Project/Area Number |
21K17337
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 58050:Fundamental of nursing-related
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Research Institution | Tokyo Health Care University (2022) Wayo Women's University (2021) |
Principal Investigator |
土井 一浩 東京医療保健大学, 看護学部, 教授 (70381308)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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Keywords | 皮静脈 / 赤外線 / 深さ / 2方向カメラ / 採血 / 皮静脈位置特定 / 看護工学 |
Outline of Research at the Start |
静脈注射・採血時等において、静脈血管の特定の判断、穿刺は実施者個人の経験と技術に多くを頼っている。この静脈血管の特定判断の根拠となりうる位置や太さを数値的に表す論文はこれまでにない。自身の研究では、近赤外光と画像処理を用い、静脈血管の『太さ』・『走行(傾き)』等を計測し、静脈血管選択の補助方法を開発してきた。しかし、皮膚からの深さについての測定はできていなかった。本研究では、近赤外線より得られた画像の256階調の濃度勾配データを基に『皮膚上から静脈血管までの深さ』と『静脈血管の深さ方向の径』を測定する過程を明らかにし、静脈注射・採血に適した特定方法の根拠を明らかにすることを目的としている。
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Outline of Annual Research Achievements |
これまで、皮静脈の位置や太さを定量的に表す論文は他にはなかったが、自身の先行研究で、穿刺する皮静脈を選択する際に必要な皮静脈の『鮮明な可視化』、そして静脈血管選択のその定量的な根拠となる、『静脈の太さ』、『蛇行していない程度・角度』を近赤外線と画像処理によって明らかにしてきた。 本研究は、静脈血管の確認が困難な患者(肥満や小児の場合)であっても、個人の経験や技術によるところを小さくし、皮静脈の『位置』、『太さ』、そして『皮膚からの深さ』を数値的な根拠をもって同等で、しかも正確な看護技術の提供を可能にすることを目的としている。 昨年度までの方法として、静脈血管の還元ヘモグロビンの吸収が大きい640~780nm波長のリニア可変バンドパスフィルターを通過した画像を赤外線カメラで捉え、その画像を画像検証ツールMatorox inspectorにて256階調の画像を作成。捉えた『リニア可変バンドパスフィルターの波長』と『256階調の濃度勾配のデータを処理した画像』から、皮静脈の横断面の濃淡を256階調で数値化できることが確かめられた。 また、『皮膚から静脈までの距離』と『静脈血管の深さ方向の径(穿刺した針が静脈を貫通してしまう危険性のある距離)』の測定についても256階調の変化から可能性を示すことができた。 今年度はこの差をより小さくするために、皮膚透過性のある同型のカメラを2方向から同時に撮影し、立体的に捉えることで皮膚から皮静脈までの距離と皮静脈の深さの距離の測定を試験している。この方法と『256階調の濃度勾配のデータを処理した画像』を統合することにより、より正確な『皮膚から静脈までの距離』と『静脈血管の深さ方向の径(穿刺した針が静脈を貫通してしまう危険性のある距離)』の測定を新たに研究を進めていく予定である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度までの方法として、静脈血管の還元ヘモグロビンの吸収が大きい640~780nm波長のリニア可変バンドパスフィルターを通過した画像を赤外線カメラで捉え、その画像を画像検証ツールMatorox inspectorにて256階調の画像を作成。捉えた『リニア可変バンドパスフィルターの波長』と『256階調の濃度勾配のデータを処理した画像』から、皮静脈の横断面の濃淡を256階調で数値化できることが確かめられた。 また、『皮膚から静脈までの距離』と『静脈血管の深さ方向の径(穿刺した針が静脈を貫通してしまう危険性のある距離)』の測定についても256階調の変化から可能性を示すことができた。 しかし、この方法で様々な部位で検証を試みたところ、部位や皮膚色により画像解析の1つのプログラムだけではその差が大きく出る結果となった。この結果に至るまで時間を要した理由として、今年度購入予定であったエコーが部品不足のために購入不可であったことから、過去のMRIデータと比較する必要があったことが挙げられる。
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Strategy for Future Research Activity |
今年度はこの差をより小さくするために、皮膚透過性のある同型のカメラを2方向から同時に撮影し、立体的に捉えることで皮膚から皮静脈までの距離と皮静脈の深さの距離の測定を試験している。この方法と『256階調の濃度勾配のデータを処理した画像』を統合することにより、より正確な『皮膚から静脈までの距離』と『静脈血管の深さ方向の径(穿刺した針が静脈を貫通してしまう危険性のある距離)』の測定を新たに研究を進めていく予定である。 また、過去のMRIデータによらず、環境、また被験者の状態が同じ状態で計測が可能になるよう、部品の品不足の為、購入できない状態であったエコー(GE Versana Active)の早急な購入と、COVID-19の為、募集ができていない50名を目標とした被験者による検証を進めていく。
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