Development of the Method of Nursing as Caring for the Elderly by Collaborating with Humanoid Interactive Robot

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H01609
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 谷岡 哲也 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (90319997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯藤 大和 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (60723921) ; 安原 由子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (90363150) ; 宮川 操 徳島文理大学, 保健福祉学部, 教授 (90637084)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 人型対話ロボット / 高齢者 / ケアリング / 看護 / リハビリテーション / 自然言語処理 / 人工知能 / 表情分析

Outline of Annual Research Achievements

第3段階である令和2年度（2020年度）は，CNR(Caring Nursing Robot)を実際の現場（精神科病院および介護老人保健施設）で使用しつつ、倫理的課題の継続検討を行うとともに、実証実験に基づくプログラムの修正を行った。また、これまでに得られたCNR のデータベースから健常高齢者及び認知症高齢者に必要な看護の機能を明確にし、看護師やほかの医療職者とCNRとの情報共有のためのインターフェイスを開発し、開発したプログラムを試験運用しながら、問題点や改善点を抽出しプログラム修正を行う予定であった。
新型コロナウイルスの影響で患者を対象とした臨床試験が思うように進まなかったが、CNRを用いた介入方法の一つとして、高齢者のための介護予防の一貫としての上肢可動域運動のプログラムとその自動評価プログラムのための人工知能と自然言語処理の開発と評価を行った。対話をデータベースに蓄積し、認知症患者に対するケアリングとしての看護を明らかにするための解析作業を行い、Pepperを使って意図的に会話をするためのアプリケーションを開発した。開発したアプリケーションの実証実験を健常成人及び健常高齢者に対して行い、Pepperの言葉や頭の動きを遠隔操作できるようになった。
特に、CNRセンサーの改善を行い、健常高齢者、認知症高齢者への口腔運動や関節可動域運動等のレクリエーションの効果や、高齢者とCNR との楽しい対話による長期的な使用効果を評価した。
一部の研究資金を次年度に繰越し、令和3年度（2021年度）は少人数の研究者が短期間で調査を行えるよう研究協力機関の医療法人社団三愛会三船病院（香川県丸亀市）と調整している。その中で、高齢者の行動や表情、感情変化と自律神経活動との関連があるかを調査する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

CNR、対象者、医療者の対話をデータベースに蓄積し、解析を行うことによって、認知症患者に対するケアリングとしての看護を明らかにするために、健常成人及び健常高齢者を対象に実証実験を行い、成果を発表することができた。特に、CNRと高齢者のインタラクティブな会話には、CNRの発話文を増やすことや、定型文の作成が必要である。Pepperを使って意図的に会話をするためのアプリケーションを開発し、健常者での実証実験は実施できた。さらに、CNRを用いた介入方法の一つとして、高齢者のための介護予防の一貫としての上肢可動域運動のプログラムとその自動評価プログラムのための人工知能と自然言語処理の開発もできた。新型コロナウイルスの影響で臨床試験に制限があり、少数ではあるが、10例の健常者、10例の健常成人及び健常高齢者を対象に臨床試験を行うことができた。
新型コロナウイルスの影響で患者を対象とした臨床試験に遅れが生じているが、一部の資金を繰越し、次年度に感染対策を講じた上で臨床試験ができるよう、研究協力機関と調整をしている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度の令和3年度（2021年度）は、CNR、対象者、医療者の会話をデータベースに蓄積し、CNRが高齢者とよりインタラクティブな会話ができるように、実証実験を行いながら開発したシステムを改良する。
高齢者の介護予防に役立つアプリケーションを用いながら対象者の関節可動域測定が自動で測定できるシステムも活用し、最も効果的な使用方法、またCNR を用いた高齢者および認知症患者の支援に関する情報共有の方法等について検討する。そして共同研究先の株式会社エクシングと連携して、情報共有コミュニティを作るとともに、ホームページやロボット情報のウェブサイト（ロボスタ）などに公表する。また医療従事者が誰でも効果的な使用できる取扱説明書などを作成していく。
これまでに得られた成果を学会及び論文投稿で発表する。

Research Products

• [Journal Article] Developmental Issues of Communication for Robot Applications in Older People Care: An Integrative Review, (2021)
  • Author(s): Obayashi Yuki, Betriana Feni, Tetsuya Tanioka, Yokotani Tomoya, Tanioka Ryuichi, Kawai Chihiro, Hirokazu Ito, Rozzano De Castro Locsin, Kyoko Osaka, Kazuyuki Matsumoto, Fuji Ren and Kai Yoshihiro
  • Journal Title: International Journal of Advanced Intelligence (IJAI) Volume: 12 Pages: 53-67
  • Peer Reviewed