| Project/Area Number |
22K11874
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
米谷 充弘 金沢大学, 附属病院, 准教授 (80613752)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 隆 金沢大学, 融合科学系, 教授 (60313649)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 食事療法 / 拡張現実 / エクステンデッド・リアリティ |
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| Outline of Research at the Start |
食事療法・栄養指導をより効果的なものとするために、デジタル技術を活用し、そのエビデンスを構築することである。まず日々の食事に対して、食事前に医療従事者が対象者と直接連絡を取り、食事内容に対して積極的助言による介入を実施することで食事療法の効果が増強するか検証する。さらに本研究ではそのエビデンスを基に、積極的介入を人ではなくAI（人工知能）が担い、AI栄養士が食事内容に対して評価・助言を実施する食事リアルタイム指導アプリを開発し、その効果を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
健康増進には栄養・睡眠・運動が重要であり、特に栄養は身体機能の維持に欠かせない。偏食や過食は生活習慣病の原因となるため、バランスの良い食事が基本である。生活習慣病の治療では薬物療法だけでなく、食事療法・運動療法が重要であり、その実践には医師・看護師・管理栄養士による栄養指導が必要とされる。本研究では、AIや拡張現実などのデジタル技術を活用し、食事前に食事内容を事前に評価し、適切な摂取方法や量について助言するシステムの開発を進めており、以下の3つのテーマに取り組んでいる。
① VRを活用した主食量の読み取り解析：VR環境における主食量の読み取り解析に関しては、コーディングを完了している。主食の画像を収集し、学習データとテストデータに分類した上で、畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を用いた転移学習によりモデルを訓練した。現時点では、VR環境下での主食量推定の精度は一定の成果を示しておりますが、実際の食事場面での適用可能性については、今後の検証が必要と考えている。
② スマートデバイスを活用した食事の分量解析技術の開発：スマートグラスとスマートフォンを連携させたシステムにより、食事内容の読み取りは可能となりつつある。しかし、食事量の正確な読み取りについては、依然として課題が残っており、さらなる技術的な調整と検証が必要と考えている。今後、精度の向上を図る予定である。
③ 通常診療における食事・栄養指導の効果の検証に関する観察研究：本観察研究は、医学倫理審査委員会の承認を得て、解析を開始している。これまでに118名を対象とした解析を行い、平均で約3.7kgの体重減少が確認された。この結果は、通常診療における食事・栄養指導の有効性を示唆するものであり、今後も引き続きデータの収集と解析を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和6年度能登半島地震の影響を受け、研究は全期間を通じて計画通りに進行することが困難であった。しかし一方で、本研究のアイデアを活用し、避難所において被災者の方々への支援に資する活動を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度から行っている、①VRを活用した主食量の読み取り解析、②スマートデバイスを活用した食事の分量の解析技術の開発、③通常診療における食事・栄養指導の効果の検証に関する観察研究に関して、①に関してはすでにコーディングが完成した。主食の画像を集めて、学習データとテストデータに分類して、畳み込みニューラルネットワークにおける転移学習を用いて訓練した。実際の食事時に活用できるかは今後検証を予定する。②デバイスの連携は、スマートグラスとスマートフォンを連携して、食事内容の読み取りは可能になりつつあるが、量の読み取りはまだ難しく、今後さらなる調整が必要である。また③に関しては、今後さらに解析対象症例数を増やす予定である。
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