薬学教育モデル・コアカリキュラムに提示された代表的8疾患への対応を志向したシミュレーション教育の実践とその教育効果

徳永 仁; 橋本 明満; 今田 史希; 瀬戸口 奈央; 緒方 賢次; 尾池 康暢; 髙村 徳人

doi:10.24489/jjphe.2020-026

抄録

薬学部におけるシミュレーション教育の効果についての客観的な報告は少ない．そこで本研究ではシミュレーション教育を導入した実習前後の調査から教育効果について検討した．シミュレーションで扱った疾患（症例）は，2013年に改訂された薬学教育モデル・コアカリキュラムに代表的8疾患として提示された「がん（慢性骨髄性白血病），高血圧症（本態性高血圧症），糖尿病（高・低血糖），心疾患（うっ血性心不全），脳血管障害（脳内出血〔クモ膜下出血〕），精神神経疾患（てんかん），免疫・アレルギー疾患（アナフィラキシーショック），感染症（尿路感染症）」である．シミュレーションを行った結果，ペーパー試験の正答率は40.0%から67.8%と有意に上昇した．通常，学習者は講義などの座学をとおして知識を学ぶが，今回の結果からシミュレーション教育が知識の修得に有効であることが示唆された．

Abstract

There are many reports on the sustainability of simulation-based learning in pharmacy schools, but few reports of its educational effects. In this study, 106 fourth-year pharmacy students at Kyushu University of Health and Welfare completed a survey before and after the simulation-based practical training. The simulation cases included cancer (chronic myelogenous leukemia), hypertension (essential hypertension), diabetes (hyper and hypoglycemia), heart disease (congestive heart failure), cerebrovascular disease (cerebrovascular hemorrhage [subarachnoid hemorrhage]), neuropsychiatric disorder (epilepsy), immune/allergic disease (anaphylactic shock), and infection (urinary tract infection), which were indicated representative 8 diseases presented in the 2013 Model Core Curriculum for Pharmacy Education. The simulation-based learning led to a significant increase of 40.0% to 67.8% of correct answers on a final written exam. Students usually gain knowledge through classroom lectures, but these results suggest that simulation-based education is also effective in acquiring pharmacotherapy knowledge.

目的

シミュレーション教育には，コンピュータ，模擬患者または患者シミュレータを用いる手法がある．そのなかでも，患者シミュレータを用いたシミュレーション教育は，医学・看護領域において医療技術・救命救急手技の習得および患者急変・事故・災害訓練において必須の手法として位置づけられている．近年では，薬学領域においても多くの薬学部が実務実習事前学習などにおけるフィジカルアセスメント教育に患者シミュレータを導入している^1–6)．このような背景から，医学部，看護学部のみならず，薬学部においても患者シミュレータは必須の教材となっている．実際に，2013年度改訂版薬学教育モデル・コアカリキュラムにおいてもシミュレータの使用が記載された⁷⁾．患者シミュレータは，薬学部だけでなく製薬会社，大手保険薬局や各薬剤師会においても研修用に導入されている．これまでに我々は，患者シミュレータを使用して薬物誤投与や病態の表現が可能な様々なプログラムの作成と公開を行い，フィジカルアセスメント技術を学ぶための薬学部における患者シミュレータを活用したフィジカルアセスメント教育方法を構築してきた^8–10)．また，薬剤師による薬学的視点に基づく薬の効果の確認，副作用防止や薬物相互作用の気付きなどを目的としたスタンスからフィジカルアセスメントに関するe-ラーニング教材の開発も行ってきた^11,12)．最近では，薬学教育モデル・コアカリキュラムに提示された代表的8疾患に関する病態，薬物療法の効果や副作用の確認が体験できるシナリオプログラムを作成し，シミュレーションの教材としてホームページにおいて一般公開した^13,14)．しかしながら，薬学部におけるシミュレーション教育に関する報告は対象者へのアンケート結果をまとめた実践に関するものが多く^1–4,8,9），客観的な教育効果に関する報告は少ない^5,6,10)．そこで本研究では，シミュレーション教育を導入した実習前後のペーパー試験から教育効果を検討した．

方法

1）シミュレーション教育の実践

本学薬学科の必須科目である実務実習事前学習III（後期ベッドサイド実習）において，2019年9月から11月にかけて本学科4年生106名を対象にシミュレーションを実施した．学生を均等に4つのグループに分け，教員1名がそれぞれ1グループ（26～27名）に対して患者シミュレータ1台を使用し3時間のシミュレーションをグループ毎に別日にて行った．なお3時間のシミュレーションの内訳は，ペーパー試験が20分，患者シミュレータでの脈拍の確認部位や聴診部位などの説明に約30分，薬学教育モデル・コアカリキュラムに提示された代表的8疾患「がん，高血圧症，糖尿病，心疾患，脳血管障害，精神神経疾患，免疫・アレルギー疾患，感染症」のシナリオプログラムの実施とデブリーフィングに約90分，ペーパー試験が20分そして全体の振り返りが約20分である．患者シミュレータは，高機能シミュレータに分類されるSimMan3G（レールダルメディカルジャパン株式会社）を使用した．上記，代表的8疾患（9症例）のシナリオプログラムの実施とデブリーフィングに要した時間は，「がん（慢性骨髄性白血病）」に約10分，「高血圧症（本態性高血圧症）」に約10分，「糖尿病（高・低血糖）」に各約10分・6分，「心疾患（うっ血性心不全）」に約10分，「脳血管障害（脳内出血〔クモ膜下出血〕）」に約20分，「精神神経疾患（てんかん）」に約6分，「免疫・アレルギー疾患（アナフィラキシーショック）」に約12分，「感染症（尿路感染症）」に約6分，である．これらの教材は，薬学的視点に基づく薬の効果の確認，副作用の早期発見や薬物相互作用を体験するために我々が作成したe-ラーニング教材である¹³⁾．後期ベッドサイド実習では，研究室ホームページにおいて一般公開している代表的8疾患（9症例）のシナリオの詳細について記した解説資料（Word版）を使用した¹⁴⁾．

各症例のシミュレーションの開始前には，症例の概要と学習目標を患者シミュレータのモニタートップ画面に表示し，口頭において説明した．各症例はプログラムにより指定された時間の経過とともに自動的に次のステップに移行する．しかしながら，薬剤の投与，操作画面でのボタン操作や胸骨圧迫などの救命救急処置が必要な際には，学生に適切なレスポンスを促した．なお，内服投与の場合は患者シミュレータの口元に適切な薬剤のICチップを近づけ，注射剤投与の場合は薬剤のICチップを装着した蒸留水入りのシリンジを上腕静脈に注入させた．これにより患者シミュレータは，プログラムに従い次のステップに移行するようになっている．

2）シミュレーション教育の評価

シミュレーション教育の効果を評価するために，代表的8疾患（9症例）に関する病態や薬物治療についてのペーパー試験（全36問，回答時間20分，5択マークシート形式，100点満点）を実習前後で行った．よって，本研究では計4回のシミュレーションと計8回の試験を行った．実習前後の問題は同一である．すべての試験問題は，シミュレーションにおいて “見て” “聞いて” “触って” 学習した内容とした．図1にペーパー試験で扱った項目を示した．なお，学生はこの時点で必須科目である「薬物治療学I～VI」の講義において高血圧症（本態性高血圧症）と心疾患（うっ血性心不全）については未受講であり，それ以外に関しては受講していた．本研究では，同意が得られた105名の試験結果をPaired t-testを用いて解析した．解析には統計ソフトJMP®11（SAS Institute）を使用した．なお，本研究は本学の倫理委員会の承諾を得て行った（受理番号：19-025）．

図1-1

代表的8疾患（9症例）に関する病態や薬物治療についてのペーパー試験内容（問1–18）

図1-2

代表的8疾患（9症例）に関する病態や薬物治療についてのペーパー試験内容（問19–36）

結果

1）シミュレーション教育の実践

シミュレーションにおいては，学生が “見て” “聞いて” “触って” 学習できるように工夫した．具体的に “見て” では患者シミュレータの表情（チアノーゼや閉眼状態など），全身（舌浮腫，冷汗や痙攣など）およびモニター画面（X線/CT画像，ばち状指/右肋骨脊柱角叩打痛説明写真や臨床検査結果/TDM結果など）を観察し，“聞いて” では患者シミュレータからの声と聴診音，脈拍に同期したモニター音および異常を示すアラーム音を聞いて，“触って” では薬剤ICチップを選択しての経口投与と静脈内注射および患者シミュレータの脈を触ってのリズム確認が可能となった．なお，シミュレーションでは学生は実際に薬剤ICチップに触れて投与を行っている．

2）シミュレーション教育の評価

シミュレーション教育を導入した実習前後でのペーパー試験の結果を表1に示した．ペーパー試験での正答率は，実習前が40.0%であり，実習後は67.8%と有意に上昇した．なお，この表には各問題を解答するにあたり“見て”“聞いて”“触って”学習したのかが分かるようにシミュレーションの学習形式として2段階（○；該当する，△；教員からの口頭での補足説明にて該当する）で示している．

表1 シミュレーション教育の実習前後での代表的8疾患（9症例）に関するペーパー試験結果（n = 105）

症例名	試験問題 No.	試験問題の内容	学習形式			実習前				実習後				確率
症例名	試験問題 No.	試験問題の内容	見る	聞く	触る	正答数（問題毎）	正答率%（問題毎）	正答数平均値（症例毎）	正答率%平均値（症例毎）	正答数（問題毎）	正答率%（問題毎）	正答数平均値（症例毎）	正答率%平均値（症例毎）	p値	p値
1．がん（慢性骨髄性白血病）	1	病態と症状		○		42	40.0	46	43.6	68	64.8	79	75.4	0.0003*	0.0115*
	2	慢性骨髄性白血病の治療薬			○	40	38.1			82	78.1			<0.0001*
	3	治療薬の重大な副作用（間質性肺炎で特徴的な肺音〔捻髪音〕）		○		78	74.3			89	84.8			0.0211*
	4	治療薬の重大な副作用（間質性肺炎で観察れるばち指〔爪〕）	○			44	41.9			76	72.4			<0.0001*
	5	間質性肺炎の治療法			○	25	23.8			81	77.1			<0.0001*
2．高血圧症（本態性高血圧症）	6	心不全治療薬			○	29	27.6	35	33.0	54	51.4	52	49.5	0.0003*	0.0839
	7	治療薬の重大な副作用	○	○	○	35	33.3			42	40.0			0.2879
	8	治療薬の重大な副作用	○	○	○	40	38.1			60	57.1			0.0069*
3-1．糖尿病（I型糖尿病）	9	糖尿病性ケトアシドーシスで観察される特徴的な呼吸パターン		○		41	39.0	56	53.3	92	87.6	83	79.3	<0.0001*	0.0731
	10	糖尿病性ケトアシドーシスで観察される特徴的な臭気	○			100	95.2			103	98.1			0.1810
	11	糖尿病性ケトアシドーシスで検査される動脈血液ガス分析（血液pH）	○			48	45.7			70	66.7			0.0001*
	12	糖尿病性ケトアシドーシスの治療薬			○	35	33.3			68	64.8			<0.0001*
3-2．糖尿病（II型糖尿病）	13	低血糖の典型的な症状及び状態	○	○	○	77	73.3	70	67.0	82	78.1	90	85.7	0.2994	0.2018
	14	低血糖が考えられる患者への質問内容		△		53	50.5			93	88.6			<0.0001*
	15	低血糖の治療薬			○	81	77.1			95	90.5			0.0025*
4．心疾患（うっ血性心不全）	16	病態と症状	○	○	○	51	48.6	37	35.6	83	79.0	64	61.3	<0.0001*	0.0420*
	17	うっ血性心不全で特徴的な肺音（水泡音）		○		89	84.8			95	90.5			0.0833
	18	治療薬との相互作用が考えられる併用薬			○	27	25.7			81	77.1			<0.0001*
	19	治療薬と相互作用が起こるメカニズム		△		4	3.8			40	38.1			<0.0001*
	20	ジギタリス中毒の症状	○	○	○	16	15.2			23	21.9			0.1452
5．脳血管障害（脳内出血〔クモ膜下出血〕）	21	病態と症状	○	○	○	63	60.0	49	46.5	77	73.3	72	68.9	0.0261*	0.0385*
	22	治療薬			○	49	46.7			54	51.4			0.4375
	23	AED実施における適応波形	○			4	3.8			20	19.0			0.0005*
	24	目撃された心停止患者に対しての心肺蘇生法			○	35	33.3			93	88.6			<0.0001*
	25	AEDパッドを貼る適切な位置			○	46	43.8			85	81.0			<0.0001*
	26	心肺停止時の第一選択薬			○	96	91.4			105	100.0			0.0023*
6．精神神経疾患（てんかん）	27	フェノバルビタール中毒時の処置法			○	23	21.9	33	31.7	77	73.3	66	62.6	<0.0001*	0.0289*
	28	治療薬の作用メカニズム		△		31	29.5			61	58.1			<0.0001*
	29	治療薬と併用薬使用時の注意点		△		30	28.6			44	41.9			0.0469*
	30	フェノバルビタールのTDM（基準値）	○			49	46.7			81	77.1			<0.0001*
7．免疫・アレルギー疾患（アナフィラキシーショック）	31	病態と症状	○	○	○	32	30.5	25	23.3	71	67.6	74	70.0	<0.0001*	0.0069*
	32	アナフィラキシーショックで特徴的な肺音（笛様音）		○		45	42.9			79	75.2			<0.0001*
	33	エピペン®注射液の適切な投与量と投与法			○	12	11.4			71	67.6			<0.0001*
	34	治療薬の重大な副作用	○	○	○	9	8.6			73	69.5			<0.0001*
8．感染症（尿路感染症）	35	腎盂腎炎の病態と症状	○	○	○	13	12.4	16	15.2	37	35.2	48	45.7	0.0001*	0.1560
8．感染症（尿路感染症）	36	腎盂腎炎の治療法			○	19	18.1	16	15.2	59	56.2	48	45.7	<0.0001*	0.1560
平　均						42.0	40.0	―	―	71.2	67.8	―	―	<0.0001*	―

*：確率（p）<0.05をもって有意差ありとしている

実践したシミュレーションの学習形式：○；該当する，△；教員からの口頭での補足説明にて該当する

問題毎の正答率は，問7，問10，問13，問17，問20，問22を除く問題において，いずれも有意に正答率は上昇した．また，症例毎の正答率は，症例1：慢性骨髄性白血病，症例4：うっ血性心不全，症例5：脳内出血（クモ膜下出血），症例6：てんかん，症例7：アナフィラキシーショックでいずれも有意に増加した．症例2：本能性高血圧，症例3-1：高血糖，症例3-2：低血糖，症例8：尿路感染症も正答率は増加傾向がみられた．

なお，学習形式毎の正答率を分析した結果は，シミュレーション実習において “見て” では39.5%から61.1%へ増加，“聞いて” では42.9%から66.0%へ増加，“触って” では36.9%から67.2%へ有意に増加した（表には示していない）．

考察

代表的8疾患（9症例）に関する病態や薬物治療についてシミュレーション教育を導入した実習前後でペーパー試験を行った．その結果，正答率は40.0%から67.8%と有意に上昇した．通常，学習者は講義などの座学をとおして病態や薬物治療を学ぶが，今回の結果からシミュレーション教育が知識の修得に有効であることが示唆された．

ペーパー試験で扱った項目は，基本的に “見て” “聞いて” “触って” の学習が可能な内容とした．学習形式毎の正答率を分析した結果，本教育では “触って” “聞いて” “見て” の順に効果がみられた．また，問19（治療薬と相互作用が起こるメカニズム）はシミュレーションの後も平均点38.1%，問28（治療薬の作用メカニズム）は平均点58.1%，問29（治療薬と併用薬使用時の注意点）は平均点41.9%であった．これらの問題は教員からの口頭での補足説明から出題しており，シミュレーションの後の教員の説明が理解できたかを問う問題であった．よって，シミュレーション教育のみの効果を評価する問題としては不適切であったかもしれない．一方で問20（ジギタリス中毒の症状）は “見て” “聞いて” “触って” 体験した内容項目であるにも関わらず平均点は21.9%であった．また問23（AED実施における適応波形）は，これまでの本学での救命救急講習会などで扱った内容にも関わらず平均点は19.0%であった．モニター画面では刻一刻とバイタルサイン，SpO₂や心電図が変化する．よって，病態の進行が速い場合などは1回のみのシミュレーションで終えるのでなく，反復学習が必要になってくるかもしれない．シミュレーションの利点としては，その症例がシナリオプログラムに従う場合は容易に同様の再現が可能なことが挙げられる．

これまでに黒野らは，本研究で使用したものと同じ患者シミュレータを用いてシミュレーションの演習プログラムの前後にペーパー試験を行い，シミュレーション教育が知識や情報の活用の実践力の訓練に有用であることを示唆した⁵⁾．また，藤本らはアドバンスト・フィジカルアセスメント実習において，学生が記載した患者シミュレータ作成シートとバイタルサイン測定シートから薬学的視点に基づく薬物療法を学修していることを示した⁶⁾．さらに，我々も別の患者シミュレータを使用して患者背景と処方せんを提示したフィジカルアセスメントに関するアドバンストOSCEを本学薬学生に実施した結果，アドバンストOSCE終了直後には一定の技術習得の確認ができたことを報告してきた¹⁰⁾．一方，国内医学部では共用試験OSCE後の卒前臨床実習などにおいて患者シミュレータが技能の確認に用いられている^4,15)．海外での薬学部でのシミュレーション教育に注目すると，患者シミュレータを使用して血圧測定の技能の取得の報告がある^16–18)．しかしながら，シミュレーション教育は，繰り返しの学習が重要となってくる．現在，代表的8疾患（9症例）に関するシナリオプログラムの教材はすべてホームページにおいて一般公開している¹³⁾．また，これらの教材ではシナリオの詳細について記した解説資料（Word版）や使用例（PowerPoint版）も併せて公開している¹⁴⁾．さらに，今後はシミュレーションの実施の模様を新たに動画教材として制作し，インターネットで予習・復習動画として配信する予定になっている．よって，学生に対してシミュレーションを行う前後において動画の閲覧を促すことにより，予習と復習が可能となり更なる理解を深めることができると期待している．

現在，文部科学省は大学教育において主体性を持って多様な人々と協同して学ぶことができるアクティブ・ラーニングへの質的転換を求めている¹⁹⁾．つまり，教員が学生に対して一方的に講義をする形式でなく，学修者の積極的な講義への参加を促す形式である．今回のシミュレーション教育の実施において，学生は “見て” “聞いて” “触って” 積極的に参加しながら，多くの知識を修得することができた．アクティブ・ラーニングにはICT教育をはじめとして様々な方略があるが，シミュレーション教育もこのアクティブ・ラーニングに基づいた教育方略のひとつである^20,21)．よって，シミュレーション教育は社会のニーズに応えられる方略である．しかしながら，シミュレーション教育は知識のみならず技能も身に着け，それらを基に実際の臨床現場での行動変容に反映されなければ真の教育効果があるとは言えないであろう．本研究結果は，知識の修得に限定された教育効果である．今後は，技能の取得に関してのエビデンスも収集しながら，シミュレーション教育を継続していきたいと考えている．

発表内容に関連し，開示すべき利益相反はない．

この論文のJ-STAGEオンラインジャーナル版に電子付録（Supplementary materials）を含んでいます．

文献

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