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Development of pelvic floor muscle training support system using self-ultrasonography and AI care recommendation

Research Project

Project/Area Number 22K19685
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

玉井 奈緒  横浜市立大学, 医学部, 教授 (80636788)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 勝  石川県立看護大学, 看護学部, 准教授 (40751904)
真田 弘美  石川県立看護大学, 看護学部, 教授 (50143920)
高橋 聡明  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (50824653)
仲上 豪二朗  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (70547827)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords骨盤底筋訓練 / 超音波検査(エコー) / 人工知能
Outline of Research at the Start

高齢者の尿失禁は尿漏れやにおいによる活動性低下およびQOLの低下を引き起こすため、その改善は解決すべき重要な課題である。これまでの尿取りパッド等の対症療法的なケアではなく、身体機能自体を改善する「骨盤底筋訓練」へ着目した。
骨盤底筋訓練は、その感覚を掴むことが難しく、高齢者の訓練の継続性が問題であった。高齢者自身が可視化可能で非侵襲的に実施可能なエコーを用いて骨盤底筋の収縮を視認し、AIによる読影支援とケア提案を受けることで、「適切」に「継続」して骨盤底筋訓練を実施できるシステム開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

研究背景と成果:在宅での骨盤底筋訓練継続の難しさによる尿失禁改善効果低減を改善することを目標に、本研究では、高齢者が自宅で経腹超音波検査(エコー)を実施し、AI による読影支援と適切な看護ケアの提案を得ながら、在宅で持続的に正しい骨盤底筋訓練を実施できることを目的としている。2023年度は、2022年度に開発した骨盤底挙上自動判定方法のプロトタイプの正確性を高め、幅広い適応性を目標とし、尿失禁を有する女性だけでなく、尿失禁を有する男性での検証を目指し、研究計画を立案し、倫理審査中である。また、病院との調整や物品の準備、研究者の手技の確認を実施した。さらに2022年度までの結果について、各学会で発表するとともに、論文投稿を実施した。新たな研究計画について、以下に示す。
研究目的:プロトタイプの骨盤底挙上自動判定方法の正確性の向上
方法:対象はA大学病院で治療を受ける20歳以上の前立腺癌術後で尿失禁のある男性。1)エコーをあてる位置、プローブの角度は、2022年度までに実施した標準手技を基本として、同様に実施。2)プロトタイプの骨盤底挙上自動判定方法の正確性を検証するとともに、新たな機械学習を行うため、骨盤底筋の挙上は、研究者の声掛けに合わせて実施。3)撮影した動画から、骨盤底筋挙上部分を切り出し、プロトライプの骨盤底挙上自動判定方法AIに投入し、エキスパートの判定による分類との比較を行う。また機械学習にも使用する。4)精度を高めたのちに、自動判定結果に応じたケアリコメンデーション内容を検討していく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2023年・2024年に予定している実施可能性の検証に向けた、新たな研究計画の作成、倫理申請まで到達できたため。

Strategy for Future Research Activity

【研究実績の概要】に示したとおり、幅広く骨盤底挙上自動判定AIを活用していくために、女性だけでなく、男性の結果も反映する必要があると考え、対象の幅を広げた。すでに倫理審査にかかっている状態であり、病院との連携もとれているため、調査を推進するとともに、骨盤底筋挙上の程度の対するケア方法についても並行して検討を進めていく予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Pelvic floor muscle contraction automatic evaluation algorithm for pelvic floor muscle training biofeedback using self-performed ultrasound2024

    • Author(s)
      Miyako Muta, Toshiaki Takahashi, Nao Tamai, Motofumi Suzuki, Atsuo Kawamoto, Hiromi Sanada, Gojiro Nakagami
    • Journal Title

      BMC Women's Health

      Volume: 24(1) Issue: 1 Pages: 219-219

    • DOI

      10.1186/s12905-024-03041-y

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of pelvic floor muscle constraction automatic evaluation algorithm using self-performed ultrasounds2023

    • Author(s)
      Miyako Muta, Toshiaki Takahashi, Nao Tamai, Motofumi Suzuki, Atsuo Kawamoto, Hiromi Sanada, Gojiro Nakagami
    • Organizer
      45th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨盤底筋訓練のバイオフィードバックを目的とした自己操作による超音波検査のためのeラーニング開発2023

    • Author(s)
      牟田みや子, 髙橋聡明, 玉井奈緒, 真田弘美, 仲上豪二朗
    • Organizer
      第11回看護理工学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Automatic evaluation of pelvic floor muscle contraction from the bladder images obtained by self-operated ultrasound in healthy women2023

    • Author(s)
      Miyako Muta, Toshiaki Takahashi, Nao Tamai, Atsuo Kawamoto, Motofumi Suzuki, Hiromi Sanada, Gojiro Nakagami
    • Organizer
      The 26th East Asian Forum of Nursing Scholars
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 女性高齢者の骨盤底筋訓練支援のためのEラーニングによる セルフエコーの実施可能性を検証した一例2022

    • Author(s)
      牟田みや子、玉井奈緒、高橋聡明、新川みなみ、土屋悠、仲上豪二朗、真田弘美
    • Organizer
      日本創傷・オストミー・失禁管理学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2024-12-25  

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