医工連携人材育成プログラムの研究

文献情報

文献番号
201408012A
報告書区分
総括
研究課題名
医工連携人材育成プログラムの研究
課題番号
H24-医療機器-指定-008
研究年度
平成26(2014)年度
研究代表者(所属機関)
竹之下 誠一(公立大学法人福島県立医科大学 医学部器官制御外科)
研究分担者(所属機関)
  • 小原 勝敏(公立大学法人福島県立医科大学付属病院 内視鏡診療部)
  • 錫谷 達夫(公立大学法人福島県立医科大学 医学部微生物学)
  • 大木 進司(公立大学法人福島県立医科大学 医学部器官制御外科)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 【補助金】 医療機器開発推進研究
研究開始年度
平成24(2012)年度
研究終了予定年度
平成26(2014)年度
研究費
23,280,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
 本研究の目的は、医療機器の開発工程を「医工連携OJTモデル」としてモデル化した「医工連携人材育成プログラム」を開発することである。本研究の特徴的な視座は、「医療研究Seedsの産業化」の視点ではなく、「医療現場のneedsを、工学的視点から製品へと展開・再構成する医療機器の製品化アプローチ(医工連携OJTモデル)」である。すなわち、医療現場のneedsを産業界の技術Seedsにより、医療機器として製品化するための手法の構築であり、この視点が本研究の独創的な点である。具体的な試作活動の一例として消化管内視鏡改良型鉗子の開発試作と、改良型鉗子評価のための疑似静脈瘤が装着可能な胃モデルの作成を昨年度に引き続き実施し、人材育成プログラムの構築を行う。
研究方法
 「医療現場のneeds」から「製品開発工程」を経て「安全性評価・動物実験」にまで至る開発工程を、製品規格段階から試作・安全評価・動物実験に至るまでの製品化プロセスとして、実際の試作事例を踏まえて「ニーズ/要求実装/設計指針(背景技術・解決課題・実現形態)/特許事項/要求事項」まで医工連携OJTモデルの中核として定義・作成し、電子カリキュラムとして構築を実施する。実際の試作事例として「消化管内視鏡の改良型静脈瘤穿刺針の開発」を行い、平成25年度の成果をもとに最終試作と評価実験を実施する。また、「鉗子の評価のための疑似静脈瘤を装着できる胃モデル」の改良と評価を実施し、それらの研究結果を人材育成プログラムとして電子カリキュラムへ組み込み知財・薬事を含めた人材育成プログラムの基本枠組みの作成を行う。
結果と考察
 内視鏡改良型鉗子の試作として食道静脈瘤の内視鏡的治療法である食道静脈瘤硬化療法(EIS)のデバイスの問題を解決する「食道・胃静脈瘤処置の止血鉗子と静脈瘤穿刺針との機能が統合された改良型鉗子」の最終試作と評価実験を実施した。本年度は「バルーン一体型穿刺針の一体鉗子」を最終試作として開発を実施し、技術的課題を明確にしたうえで比較項目に数値的な重みづけを加え、より客観的な視点から設計、試作を実施した。評価プロセスにおいては製品化のニーズの命題として定義した「内視鏡下胃静脈瘤の治療での静脈瘤に対する穿刺・止血一体化鉗子」の評価項目を要求事項から明確にし、製品選択を検討する手順を確立することで最終試作の評価を実施した。また、前述の評価実験のため疑似静脈瘤が装着可能な胃モデルの制作を、昨年度に引き続き実施し動物実験の代替手法としても有用なモデルの制作を行った。これらの試作は人材育成プログラムとして人材育成Webプログラム(電子カリキュラム)へと実装を行い、医工連携分野における人材育成のためのカリキュラムとして有用なプログラムの基礎構築を実施した。
結論
 本研究により期待される成果は、医工連携の教育促進を科学的に推進するための人材育成プログラムである。今年度の研究においては、「医工連携OJTモデル」による実際の試作として「バルーン型穿刺針一体鉗子」を開発し、その試作鉗子の評価を補助する評価治具として「疑似静脈瘤を組み込んだ胃モデル」の製作も合わせて実施した。また、並行してこれらの試作・製作結果を電子カリキュラム化し、「試作事例」としてまとめることができた。この具体的な試作事例を通じて確立した手法は、今後の医療機器お開発・事業化において重要となる医工連携分野の大学教育・社会人教育・企業教育において、標準的なカリキュラムとしても利用可能な補助的手段として育成プログラムへの展開が可能となる。またこうした試作事例、および電子カリキュラムは、医療従事者及び企業における技術・製品開発・市場展開の従事者の今後の教育を、実際の医療現場のニーズに基づく機器開発のための大学カリキュラムおよび企業内教育と関連づけて効果的に実施していくための事例・材料として提供していくこともできる。

公開日・更新日

公開日
2015-06-01
更新日
-

文献情報

文献番号
201408012B
報告書区分
総合
研究課題名
医工連携人材育成プログラムの研究
課題番号
H24-医療機器-指定-008
研究年度
平成26(2014)年度
研究代表者(所属機関)
竹之下 誠一(公立大学法人福島県立医科大学 医学部器官制御外科)
研究分担者(所属機関)
  • 小原 勝敏(公立大学法人福島県立医科大学附属病院 内視鏡診療部)
  • 錫谷 達夫(公立大学法人福島県立医科大学 医学部微生物学)
  • 大木 進司(公立大学法人福島県立医科大学 医学部器官制御外科)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 【補助金】 医療機器開発推進研究
研究開始年度
平成24(2012)年度
研究終了予定年度
平成26(2014)年度
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
 本研究の目的は、今後の医療機器の研究・開発、または日本の医療機器産業いおいて重要な行政課題でもある「医工連携分野における人材育成」のための育成プログラムを構築することであり、具体的には医療現場のニーズを企業が保持する技術から製品仕様を導出できうる人物を育成するカリキュラムを、大学カリキュラムや企業の人材育成カリキュラムとして組み込める形で開発することである。
研究方法
 医工連携分野における人材育成を育成するためのプログラムを構築し確立させるため、従来の医工連携の「医療研究Seedsの産業化」という視点ではなく、本研究の特徴である「医療現場のneedsを、工学的視点から製品へと展開・再構成することによる医療機器製品化アプローチ」という視座より、「医工連携OJTモデル」として実際の製品化のプロセスをモデル化し、当てはめることで効果的に学習できる育成プログラムの構成を行う。具体的には「医工連携OJTモデル」に則り実際に医療現場のneedsを製品化する「試作事例」として、医療現場における治療機器のneedsの一例である「静脈瘤の穿刺・止血一体型内視鏡改良型鉗子の開発試作」およびその周辺needsである「内視鏡洗浄手法」と改良型内視鏡鉗子の試作評価である「疑似血液の噴出機能を模擬できる疑似静脈瘤を装着した胃モデルを含めた評価治具の試作」を実施し、人材育成プログラムへ組み込み・構築を行う。人材育成プグラムは電子プログラムとし、Webプログラムの構築し実装を行う。
結果と考察
 平成24年度は医工連携OJTモデルの各開発試作工程の構成モデルの定義と電子カリキュラム化の基本設計および具体的な試作として「内視鏡改良型鉗子」の設計、「内視鏡洗浄手法」の検討を実施した。平成25年度は医工連携OJTモデルの各開発試作工程を①実際の試作事例と関連付けた「電子カリキュラムの設計・初期試作」、②「胃静脈瘤穿刺・止血鉗子の実験試作」、③鉗子評価のための「疑似静脈瘤を装着できる胃モデルの制作」、④「人材育成プログラムの基礎枠組みの作成」も実施した。平成26年度は各開発試作工程を①実際の試作事例と関連付けた電子カリキュラムの実装、②内視鏡改良型鉗子の最終試作と評価実験、③鉗子評価のための胃モデルの改良と評価を各試作企業と協力して実施し、知財・薬事を含めた人材育成プログラムのソフトウェア実装を実施した。
結論
 本研究により期待される成果は、医工連携人材育成の教育促進を科学的に推進するための手法及びプログラムである。医工連携分野における人材を育成するにあたり、大学カリキュラムへも組み込みが可能な「医工連携人材育成プログラム(Webカリキュラム)」の構築を実施し、その内容として「医工連携OJTモデル」による実際の試作事例である「内視鏡改良型鉗子(バルーン型穿刺針一体鉗子)」の開発、その評価治具として「疑似静脈瘤を組み込んだ胃モデル」の製作を実施し、これらの試作・製作結果を電子カリキュラム内に組み込みを実施した。これにより人材育成プログラム利用者は具体的な試作事例を通じて医工連携のための手法を確立することができ、今後の医療機器開発・事業化において重要な医工連携分野の大学教育・社会人教育・企業教育の標準カリキュラムの補助手段として利用可能となる。こうした試作事例及び電子カリキュラムは、医療従事者及び企業における技術・製品開発・市場展開の従事者の今後の教育を実際の医療現場のneedsに基づく機器開発のため大学カリキュラムおよび企業内教育と関連付けて効果的に実施していくための事例・材料として提供していくこともできる。

公開日・更新日

公開日
2015-06-01
更新日
-

行政効果報告

文献番号
201408012C

成果

専門的・学術的観点からの成果
 医工連携人材育成における医療機器開発の方法論として、実現機能に臨床現場の要求を的確に反映させる視点からの製品化事例を組み込んだ開発モデルを作成し、このモデルを組み込んだ人材育成プログラムを構築した。具体的には、機能試作として評価手法の同時並行的なプロセスを通じた、①開発プロセスの試作事例によるモデル化、および②試作機能の評価手法のモデル化という相互連携の枠組みを、事例として組み込む方法を確立した。
臨床的観点からの成果
 本研究の試作事例である「胃静脈瘤穿刺・止血鉗子(バルーン型穿刺針一体鉗子)機能」は、医療現場の要求から具体化された機能である。この機能を実装した内視鏡を用いることによって静脈瘤硬化療法(EIS)の術式において、従来はできなかった、止血並びに穿刺、薬液注入などの処置を、一つの鉗子で行うことができるようになる。
ガイドライン等の開発
 本研究による医工連携分野における人材育成総合手法として、「医療現場のニーズを、工学的シーズ(利用技術)に展開し、その利用技術から製品仕様を導出する」という新たな視点による医工連携活動を効果的に推進しうる人材育成手法の基礎となる教育カリキュラムの開発がある。
その他行政的観点からの成果
 本研究の目的として、今後の医療機器の研究・開発、また日本の医療機器産業において重要な強制課題であもある「医工連携分野における人材育成」のための育成プログラムの構築の要求が背景にあり、本研究により医工連携人材育成の教育促進を科学的に推進し、今後の医療機器の開発・事業化において重要となる医工連携分野の大学教育・社会人教育・企業教育において標準的カリキュラムとしても利用可能な補助的手段として育成プログラムを展開、効果的に活用することが可能である。
その他のインパクト
 公開シンポジウム等を含めたマスコミ等への公開を、実施するには至っていない。

発表件数

原著論文(和文)
3件
平成24/25/26年度各研究報告書
原著論文(英文等)
0件
その他論文(和文)
0件
その他論文(英文等)
0件
学会発表(国内学会)
0件
学会発表(国際学会等)
0件
その他成果(特許の出願)
1件
その他成果(特許の取得)
0件
その他成果(施策への反映)
0件
その他成果(普及・啓発活動)
0件

特許

特許の名称
生体組織モデル及び手術シミュレーション装置
詳細情報
分類:
特許番号: 2015-045915
発明者名: 小原 勝敏
権利者名: 福島県立医科大学
出願年月日: 20150309

主な原著論文20編(論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る)

論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限ります。

原著論文1
竹之下 誠一 (研究代表者)
医工連携人材育成プログラムに関する研究 平成24年 総括・分担報告書
厚生労働科学研究補助金 医療機器開発推進研究事業 研究報告書 , 1 (1) , 1-36  (2013)
原著論文2
竹之下 誠一 (研究代表者)
医工連携人材育成プログラムに関する研究 平成25年 総括・分担報告書
厚生労働科学研究補助金 医療機器開発推進研究事業 研究報告書 , 1 (1) , 1-46  (2014)
原著論文3
竹之下 誠一 (研究代表者)
医工連携人材育成プログラムの研究 平成26年 総括・分担報告書
厚生労働科学研究補助金 医療機器開発推進研究事業 研究報告書 , 1 (1) , 1-64  (2015)

公開日・更新日

公開日
2015-06-16
更新日
2018-06-11

収支報告書

文献番号
201408012Z