2023 Fiscal Year Annual Research Report
最先端のAI認証とセンシング技術を活用した褥瘡早期診断システムの開発
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21H03269
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nagano College of Nursing |
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Principal Investigator |
喬 炎 長野県看護大学, 看護学部, 教授 (70256931)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
魯 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50547479)
上條 明生 長野県看護大学, 看護学部, 助教 (50895547)
柄澤 邦江 長野県看護大学, 看護学部, 准教授 (80531748)
張 嵐 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80760438)
北山 秋雄 長野県看護大学, 看護学部, 名誉教授 (70214822)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 褥瘡の早期診断 / デバイス開発 / センサー技術 / 人工知能 / 多循環障害学説の確立 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はハンディタイプの簡易な早期褥瘡の診断機器の開発を目指す。同時に無線通信手段やAI技術を活用して、在宅でも早期褥瘡の迅速、適確な診断システムの開発を４年間の計画で実施する予定である。
初年度（令和３年度）において、試験用単体機からプロトタイプ機に改良され、機械構造と電子回路などのハードウェアを開発し、圧力の自動調節と圧力分解能、光強度の16段階調節、白色とUV光源照射の画像を別々にリアルタイムでの撮影し、画素数は500万以上、画像撮影と保存は5秒以内完成までに機能を改善した。
令和４年度は実証用プロトタイプ機のハードウェアの最適化設計を行い、臨床試験用のハンドヘルドStand-alone装置の設計と開発を進んでいる。機器の開発に必要な圧力条件についての研究も完成し、その主な内容をまとめた論文も発表した。また、褥瘡動物モデルを用いて、われわれの考案した紫外線診断法のほか、Capillary refilling time test(CRTT)の活用も早期褥瘡の虚血が診断に意義高いことと、虚血と出血の多循環障害に対する総合解析は早期褥瘡の正診率を突き止め、論文投稿の準備をしていた。
令和５年度は多循環障害の学説を確立して、それに基づいた総合解析の論文を英文誌に発表した。また、これらの成果を画像解析ソフトと人工知能（AI）自動診断技術の開発（産業技術総合研究所と株式会社マクニカ社との共同研究）を行い、早期褥瘡の特徴をUV画像とCRTTの結果から抽出するようにプロトタイプ機のハードとソフトの両方から工夫していた。同時にAI技術による自動診断の検証も進んでいる。AIによる自動診断の研究の一部は日本褥瘡学会と米国NPIAP 2024Annual Conferenceにて発表し、共同研究者の発表が米国学会のPoster Awardを受賞した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通リに研究を進んでいます。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの成果から早期褥瘡の多循環障害の学説を確立した。この学説に基づいて診断デバイスのソフトを愛発し、人工知能（AI）による解析も試みた。これからの研究はこの新しい学説を世界に認知してもらって、同時にプロトタイプ機をこの多循環障害の総合解析できる、これからの臨床診断に実用可能の精度までのソフト設計のさらなる改善とAIの自動診断を実現できるように共同研究者や専門業者と共同で引き続き開発を進む。また、多循環障害に対する総合解析の情報をサーバーに保存して、遠隔診断に用いる方法も同時に検討する。
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| Remarks |
長野県看護大学ホームページ https://www.nagano-nurs.ac.jp/usr-bin/nagano-nurs/search/searchTable.cgi
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