インペリアル・カレッジ・ロンドンのチームは、手術中に危険信号を警告する技術が使用できる可能性があると述べている
これはどの外科医にとっても一か八かのシナリオです。BMI が高く心臓病を患う 65 歳の男性患者は、虫垂穿孔の緊急手術を受けています。
内出血が検出され、麻酔モニターが誤作動し、さまざまなブリーパーが鳴る前に、別の病棟で子宮外妊娠に関する緊急電話がかかってきます。
手術室ではこの種のドラマが日常的に繰り広げられるが、今回の場合、研修外科医メアリー・ゴーブルは、大学の研究者チームによって追い詰められている。 インペリアル・カレッジ・ロンドン 彼らは、生死に関わる手術を行う外科医の脳内で何が起こっているのかを研究している。
ゴーブルは、気を散らす集中砲火をかわしながら、腹腔鏡でシリコンの虫垂を切除するとき、クールで落ち着いた表情をしています。 しかし、光学プローブで覆われた帽子を通して監視された彼女の脳の活動は、別の物語を語るかもしれない。
インペリアル・カレッジ・ヘルスケアNHSトラストの主任研究員兼乳腺外科医コンサルタントであるダニエル・レフ氏が率いる研究者らは、脳活動に基づいて認知過負荷の明らかな兆候を検出することに取り組んでいる。 将来的には、これが手術中に危険信号を知らせるのに役立つ可能性があると彼らは言う。
「手術室は非常に混沌とした環境になる可能性があり、外科医としては、誰もが命を失いかけているときでも、心を落ち着かせて冷静でいなければなりません」とレフ氏は語った。 「認知負荷が増加すると、患者の安全に大きな影響を及ぼします。 外科医がその環境の認知的要求に対処しているかどうかを知るために使用できるツールはありません。 外科医の能力が最大になったら何が起こるでしょうか？」
レフ氏は将来、手術室で脳活動をリアルタイムで読み取り、外科医が過負荷の危険にさらされている場合に介入を開始できるシステムを構想している。
「ホイットニー・ヒューストンを聴くのが本当に好きなら、自動的に心を落ち着かせる音楽を再生することができます。 あるいは、劇場の主任看護師に警告を発し、劇場の部屋で起こる避けられないナンセンスに対処できるようにするかもしれない」とレフ氏は語った。 「手術のマイノリティ・リポートのようなものです。」
さらに物議を醸しているのは、外科医が集中力を失っている場合に、脳刺激を利用して外科医の能力を高めることも可能かもしれないということだ。
ゴーブルが着用しているキャップは、機能的近赤外分光法 (fNIRS) を使用しています。これは、根底にある神経活動の代用である、脳内の血液酸素化の変化を測定する非侵襲的技術です。 研究チームはこれまでに、手術を行う際、初心者の方が経験豊富な医師よりも前頭前野の脳の活動が大きいことを示した。 彼らもまた ストレスの多い状況でパフォーマンスが低下した医師では、前頭前野の活動がより簡単に中断されるようであることが判明。
最新の研究では、医師が流入する情報や要求に対処できなくなり、医師のパフォーマンスが低下し始めるときの、認知的過負荷のfNIRSの兆候をマッピングすることを試みている。 この研究では、研修生の外科医を利用して、徐々に要求が増加するにつれて脳の活動と手術のパフォーマンスを追跡する予定です。 シミュレートされた環境は、腹腔鏡器具のあらゆる動きを追跡でき、シリコンの付属器に埋め込まれた銅線が切開が目標どおりかどうかを検出することを意味します。
「多くの場合、人々からの外的な兆候は実際には見えません」とレフ氏は述べ、医師は典型的に「ためらわずに対処する」という考え方を持っていると付け加えた。
キングス・カレッジNHSトラストの外科研修生であり研究参加者でもあるゴーブル医師は、ランスルー後、シミュレーションだったにもかかわらずストレスレベルが急上昇したと語った。 「手術はストレスの多い環境です」と彼女は言う。 「夜勤中、一人で、競合する臨床上の優先事項に対処しなければならないとき、本当に圧倒されてしまいがちです。 私は一種の集中方法として呼吸に取り組んでいます。」
レフ氏によると、医学部での教育では模擬手術の利用が増えているため、この種のモニタリングをトレーニングに組み込んで、より多くのサポートが必要な研修医を特定し、進捗状況を追跡できる可能性があるという。 将来の患者の安全政策は、疲労に関する調査結果が医師の安全な勤務パターンに関する新しい規則につながったのと同様に、手術室の環境がパフォーマンスにどのような影響を与えるかについてのより良い証拠によってもたらされる可能性がある。
「これが、人々が最高の医師になれるよう支援すること、そして患者の安全を重視するものであれば、より受け入れられると思います」とレフ氏は語った。 「これらのことを使って、誰かが有能であるか無能であるかを言おうとした瞬間に、問題が発生し始めます。」
外科医が手術中に脳の活動をリアルタイムで読み取ることはまだ不可能であり、この応用が実現されるのは 10 年以上先になりそうです。 しかし、ブレイン・コンピュータ・インターフェース技術では急速な進歩が進んでいます。 非侵襲性ヘルメット 健康な人の脳活動を測定するように設計されています。
帝国チームはまた、パフォーマンスを向上させるために経頭蓋直流刺激 (tDCS) と呼ばれる非侵襲的技術を使用する可能性も調査しています。 これは、頭皮に置かれた 2 つのスポンジ電極の間に微弱な電流を流すことで、わずかにチクチクと感じる程度です。 以前、彼らは、腹腔鏡下での縫合術を学んでいる研修医が、実習中にtDBSを受けた場合、より早く上達し、より高いレベルの成績に達することを発見しました。 しかし、経験豊富な外科医には同様の効果は見られませんでした。
「神経増強に関して言えば、それは確かにより困難な分野であり、人々はより懐疑的になります」とレフ氏は言う。 「誰かの脳に信号を送信することについて話しているので、多くの支持を集めるのは難しい分野です。 fNIRS は何が起こっているかを無害に監視するものであり、その方が人々に受け入れられやすいことがわかりました。」
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#研究者たちは認知過負荷の兆候について外科医の脳活動を研究しています #医学研究
2024-03-02 09:00:00