2020 Fiscal Year Research-status Report

Construction of a nursing environment system focusing on the synchronization of biological rhythm between nurses and patients

Research Project

Project/Area Number	20K10581
Research Institution	Osaka Prefecture University
Principal Investigator	石亀篤司大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60212867)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	同期現象 / 脳波EGG / 看護環境システム / 暗黙知 / 脳活動量
Outline of Annual Research Achievements	これまで患者のQOLの向上および看護する側の負担軽減のために、患者と看護師の身体的あるいは感情的な生体リズムの同期を利用した、患者との絆を創発する看護環境システムの構築を目指して検討を行ってきた。本研究では、心の働きに大きく関係しているとされる心臓の電磁波に新たに着目し、その同期現象の数理モデルを考案し、血圧、呼吸のリズム、皮膚感覚などが心臓や脳波のリズムに与える影響を、モデル解析からの理論的な観点と生体計測で収集したデータ解析をもとに実験的観点から解析を進めている。本年度は、看護熟練者は無意識下で、患者と「同調」あるいは「協調」を行っているという仮設を検証するために、脳波の同期に関する一連のデータを取得してきており、より確証性を高めるための様々な角度からのデータ計測を継続して実施している。具体的には、脳波EEG計測データの周波数解析・電磁界解析や近赤外分光法NIRS計測による血流量変化の分析から、同期現象の発現を同定する作業を繰り返し実施している。さらに同期現象に関する数理モデルの構築に向けて2種類のアプローチを行った。脳波を用いたダイポールイメージングによる快適性評価における検討では、快適・不快感情を与える刺激として画像や空調環境に対する実験から、右扁桃体周辺において、不快時に強い信号が見られるという結果を得た。また照度変化を伴う照明環境と知的作業における集中との関係評価に関する実験では、狭い範囲の調光だけでは、最適な一定照度の場合と比較して集中力に大きな変化が生じないこと、調光における照度の増加と減少は集中力に大きな影響を与えないという結果を得ている。これらの実験検討結果は、同期現象の解明とモデル構築への知見となると考えている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason COVID19の影響で、在宅勤務が多くなりオンラインでのミーティングが増えていることや、被験者を集めることが少々難しいなど、同期現象の実験検討に遅れが生じているが、別の実施可能な基礎的な研究項目から随時検討していくことにより、全体としては何とか概ね研究計画が遂行できていると考えている。
Strategy for Future Research Activity	今後は、COVID19の収束状況を見極めながら被験者を集めた実験を滞りなく実施し、心電図を利用した心臓の電磁波解析や、計測された心電データと脳波、脳血流変化の関係を明らかにし、同期現象の数理モデルの考案へと繋げる検討を実施したい。さらに、構築した数理モデルを利用した解析、音楽・映像・感覚刺激・臭い・味覚などの同期現象を誘発する信号に基づくフィードバック状態量制御の検討を通じて、看護環境システムの構築を目指して検討を進めていく予定である。