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Study on Embodiment and Robotization of Tacit Knowledge of Skilled Nurses Synchronizing Biological Rhythm of Care Recipient

Research Project

Project/Area Number 20H03971
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 58050:Fundamental of nursing-related
Research InstitutionSetsunan University

Principal Investigator

川野 常夫  摂南大学, 理工学部, 教授 (90152983)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 真嶋 由貴恵  大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 教授 (70285360)
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
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywords介助動作 / 熟練看護 / 介助ロボット / 暗黙知 / 生体計測 / ロボット
Outline of Research at the Start

要介護高齢者のQOLの向上および看護または介護する側の負担の軽減を達成するために,高齢者の身体的生体リズム,あるいは感情的生体リズムに同調する熟練看護の「技(わざ)」や「コツ」などの「暗黙知」を実験的に定量化し,それらを具現化する初学者のための新しい指導書の開発と熟練者の暗黙知に則って動く介助支援ロボットの試作を行う。これらにより,熟練者の「技(わざ)」や「暗黙知」が形式知となり,初学者の早期育成や離職の減少などに効果が期待できる。

Outline of Annual Research Achievements

要介護高齢者のQOLの向上および看護または介護する側の負担の軽減を達成するために,高齢者の身体的生体リズム,あるいは感情的生体リズムに同調する熟練看護の「技(わざ)」や「コツ」などの「暗黙知」を実験的に定量化することを目的として,実験では,介助作業中の高齢者と介助者の体動,筋電図,心電図,脳波,脳血流などを2人同時に測定し,両者の時間変化に「同調」が見られるかどうかの検討を行った。実験は,高齢者を2人で介助する移乗介助,車いすによる移動介助などを対象とし,それぞれの介助特性の定量化を試みた。その他,本研究に応用するための各種生体計測,すなわち脳波計測や脳血流計測(NIRS),自律神経系活性度の計測に関する基礎的な研究を行った。
2人で介助する移乗介助においては,脳波や脳血流,筋電図などが,動作の声掛け条件時に介助者間で同調が認められ,かつ両者の作業負担が軽減する傾向が認められた。車いすによる移動介助では,熟練者の介助と初学者の介助に違いが認められた。脳波の信号源を可視化する研究では人の快不快を評価できることがわかった。また,脳血流計測(NIRS)では,人の覚醒度(眠気抑制)を評価できることがわかった。自律神経系活性度の計測では,身体部分に対する刺激条件によって交感神経系と副交感神経系の活性状態が相反的に生起すること,すなわち自律神経系活性度を計測することによって人の緊張状態とリラックス状態を判定できることがわかった。さらに,熟練者の介助動作において身体動揺測定を新たに追加し,その特徴を検討した。その他,次年度の介助支援ロボットの開発に向けて,ロボットのコミュニケーションに関する基礎研究も実施した。
今後,看護,介護の技(わざ)の定量化,介助支援ロボットの開発を行うために,これらの知見を応用する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定していた病院や高齢者施設の視察,調査は,コロナ禍による外出自粛などによって実施できなかった。また,現場で活躍する多くの熟練看護師を被験者として実験を行うこともできなかった。現在,病院や施設は多忙を極めているため,今後も実施は期待できないと考えている。
しかしながら,大学の実験施設を用いて,可能な限り被験者にお願いをし,各種生体計測を行って一定の成果が得られたため,いくつかの学会発表を行った。今後それらの成果を元に,予定している介助支援ロボットの開発に取り組むが,ロボットの開発にコロナ禍の影響はないと考えている。また,熟練の暗黙知やノウハウを後から逐次追加できる仕様とすることを考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後の中心的テーマは,看護・介護の熟練者の介助方法を模倣する介助支援ロボットの開発である。介助支援ロボットが力センサーにより時々刻々の高齢者の動きを検知し,高齢者が動くために必要な力の一部(例えば,30%)を支援するようにする。どの人に対して,どのような援助を,どの程度,どのタイミングで,どのように援助するかといった最適な介助については,これまでに解析した熟練者の実際の介助動作から抽出し,そのノウハウ(暗黙知)をロボットに移植する。まずはパイロットスタディとして,ベッド介助と移乗介助を行う機能のみを有する基本的なロボットを対象とし,ロボットの両腕に付けた力センサーにより,高齢者自身が発揮する力を測定し,それの一部を支援する。本研究で重要な点は,熟練者のノウハウ(暗黙知)をいかに移植するかであり,その課題に注力し,最適な介助を行うようロボットを制御する方法を確立する。

Report

(1 results)
  • 2020 Annual Research Report

Research Products

(11 results)

All 2021 2020

All Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Comfort Evaluation from EEG Dipole Imaging2021

    • Author(s)
      Yuna Shigematsu, Yuta Ueji, Atsushi Ishigame
    • Organizer
      14th International Conference on Health Informatics (HEALTHINF 2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 看護教育における”技”の伝達を促進するための熟練看護師の視線分析2020

    • Author(s)
      陳 璞, 真嶋由貴恵, 桝田聖子
    • Organizer
      教育システム情報学会第1回研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 介護者・被介護者の腰部負担の同時計測と解析2020

    • Author(s)
      川野常夫
    • Organizer
      精密工学会第408回講習会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] NIRS を用いたガム咀嚼による眠気抑制の定量的評価2020

    • Author(s)
      川野常夫, 岩崎友哉, 中前皓貴
    • Organizer
      日本人間工学会第61回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of experimental learning promotion system in blood collection techniques education2020

    • Author(s)
      Kenji Adachi, Naoki Taira, Yukie Majima and Seiko Masuda
    • Organizer
      9th International Congress on Advanced Applied Informatics
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 移乗作業における2人の介助者間の同調に関する研究2020

    • Author(s)
      田河琴音,大石和真,川野常夫
    • Organizer
      2020年度日本人間工学会関西支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 足裏の部分を押圧するインソールが自律神経に与える影響2020

    • Author(s)
      大石和真,田河琴音,川野常夫
    • Organizer
      2020年度日本人間工学会関西支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 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ついての検討2020

    • Author(s)
      重松佑奈, 石亀篤司
    • Organizer
      2020年度日本人間工学会関西支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 車いす段差乗り上げ時の介助操作に関する教育システムの提案2020

    • Author(s)
      崎山琴音, 真嶋由貴恵, 桝田聖子
    • Organizer
      第40回医療情報学連合大会 第21回日本医療情報学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 車いす乗り越え時の介助者技術と快適性に関する一考察 -脳波からの視点-2020

    • Author(s)
      崎山琴音, 真嶋由貴恵, 桝田聖子, 川野常夫
    • Organizer
      第15回医療系eラーニンング全国交流会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] LINEチャットボットを用いた自己肯定感を高めるシステムの考案2020

    • Author(s)
      三上滉史,真嶋由貴惠,桝田聖子
    • Organizer
      第15回医療系eラーニンング全国交流会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2022-04-19  

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