| Project/Area Number |
19K22789
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
外崎 明子 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 国立看護大学校, 成人看護学 教授 (20317621)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田畑 耕治 東京理科大学, 理工学部情報科学科, 准教授 (30453814)
大村 英史 東京理科大学, 理工学部情報科学科, 助教 (90645277)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 慢性閉塞性肺疾患 / 急性増悪予防 / 呼吸音分析 / 機械学習 / セルフモニタリング / 肺がん / 在宅患者 / サウンドスペクトログラム / 通信システム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は在宅療養中の肺疾患患者肺音データの解析と身体症状セルフ・モニタリング゛結果を統合し、異常判別を行う身体診査支援システムの構築を目的とする。
本システムは2つのサブシステムより構築される。第1に異常肺音の有無を機械学習等により判別し、肺音をTablet画面にサウンドスペクトログラム（音声を可視化するためにグラフに表示する）システムの開発。第2に第1システムの分析結果と毎日の呼吸状態、発声音、自覚症状レベルなどのデータと統合し異常/通常状態からの逸脱を判別するシステムの開発である。本システムが患者セルフ・モニタリング゛や異常時対処能力の向上をもたらすか検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は在宅療養中の肺がんや慢性閉塞性肺疾患等の患者の呼吸音の自己録音データの解析結果と身体症状セルフ・モニタリング゛結果を統合し、異常判別を行う身体診査支援システムを構築する。本システムは、第1に異常呼吸音の有無を機械学習または統計学的手法により判別し、この結果をTablet画面に音声を可視化して表示する呼吸音可視化システムの開発、第2に第1システムの分析結果とバイタルサイン、活動量、自覚症状などのデータとの関連性により、通常状態からの逸脱を判別するシステムの開発を目指している。そしてこの両者の機能をあわせもつ機材を患者が利用することで、在宅患者がセルフ・モニタリング゛に基づいて適切な健康維持行動（異常の早期発見と対処）が可能となるか検証することを目的とする。
研究初年度の令和元年度は、①研究組織メンバー合同で、呼吸音分析に関する基礎知識の理解を深めるため研究会への参加や既存の文献に関する学習・検討会を開催し、研究目標を決定した。その結果、異常呼吸音の検出はこれまで長年経験を積んだ熟練医療者によって識別されていたものであるが、これらについて機械学習法を活用することで異常音を識別する。このためには教師となる呼吸音データベースの作成を第一に計画する。②データベース作成のためには、呼吸音を患者自身がセルフ聴診し録音する既存機材を改良して利用する。③呼吸器疾患患者のセルフケア能力の向上に寄与する日常生活内の行動変容に関する文献検索（システマティクレビュー）を実施する。以上の方法の結果を今後のシステム開発の骨子とする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2年1月下旬より、COVID-19が全世界的に急速に感染拡大した。これに伴い全国民に徹底した感染予防対策が求められている。このような状況にあるために、呼吸音データベースの作成を目的として、まずは健康被験者（主に健康な学生）の呼吸音収集、続いて呼吸器疾患で通院中の患者の呼吸音収集を行い、呼吸音データベースを作成する予定としているが、開始の目処は現時点において立っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19の感染の状況は先の見通しが現時点では、全く立たない。
そこで、現時点では、呼吸器疾患患者のセルフケア能力の向上に寄与する日常生活内の行動変容に関する文献検索（システマティクレビュー）の実施と、自己呼吸音収集機材の開発を進める。そしてCOVID-19の収束が確認できた時点で、呼吸音データベースの作成を開始する。
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