01 / 読書ガイド
読書ガイド
引用
Christe, B. L. (2017). Introduction to Biomedical Instrumentation: The Technology of Patient Care (2nd ed.). Cambridge University Press.
章の要約
第2版は18章、約225ページのコンパクトな本である。クリスティの序文は、本書を医療技術管理（HTM：病院で医療機器の安全性・有効性・可用性を保つ専門職）に入る初心者の技術者に向けたものとし、この分野の実用的な語彙と基礎知識を身につけてもらうことを目的としている。機器は種類と分類ごとに論じられ、個々のメーカーは例として挙げられる。序文は、基礎的な解剖学・生理学・医学用語と、電圧、電流、抵抗、インピーダンス、アナログ・ディジタル信号、センサの理解を前提としている。第2版では全内容が改訂され、機器の試験と電子カルテについての2章が追加された。各章は「For Further Exploration（さらなる探究）」という節で終わり、その研究課題の答えは本書の外にある。章末問題の解答と追加資料はオンラインで提供される。
第1–5章：HTMという職業；患者安全；NFPAとその他のガイドライン；機器の試験；職場で
最初の章群は、機器ではなく職業を紹介する。第1章は多様な職名（HTM技術者、BMET、「バイオメド」、臨床工学技士）と雇用主（病院、独立系サービス企業、メーカー）を説明する。第2章は機器を治療・モニタリング・診断に、またリスクによって分類し、利益とリスクの均衡を論じる。第3章は、医療機器振興協会（AAMI）の合意規格から NFPA 99 医療施設コードまで、規制の全体像を概観する。この版で新しく加わった第4章は、受け入れ検査、予防保守、安全点検を扱う。第5章は職業倫理綱領（生体医工学会と米国臨床工学会のもの）、個人の安全、感染管理、顧客サービスを扱う。
第6章：電極、センサ、信号、雑音
患者と機械の接続を扱う。ひずみゲージ、サーミスタ、フォトレジスタなどの受動センサ、圧電結晶、LVDT、熱電対などの能動センサ、そして患者モニタリングにかかわる電極、信号、雑音である。
第7–11章：心臓；心臓補助機器；血圧；呼吸と呼吸療法；脳とその活動
身体の系ごとに構成された機器の章である。各章は生理学（たとえば心臓の刺激伝導路、収縮期圧と拡張期圧の意味、外呼吸）から始まり、機器へと進む。心電図と患者モニタ、除細動器とその波形、人工心臓と植込み型機器、非侵襲的・侵襲的血圧測定、パルスオキシメトリとカプノグラフィ、脳波である。
第12–13章：集中治療室；手術室
機器ではなく臨床の場ごとに構成された2章である。ICUの章は集中治療の特徴（絶え間ないモニタリング、人工呼吸器に依存する患者、多くのラインやチューブ）と、そこで典型的に使われるモニタリングを述べる。手術室の章は、麻酔の種類を含め、手術の機器を扱う。
第14–16章：画像診断；臨床検査機器；輸液ポンプとその他のポンプ
画像診断は、超音波から始めて、技術や画像の源によってまとめた大まかなモダリティの区分で扱われる。臨床検査の章は、インピーダンス法による血球計数など自動分析装置の背後にある原理と、検査室独自の規制を説明する。ポンプの章は輸液ポンプ、その送液方式とアラームを扱う。
第17–18章：電子カルテとIT；その他の機器と話題
2つ目の新しい章である第17章は、HITECH法に促された電子記録への移行と、機器を情報システムに接続する必要がHTM職員に高まっていることをたどる。最終章は、小児病院のプレイセラピー用機器、胎児モニタリング、理学療法士・作業療法士が使う機器など、他のどこにも収まらない技術をまとめている。
主要概念
第1–5章：職業とその規則
- 医療技術管理（HTM）：患者安全、医療技術、財務管理を組み合わせて、機器の安全と可用性を保つ病院の専門分野。
- 機能とリスクによる機器の分類：治療・モニタリング・診断の機器、高・中・低リスクの技術。
- 規格とコード：AAMIなどによる任意の合意規格と、州が採用すると法的要件となる NFPA 99 のようなコード。
- 受け入れ検査と予防保守：患者ケアに影響する前に隠れた問題を見つける定期点検。
第6–11章：信号と身体の系
- 受動センサと能動センサ：抵抗・静電容量・インダクタンスが変化するセンサと、電圧や電流を生じるセンサ。
- 心電図と除細動：心臓の電気活動の記録と、リズムを回復させるためのエネルギー供給。現在は二相性波形が標準である。
- 非侵襲的・侵襲的血圧：カフによる聴診法や自動測定法と、動脈での直接測定。
- パルスオキシメトリとカプノグラフィ：呼吸の有効性を非侵襲的に測る方法。
第12–18章：場、システム、情報
- ケアの場：独自の技術と制約をもつ環境としてのICUと手術室。
- 輸液ポンプ：設定した速度で輸液や薬剤を送り、閉塞や終了をアラームで知らせる機器。
- 電子カルテとの統合：機器を病院の情報システムに接続すること。
批判的分析
長所
- 病院の技術者のために書かれている。 本書の視点は設計者ではなく、臨床で使われる機器を点検・保守・支援する人のものである。職業、規制、試験、職場の倫理、感染管理、顧客サービスの章は、工学の教科書がふつう省く内容を扱っている。
- まず臨床の文脈。 機器の章は技術の前に、関連する生理学と測定の臨床的な目的から始まり、2つの章はケアの環境全体（ICUと手術室）を描く。
- 実務に合わせた改訂。 第2版は全内容を改訂し、HTMの仕事で比重が増している機器の試験と電子カルテの章を加えた。出版社が引用するペンシルベニア州立大学のテッド・ルシディは、この改訂と、最新情報へ導く「For Further Exploration」の節を高く評価している。
- 調べる力を鍛える。 さらなる探究の課題は意図的に外部の情報源を必要とし、序文はこれを重要な職業的技能、すなわち見慣れない技術について情報を探す力と結びつけている。
短所
- 記述的で定量的ではない。 機器は機能、ブロック図、実務上の注意点のレベルで説明され、回路解析や設計の数学はない。工学系の学生は、機器の設計方法を学ぶために別の教科書が必要である。
- 米国の規制の枠組み。 規制の内容は米国の機関と規則（AAMI、NFPA 99、CLIA、HITECH）が中心で、NFPAの章はその後改訂された2012年版のコードに言及している。他国の読者や、さらなる改訂後の読者は、最新の要件を確認する必要がある。
- 深さより広さ。 約225ページに18章があるため、多くの機器の分類には数ページしか割かれていない。たとえば画像診断はすべてのモダリティで1章である。
コースにおける位置づけ
医用計測の書目の中で、クリスティの本は研究室や設計部門ではなく病院の立場から書かれた一冊である。同じく取り組みやすいウェッブの『Principles of Biomedical Instrumentation』は、センサから増幅、フィルタリング、ディジタル化、安全試験まで、機器の設計を順を追ってたどる。工学系の学生は、ここで述べられる機器がどう作られているかを学ぶために、クリスティと並行して、あるいはその後に読むとよい。ウェブスターとニムンカーの『Medical Instrumentation: Application and Design』は、センサ、信号処理、臨床測定の標準的な工学的教科書であり、設計に取り組むための自然な次の一歩である。
戸川・田村・エーベリの『Biomedical Sensors and Instruments』とコボルドの『Transducers for Biomedical Measurements』は、クリスティの第6章の主題であるセンシングの原理を深く掘り下げる。ノースロップの『Analog Electronic Circuits for Biomedical Instrumentation』は、センサとディジタル化の間の電子回路についての大学院レベルの教科書である。医療機器技術や臨床工学の課程の学生にとってはクリスティを主教科書にでき、工学系の学生にとっては設計志向の本に対する臨床面の伴読書として最もよく役立つ。
本書の使い方
本書は、医療機器技術やHTMの課程の学生、病院の新任技術者、そして患者ケアの中で機器がどのように使われ、規制され、保守されるかを理解したい工学系の学生に向いている。読者には序文が挙げる背景、すなわち基礎的な解剖学・生理学・医学用語と、インピーダンス、信号、センサまでの電子工学が必要である。
実際的な計画：
- 中核： 第1–6章を順に読む。機器の章が依拠する職業、安全、規制、試験、患者と機器の接続を固める。
- 機器の章： 後の章が心臓と血圧の内容を参照するため、第7–11章を順に読み、次に読者の職場に応じて第14–16章を読む。
- 場とシステム： 機器を臨床環境の中にまとめ直す第12–13章は機器の章の後に読む。病院のネットワークに機器を接続する人は第17章も。
- 任意： 第18章。
「For Further Exploration」の課題に取り組むこと。これらは外部の情報源から答えるように作られており、序文が強調する情報検索の技能を鍛える。引用されたコードや規格はすべて最新版と照合し、できれば各機器の章を、病院の機器管理部門での実習や、その種類の機器一台のメーカーのサービスマニュアルと組み合わせるとよい。