Development of perinatal AI algorithm and midwifery care innovation in Society 5.0

• Project/Area Number: 19K22736
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 吉沢 豊予子 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80281252)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武石 陽子 東北大学, 医学系研究科, 助教 (00586505) ; 中村 康香 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (10332941) ; 木村 芳孝 東北大学, 医学系研究科, 客員教授 (40261622)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 生涯発達看護学 / 分娩予測 / AIアルゴリズム / 周産期ビックデータ / カルマンフィルタ

Outline of Research at the Start

少子高齢社会の中で晩婚化晩産化が進み、従来の出産とは様相が異なる。現在、ビックデータやAIと人間が調和した社会Society5.0における未来型医療が模索されている。したがって本研究の目的は、Society5.0において、母児の健康と安全安心な医療の提供のために医療者のデータに基づく経験則だけでなく、周産期のビックデータとカルマンフィルタ、隠れマルコフ過程から時系列に基づく流動的データからの予測をもたらすAIアルゴリズムを利用し、妊娠経過の予測、そして正常から逸脱しないお産経過を予測するという試みを周産期AIアルゴリズムの予測ツールを開発し、助産ケアイノベーションを起こすことである。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、周産期のビックデータとカルマンフィルター原理、隠れマルコフ糧論から時系列に基づく流動的データから予測するをもたらすAIアルゴリズムを利用し、妊娠経過の予測、正常から逸脱しない分娩経過の予測をするという周産期AIアツゴリズムの予測ツールを開発することを目的としていた。2019年度の計画は１）組織作りと２）AIアルゴリズムの開発のためのデータ変数抽出とデータセットの確立としていた。１）１の組織作りに関しては、周産期母子センター医師、情報管理学専門の工学研究者にコンサルを行った。２）AIアルゴリズムの開発のためのデータ変数抽出とデータセットの確立については、分娩期に焦点をあて、予測因子となる変数の抽出を行った。その中から、「分娩の促進に人工破膜は関与するか」および、「会陰経皮超音波による分娩予測は可能か」についてのシステマティックレビューを実施している。「分娩の促進に人工破膜は関与するか」では、集まった論文を一つ一つ精査することを実施しているが、分娩第1期の人工破膜が、分娩促進に関与しているとはいいがたい、結果が導かれている論文が多い。また、会陰経皮超音波診断による分娩予測に関連する文献が2000年に入り多くなってきており、既にシステマティックレビューも実施されているので、ここに追加する形で実施している。分娩予測の方法論が論文で異なるため、この命題の明らかにするには、検討がj必要であることがわかっている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度の計画は2つについては動き始めているが、達成には至っていない。組織作りでは日程が合わず会を開くことができず、新型コロナウィルス対策に注力していること、およびオンライン会議の環境作りに時間を要してしまった。２）についても同様である。

Strategy for Future Research Activity

オンラインでの環境が整い、それに慣れることで仕事が進んで行くと思われる。