2020 Fiscal Year Research-status Report
ドップラーセンサとAIによる非接触での排尿意図検知システムの開発
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18K10736
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| Research Institution | National Center for Geriatrics and Gerontology |
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Principal Investigator |
高野 映子 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 健康長寿支援ロボットセンター, 研究員 (60778637)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 和泉 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院, 副院長 (50215448)
寺西 利生 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (90387671)
山田 和正 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 治験・臨床研究推進センター, プロジェクトマネージャー (10564304)
室谷 健太 久留米大学, 付置研究所, 准教授 (10626443)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 排尿意図 / 心拍数 / 呼吸数 / 非接触 / 見守りセンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
認知症患者が夜間に尿意を感じた場合、その排尿行動は例え自身のバランス障害が存在しても、ためらいなく遂行される。日中であれば家族の目があり、また明るい場所で移動が行われることもあって、比較的問題は少ない。しかし夜間では状況が一変する。睡眠からの覚醒が十分では無く、暗い部屋や廊下をトイレまで移動することで、転倒リスクは日中と比べて驚異的に跳ね上がってしまう。このため、認知症患者の排尿行動時の転倒リスクを管理するための生活支援機器のIoT化は喫緊の課題である。
この問題を解決するため、以下の研究が必要と考えた。課題1）認知症患者の比率が高い当センターの入院患者における転倒インシデントの分析を通じて、尿意に発する行動が転倒リスクをどの程度、高くするかの検討。課題2）ベッド上からトイレに向かう排尿行動が起こる前に、尿意を検知するシステムの開発のための基礎的なトライアルと計測データの人工知能（Artificial Intelligence: AI）による分析。課題3）早期の検知のために、尿意を感じた時に起こる自律神経系の変化の特徴抽出。及び課題4）その特徴量を抽出して尿意検知が可能になった場合のIoTを使った生活支援システムの構築である。
本年度はベッド臥床患者の身体にかかる負担の基礎データとして、心拍数と呼吸数のコヒーレンスを検討し、身体に対する負荷、及び心理的ストレスの評価を行なった。対象者は若年成人18名。計測には、HEXOSKIN (キッセイコムテック株式会社、長野) を用いた。計測時間は、1) 安静5分、2) 移乗、3) 安静5分とした。さらに、計測終了後、対象に心理・身体的ストレスのアンケート調査を行なった。本研究の計測値は、先行研究と同等の値であり、解析手法の妥当性が確認できた。コヒーレンス値と身体的ストレス値との相関は高い傾向が一方 、心理的ストレスとの相関はなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していた本ドップラーセンサで計測したバイタルデータは、欠損割合が高く（10.9 - 56.1％）、欠損値の補完も困難であったため、排尿意図検知に必要な特徴量の抽出することができなかった。そのため、ドップラーセンサの機器のブラッシュアップに時間を要しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定していた本ドップラーセンサで計測したバイタルデータでは、排尿意図を検知するための特徴量を抽出することができなかった。そのため、ドップラーセンサの規格についてSystematic reviewを実施した。結果、UWBドップラーレーダが最適であることが示唆され、ドップラーセンサの機器のブラッシュアップを行なっているが、時間を要している。
本年度はベッド臥床患者の身体にかかる負担の基礎データとして、心拍数と呼吸数のコヒーレンスを検討し、身体に対する負荷、及び心理的ストレスの評価を行なった。安静覚醒時において呼吸周波数を中心とする有意なRR変動と呼吸間コヒーレンスを確認し、解析手法の妥当性を確認することができた。しかし、コヒーレンス値とアンケートによる身体的ストレス値との相関は高い傾向がある一方、心理的ストレスとの相関はなかったため、コヒーレンス値の内容妥当性は更に検証が必要であると考える。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響、ドップラーセンサの機器のブラッシュアップに時間を有したため、本研究の成果の公表までに至らなかった。従って、来年度に、本成果をInternational journalに投稿するための英文校正費、論文投稿料を本科研費より使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
