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「NICUの看護ケア」×「ロボティクス」による機能的クベースの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K12146
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関立命館大学

研究代表者

岡田 志麻  立命館大学, 理工学部, 教授 (40551560)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードビジュアルセンシング / NICU / モニタリング / 睡眠 / 新生児 / 画像処理 / 体位変換 / ソフトロボティクス / インフレータブル構造 / 非接触モニタリング / 睡眠覚醒リズム / 睡眠-覚醒リズム / 新生児見守り / クベース / バイタルセンシング / インフレータブルロボット
研究成果の概要

本研究では、ロボティクス技術を用いて、NICUにおける早期出産児への看護、ケア技術を補助する新しい機能的クベースの開発を行った。まず、看護師の目をビジュアルセンシングとしてシステムに適用し、動画から対象児の体動を数値化する手法を確立した。次に、その情報を使って、看護師の判断の代替えとして、コンピュータアルゴリズムや機械学習を用いて睡眠深度や睡眠サイクルを推定する技術を開発した。最後に、看護師の手の機能としてソフトロボティクス技術を応用し、対象児の体型に調整可能なエアバック式のマットの開発を行った。これらの開発を通じて、NICUにおける看護ケア技術の一部を自動化するシステムの可能性を示せた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究では、新生児の睡眠―覚醒モニタリングのための技術開発を行った。これまで、人の状態をモニタリングする際には、センサを体に取り付ける必要があり、対象者に負担がかかっていた。しかし、本研究では、新しく提案した動画計測、解析により、新生児の睡眠―覚醒の状態を完全に非接触に計測することを可能にした。これにより、対象児の睡眠を阻害しない適切なケアのタイミングを知らせることもできる。また、対象児の体格にあわせて、体位を固定するインフレ―タブルなエアバック式のマットの開発により、クベース内での対象児に負担をかけずに、心地よく過ごせる環境を可能にした。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Estimating Sleep Stages using a Head Acceleration Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshihi M, Okada S, Wang T, Kitajima T, Makikawa M.
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21(3) 号: 3 ページ: 952-952

    • DOI

      10.3390/s21030952

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 動画による非接触睡眠計測技術2020

    • 著者名/発表者名
      岡田志麻,家門優光,後野光覚
    • 雑誌名

      医療機器学

      巻: 90 号: 1 ページ: 50-56

    • DOI

      10.4286/jjmi.90.50

    • NAID

      130007831033

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible Multifunctional Sensors for Wearable and Robotic Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Xie Mengying, Hisano Kyohei, Zhu Mingzhu, Toyoshi Takuya, Pan Min, Okada Shima, Tsutsumi Osamu, Kawamura Sadao, Bowen Chris
    • 雑誌名

      Advanced Materials Technologies

      巻: 4 号: 3 ページ: 1800626-1800626

    • DOI

      10.1002/admt.201800626

    • 関連する報告書
      2019 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] 睡眠中の体動は何を語る?2019

    • 著者名/発表者名
      岡田志麻,後野光覚
    • 雑誌名

      Progress in Medicine

      巻: 39 ページ: 40-45

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sleep Stage Estimation Method Using a Camera for Home Use2019

    • 著者名/発表者名
      Teruaki NOCHINO,Yuko OHNO,Takafumi KATO,Masako TANIIKE,Shima OKADA
    • 雑誌名

      Springer, Biomedical Engineering Letters

      巻: 9 号: 2 ページ: 257-265

    • DOI

      10.1007/s13534-019-00108-w

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Classification of robot service during sit-to-stand through segments coordination2021

    • 著者名/発表者名
      Wang, T.; Okada, S.; Makikawa, M.
    • 学会等名
      LifeTech 2021 - 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Techn
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noncontact measurement for the autonomic nervous system through RGB camera2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, R.; Okada, S.; Wang, T.
    • 学会等名
      LifeTech 2021 - 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RGBカメラを用いた自律神経系の非接触計測2021

    • 著者名/発表者名
      涼平 辻; 志麻 岡田; 天一 王
    • 学会等名
      生体医工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 早産児の成長発達を見守るモニタリングの実現可能性2019

    • 著者名/発表者名
      清水彩, 岡田志麻,後野光覚,石井豊恵
    • 学会等名
      第63回 システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新生児集中治療室における早産児の成長発達を見守る24時間モニタリングの試み2019

    • 著者名/発表者名
      清水彩,石井豊恵,岡田志麻
    • 学会等名
      生体医工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 早産児の成長発達を見守るモニタリングの実現可能性2019

    • 著者名/発表者名
      清水 彩,後野 光覚,石井 豊恵,岡田 志麻
    • 学会等名
      システム制御情報学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 健康管理を行うための非接触で生体情報の計測可能なシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      落合優,岡田志麻
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 最新臨床睡眠学(第2版) Ⅲ 睡眠・覚醒の評価 非接触睡眠モニター2020

    • 著者名/発表者名
      岡田志麻
    • 総ページ数
      765
    • 出版者
      日本臨牀社
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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