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Development of an artificial intelligent (AI)-based auto-spirometry system

Research Project

Project/Area Number 20K12066
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
Research InstitutionIwate Medical University

Principal Investigator

Suwabe Akira  岩手医科大学, 医学部, 教授 (20241713)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords呼吸機能検査 / 人工知能 / 臨床検査技師 / 新型コロナウイルス感染症 / スパイロメトリー
Outline of Research at the Start

病院の院内検査室における生理機能検査は、基本的に臨床検査技師(以下技師)が患者に1対1で対応するため人手と時間がかかり、かつ熟練した技師を配置する必要がある。本研究では、生理機能検査室の効率化の一環として、呼吸機能検査(スパイログラム)をビデオと音声のアシスト下で患者自身が自分で行う自動呼吸機能検査システム(オートスパイロ)を構築することを目的とする。令和2年度では、健常ボランティアで仮システムの操作性を検証する。令和3年度以降は、当院の中央臨床検査部の呼吸機能検査室に訪れる患者に対して本システムによる呼吸機能検査を実施する。令和4年度までに完成品を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study was designed to establish the respiratory test system in which the patients undergo the spirometry by themselves under a video- and voice-assist by AI-mounted robot (Unibo), in order to optimize the respiratory function tests and protect the laboratory technicians from Covid 19. Fifty volunteers who had a medical check in Ningen Dock in our university hospital were subjected to this study. As results, the respiratory function test results in this system were not inferior compared to those obtained under assists by medical technicians. However, since several problems, such as monitor indistinct or perplexed explanation, were pointed out, further improvements were required to utilize this system in clinical practice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

病院における呼吸機能検査は、人手と時間がかかり、かつ熟練した技師を配置する必要があることから、検査部運営の効率化にとって大きな障害となっていた。さらに、2020年から全世界で新型コロナウイルス感染症が蔓延し、潜在的なコロナ陽性患者が呼出努力を伴う呼吸機能検査を行うことで担当の検査技師が感染のリスクに曝されるという問題が生じてきた。本研究の成果として、呼吸機能検査を本システムにより患者自らが行うことで、技師の負担軽減や感染対策に役立つ可能性が示された点で学術的意義がある。
また、医療スタッフ不足が社会的問題となっている昨今において、医療崩壊に対する解決の糸口が示された点で社会的意義も高い。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 臨床検査と生化学分析装置 ~AI時代の臨床検査にかかわる臨床検査技師の皆さんに伝えたいこと~2024

    • Author(s)
      諏訪部章
    • Journal Title

      LAB SCOPE

      Volume: 67 Pages: 20-21

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] 会長講演:臨床検査を国民のもとへ ~チーム医療、東日本大震災、そして新型コロナウイルス感染症~2021

    • Author(s)
      諏訪部章
    • Journal Title

      日本臨床検査医学会誌

      Volume: 69(3) Pages: 174-177

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 臨床検査の現在・過去・未来 ~次世代を担う臨床検査技師に期待すること・伝えたいこと~2023

    • Author(s)
      諏訪部章
    • Organizer
      第50回岩手県立病院臨床検査学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] AIロボット(ユニボ)のアシストにより被検者自らが行う呼吸機能検査システムの開発の試み2022

    • Author(s)
      諏訪部章
    • Organizer
      第69回日本臨床検査医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 被検者自らが行う呼吸機能検査システムの開発(AI検査室展示)2020

    • Author(s)
      諏訪部章
    • Organizer
      第67回日本臨床検査医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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