Optimization of hospital ICUs achieved through flow line analysis and flow prediction using small LiDAR sensors and cutting-edge AI technology

• Project/Area Number: 25K01391
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 23030:Architectural planning and city planning-related
• Research Institution: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: 沖 拓弥 東京科学大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (40712766)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仙頭 佳起 東京科学大学, 東京科学大学病院, 講師 (80527416) ; 野坂 宜之 東京科学大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (30713961) ; 野口 綾子 東京科学大学, 東京科学大学病院, 講師 (20871594) ; 海塩 渉 東京科学大学, 環境・社会理工学院, 助教 (90881863) ; 若林 健二 東京科学大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20723795) ; 大佛 俊泰 東京科学大学, 環境・社会理工学院, 教授 (00211136) ; 竹内 孝 京都大学, 情報学研究科, 講師 (30726568)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000); Fiscal Year 2029: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2028: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2027: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: ICU / 建築計画 / 動線分析 / 流動予測 / コンピュータビジョン

Outline of Research at the Start

集中治療室（ICU）では医療スタッフや機材の動線が複雑に交錯し、混雑による業務効率の低下が深刻な課題となっています。本研究では、①小型で安価な2次元LiDARセンサと画像認識技術を組み合わせ、プライバシーや業務への影響を抑えつつICU内の人やモノの移動を計測・可視化し、属性や目的別に動線の実態を明らかにします。②さらに、そのデータをもとに、移動量や経路を時間帯や出発・到着地点別に高精度で予測するモデルを構築します。③その上で、動線改善策の効果をシミュレーションし、最適な空間配置や行動パターンの提案につなげます。将来的には、医療現場の安全性と業務効率の両立に貢献することを目指します。