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Deep Learningを利用した医療手技自動評価システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K08917
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医療社会学
研究機関島根大学

研究代表者

狩野 賢二  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 講師 (20379689)

研究分担者 廣瀬 誠  松江工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (40367660)
岡本 覚  島根大学, 総合理工学部, 名誉教授 (10204033)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードKinectセンサー / モーションキャプチャー / 機械学習 / BLS / 姿勢解析 / 胸骨圧 / 医学教育 / 医療手技
研究成果の概要

本研究は、医療手技の客観的な自動評価を行うために、モーションキャプチャーであるKinectセンサーを用いて、BLSの手技の特徴を検出するシステムを開発した。市販されている心肺蘇生の評価型シミュレータは、内蔵された加速度センサーにより胸骨圧迫の速さ、深さおよび、胸の戻りなどを評価することはできるが、被験者の改善点を見出すことは困難であった。開発したシステムは、BLSを行っている被験者を外観から計測して、従来と同様の評価をするだけでなく、手技の特徴を検出することによって改善点を見出すことが可能である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

技術を評価する目的は、手技の良し悪しを見るだけではなく、技術の改善に役立てる必要がある。本研究は、モーションキャプチャーと機械学習を組み合わせたシステムにより、手技の特徴を見出すことで客観的な評価を可能にした。また、手技の特徴は技術を改善するための指標となる。手技によって特徴が異なるため、本システムをそのまま使用することはできないが、プログラムの開発をVisual Studio 2013という開発ツールを用いてC++言語とOpenCVを用いて行っており、比較的容易に手技に合わせたプログラム開発が可能である。本研究の成果は、遠隔診療などにも応用が可能であり、他産業の技術継承にも応用が可能である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Skills in Cardiopulmonary Resuscitation (CPR) Using Microsoft Kinect2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okamoto, Hiroki Iwashiki, Nao Sato and Kenji Karino
    • 雑誌名

      Journal of Mechanics Engineering and Automation

      巻: Volume 8, Number 6, 号: 6 ページ: 246-272

    • DOI

      10.17265/2159-5275/2018.06.004

    • NAID

      120007002154

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Kinectセンサリグを用いた センサリグを用いた センサリグを用いた センサリグを用いた 胸骨圧迫 胸骨圧迫 手技取得経験 手技取得経験 手技取得経験 の見える化 の見える化 の見える化 :医療手技経験価値共創を目指して :医療手技経験価値共創を目指して :医療手技経験価値共創を目指して :医療手技経験価値共創を目指して :医療手技経験価値共創を目指して :医療手技経験価値共創を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      Nao Sato, Kenju Akai, Makoto Hirose, Satoru Okamoto and Kenji Karino
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology(IJAT)

      巻: Vol.12No.4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Posture improvement method for insufficient chest compression depth in CPR2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji KARINO, Nao SATO, Nami YAMAMOTO
    • 学会等名
      Asia’s Leading Healthcare Simulation Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accuracy evaluation of Microsoft Kinect sensor during dynamic movements in cardiopulmonary resuscitation (CPR).2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru OKAMOTO, Hiroki IWASHIKI, Nao SATO, Kenji KARINO
    • 学会等名
      the14th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] kinectを用いた胸骨圧迫における姿勢評価と具体的指導の試み2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 直,狩野賢二,山本奈美
    • 学会等名
      50回 日本医学教育学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinectを用いたCPRの手技評価に関する研究 ―適用の限界と可能性について―2017

    • 著者名/発表者名
      岡本覚, 岩敷弘基,狩野賢二,佐藤直,大和田芽衣子
    • 学会等名
      日本実験力学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Skills in Cardiopulmonary Resuscitation (CPR) Using Microsoft Kinect2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru OKAMOTO, Hiroki IWASHIKI, Kenji KARINO, Nao SATO and Meiko Owada
    • 学会等名
      Proceedings of 12th ISEM'17
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] Asia’s Leading Healthcare Simulation Conference.20192019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-03-20  

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