下 、 心 的 飽 和 が 定 義 さ れ て い る 。
精 神 疲 労 は 、 「 先 行 す る 精 神 的 負 担 の 強 さ 、持 続 期 間 お よ び 時 間 的 パ タ ー ン に 依 存 す る も の で 、 精 神 的 お よ び 身 体 的 機 能 の 効 率 の 一 時 的 な 減 退 を 伴 う 。 先 進 疲 労 の 回 復 は 、 活 動 の 変 化 よ り む し ろ 回 復 作 用 に よ っ て 達 成 さ れ る 。 」 と さ れ て い る 。
疲 労 様 症 状 は 、 状 況 が ほ と ん ど 変 化 し な い た め に 生 じ る 精 神 的 負 担 の
影 響 を 受 け て い る 個 人 の 状 態 で あ り 、 こ の 状 態 は 、 課 業 や 環 境 、 状 況 が
変 わ れ ば す ぐ に 消 失 す る 。 疲 労 様 症 状 は 、 一 時 的 で あ る と い う 点 で 精 神
疲 労 と は 異 な る も の で あ る 。 つ ま り 、 精 神 疲 労 は 、 作 業 と 作 業 の 間 に 休
憩 を 挟 む な ど 回 復 作 用 に よ っ て 解 消 さ れ る も の で あ り 、 疲 労 様 症 状 は 、
作 業 が 終 了 あ る い は 変 化 す る と 消 失 す る も の と さ れ て い る 。 精 神 的 負 担
の 影 響 で あ る 精 神 疲 労 や 疲 労 様 症 状 は 、 エ ラ ー や 集 中 力 の 低 下 に よ る 判
断 ミ ス に 直 結 す る こ と が 考 え ら れ る 。
3 . 精 神 的 作 業 負 荷 の 評 価 方 法
精 神 的 作 業 負 荷 の 評 価 法 は 、 多 く の 方 法 が 提 案 さ れ て い る が 、 大 別 し て 生 理 学 デ ー タ の 解 析 を も と に し た「 生 理 的 指 標 」 、行 動 解 析 を も と に し た 「 行 動 的 指 標 」 と 、 質 問 紙 を も と に し た 「 主 観 的 指 標 」 が 用 い ら れ て い る 。
1 ) 生 理 的 指 標
生 理 的 指 標 は 人 間 の 活 動 に 伴 う 生 理 変 化 を 、 筋 電 図 や 心 電 図 、 脳 波 な ど の 電 気 的 変 化 と し て 連 続 的 に 抽 出 す る 指 標 と 、 血 圧 や 眼 圧 な ど の 物 理 的 変 化 と し て 連 続 的 に 抽 出 す る 指 標 、 血 液 内 性 状 や 唾 液 内 性 状 、 呼 気 内 性 状 な ど の 生 化 学 や 化 学 的 変 化 を 抽 出 す る 指 標 が 用 い ら れ て お り 、 身 体 的 活 動 の み な ら ず 、 精 神 的 活 動 に よ る 生 理 変 化 を 抽 出 す る こ と が 可 能 で あ る
2 0 , 2 1 )
。
し か し な が ら 筋 電 図 や 脳 波 の 計 測 で は 、 対 象 と す る 筋 肉 上 や 頭 部 に 電 極 を 装 着 す る 必 要 が あ り 、 拘 束 に よ る 計 測 の 限 界 に つ い て 問 題 と な る 。 ま た 血 液 内 性 状 、 呼 気 内 性 状 な ど の 計 測 に 際 し て も 、 採 血 や ダ グ ラ ス ・ バ ッ ク に よ る 呼 気 採 集 な ど が 必 要 で あ り 、 課 業 中 の 精 神 的 作 業 負 荷 の 連 続 計 測 に 適 さ な い な ど 、 適 用 場 面 に お い て 課 業 に 影 響 を 及 ぼ す こ と が 考 え ら れ る 。
一 方 で 心 電 図 は 、 胸 部 に 電 極 を 張 り 付 け る こ と に よ っ て 得 ら れ 、 テ レ メ ー タ 式 を 用 い る こ と で 拘 束 感 も 少 な く 、 精 神 的 作 業 負 荷 の 変 化 を 自 律 神 経 の 変 化 と し て 連 続 的 に 抽 出 す る こ と が 可 能 で あ る 。 心 拍 変 動 の 解 析 に は 心 電 図 上 の R R 間 隔 の 変 化 を そ の ま ま 評 価 す る 時 間 領 域 解 析 ( t i m e d o m a i n 法 ) と R R 間 隔 の 変 化 を 周 波 数 軸 に 変 換 し て 各 周 波 数 の 成 分 を 評 価 す る 周 波 数 領 域 解 析 ( f r e q u e n c y d o m a i n 法 ) が あ る
2 2 , 2 3 )
。 時 間 領 域 解 析 と し て は 心 拍 数 の 平 均 値 ( H R ) や R R 間 隔 変 動 係 数 ( C V
R - R ) 、 R R 間 隔 標 準 偏
第 1 章 緒 論
差 ( S D R R ) な ど が 用 い ら れ て い る 。 ま た 周 波 数 領 域 解 析 と し て は 、 R R 間 隔 の パ ワ ー ス ペ ク ト ル 解 析 に よ っ て 、 交 感 神 経 系 の 活 動 水 準 を 示 す と さ れ る 低 周 波 成 分 ( L F ) と 副 交 感 神 経 系 の 活 動 水 準 を 示 す と さ れ る 高 周 波 成 分 ( H F ) に 分 類 し 、 そ の 成 分 比 か ら 自 律 神 経 活 動 を 計 測 す る 心 拍 変 動 解 析 ( H R V ) が 用 い ら れ て い る 。
ま た 唾 液 内 性 状 の 計 測 に つ い て は 、 唾 液 内 の ア ミ ラ ー ゼ 濃 度 を 計 測 す る 簡 易 方 が 用 い ら れ て お り 、 連 続 的 な 計 測 は で き な い も の の 測 定 時 点 の 数 分 前 の 精 神 的 作 業 負 荷 を 反 映 し て お り 、 課 業 に 影 響 を 及 ぼ さ な い の で あ れ ば 、 さ か の ぼ っ て 計 測 可 能 で あ る
2 4 )
。 2 ) 行 動 的 指 標
行 動 的 指 標 は 、 主 に 作 業 の 成 績 か ら 精 神 的 作 業 負 荷 を 評 価 す る 指 標 で あ る 。 主 課 題 の 作 業 量 や エ ラ ー 率 、 反 応 時 間 な ど に 加 え 、 主 課 題 中 に 副 次 課 題 を 課 し て 作 業 量 や エ ラ ー 率 、 反 応 時 間 な ど 調 べ る 二 重 課 題 法 も よ く 用 い ら れ て い る
2 5 , 2 6 )
。 二 重 課 題 法 以 外 の 行 動 指 標 と し て は 、 瞬 目 、 眼 球 運 動 、 瞳 孔 径 な ど 目 に 関 す る 指 標 が 用 い ら れ て い る 。 瞬 目 と 眼 球 運 動 は 視 覚 的 な 負 担 の 評 価 に 用 い ら れ て い る 。 ま た 、 視 線 の 動 き や パ タ ー ン を 解 析 す る こ と で 、 計 器 配 置 に よ る 精 神 的 作 業 負 荷 の 違 い や 、 作 業 の 効 率 化 の 指 標 と す る こ と が で き る 。
二 重 課 題 法 は 、 主 課 題 作 業 で 消 費 さ れ て い る リ ソ ー ス が 大 き い ほ ど 、
副 次 課 題 に 割 く リ ソ ー ス が 低 下 し 、 副 次 課 題 の パ フ ォ ー マ ン ス が 低 下 す
る こ と か ら 、 精 神 的 作 業 負 荷 を 評 価 す る 指 標 で あ る 。 二 重 課 題 法 で ワ ー
ク ロ ー ド を 測 定 す る に は 、 副 次 課 題 の 選 択 が 非 常 に 重 要 で あ る 。 同 じ 副
次 課 題 を 用 い て も 、 主 課 題 に 必 要 な 資 源 の 構 造 が 異 な れ ば 、 異 種 作 業 間
の ワ ー ク ロ ー ド の 比 較 は で き な い こ と に な る 。 二 重 課 題 法 に つ い て は 、
医 療 現 場 の 計 測 に お い て 、 作 業 中 の 医 療 従 事 者 に 副 次 課 題 を 課 す こ と は 、
医 療 事 故 を 誘 発 す る 恐 れ が あ り 適 応 す る こ と が で き な い 。 こ の た め 、 臨 床 に お け る 計 測 で は な く 、 シ ミ ュ レ ー タ 実 験 な ど 室 内 実 験 に し か 適 用 す る こ と が で き な い 指 標 で あ る 。
3 ) 主 観 的 指 標
主 観 的 と は 、 考 え 方 や 判 断 が 個 人 の 内 的 経 験 に 基 づ く も の で あ り 、 そ れ を 質 問 紙 な ど に よ っ て 評 価 す る の が 主 観 的 指 標 で あ り 、 精 神 的 作 業 負 荷 の 代 表 的 な 指 標 と し て は 、 N A S A - T L X（ N a t i o n a l A e r o n a u t i c s a n d S p a c e A d m i n i s t r a t i o n - T a s k L o a d I n d e x ）
2 7 )
が 用 い ら れ て い る 。 N A S A - T L X は 、 米 国 航 空 宇 宙 局 で 開 発 さ れ た 指 標 で 、 ス ペ ー ス シ ャ ト ル の コ ッ ク ピ ッ ト 設 計 や 航 空 機 の 計 器 配 置 に 活 用 さ れ て い る 。 尺 度 と し て は 「 知 的 ・ 知 覚 的 要 求 」 や 「 身 体 的 要 求 」 、 「 タ イ ム プ レ シ ャ ー 」 、 「 作 業 成 績 」 、 「 努 力 」 、
「 フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン 」 の 6 つ の 下 位 尺 度 と 、 下 位 尺 度 を 一 対 比 較 法 に よ っ て 重 み 付 け し て 算 出 す る「 加 重 平 均 作 業 負 荷 得 点 ( W W L ) 」の 7 項 目 か ら な る 。 各 下 位 尺 度 は V i s u a l A n a l o g u e S c a l e に よ っ て 0 ～ 1 0 0 点 の 得 点 に 換 算 さ れ 、 得 点 が 高 い ほ ど 「 大 き い 」 や 「 強 い 」 、 「 悪 い 」 、 「 多 い 」 を 表 す 。 こ の 得 点 に 、 重 み 付 け 順 に 5 ～ 0 の 係 数 を 掛 け 、 平 均 化 し て W W L 得 点 を 算 出 す る 。 N A S A - T L X に つ い て は 「 全 体 的 な 負 荷 」 を 追 加 し た 日 本 語 版 N A S A - T L X
2 8 )
も 開 発 さ れ て お り 、精 神 的 作 業 負 荷 の 計 測 に 使 用 さ れ て い る 。
ま た 、 精 神 的 負 担 の 影 響 で あ る 精 神 疲 労 と 疲 労 様 症 状 を 評 価 す る 尺 度 と し て は 「 精 神 疲 労 尺 度 」
2 9 )
が 用 い ら れ て い る 。 精 神 疲 労 尺 度 は 、 J I S Z 8 5 0 2
7 )
に 基 づ き 精 神 的 負 担 の 減 退 的 効 果 を 問 う 合 計 2 0 項 目 か ら な る 指 標 で あ り 、 こ の 尺 度 も N A S A - T L X と 同 様 に 、 V i s u a l A n a l o g u e S c a l e に よ っ て 0 ～ 1 0 0 点 の 得 点 に 換 算 さ れ 、 得 点 が 高 い ほ ど 「 大 き い 」 や 「 強 い 」 、
「 悪 い 」 、 「 多 い 」を 表 す 。記 入 時 間 の 短 縮 を 目 的 に 開 発 さ れ「 精 神 疲 労 」
第 1 章 緒 論
と 「 単 調 感 」 、 「 注 意 力 の 低 下 」 、 「 心 的 飽 和 」 、 「 全 体 的 疲 労 感 」 の 5 つ の 尺 度 か ら 構 成 さ れ た 「 簡 易 精 神 疲 労 尺 度 」 も 用 い ら れ て い る
3 0 )
。
Ⅳ . 研 究 計 画
本 研 究 で は 、 人 工 心 肺 を 用 い た 心 臓 手 術 時 に 、 人 工 心 肺 装 置 の 操 作 者 で あ る 臨 床 工 学 技 士 に 加 わ る 精 神 的 負 荷 と 、 操 作 者 に 生 じ る 精 神 的 負 担 と 精 神 的 負 担 の 影 響 を 、 多 面 的 ・ 総 合 的 に 調 査 ・ 測 定 し 評 価 す る こ と が 必 要 と 考 え た 。
実 際 の 心 臓 手 術 に お い て は 、 手 術 室 と い う 閉 鎖 さ れ た 環 境 の 下 「 患 者 生 命 」や「 手 術 の 難 易 度 」 、 「 他 の 医 療 従 事 者 と の チ ー ム ワ ー ク 」な ど 様 々 な 精 神 的 負 荷 が 加 わ る 。 こ の 手 術 室 内 の 環 境 要 因 を 常 に 一 定 に す る こ と は 不 可 能 で あ る 。 ま た 、 操 作 者 が 異 な れ ば 、 経 験 値 や 能 力 も 異 な る た め 、 操 作 者 に 生 じ る 精 神 的 負 担 と 精 神 的 負 担 の 影 響 に つ い て も 異 な る こ と が 考 え ら れ る 。 こ れ ら の こ と か ら 、 環 境 要 因 を 一 定 と し た 室 内 実 験 に よ る 人 工 心 肺 シ ミ ュ レ ー タ 実 験 や 、 操 作 者 と し て 一 定 の 条 件 下 に 選 抜 し た 臨 床 工 学 技 士 学 生 を 用 い 、 経 験 値 や 能 力 を 一 定 と す る こ と も 必 要 で あ る 。
ま た 評 価 指 標 に つ い て も 、 実 際 の 心 臓 手 術 に お い て は 、 操 作 中 に 副 次 課 題 を 課 す 二 重 課 題 法 は 、 操 作 に 対 す る 集 中 力 を 低 下 さ せ る 可 能 性 が あ り 適 用 す る こ と は で き な い 。 ま た 測 定 に よ っ て 心 理 的 負 担 や 拘 束 感 を 与 え る こ と は 、 医 療 事 故 の 誘 因 と な る 恐 れ が あ り 危 険 で あ る 。 厳 密 な 研 究 計 画 を 立 案 し 、 調 査 ・ 測 定 す る 必 要 が あ る 。
そ こ で 研 究 の 第 1 段 階 と し て 、 実 際 の 心 臓 手 術 に お い て 、 人 工 心 肺 を 操 作 し て い る 臨 床 工 学 技 士 の 精 神 的 作 業 負 荷 が 、 操 作 手 技 よ っ て 変 化 す る の か を 、 拘 束 感 の 少 な い テ レ メ ー タ 心 電 図 を 利 用 し た 生 理 的 指 標 と 、 操 作 終 了 後 に 質 問 紙 を 利 用 し た 主 観 的 指 標 を 用 い て 調 査 ・ 測 定 し た 。
研 究 の 第 2 段 階 と し て 、 人 工 心 肺 装 置 に ヒ ュ ー マ ン ・ フ ァ ク タ ー が 考
慮 さ れ る こ と で 、 精 神 的 作 業 負 荷 が 低 減 さ れ る の か を 、 生 理 的 指 標 と 主
観 的 指 標 を 用 い て 調 査 ・ 測 定 し た 。 こ の 研 究 で は 、 操 作 者 に 加 わ る 環 境
第 1 章 緒 論
要 因 や 、 操 作 者 の 能 力 な ど の 要 因 を 一 定 に す る こ と が 必 要 で あ り 、 環 境 要 因 を 一 定 と す る た め 、 室 内 実 験 に お い て 人 工 心 肺 シ ミ ュ レ ー タ 実 験 を 行 い 、 操 作 者 も 経 験 値 や 能 力 が 等 し く な る よ う に 臨 床 工 学 技 士 学 生 を 適 用 し た 。
研 究 の 第 3 段 階 と し て は 、 現 在 一 般 的 に 使 用 さ れ て い る 人 工 心 肺 装 置 と 標 準 的 な 回 路 に お い て 、 空 気 誤 送 の 原 因 と も な る 静 脈 貯 血 槽 の 貯 血 レ ベ ル を 変 化 さ せ た と き に 、 精 神 的 作 業 負 荷 が 変 化 す る か を 、 生 理 的 指 標 と 行 動 的 指 標 、 主 観 的 指 標 を 用 い て 調 査 ・ 測 定 し た 。 こ の 研 究 に お い て も 、 第 2 段 階 同 様 に 、 操 作 者 に 加 わ る 環 境 要 因 や 、 操 作 者 の 能 力 な ど の 要 因 を 一 定 に す る た め 室 内 実 験 と し 、 操 作 者 も 臨 床 工 学 技 士 学 生 を 適 用 し た 。
一 連 の 研 究 を 通 し て 、 人 工 心 肺 操 作 に お け る 精 神 的 作 業 負 荷 を 、 各 種
評 価 指 標 を 用 い て 多 面 的 ・ 総 合 的 に 調 査 ・ 測 定 し 、 指 標 の 適 用 や 感 度 に
つ い て 評 価 す る こ と を 目 的 と し て い る 。
第 2 章 人 工 心 肺 操 作 に お け る 精 神 的 作 業 負 荷 に つ い て の 研 究
Ⅰ . 研 究 目 的
本 研 究 で は 、 実 際 の 心 臓 手 術 に お い て 、 人 工 心 肺 を 操 作 し て い る 臨 床
工 学 技 士 の 精 神 的 作 業 負 荷 が 、 操 作 手 技 よ っ て 変 化 す る の か を 明 ら か に
す る た め 、 生 理 的 指 標 と し て 被 験 者 に 対 し て 拘 束 感 を 与 え に く い テ レ メ
ー タ 心 電 図 モ ニ タ （ モ ニ タ ） を 用 い た 心 拍 変 動 と 、 主 観 的 指 標 と し て 精
神 的 作 業 負 荷 評 価 尺 度 を 作 製 し 操 作 終 了 直 後 に 調 査 用 紙 に 記 入 す る 方 法
で 調 査 ・ 測 定 し た 。
第 2 章 人工心肺操作における精神的作業負荷についての研究
Ⅱ . 研 究 方 法 1 . 被 験 者
本 研 究 の 被 験 者 は 、 実 際 に 人 工 心 肺 を 操 作 す る 臨 床 工 学 技 士 と し た 。 精 神 的 作 業 負 荷 の 調 査 ・ 測 定 は 、 臨 床 現 場 で 心 臓 手 術 中 で あ る た め 、 操 作 者 に 対 し て 過 剰 な 負 担 が 加 わ る 恐 れ が あ る 。 過 剰 な 負 担 は 医 療 事 故 の 誘 因 と な り 、 結 果 と し て 患 者 に 危 険 を 及 ぼ し か ね な い 。 操 作 者 に は 前 記 の こ と を 十 分 に 説 明 し 、 調 査 を 自 由 意 志 で 停 止 す る こ と が で き る と の 説 明 を 行 っ た 。 ま た 、 実 際 に 調 査 の 停 止 方 法 を 説 明 し 、 同 意 を 得 た 後 に 実 施 し た 。
被 験 者 は 、 心 臓 血 管 外 科 を 有 す る 病 院 に お い て 、 手 術 手 技 が ほ ぼ 同 一 、 か つ 臨 床 工 学 技 士 が 人 工 心 肺 の 操 作 を 担 当 す る 3 施 設 で 計 9 名 の 技 士 を 対 象 に 測 定 を 行 っ た ( T a b l e 1 ) 。
T a b l e 1 フ ェ イ ス シ ート
年 齢 階 層 国 家 試 験 取 得 認 定 士 取 得
H 1 8 年 度 症 例 数
累 計 症 例 数 事 例 1 3 5 ～ 3 9 歳 1 9 9 4 年 未 取 得 5 0 例 1 5 0 例 事 例 2 3 0 ～ 3 4 歳 1 9 9 9 年 2 0 0 7 年 4 0 例 3 0 0 例 事 例 3 3 0 ～ 3 4 歳 1 9 9 4 年 2 0 0 5 年 2 9 例 4 0 0 例 事 例 4 3 5 ～ 3 9 歳 1 9 9 1 年 2 0 0 2 年 3 2 例 6 0 0 例 事 例 5 3 0 ～ 3 4 歳 1 9 9 7 年 未 取 得 2 1 例 4 0 例 事 例 6 2 5 ～ 2 9 歳 2 0 0 1 年 未 取 得 5 7 例 1 5 0 例 事 例 7 3 5 ～ 3 9 歳 1 9 9 2 年 1 9 9 6 年 5 8 例 1 0 0 0 例 事 例 8 2 5 ～ 2 9 歳 2 0 0 0 年 2 0 0 3 年 1 3 0例 9 9 0 例 事 例 9 2 5 ～ 2 9 歳 2 0 0 2 年 2 0 0 7 年 4 1 例 1 3 0 例ま た 、 手 術 症 例 は 、 手 術 方 法 に よ っ て 精 神 的 負 荷 に 差 が 生 じ な い よ う に 、 ほ ぼ 同 様 な 弁 置 換 術 を 対 象 と し た ( T a b l e 2 ) 。
T a b l e 2 手 術 症 例 お よび 操 作 時 間
手 術 症 例 人 工 心 肺 時 間 遮 断 時 間 遮 断 ／ 心 肺 事 例 1 A V R 9 6 分 5 0 分 5 2 . 1 % 事 例 2 A V R , M V R 1 5 2 分 1 2 1分 7 9 . 6 % 事 例 3 A V R , M V R 1 2 6 分 9 4 分 7 4 . 6 % 事 例 4 A V R , M V R , C A B G 3 0 3 分 2 3 5分 7 7 . 6 % 事 例 5 A V R , M V R 1 6 7 分 1 3 5分 8 0 . 8 % 事 例 6 A V R 7 3 分 4 7 分 6 4 . 4 % 事 例 7 A V R , M V R 1 4 3 分 1 0 7分 7 4 . 8 % 事 例 8 A V R , M V R , T A P 2 0 5 分 1 5 2分 7 4 . 1 % 事 例 9 A V R , T A P 1 4 8 分 1 0 9分 7 3 . 6 %
2 . 評 価 指 標
本 研 究 で は 、 生 理 的 指 標 と し て 被 験 者 に 対 し て 拘 束 感 を 与 え に く い テ レ メ ー タ 心 電 図 モ ニ タ （ モ ニ タ ） を 用 い た 心 拍 変 動 と 、 主 観 的 指 標 と し て 精 神 的 作 業 負 荷 評 価 尺 度 を 作 製 し 操 作 終 了 直 後 に 調 査 用 紙 に 記 入 す る 方 法 を 適 用 し た 。
1 ） 生 理 的 指 標 （ 心 拍 変 動 ）
精 神 的 作 業 負 荷 が 高 ま る こ と に よ っ て 交 感 神 経 活 動 が 賦 活 さ れ る と 、 一 方 で 副 交 感 神 経 活 動 は 抑 制 さ れ る 。 こ の 現 象 を 心 拍 数 の 変 化 か ら 捉 え る 心 拍 変 動 を 用 い て 評 価 を 行 っ た
1 - 3 ）
。 T a b l e 3 に 使 用 し た 機 材 お よ び ソ
フ ト ウ ェ ア を 示 す 。
第 2 章 人工心肺操作における精神的作業負荷についての研究
T a b l e 3 使 用 機 材 ・ ソフ ト
・ 心 電 図 モ ニ タ ： 日 本 光 電 ㈱ L i f e S c o p e 8
・ A - D 変 換 装 置 ： B i o p a c M P 1 0 0 A
・ デ ー タ 解 析 用 P C ： N E C V e r s a P r o V Y 1 4 M / E X - W
・ 解 析 ソ フ ト ： A c q k n o w l e d g e V e r 3 . 9 . 0
心 電 図 の 誘 導 は 、胸 部 双 極 誘 導 法 の 一 つ で 、S T の 変 化 に 敏 感 で 標 準 双 極 肢 誘 導 の 第 2 誘 導 と 似 た 波 形 が と れ（ 関 電 極 ： V 5 、不 関 電 極 ： 胸 骨 柄 、 ア ー ス 電 極 ： 右 胸 部 肋 骨 上 ） 、 体 動 に よ る 基 線 の 動 揺 を 防 ぐ た め に C M 5 を 採 用 し た
4 ）
。
デ ー タ 採 取 用 の モ ニ タ は 、 患 者 用 モ ニ タ と の 混 乱 を 避 け る た め 、 手 術 室 の 廊 下 に 設 置 し た 。 人 工 心 肺 の 準 備 完 了 後 に 被 験 者 に 送 信 機 を 取 り 付 け 、 被 験 者 の 心 電 図 信 号 を 確 認 し た 後 に 心 電 図 記 録 を 開 始 し た 。 心 電 図 測 定 は 、 操 作 開 始 か ら 、 時 間 経 過 と 各 場 面 に お け る 操 作 項 目 、 監 視 項 目 の 確 認 を 行 い な が ら 連 続 的 に 測 定 し た 。 な お 、 心 拍 変 動 採 取 に あ た り 、 被 験 者 に は 普 通 の 呼 吸 を 依 頼 し 、 呼 吸 統 制 は 行 わ な か っ た 。
デ ー タ 処 理 は 、 モ ニ タ の ア ナ ロ グ 信 号 出 力 よ り 、 A - D 変 換 器 を 通 し て デ ー タ 解 析 用 P C（ P C ）に 信 号 を 入 力 し 、P C の ハ ー ド デ ィ ス ク 内 に 記 録 し た 。
解 析 ソ フ ト A c q K n o w l e d g e の サ ン プ リ ン グ 周 波 数 は 1 k H z と し 、 R - R 間
隔 の 時 間 的 分 解 能 を 高 め た 。 ま た 、 分 析 は 心 電 図 信 号 か ら R - R 間 隔 を 抽
出 し 、 8 H z で ス プ ラ イ ン 補 完 を 実 施 し た 後 、 高 速 フ ー リ エ 変 換 に て パ ワ
ー ス ペ ク ト ル を 求 め た 。 得 ら れ た パ ワ ー ス ペ ク ト ル の う ち 、 交 感 神 経 系
の 活 動 水 準 を 示 す と さ れ る 0 . 0 4 ～ 0 . 1 5 H z の 低 周 波 成 分 ( L F 値 ) と 、 副 交
感 神 経 系 の 活 動 水 準 を 示 す と さ れ る 0 . 1 5 ～ 0 . 4 0 H z の 高 周 波 成 分 ( H F 値 ) に 分 類 し 、 L F 値 と H F 値 か ら 、 次 式 よ り % H F と % L F を 算 出 し た 。
% H F = H F 値 ÷ （ L F 値 + H F 値 ）
% L F = L F 値 ÷ （ L F 値 + H F 値 ）
ま た 、 交 感 神 経 と 副 交 感 神 経 の バ ラ ン ス を 表 す S - V B a l a n c e 値 を 次 式 よ り 求 め た 。
S - V B a l a n c e 値 = % L F ÷ % H F
こ の 値 は 、 交 感 神 経 と 副 交 感 神 経 の 活 動 度 が 等 し い 場 合 に 1 を 示 し 、 交 感 神 経 の 活 動 度 が 高 い 場 合 に は 1 以 上 と な る 。 精 神 的 作 業 負 荷 が 高 い 場 合 、 交 感 神 経 緊 張 が 賦 活 さ れ 、 副 交 感 神 経 は 抑 制 さ れ る た め S - V B a l a n c e 値 は 1 以 上 を 示 す
6 ）
。
2 ） 主 観 的 指 標 （ 精 神 的 作 業 負 荷 評 価 尺 度 ）
各 場 面 に お け る 緊 張 度 か ら 精 神 的 作 業 負 荷 を 評 価 す る 目 的 で 、 人 工 心 肺 の 操 作 手 技 を 場 面 に よ っ て 区 切 り 、 各 操 作 手 技 を 「 最 も 緊 張 し た 」 か ら 「 最 も 安 静 だ っ た 」 ま で の ７ 段 階 で 評 価 す る 精 神 的 作 業 負 荷 評 価 尺 度 ( F i g . 1 ) を 作 製 し て 評 価 し た 。
測 定 対 象 者 の 属 性 に は 、 年 齢 階 層 や 技 士 免 許 取 得 年 、 過 去 の 人 工 心 肺 操 作 数 の 項 目 を 設 け た 。
尺 度 の 記 入 に 当 た っ て は 、 心 臓 血 管 手 術 の 終 了 直 後 、 調 査 者 が 同 席 し
て 質 問 紙 に 記 入 を 求 め た 。 記 入 は 人 工 心 肺 操 作 時 の 状 態 で 判 断 す る よ う
に 依 頼 し た 。
第 2 章 人工心肺操作における精神的作業負荷についての研究
3 . 実 験 プ ロ ト コ ル
人 工 心 肺 開 始 か ら 終 了 ま で 、 全 施 設 で 共 通 す る イ ベ ン ト ご と に 区 分 し 、 人 工 心 肺 開 始 直 後 を 人 工 心 肺 開 始 期 、 大 動 脈 遮 断 直 後 を 大 動 脈 遮 断 期 、 心 筋 保 護 液 の 注 入 直 後 を 心 筋 保 護 液 注 入 期 、 心 筋 保 護 液 注 入 間 を 人 工 心 肺 維 持 期 、 大 動 脈 遮 断 解 除 直 後 を 大 動 脈 遮 断 解 除 期 、 人 工 心 肺 か ら の 離 脱 操 作 開 始 直 後 を 離 脱 操 作 期 、 人 工 心 肺 終 了 直 後 を 人 工 心 肺 終 了 期 と し た 。
4 . 統 計 解 析 手 法
生 理 的 指 標 に つ い て は 、 実 験 プ ロ ト コ ル の イ ベ ン ト 区 分 に お け る S - V
B a l a n c e 値 を 、 主 観 的 指 標 も 同 様 に 精 神 的 作 業 負 荷 評 価 尺 度 で 数 値 化 さ
れ た デ ー タ を 用 い て 、 対 応 の あ る t 検 定 （ S P S S 1 3 . 0 J f o r W i n d o w s ） を
行 っ た 。 有 意 水 準 は 5 ％ 未 満 を 持 っ て 統 計 的 有 意 と し た 。
次の 回答 例に した がっ て 、該 当す る箇 所に ○を つけ て くだ さい 。
（２つ以上つけている） （間につけている）
3． 本日 の 人工 心肺 装置 操作 につ いて 回 答し てく ださ い。 （最 も緊 張 した 場面 を７ 、最 も安 静だ っ た場 面を １と して 表を 完成 し てく ださ い）
⑮ 操作終了後（約10分後）
⑬ 体外循環離脱操作時
⑭ 操作終了時
⑪ 除細動時
⑫ 部分体外循環時
⑩ 自己心拍開始時
⑧ 体温加温時
⑨
⑤ 心筋保護液注入時
⑥ 体温冷却時
最 も 緊 張 し た
1 2 3 4 5 6 7
や や 安 静 だ
った
平 静
緊 張 し た 悪い 例：早寝早起きである。
最 も 安 静 だ
った
安 静 だ
った
⑯
⑰
緊 張 し た
最 も 緊 張 し た
5 6 7
1 2 3
その他 その他
4
や や 緊 張 し た
完全体外循環時 大動脈遮断時
大動脈遮断解除時
③
④
平 静
や や 緊 張 し た 安
静 だ
った
や や 安 静 だ
った 良い 例：体外循環維持操作時
【回答例】
最 も 安 静 だ
った
⑦ 体外循環維持時
良い 例：体外循環離脱操作時
① 操作開始前（約10分前）
② 操作開始時
F i g . 1 精 神 的 作 業 負 荷評 価 尺 度 の 調 査 用 紙
第 2 章 人工心肺操作における精神的作業負荷についての研究
Ⅲ . 結 果
手 術 室 外 部 に 設 置 し た モ ニ タ 本 体 の 受 信 不 良 か ら 、 心 電 図 の 連 続 デ ー タ が 記 録 で き な か っ た １ 例 を 除 き 、 8 名 の デ ー タ を 分 析 し た 。
1 . 生 理 的 指 標
人 工 心 肺 維 持 期 と 比 較 し て 、 離 脱 操 作 時 に 有 意 に 増 大 し て い た （ t ( 7 )
＝ 2 . 3 9 ， p < . 0 5 範 囲 は 、 維 持 時：1 . 0 7 ～ 3 . 0 9 、 離 脱 操 作 時：1 . 9 9 ～ 5 . 3 5 ） 。 ま た 、 人 工 心 肺 維 持 期 と 比 較 し て 大 動 脈 遮 断 解 除 に も 有 意 差 が 見 ら れ た ( t ( 7 ) ＝ 4 . 0 4 , p < . 0 1 範 囲 ： 2 . 1 3 ～ 5 . 3 5 ) 。
2 . 主 観 的 指 標
人 工 心 肺 維 持 期 と 比 較 し て 離 脱 操 作 時 に 有 意 に 増 大 し て い た （ t ( 7 ) ＝ 4 . 1 5 ， p < . 0 1 範 囲 は 、 維 持 時 ： 1 ～ 4 、 離 脱 操 作 時 ： 4 ～ 7 ） 。 ま た 、 人 工 心 肺 維 持 時 と 大 動 脈 遮 断 解 除 に お い て も 有 意 差 が 見 ら れ た ( t ( 7 ) ＝ 2 . 9 7 , p < . 0 5 範 囲 ： 4 ～ 5 ) 。
以 上 の 結 果 か ら 、 人 工 心 肺 の 操 作 に お い て 、 人 工 心 肺 維 持 期 と 比 較 し
て 、 大 動 脈 遮 断 解 除 時 お よ び 離 脱 操 作 時 に 精 神 的 作 業 負 荷 が 高 ま る こ と
が 示 唆 さ れ た （ T a b l e 4 ） 。
T a b l e 4 主 観 的 ・ 生 理的 指 標 の 変 化
人 工 心 肺 開 始
大 動 脈 遮 断
心筋保護
液
注 入
人 工 心 肺 維 持 期
大 動 脈 遮 断 解 除
離 脱 操 作
人 工 心 肺 終 了 主 観 的
指 標
4 . 7 5
a )
4 . 3 8 4 . 2 5 2 . 5 0 4 . 2 5 5 . 3 8 4 . 2 5 ( 1 . 1 7 )
b )
( 0 . 7 4 ) ( 0 . 7 1 ) ( 1 . 6 0 ) ( 0 . 4 6 ) ( 1 . 3 0 ) ( 0 . 4 6 ) 生 理 的
指 標
2 . 7 3 2 . 3 9 2 . 8 3 1 . 8 4 3 . 3 6 3 . 1 1 2 . 6 1 ( 1 . 1 7 ) ( 1 . 0 5 ) ( 2 . 0 4 ) ( 0 . 7 3 ) ( 0 . 7 1 ) ( 1 . 2 2 ) ( 1 . 0 2 )
a ) 平 均 値 b ) 標 準 偏 差
第 2 章 人工心肺操作における精神的作業負荷についての研究
Ⅳ . 考 察
2 0 0 2 年 1 1 月 に 実 施 さ れ た 「 人 工 心 肺 の リ ス ク に 関 す る 国 内 ア ン ケ ー ト 調 査 」
5 ）
に よ る と 、 患 者 生 命 予 後 に 重 大 な 影 響 を 及 ぼ す 空 気 誤 送 が 2 年 間 で 5 6 件 発 生 し 、 因 果 関 係 は 解 明 さ れ て い な い が 9 名 の 患 者 が 死 亡 し て い る 。 こ の 空 気 誤 送 は 、 「 目 を 離 し た ( 3 0 % ) 」 、 「 気 を 取 ら れ て い た ( 2 3 % ) 」 、
「 操 作 ミ ス ( 1 4 % ) 」が 原 因 と 報 告 さ れ 、単 純 な ヒ ュ ー マ ン ・ エ ラ ー に よ り 重 大 な 医 療 事 故 が 発 生 し て い る 。 操 作 者 に 加 わ る 精 神 的 負 荷 を 低 減 さ せ る こ と が 可 能 で あ れ ば 、 精 神 的 負 担 や 精 神 的 負 担 の 影 響 を 低 減 さ せ 、 エ ラ ー の 発 生 率 を 低 減 さ せ る こ と が で き る 。
エ ラ ー の 低 減 対 策 に は 、 航 空 機 の コ ッ ク ピ ッ ト 設 計 や 、 操 縦 性 の 評 価 に お け る 人 間 工 学 的 解 析 手 段 の 導 入 が 参 考 と な る 。 実 際 に 航 空 機 の コ ッ ク ピ ッ ト や 操 作 性 の 評 価 に は 、 各 種 の 評 価 方 法 に て 精 神 的 作 業 負 荷 を 調 査 ・ 測 定 し 、 得 ら れ た デ ー タ か ら 精 神 的 作 業 負 荷 の 最 も 少 な い 計 器 の レ イ ア ウ ト や 操 縦 方 法 が 採 用 さ れ て い る
6 - 8 )
。 人 工 心 肺 装 置 に 関 し て も レ イ ア ウ ト や 操 作 方 法 に 人 間 工 学 的 解 析 手 段 を 導 入 し 、 精 神 的 作 業 負 荷 の 最 も 低 い レ イ ア ウ ト や 操 作 方 法 を 確 立 す る こ と が で き れ ば 医 療 事 故 を 少 な く す る こ と が で き る と 考 え る 。
1 9 5 6 年 、 我 が 国 で 初 め て 完 全 体 外 循 環 下 で の 心 臓 血 管 手 術 に 成 功 し た 。
明 確 な 区 分 が あ る わ け で は な い が 、 そ の 当 時 の 人 工 心 肺 装 置 を 第 １ 世 代
と す る な ら ば 、 第 1 世 代 は 完 全 な マ ニ ュ ア ル 操 作 で あ り 、 脆 弱 な 安 全 機
構 し か な か っ た 。 現 在 使 用 さ れ て い る 装 置 は 第 １ 世 代 に 安 全 装 置 が 付 加
さ れ た 第 2 世 代 の 装 置 で あ り 、 安 全 装 置 が 人 工 心 肺 の 操 作 に 連 動 し て い
る 。 し か し 、 第 2 世 代 の 装 置 を 用 い た 心 臓 手 術 に お い て 、 前 記 の 通 り 医
療 事 故 が 多 数 報 告 さ れ て い る 事 を 考 え る と 、 安 全 性 は 確 立 さ れ て い な い 。
現 在 市 販 さ れ て い る ヨ ス ト ラ 人 工 心 肺 装 置 H L 3 0 は 、 第 2 世 代 で 採 用 さ れ
て い た コ ン ソ ー ル 型 や モ ジ ュ ー ル 型 で は な く 、 レ イ ア ウ ト フ リ ー 型 を 採 用 し た 第 3 世 代 の 装 置 と 考 え る こ と が で き る
9 )
。 こ の 装 置 は 、 血 液 ポ ン プ を 自 由 に 配 置 す る こ と で 、 回 路 や 人 工 肺 な ど の 使 用 部 材 を 最 適 な 位 置 に 配 置 す る こ と が で き る 。 ま た 、 コ ン ト ロ ー ル パ ネ ル お よ び タ ッ チ ス ク リ ー ン の 集 中 制 御 は 、 航 空 機 の コ ク ピ ッ ト と 同 様 に 、 精 神 的 作 業 負 荷 を 低 減 で き る 可 能 性 を 秘 め て い る 。 本 研 究 は 、 モ ジ ュ ー ル 型 第 2 世 代 装 置 で の 精 神 的 作 業 負 荷 を 測 定 し て い る が 、 第 3 世 代 装 置 の 開 発 に 向 け た 基 礎 的 研 究 と し て も 応 用 す る こ と が 可 能 で あ る 。
一 方 で 、 福 地 は フ ォ ー ル ト ツ リ ー を 用 い て 熟 練 者 の 精 神 的 作 業 負 荷 に よ る 海 洋 事 故 の 生 起 確 率 を 求 め て お り
1 0 ）
、 「 適 度 の 緊 張 状 態 」 が 0 . 0 0 3 9 で あ る の に 対 し て 、 「 パ ニ ッ ク 状 態 」 で は 0 . 9 3 3 0 と 急 激 に 高 ま る と 報 告 し て い る 。 こ の 生 起 確 率 を 、 こ の ま ま 人 工 心 肺 の 操 作 に 当 て は め る こ と は で き な い が 、 操 作 者 に 対 し て 、 操 作 ・ 監 視 項 目 数 が 多 い 場 面 に 、 他 の 作 業 負 荷 が 重 複 し て 加 わ る と 、 操 作 者 が パ ニ ッ ク 状 態 に 陥 り 、 処 理 能 力 の 限 界 を 超 え 、 医 療 事 故 の 発 生 確 率 が 高 ま る こ と が 考 え ら れ る 。 こ の 処 理 能 力 の 側 面 か ら 誘 発 さ れ る 医 療 事 故 を 減 少 さ せ る に は 、 処 理 能 力 を 向 上 さ せ る こ と が 必 要 で あ る 。 特 に 、 精 神 的 負 担 は 、 個 人 の 技 術 的 能 力 や 作 業 意 欲 に よ っ て 影 響 を 受 け る た め 、 技 能 講 習 や 実 技 セ ミ ナ ー を 通 し て 、 処 理 能 力 の 余 裕 度 を 増 加 さ せ る こ と が 必 要 で あ る 。
精 神 的 負 荷 が 長 時 間 加 わ る と 、 精 神 的 負 担 が 蓄 積 し 、 そ の 影 響 と し て 、 疲 労 様 症 状 が 表 出 す る
1 1 ）
。 澤 ら が 行 っ た 列 車 運 転 作 業 実 験 で は 、 時 間 経 過 に 伴 う 自 覚 症 状 と し て 、 眠 気 や 疲 労 、 あ き 、 集 中 困 難 が 抽 出 さ れ た と 報 告 し て い る
1 2 ）
。 列 車 運 転 作 業 と 人 工 心 肺 操 作 で は 環 境 が 異 な る た め 、
眠 気 や 疲 労 な ど の 自 覚 症 状 の 発 生 過 程 は 異 な る が 、 疲 労 様 症 状 は 休 憩 や
交 代 に よ っ て 回 復 す る た め 、 操 作 時 間 が 長 時 間 に な る 場 合 に は 、 休 憩 や
第 2 章 人工心肺操作における精神的作業負荷についての研究
