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日常動作を用いた認知・運動機能の評価法と介護記録統合型認知症評価システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K12764
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
研究機関三重大学

研究代表者

川中 普晴  三重大学, 工学研究科, 教授 (30437115)

研究分担者 鶴岡 信治  鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 教授 (30126982)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード認知機能評価 / 運動機能評価 / 歩行機能 / 福祉情報システム / 画像認識 / 機械学習 / 深層学習 / 認知・歩行機能評価 / 運動機能訓練 / データサイエンス / 認知症評価システム / 手指運動 / 視線移動 / 認知症評価 / 介護記録
研究開始時の研究の概要

本課題では,介護施設における日常会話や文字,図形,利用者の表情や仕草の変化などの情報と介護記録の記載内容から,認知症の進行度や運動機能を定量的に評価するシステムに関する研究開発を行う.申請者の研究成果を活用し,会話型ロボットやタブレット端末,モーションセンサやIoTデバイス等を用いて,介護施設での日常会話や毎日実施されるレクリエーション等から被験者に意識されずに各種認知機能や運動機能を計測する.計測された情報と,介護記録の内容を人工知能技術を用いて統合・分析することで,介護施設における高齢者の身体的・精神的な健康状態を評価・管理できるような統合的な認知症評価プラットフォームを構築する.

研究成果の概要

本課題では,認知症評価システムと介護記録を統合し,多面的に認知機能や運動機能を評価できるプラットフォームの実現を目指し,それらに関わる技術について研究開発を進めた.具体的には,申請者らが取り組んできた日常会話や文字,図形,表情の変化を計測するシステムに加え,パズルゲームを用いた手指運動や視線動作の計測を行い,そこから認知症の進行度を評価する方法について研究し,プロトタイプシステムを開発した.また,動画から歩行者の特徴を抽出し,それらの時系列データから歩行機能を評価するための方法を提案し,臨床現場での利用可能性について検討した.実験の結果,提案法の有効性ならびに現場での使用可能性が示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題は,従来の対話式や記述式の認知症判定テストを使用せず,日常会話や文字,図形,表情,仕草などを通じて認知機能と運動機能を評価するシステムの開発を目指すものである.このアプローチにより,被験者がテストを意識せずに自然な状態で評価が可能となり,テストに対する嫌悪感を軽減し,定期的かつ正確な評価を実現することができる.また,介護記録と連携することで,施設職員の負担を軽減し,機能訓練の代替となる.各利用者の認知症の進行度や運動機能の経時変化を把握し,介護環境の改善や利用者のQOL向上にも寄与する.複数施設での導入により,介護記録の標準化や施設横断的なデータ分析も可能になると考えられる.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Cardiff University(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cardiff University(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 歩行姿勢推定と機械学習による認知症進行度評価に関する取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuji F. Aoki, 北島巧海,川中普晴,上野和代,高松大輔
    • 雑誌名

      地域ケアリング

      巻: 25(13) ページ: 98-101

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] CNNを用いた歩行機能評価における特徴量に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuji F. Aoki,北島巧海,川中普晴
    • 雑誌名

      2023年度日本生体医工学会東海支部大会 プログラム・抄録集

      巻: 1 ページ: 25-25

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] CNN を用いた歩行機能評価における学習方法に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuji F. Aoki, 北島 巧海, 川中 普晴
    • 雑誌名

      令和5年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 予稿集

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] パズルゲームを用いた手指運動および視線動作計測システムの開発と介護施設への応用に関する一試み2022

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、上野和代、高松大輔
    • 雑誌名

      地域ケアリング

      巻: 24 (7) ページ: 76-79

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] タングラムを用いた手指運動機能評価システムの開発と介護福祉施設への応用2021

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、上野和代、高松大輔
    • 雑誌名

      地域ケアリング

      巻: 23(6) ページ: 72-75

    • NAID

      40022633500

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] パズルゲームに関する視線追跡と認知機能評価への応用に関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、上野和代、高松大輔
    • 雑誌名

      令和3年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 講演論文集

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] パズルゲームを活用した視線追跡と認知機能評価への応用に関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、高松大輔、上野和代
    • 雑誌名

      2021年度第35回日本生体医工学会東海支部大会 講演論文集

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of Recreation Game for Measurement of Eye Movement Using Tangram2021

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Rise、Kawanaka Hiroharu、Hicks Yulia、Setchi Rossi
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: 192 ページ: 4924-4932

    • DOI

      10.1016/j.procs.2021.09.270

    • 関連する報告書
      2021 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] 手指運動機能の測定を活用した認知症評価システムの開発に関する一試み2020

    • 著者名/発表者名
      梅村勘太 , 川中普晴 , Yulia Hicks
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 C

      巻: 140 ページ: 1365-1666

    • NAID

      130007948760

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Significant Feature of Hand Motion for Automatic Dementia Evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Kanta Umemura, Hiroharu Kawanaka, Yulia Hicks, Rossi Setchi
    • 雑誌名

      Proc. of 24th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information Engineering Systems

      巻: 1 ページ: 3173-3181

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effectiveness of Hand Motion for Automatic Dementia Evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Kanta Umemura, Hiroharu Kawanaka, Yulia Hicks, Rossi Setchi
    • 雑誌名

      Proc. of 12th International Workshop on Regional Innovation Studies

      巻: 8 ページ: 29-32

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] CNNを用いた歩行機能評価における特徴量に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuji F. Aoki,北島巧海,川中普晴
    • 学会等名
      2023年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CNN を用いた歩行機能評価における学習方法に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuji F. Aoki, 北島 巧海, 川中 普晴
    • 学会等名
      令和5年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] パズルゲーム中の視線計測による認知機能評価に関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、上野和代、高松大輔
    • 学会等名
      令和4年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] タングラムを活用した視線動作計測と認知機能評価への応用に関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、高松大輔、上野和代
    • 学会等名
      2022年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] パズルゲームに関する視線追跡と認知機能評価への応用に関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、上野和代、高松大輔
    • 学会等名
      令和3年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] パズルゲームを活用した視線追跡と認知機能評価への応用に関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      森本梨聖、川中普晴、高松大輔、上野和代
    • 学会等名
      2021年度第35回日本生体医工学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Recreation Game for Measurement of Eye Movement Using Tangram2021

    • 著者名/発表者名
      Rise Morimoto, Hiroharu Kawanaka, Yulia Hicks, Rossi Setchi
    • 学会等名
      25th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者のパズルゲームにおける視線と認知 機能の関係に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      梅村勘太, 川中普晴, 上野和代, 高松大輔
    • 学会等名
      令和二年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] レクリエーションゲームを活用した認知機 能評価システムの開発に関する一試み2020

    • 著者名/発表者名
      梅村勘太, 川中普晴, 上野和代, 高松大輔
    • 学会等名
      2020 年度日本生体医工学会東海支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Significant Feature of Hand Motion for Automatic Dementia Evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Kanta Umemura, Hiroharu Kawanaka, Yulia Hicks, Rossi Setchi
    • 学会等名
      24th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information Engineering Systems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of Hand Motion for Automatic Dementia Evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Kanta Umemura, Hiroharu Kawanaka, Yulia Hicks, Rossi Setchi
    • 学会等名
      12th International Workshop on Regional Innovation Studies
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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