2021 Fiscal Year Research-status Report
肺炎早期発見のための肺音解析技術の確立と在宅使用可能な聴診支援システムの開発
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19K04257
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
江 鐘偉 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (60225357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森崎 哲也 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30425392)
浅見 麻紀 (野山麻紀) 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (60808187)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 肺雑音解析 / 肺炎聴診 / ファインクラックルの検出 / 呼吸音の可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高齢者施設や自宅などでも呼吸音を簡単に聴音し、肺炎にかかわる肺雑音の有無をスクリーニングする技術を開発することで、肺炎の発症兆候をいち早く発見し、肺炎による重症化を軽減することにつながる。本研究では、電子聴音デバイスによる呼吸音を聴音し、肺炎の特徴として現れる関連肺雑音を解析・分析する技術を確立するとともに、高齢者施設または一般家庭で肺炎の状態を随時にモニタリングできる聴音解析支援システムを開発することを目指している。
通常の聴診器を用いて聴診する場合、新型コロナ感染のリスクが高いため、昨年度は録音機能、Bluetoothによる送信機能、Bluetoothイヤホンによる受信機能が備えている無線電子聴診器を試作した。録音された聴診データは、遠隔聴診とデータ解析に十分な音質を有することを確認できた。今年度は、それをベースに、離島や在宅療養の患者自身が聴診器を操作し、聴音した呼吸音をメールにてサーバーに送信する電子聴診器を新たに設計試作した。今後臨床でテータを収集し、その性能と操作のしやすさが確認でき次第、特許出願の準備を進める予定である。
また、フレイル高齢者は、フレイル無しの高齢者と比較して約1.9倍肺炎にかかりやすく、1.8倍重症化しやすいという新潟大学の研究成果から、高齢者の弱まり状態（フレイル）を把握することで診断精度の向上につながることに着眼して、本研究ではIoT技術を活用して、肺や心臓の病気が日常生活の労作にどの程度障害を及ぼしているのか調べるための検査である「6分間歩行テスト」を自動計測できるシステムを開発し、さらにフレイル無し、プレフレイルとフレイルを判別するためのデータ分析方法を合わせて開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
聴診器の試作開発とデータ収集管理システムの開発においては、当初の計画に進展しているが、新型コロナ感染拡大の影響を受けて、通常肺炎患者の臨床データの収集が予定通りに進められていないため、肺炎の徴候であるファイルクラックルの解析アルゴリズムの妥当性検証ならびに肺炎の判別精度の向上について、さらなる臨床データの収集と検証が必要で、それに合わせて解析方法の改良に時間が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
①今年度試作開発した、患者自身が操作可能な電子聴診器について、性能や操作性を検証し、再設計と改良を加えて、離島や自宅療養など遠隔診察に対応するものに完成させる。
②臨床データを収集して、クラウドサーバーで診断支援できる解析プログラムの改良と肺炎判別の精度向上についてさらに解析アルゴリズムを改良する。
③遠隔診療に対応する肺音の聴音機能、データ収集・管理・可視化機能、オンラインで自動解析機能を備えたウェーブアプリを開発し、肺炎の診断支援システムを構築する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響により、臨床データ収集と聴音デバイスの改良費用に未使用額が生じた。
令和３年度に自宅療養者等が自身で聴診可能な聴音デバイスのプロトタイプを試作しており、令和４年度にその動作を確認したうえ、試作改良を加える必要がある。そのため、デザイン外注試作費に３０万円と電子部品材料費に２０万円を計上する。また、オンライン聴診可能なウェーブアプリケーション改良制作においては、最終設計仕様を固め、専門業者への制作外注費として、７０万円を計上する予定である。
そのほかに、臨床データの収集・整理と解析に大学院生の補助が必要で、その謝金として３０万円、また、成果発表と学会参加のための学会参加費ならびに旅費として２０万円を計上する。
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Research Products
(2 results)
