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Establishment of a national total medical support system utilizing an on-time medical care management system for virtual beds at home

Research Project

Project/Area Number 21K12710
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90130:Medical systems-related
Research InstitutionSaitama Medical University

Principal Investigator

小林 威仁  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (90618266)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 朋子  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (10400342)
廣岡 伸隆  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (10719743)
飯田 慎一郎  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (20513732)
青柳 龍太郎  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (20817663)
草野 武  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (50843695)
齊藤 航平  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (70817618)
中元 秀友  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90180421)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords循環動態変動予測 / ウェアラブルデバイス / 遠隔循環動態管理システム / 遠隔診療 / 人工知能(AI) / 深層学習(ディープラーニング) / 経時モニタリング / 経時生体モニタリング / 遠隔医療 / 仮想病床 / バイタルサイン変動予測 / 人工知能
Outline of Research at the Start

今後訪れる2025年問題を鑑み高齢者・慢性期患者、更には新規感染症の感染対策の医療環境整備を考える上で、管理体制の整った多様性のある病床を確保する為、既存の在宅医療体制に先進IT技術を用いた人工知能(AI)を活用し、高度な医療管理(経時生体モニタリング)を可能にした仮想(バーチャル)病床化を図ることで問題解決を目指す。
本研究では医療経済を含む国家・国民全体の問題打開への国民総医療サポート体制を確立し、2025年問題、新規感染症伝播予防のための診療病床不足問題解決の一助となることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

脈波からの推定血圧値・心拍数の精度の向上を目的として、人工知能解析(AI解析)を用いた。その際のAAMI基準およびBHS基準を満たしえた深層学習+転移学習の組み合わせ内容について技術論文として投稿して採択された。
また、当システムを用いて更に循環動態変動予測プログラムを想起し実装することで臨床応用を試みた。結果として、ハイケアユニット入室中の重症患者の持続透析管理中の透析低血圧症の発生リスクを回避しえた症例経験をもとに、内科学会総会(若手ことはじめセッション)の演題登録し採択されポスター口演を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

先の成果報告の際の技術論文投稿の際の査読内容にて、既存の医療機器血圧測定器の正確性の意義を問う内容として、真の動脈血圧値と本研究デバイスとのバリデーション評価について指摘があり、その整合性および検証を行う研究フェーズを新たに立案し取り組んでいる状況である。

Strategy for Future Research Activity

真の動脈血圧値と本研究デバイスとのバリデーション評価における査読内容に対して、観血的動脈カテーテルによる動脈血圧値と、当研究開発デバイスによる予測血圧値および心拍数のバリデーションスタディを現在行い、測定結果を検証している。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Comparison of seven shallow and deep regressors in continuous blood pressure and heat rate estimation using single- channel photoplethysmograms under three evaluation cases.2023

    • Author(s)
      Kanoga S, Hoshino T, Kamei S, Kobayashi T, Ohmori T, Uchiyama M, Tada M.
    • Journal Title

      Biomedical Signal Processing and Control

      Volume: 85 Pages: 105029-105029

    • DOI

      10.1016/j.bspc.2023.105029

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 特集 透析医療システムの将来と医師の働き方改革 1.働き方改革(3)働き方改革を踏まえた将来の透析医療-地域包括ケアシステムの利用とAI,IoT,ロボット工学の可能性2021

    • Author(s)
      中元 秀友, 青柳 龍太郎, 小林 威仁, 廣岡 伸隆, その他
    • Journal Title

      臨床透析

      Volume: 37 Issue: 13 Pages: 1457-1469

    • DOI

      10.19020/CD.0000001975

    • ISSN
      0910-5808, 2433-247X
    • Year and Date
      2021-12-10
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 在宅腹膜透析の循環動態管理システムの活用2021

    • Author(s)
      小林威仁, 青柳 龍太郎, 草野 武, 中元 秀友, その他
    • Journal Title

      腎と透析

      Volume: 91 Pages: 155-157

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] わが国の血液浄化療法の現状と課題2021

    • Author(s)
      中元 秀友, 鈴木 朋子, 小林 威仁, その他
    • Journal Title

      泌尿器科

      Volume: 13 Pages: 515-526

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 腎臓領域の現在の取り組み 透析機器とAI2021

    • Author(s)
      中元 秀友, 青柳 龍太郎, 小林 威仁, 廣岡 伸隆, 飯田 慎一郎
    • Journal Title

      腎と透析

      Volume: 90 Pages: 272-279

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 人工知能解析を用いたウェアラブル機器による推定血圧・脈拍モニタリングシステ ムの開発2022

    • Author(s)
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 飯田慎一郎, 鈴木朋子, 中元 秀友, その他
    • Organizer
      第 44 回日本高血圧学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 腎代替療法におけるSDGsについてIoT及び人工知能解析(AI)を用いた循環動態モニタリングシステム活用よる可能性2022

    • Author(s)
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 飯田慎一郎, 鈴木朋子, 中元 秀友, その他
    • Organizer
      第28回日本腹膜透析学会医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 透析療法におけるSDGsについてIoTを用いた循環動態モニタリングシステム活用による可能性2022

    • Author(s)
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 中元 秀友, その他
    • Organizer
      第67回日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] IoT技術革新による今後の透析医療のリモート医療(遠隔診療)拡充への可能性と期待2022

    • Author(s)
      小林 威仁
    • Organizer
      第67回日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] より良いリハビリ診療を目指して人工知能解析を用いたウェアラブル機器による経時的血行動態把握の可能性と未来2022

    • Author(s)
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 飯田慎一郎, 鈴木朋子, 中元 秀友, その他
    • Organizer
      第13回日本腎臓リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスを用いた透析患者血圧及び脈拍モニタリングシステムの臨床応用2021

    • Author(s)
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 中元 秀友, その他
    • Organizer
      第32回日本急性血液浄化学会学術集会・総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] IoT技術革新による今後の透析医療の遠隔診療拡充への可能性と期待2021

    • Author(s)
      中元 秀友, 小林 威仁, その他
    • Organizer
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 未来の透析医療 AIとICTを用いた透析医療2021

    • Author(s)
      中元 秀友, 小林 威仁, 青柳 龍太郎
    • Organizer
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスおよびInternet of Tingsを用いた透析患者血圧/脈拍遠隔モニタリングシステムの臨床応用2021

    • Author(s)
      小林 威仁, 中元 秀友, その他
    • Organizer
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスおよびInternet of Tingsを用いた透析患者血圧/脈拍遠隔モニタリングシステムの確立2021

    • Author(s)
      小林 威仁, その他
    • Organizer
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 経時生体モニタリングシステムを用いた循環動態把握プログラミングの血液透析への応用2021

    • Author(s)
      小林 威仁, 中元 秀友, その他
    • Organizer
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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