認知症のBPSDに対するデータマイニングに基づく行動パターン解析に関する研究

• Project/Area Number: 18H03122
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 58080:Gerontological nursing and community health nursing-related
• Research Institution: Kansai University of Health Sciences
• Principal Investigator: 木村 大介 関西医療大学, 保健医療学部, 教授 (90513747)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 冨山 直輝 星城大学, リハビリテーション学部, 准教授 (00367872) ; 山田 和政 星城大学, リハビリテーション学部, 教授 (20367866) ; 大歳 太郎 関西医療大学, 保健医療学部, 教授 (40336483) ; 倉澤 茂樹 福島県立医科大学, 保健科学部, 教授 (40517025) ; 能登谷 晶子 京都先端科学大学, 健康医療学部, 教授 (30262570)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000); Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2018: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: 認知症高齢者 / ネットワーク解析 / ビックデータ / 行動パターン / 認知症 / BPSD / 位置情報 / ウェアrブルセンサー / 行動データ / ビッグデータ / ウェアラブル端末 / センサーデータ / 行動分析 / パターン解析

Outline of Annual Research Achievements

認知症にみられる行動・精神症状（BPSD）は，認知症高齢者の行動パターンが反映される．本研究では，ウェアラブル端末を認知症高齢者に装着，得られるセンサーデータをInternet of things（IoT）でクラウドに蓄積する．これらのビッグデータをデータマイニングによる応用行動分析でBPSD発現に至る行動パターンを抽出する
本年度は，認知症高齢者のBPSD発現の要因分析を行うためのデータ分析を実施した．データは，Fujitsuユビキタスシステムのウェアラブル端末を認知症高齢者に装着し，4週間，6時間センサーデータを収集する．センサーデータは行動軌跡，肢位，歩数，活動量等を計測できる．これに付帯した検査・評価として，認知機能評価（改訂長谷川式簡易知能評価スケール；HDS-R），BPSD評価（NPI），ストレス評価（自律神経測定；TAS9VIWE）を1回実施した．前回のデータ収集は通所リハビリテーションで実施したが，今回のデータ収集は認知症対応型デイサービスを利用している認知症高齢者を対象とした．これらの対象者は認知症上がより重度であることに特徴がある．また認知症対応型であるデイサービスであるので認知症対応の実践豊富なスタッフを多く配置していることにも特徴がある．
データ収集は実質24日間実施し，24名のデータを収集できた．1日6時間センサーデータを装着し，2秒おきに排出されるデータ（位置情報，活動量，運動量，歩数，心拍数等）をクラウド上に蓄積した．結果データ量は65万を超え，これに付帯するデータである認知機能検査，BPSDの評価，自律神経活動データ等も収集できた．これらデータをビックデータ解析ソフトである「SPOTFIRE」の統計機能を用いて解析した．結果は未公開であるが順調に分析は進捗している．
次年度はデータ解析を進めるとともに他施設で再データ収集を実施する予定である．これは，対象者数を増やす意味合いと，データの客観性を付加することを目
的としている．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナ感染拡大の影響がありデータ収集および解析計画に遅れが生じていたが，本年度に解析担当を増やし対応したいことで，解析計画の遅れを取り戻すことができた．

Strategy for Future Research Activity

遅延していた分析も計画に追いつき，本年度は，2回収集したデータの比較を実施し認知症における介入計画を立案，規模は小さくなるが実践介入を行い，効果を検証する予定である．

Research Products

• [Journal Article] 認知症高齢者の行動パターンの解析とその予測～グラフ理論に基づくネットワーク解析を用いた解析と決定木分析による予測～ (2022)
  • Author(s): 木村大介，今井あい子，備前宏紀
  • Journal Title: 地域ケアリング Volume: 24(4) Pages: 70-74
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] グラフ理論に基づくネットワーク解析を用いた認知症高齢者の行動パターンの解析 (2022)
  • Author(s): 木村大介，今井あい子，備前宏紀
  • Journal Title: 地域ケアリング Volume: 24(5) Pages: 91-94
  • NAID: 40022640893
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] グラフ理論に基づくネットワーク解析を用いた認知症高齢者の行動パターンの解析 (2021)
  • Author(s): 木村大介，備前宏紀，藤井啓介，今井あい子，冨山直輝
  • Journal Title: 老年精神医学雑誌 Volume: 32 Pages: 779-784
  • NAID: 40022640893
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Causal Relationship Between Behavioral and Psychological Symptoms of Dementia and Autonomic Nervous Activity: A Covariance Structure Analysis (2021)
  • Author(s): Daisuke Kimura, Hiroki Bizen, Aiko Imai
  • Journal Title: International journal of rehabilitation Volume: 8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Precision pinch force control via brain and spinal motor neuron excitability during motor imagery (2021)
  • Author(s): Yuki Fukumoto, Marina Todo, Hiroki Bizenn, Daisuke Kimura, Toshiaki Suzuki
  • Journal Title: Neuroscience Latters Volume: 754
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 運動学習過程における脳血流動態およびグラフ理論を用いた脳内ネットワークの変化から運動課題介入期間の検討 (2021)
  • Author(s): 備前宏紀，木村大介，大歳太郎，吉弘奈央，水野由子
  • Journal Title: 作業療法 Volume: 40(3) Pages: 281-290
  • NAID: 130008052551
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shared decision making modelによる意思決定に関与する脳領域の神経生理学的観点からの実証－グラフ理論に基づくネットワーク解析を用いた分析－ (2021)
  • Author(s): 海光拓磨，木村大介，久納健太，立岩慧士，備前宏紀
  • Journal Title: 岐阜作業療法 Volume: 21 Pages: 2-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 「目的」や「意味」を持つ“作業”に焦点をあてた介入による自律神経活動の変化 (2021)
  • Author(s): 田原涼馬，木村大介，石川真太郎，今井あい子
  • Journal Title: 岐阜作業療法 Volume: 21 Pages: 12-17
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 長期入院患者の自動車運転時の視覚的注意に関する検討～眼球運動と脳血流量の同時計測による検討～ (2021)
  • Author(s): 久納健太，木村大介，備前宏紀，山田和政
  • Journal Title: 岐阜作業療法 Volume: 21 Pages: 6-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 課題指向型アプローチであるCI療法のShaping実施時の前頭眼窩野の賦活に関する予備的研究－NIRS計測時に統制が必要な要因の検討－ (2021)
  • Author(s): 立岩慧士，木村大介，久納健太，海光琢磨，備前宏紀
  • Journal Title: 岐阜作業療法 Volume: 21 Pages: 18-23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 認知症のBPSDに対するデータマイニングに基づく行動パターン解析に関する研究 (2020)
  • Author(s): 木村大介
  • Journal Title: Medical Science Digest Volume: 45(13) Pages: 22-23
• [Journal Article] グラフ理論に基づくネットワーク解析を用いた認知症BPSDに対する行動パターンの分析 (2020)
  • Author(s): 木村大介，備前宏紀，今井あい子
  • Journal Title: BIO Clinica Volume: 35(4) Pages: 57-59
• [Journal Article] 認知症高齢者のBPSDにおける行動パターンの解析―グラフ理論に基づくネットワーク解析からの検討― (2020)
  • Author(s): 木村大介，備前宏紀，今井あい子
  • Journal Title: 地域ケアリング Volume: 22(10) Pages: 34-37
  • NAID: 40022639429
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 介護予防事業における集団ゴムバンド運動が軽度認知障害を有する女性高齢者の認知機能に及ぼす効果 (2020)
  • Author(s): 渡邉英弘，冨山直輝，後藤文彦，中島大貴，木村大介，井戸尚則，岡山直樹，長谷川龍一
  • Journal Title: 認知症ケア学会誌 Volume: 19(3) Pages: 557-567
  • NAID: 40022399194
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 地域在住女性高齢者における身体活動の種類・強度と2年後の抑うつ症状との関連 (2020)
  • Author(s): 今井あい子，真田樹義，木村大介，栗原俊之
  • Journal Title: 理学療法科学 Volume: 35(4) Pages: 1-7
  • NAID: 130007889048
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 認知症高齢者の行動・精神症状（BPSD）と自律神経活動の関連性 (2018)
  • Author(s): 木村大介，能登谷晶子，今井あい子，大歳太郎
  • Journal Title: 作業療法 Volume: 37 Pages: 377-384
  • NAID: 40021659688
• [Presentation] 幼児における感覚処理の特性を起因とする問題行動および睡眠問題の仮説モデルの検討 (2021)
  • Author(s): 倉澤茂樹，丹葉寬之，立山清美，木村大介，岩永竜一郎
  • Organizer: 第55回日本作業療法学
• [Presentation] NIRSを用いた脳卒中後アパシーの類型化の取り組み (2021)
  • Author(s): 市橋星香，木村大介，備前宏紀，山田和政
  • Organizer: 第55回日本作業療法学会
• [Presentation] グラフ理論を用いたネットワーク解析に基づく認知症高齢者のQOLの状態による行動パターンの特徴 (2021)
  • Author(s): 木村大介,塩津裕康,備前宏紀,今井あい子,冨山直輝
  • Organizer: 第55回日本作業療法学会
• [Presentation] アルツ八イマー病者に対し記憶補助ツールとしてSkypeを用いた服薬管理の効果について ーアルツ八イマー病者の適応基準の設定一 (2021)
  • Author(s): 藤田高史，能登谷晶子，木村大介，加藤清人
  • Organizer: 第55回日本作業療法学会
• [Presentation] 意味のある作業への參加が身体活動量に与える影響-健康高齢者を対象とした3年間の縦断研究- (2021)
  • Author(s): 今井あい子，木村大介，真田樹義，栗原俊之，冨山直輝
  • Organizer: 第55回日本作業療法学会
• [Presentation] 生理学的指標である脳機能の観点から「意味ある作業」の主意を問う一NIRSを用いた脳血流量と脳内ネットワークの検討一 (2021)
  • Author(s): 石川真太郎，木村大介，備前宏紀，田原涼馬
  • Organizer: 第55回日本作業療法学会
• [Presentation] 注意反応課題における機能的電気刺激の効果について―近赤外線分光法を用いた検討― (2020)
  • Author(s): 吉弘奈央, 大歳太郎, 木村大介, 備前宏紀, 網本和
  • Organizer: 第54回日本作業療法学会
• [Presentation] 近赤外線分光を用いた運動学習における脳内ネットワークの変化の検討 (2020)
  • Author(s): 備前宏紀, 木村大介, 大歳太郎, 吉弘奈央, 水野（松本）由子
  • Organizer: 第54回日本作業療法学会
• [Presentation] 地域在住女性高齢者における身体活動の種類・強度と2年後の抑うつ症状との関連 (2020)
  • Author(s): 今井あい子，真田樹義，木村大介，栗原俊之：
  • Organizer: 第54回日本作業療法学会
• [Presentation] センシングデータを⽤いた認知症高齢者の行動ターンの分析 (2020)
  • Author(s): 木村大介，備前宏紀，今井あい子，冨山直輝
  • Organizer: 第54回日本作業療法学会
• [Presentation] 認知症高齢者の活動的反応と維持的反応が認知機能に与える影響についての検討 (2018)
  • Author(s): 木村大介，冨山直輝，今井あい子，備前宏紀
  • Organizer: 第52回日本作業療法学会
• [Presentation] 被殻出血によりCRPSを呈した患者の自律神経活動に着目した痛みの評価 (2018)
  • Author(s): 山田洋樹，木村大介，山田和政
  • Organizer: 第22回岐阜県作業療法士学会