ウェアラブルデバイスによる多角的行動分析を用いた看護業務の遠隔指導

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K10204
• Research Institution: Kochi University of Technology
• Principal Investigator: 敷田 幹文 高知工科大学, 情報学群, 教授 (80272996)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山脇 京子 高知大学, 教育研究部医療学系看護学部門, 教授 (10516165) ; 吉村 澄佳 高知大学, 教育研究部医療学系看護学部門, 講師 (30533096) ; 齋藤 美和 高知大学, 教育研究部医療学系看護学部門, 講師 (50403902) ; 八木 邦公 富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (30293343)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 臨床スキル / 聴診 / 身体診察 / ウェアラブルデバイス / 感圧センサー

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，複数のウェアラブルデバイスを用いた行動分析を行うことによって，指導者の付添いがなくても質の高い看護が可能になる遠隔指導システムの構築を目的とする．看護実践では患者に共感しながら傾聴するコミュニケーションが重要であるが，現場では多様な状況・姿勢があり，手の動きなど，非言語の小さな動作が患者に影響することもある．そのため，実習現場で複数実習生の行動を指導者が離れた部屋から確認するのは困難で，さらに指示を伝えることもできなかった．本研究では，各種ウェアラブルデバイスを用い，実習生の多角的なデータ収集で行動を分析する．また，行動の特徴を熟達者と比較し，差異を実習生目線の映像と共に遠隔指導者に伝達することで，複数実習生の行動を把握しやすくし，結果を通知することも可能なシステムを構築する．
2020年度は，医師や看護師に必要なスキルの1つである聴診に関して，センサーを用いたデータ収集と得られたデータの特徴抽出を行った．また，コロナ禍で実験をリモート実施するための環境を構築した．即ち，実験システムの開発者・操作者は現地にいないが，被験者の状況を遠隔モニターし，遠隔から操作することを可能にした．その際に，データは匿名化されたセンサーデータだけをインターネット経由で伝送し，またそのファイル送信には暗号化された通信を使用するようにした．
2020年度に行った実験は，本課題の研究者自身による模範聴診でセンサーデータを収集し，得られたデータを分析した．センサーとしては，聴診器の膜型とベル型の両方に感圧センサーを取り付け，また3軸加速度センサーも使用した．それらのデータを分析した結果，個々の聴診の間隔，力の安定度，加減圧速度などに特徴が現れることがわかった．この成果の一部は，国際会議で報告済みである．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19 パンデミックの影響により，対面での評価実験が実現できなかった．しかし，その間にデータ収集機器を改良して再構築し，研究期間の前半に使用した機器よりも小型で取り扱い易い機器を作成できた．小型であるために行動自体への影響も小さく，またリモート環境による遠隔操作でも実験を行えるように設計したため，翌年度は評価実験が可能であると考えている．

Strategy for Future Research Activity

前年度に実施した聴診演習に関して，COVID-19 感染対策を考慮した形式で評価実験を行い，提案方式の有用性を検証する．そのため，前年度に開発した機材を更に改良した装置を用い，聴診に熟達した医師と学習者を被験者として，聴診シミュレーターおよび模擬患者に対して行った聴診のデータを用いる．これにより，客観的データに基づいて臨床スキルの演習を支援する本研究の有効性を検証する．

Causes of Carryover

2020年度に計画していた後半の評価実験を次年度に遅らせたため，実験にかかる費用と研究の最終成果発表に関する支出が次年度となった．

Research Products

• [Journal Article] High prevalence of fragmented QRS on electrocardiography in Japanese subjects with diabetes irrespective of metabolic syndrome (2021)
  • Author(s): Yagi Kunimasa, Nagata Yoshiki, Yamagami Takashi, Kamigishi Miki, Yokoyama Maki Nakagawa, Shikata Masataka, Enkaku Asako, Nishida Akiko Takikawa, Honoki Hisae, Fujisaka Shiho, Chujo Daisuke, Origasa Hideki, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: Journal of Diabetes Investigation Volume: 12 Pages: 1680-1688
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-123784/v1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Diastolic Cardiac Function Improvement by Liraglutide Is Mainly Body Weight Reduction Dependent but Independently Contributes to B-Type Natriuretic Peptide Reduction in Patients with Type 2 Diabetes with Preserved Ejection Fraction (2021)
  • Author(s): Yagi Kunimasa, Imamura Teruhiko, Tada Hayato, Chujo Daisuke, Liu Jianhui, Shima Yuuki, Ohbatake Azusa, Miyamoto Yukiko, Okazaki Satoko, Ito Naoko, Nakano Kaoru, Shikata Masataka, Enkaku Asako, Takikawa Akiko, Honoki Hisae, Fujisaka Shiho, Origasa Hideki, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: Journal of Diabetes Research Volume: 2021 Pages: 8838026
  • DOI: 10.1155/2021/8838026
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Type 1 diabetes woman with repeated miscarriages successfully gave birth after introducing an insulin pump with a predictive low glucose suspend feature (2021)
  • Author(s): Honoki Hisae, Yagi Kunimasa, Tsuda Sayaka, Wada Tsutomu, Enkaku Asako, Nakagawa-Yokoyama Maki, Kamigishi Miki, Shikata Masataka, Takikawa-Nishiday Akiko, Fujisaka Shiho, Chujo Daisuke, Sasaoka Toshiyasu, Nakashima Akitoshi, Saito Shigeru, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: Diabetology International Volume: 12 Pages: 324-329
  • DOI: 10.1007/s13340-020-00489-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 商業イベントでの仮設店舗における大量物品販売業務の効率化方式 (2021)
  • Author(s): 中 真咲, 敷田 幹文
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 Volume: 62 Pages: 225-233
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation and characterization of a Meflin-CreERT2 transgenic line for lineage tracing in white adipose tissue (2021)
  • Author(s): Kuwano Takahide, Izumi Hironori, Aslam Muhammad Rahil, Igarashi Yoshiko, Bilal Muhammad, Nishimura Ayumi, Watanabe Yoshiyuki, Nawaz Allah, Kado Tomonobu, Ikuta Koichi, Yamamoto Seiji, Sasahara Masakiyo, Fujisaka Shiho, Yagi Kunimasa, Mori Hisashi, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 16 Pages: e0248267
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0248267
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Astaxanthin stimulates mitochondrial biogenesis in insulin resistant muscle via activation of AMPK pathway (2020)
  • Author(s): Nishida Yasuhiro, Nawaz Allah, Kado Tomonobu, Takikawa Akiko, Igarashi Yoshiko, Onogi Yasuhiro, Wada Tsutomu, Sasaoka Toshiyasu, Yamamoto Seiji, Sasahara Masakiyo, Imura Johji, Tokuyama Kumpei, Usui Isao, Nakagawa Takashi, Fujisaka Shiho, Kunimasa Yagi, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle Volume: 11 Pages: 241-258
  • DOI: 10.1002/jcsm.12530
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Bofutsushosan improves gut barrier function with a bloom of Akkermansia muciniphila and improves glucose metabolism in mice with diet-induced obesity (2020)
  • Author(s): Fujisaka Shiho, Usui Isao, Nawaz Allah, Igarashi Yoshiko, Okabe Keisuke, Furusawa Yukihiro, Watanabe Shiro, Yamamoto Seiji, Sasahara Masakiyo, Watanabe Yoshiyuki, Nagai Yoshinori, Yagi Kunimasa, Nakagawa Takashi, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Pages: **-**
  • DOI: 10.1038/s41598-020-62506-w
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Family history of diabetes in both parents is strongly associated with impaired residual β-cell function in Japanese type 2 diabetes patients (2020)
  • Author(s): Iwata Minoru, Kamura Yutaka, Honoki Hisae, Kobayashi Kaori, Ishiki Manabu, Yagi Kunimasa, Fukushima Yasuo, Takano Atsuko, Kato Hiromi, Murakami Shihou, Higuchi Kiyohiro, Kobashi Chikaaki, Fukuda Kazuhito, Koshimizu Yukiko, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: Journal of Diabetes Investigation Volume: 11 Pages: 564-572
  • DOI: 10.1111/jdi.13176
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] One Single Nucleotide Polymorphism of the TRPM2 Channel Gene Identified as a Risk Factor in Bipolar Disorder Associates With Autism Spectrum Disorder in a Japanese Population (2020)
  • Author(s): Mahmuda Naila Al, Yokoyama Shigeru, Munesue Toshio, Hayashi Kenshi, Yagi Kunimasa, Tsuji Chiharu, Higashida Haruhiro
  • Journal Title: Diseases Volume: 8 Pages: 4-4
  • DOI: 10.3390/diseases8010004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Distinct Phenotypes of Islet Antigen-Specific CD4+ T Cells Among the 3 Subtypes of Type 1 Diabetes (2020)
  • Author(s): Chujo Daisuke, Kawabe Akitsu, Matsushita Maya, Takahashi Nobuyuki, Tsutsumi Chiharu, Haseda Fumitaka, Imagawa Akihisa, Hanafusa Toshiaki, Ueki Kohjiro, Kajio Hiroshi, Yagi Kunimasa, Tobe Kazuyuki, Shimoda Masayuki
  • Journal Title: The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism Volume: 105 Pages: 3141-3151
  • DOI: 10.1210/clinem/dgaa447
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Anti-programmed death ligand 1 therapy-induced type 1 diabetes presenting with multiple islet-related autoantibodies (2020)
  • Author(s): Honoki Hisae, Yagi Kunimasa, Kambara Kenta, Chujo Daisuke, Shikata Masataka, Enkaku Asako, Takikawa-Nishida Akiko, Liu Jianhui, Fujisaka Shiho, Tobe Kazuyuki
  • Journal Title: Journal of Diabetes Investigation Volume: 11 Pages: 253-254
  • DOI: 10.1111/jdi.13099
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ビデオ会議のアウェアネス (2020)
  • Author(s): 敷田 幹文
  • Organizer: 情報処理学会 マルチメディア，分散，協調とモバイルシンポジウム
  • Invited
• [Presentation] Development of a Web Service to Support the Community Oriented Approaches for Comprehensive Healthcare in Emergency Situations (2020)
  • Author(s): Chihiro Takada, Yurika Takeuchi, Mari Kinoshita, Mikifumi Shikida
  • Organizer: The 15th International Joint Symposium on Artificial Intelligence and Natural Language Processing (iSAI-NLP 2020)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Feature Extraction with SHAP Value Analysis for Student Performance Evaluation in Remote Collaboration (2020)
  • Author(s): Mako Komatsu, Chihiro Takada, Chihiro Neshi, Teruhiko Unoki, Mikifumi Shikida
  • Organizer: The 15th International Joint Symposium on Artificial Intelligence and Natural Language Processing (iSAI-NLP 2020)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A proposal of evaluation method using a pressure sensor for supporting auscultation training (2020)
  • Author(s): Yuki Kodera, Kunimasa Yagi, Mikifumi Shikida
  • Organizer: The 15th International Joint Symposium on Artificial Intelligence and Natural Language Processing (iSAI-NLP 2020)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Preliminary Evaluation of Information Sharing in COACHES (2020)
  • Author(s): Chihiro Takada, Yurika Takeuchi, Mari Kinoshita, Mikifumi Shikida
  • Organizer: The 5th International Conference on Information Technology in Disaster Risk Reduction
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ビデオ会議ツールのトラフィック制御傾向とネットワーク要件の調査 (2020)
  • Author(s): 藤原 晴, 敷田 幹文
  • Organizer: 情報処理学会 研究報告インターネットと運用技術 2020-IOT-51
• [Presentation] 教育講演:足病変 (2020)
  • Author(s): 八木邦公
  • Organizer: 第54回糖尿病学の進歩
  • Invited
• [Presentation] 教育講演:心不全 (2020)
  • Author(s): 八木邦公
  • Organizer: 第35回日本糖尿病合併症学会
  • Invited