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工学技術とケア情報を統合した在宅高齢者と家族と医療介護職向け看取り支援IoT開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H04849
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関東京医科歯科大学 (2021-2022, 2024)
東京工業大学 (2023)

研究代表者

福井 小紀子  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 教授 (40336532)

研究分担者 栄藤 稔  大阪大学, 先導的学際研究機構, 教授 (50764742)
野口 麻衣子  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 准教授 (60734530)
吉内 一浩  東京大学, 医学部附属病院, 病院教授 (70313153)
古徳 純一  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (70450195)
山本 則子  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (90280924)
浅海 くるみ  東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (90735367)
石川 孝子  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 特任准教授 (90779927)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2024年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2023年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2022年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2021年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワード看取り / 予後予測 / 終末期 / 予測モデル / IoT / 看取り支援 / 工学技術 / 在宅高齢者 / AI解析 / IoT開発 / 看取りケア / 非がん / 特別養護老人ホーム / AI分析
研究開始時の研究の概要

在宅終末期療養者と家族介護者と医療介護職3者を対象に、在宅ケア中の①療養者の身体・心理・社会面の「状態データ」、②ケア記録からの医療介護職の観察・判断を含む「介入データ」、③状態変化と問題発生という「評価データ」を看取りまでの3か月間連続的に集積する。これらをセンシング機器、表情を測る顔認証技術、会話を測る音声録音技術を用いて収集し、データセット化する。これをAI分析して関連性を定式化した根拠に基づく、「看取り支援IoT」(療養者の望む会話を先導する「会話提案ツール」、状態毎の最適ケアを提案する「看取りケアガイド」、会話からケア記録を自動生成する「ケア記録作成デバイス」)を開発し社会実装する。

研究実績の概要

本研究では、有料老人ホームの入居者および医療・介護職を対象に、在宅ケア提供期間中の①療養者の身体・心理・社会面に関する「状態データ」、②医療・介護職による「介入データ」(ケア記録より抽出)、③状態変化および問題発生に関する「評価データ」を、経時的に収集する。状態データには、「睡眠中の体動、心拍、呼吸、離床」を計測するセンシング技術(安心ひつじα)を用いる。また、介入および評価データは、「科学的介護情報システム(Long-term care Information system For Evidence: LIFE)」および電子ケアカルテを活用して収集する。これらの状態・介入・評価データをAIにより解析し、各状態に応じた最適ケアを定式化することで、「看取りケアガイド」および「緊急受診・入院アラートシステム」の開発と社会実装を目指す。
2022年8月より、電子ケアカルテを用いて、入居者のバイタルサイン(血圧・体温等)、薬剤、食事、排泄、睡眠、移動、清潔といった状態情報、ならびに死亡や緊急受診・入院といったアウトカム情報の収集を開始した。さらに、センシング技術による体動、心拍、呼吸、離床の身体データの取得も並行して実施している。
調査実施にあたっては、施設内のWi-Fi環境整備が必要であることが判明し、必要な構築期間を経て環境を整備した。2023年末までに617名のデータが収集され、電子ケアカルテやバイタルサインを含む約270万件の経時データが蓄積されている。
今後は、死亡アウトカムの発生件数を確認しつつ、2024年度を目途にデータ収集を継続し、収集済みデータの加工・突合を実施、解析作業を開始する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

前年度において、研究対象施設内のWi-Fi環境を整備する必要が生じたことにより、センシング機器を用いたデータ収集の開始時期が当初計画より遅延した。また、アウトカムとして設定している「死亡」の発生件数が想定より少なかったことから、十分なサンプル数を確保するために、データ収集期間を延長する必要が生じた。これらの要因により、全体の進捗がやや遅れている状況であるものの、半年間で挽回可能である

今後の研究の推進方策

現在、研究対象施設におけるWi-Fi環境の整備は完了し、センシング機器を用いたデータ収集および研究実施体制も整っている。これに基づき、引き続き調査を実施するとともに、電子ケアカルテとのデータ突合を継続する予定である。2024(令和6)年度までに、看取りの発生件数として研究計画立案時の目標値150件に到達している。
また、前年度末までに収集されたデータを用いて、問題発生の機序に関するパターン認識や異常検知に向けた予備解析を行い、その結果をもとにAI解析を見据えた「統合データ集積システム」の構築を目指す。これらの作業を遂行するにあたり、データ収集と並行して、各変数の定義や欠損状況の確認も行う。今後は、予備解析およびテストを繰り返し実施しながら、「看取りケアガイド」および「緊急受診・入院アラートシステム」の開発へとつなげていく。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2025 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Gradient boosting decision tree becomes more reliable than logistic regression in predicting probability for diabetes with big data2022

    • 著者名/発表者名
      Seto Hiroe、Oyama Asuka、Kitora Shuji、Toki Hiroshi、Yamamoto Ryohei、Kotoku Jun’ichi、Haga Akihiro、Shinzawa Maki、Yamakawa Miyae、Fukui Sakiko、Moriyama Toshiki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20149-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Factors related to a sense of security with medical and long-term care services among community-dwelling middle-aged and older adults in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Junko Fujita, Sakiko Fukui, Aya Fujikawa, Yuka Iwahara, Takako Ishikawa
    • 雑誌名

      Geriatrics & Gerontology International

      巻: 22 号: 8 ページ: 568-574

    • DOI

      10.1111/ggi.14417

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors Related to End-of-Life Care Discussion among Community-Dwelling People in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Takako Ishikawa, Sakiko Fukui, Junko Fujita, Aya Fujikawa, Yuka Iwahara, Kunihiko Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Pain and Symptom Management

      巻: 63 号: 4 ページ: 539-547

    • DOI

      10.1016/j.jpainsymman.2021.12.011

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Monitoring Dying Patient Condition Using Digital Devices and Clinical Records: for Providing Appropriate Nursing Care. EAFONS 2025 Symposium III2025

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kanno, Saiko Fukui
    • 学会等名
      Innovative Nursing Care in East-Asian Region of Nursing Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 施設入居高齢者の状態把握と経過予測に資する研究(第1報):死亡前時系列データを用いた変化点検出2024

    • 著者名/発表者名
      嶋谷圭一, 野口麻衣子, 生田花澄, 塩澤拓亮, 石井馨子, 高田侑李, 浅海くるみ, 福井小紀子
    • 学会等名
      第44回日本看護科学学会学術集
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 施設入居高齢者の状態把握と経過予測に資する研究(第2報):要介護度別の身体機能の基準範囲による3群比較2024

    • 著者名/発表者名
      高田侑李, 野口麻衣子, 生田花澄, 嶋谷圭一, 塩澤拓亮, 石井馨子, 福井小紀子
    • 学会等名
      第44回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 施設入居高齢者の状態把握と経過予測に資する研究(第3報):終末期の身体的・心理的症状出現率の変遷2024

    • 著者名/発表者名
      塩澤拓亮, 生田花澄, 嶋谷圭一, 石井馨子, 高田侑李, 浅悔くるみ, 野口麻衣子, 福井小紀子
    • 学会等名
      第44回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた有料老人ホーム入居高齢者の身体的・心理的症状評価モデルの構築:経時記録の活用2024

    • 著者名/発表者名
      生田花澄, 福井小紀子, 野口麻衣子, 嶋谷圭一, 塩澤拓亮, 石井馨子, 浅海くるみ, 高田侑李
    • 学会等名
      第44回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Trajectory of declining physical function amongn ursingh ome residentsin J apan2024

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Ikuta, Maiko Noguchi-Watanabe, Miya Aishima, Sakiko Fukui
    • 学会等名
      Gerontology Society ofA merica
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 少子高齢・人口減少社会を見据えたICTとDXを活用した研究紹介:看護学の視点から2024

    • 著者名/発表者名
      福井小紀子
    • 学会等名
      第34回日本保健科学学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Machine-Learning Models for Predicting Physical and Psychological Symptoms in Nursing Home Residents Using Unstructured Documents from Electronic Care Records2024

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Ikuta, Shimatani Keiichi, Takmuma Shiozawa, Keiko Ishii, Yuri Takada, Maiko Noguchi-Watanabe, Sakiko Fukui
    • 学会等名
      The European Geriatric Medicine Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Continuous Vital Signs Monitoring Using a Non-wearable Device in Nursing Home: Approach by Nurses2024

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Ikuta, Miya Aishima, Maiko Noguchi-Watanabe, Sakiko Fukui
    • 学会等名
      The 27th East Asian Forum of Nursing Scholars Conference 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Progress to end-of-life care of nursing home residents by food intake at admission2023

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Ikuta・Takako Ishikawa・Sakiko Fukui
    • 学会等名
      26th East Asian Forum of Nursing Scholars in Tokyo, Japan(国際学会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Progress to end-of-life care of nursing home residents by food intake at admission2023

    • 著者名/発表者名
      Ikuta K, Ishikawa T, Fukui S.
    • 学会等名
      The 26th East Asian Forum of Nursing Scholars (EAFONS) in Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prescribed medications and dementia behavioral symptoms of people with dementia in Japanese nursing homes2023

    • 著者名/発表者名
      Nonaka S, Noguchi-Watanabe M, Ishikawa T, Aishima M, Ikuta K, Asaumi K, Fukui S
    • 学会等名
      3.The 26th East Asian Forum of Nursing Scholars (EAFONS) in Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 科学的介護情報システム(LIFE)を用いた口腔フレイルスコアの作成と、緊急受診発生との関連の検討2022

    • 著者名/発表者名
      相島美彌・石川孝子・福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ケア記録を活用した施設入居者の入居開始3か月間の体重減少率と死亡との関連2022

    • 著者名/発表者名
      福井小紀子・生田花澄・石川孝子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ケア記録を活用した施設入居者の入居開始3か月間の食事摂取量減少率と死亡との関連(第2報)2022

    • 著者名/発表者名
      生田花澄・石川孝子・福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ケア現場のDX推進を目指した工学技術とケア情報融合の産学連携ーTMDU×NJI×ALSOK介護ー2022

    • 著者名/発表者名
      福井小紀子・野口麻衣子・石川孝子・相島美彌・野中さゆり・生田花澄・浅海くるみ
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ケア記録を活用した施設入居者の死亡前半年の食事摂取量の変化の軌跡(第1報)2022

    • 著者名/発表者名
      石川孝子・生田花澄・福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ビッグデータと AI を活用した新たなケア提供システム2022

    • 著者名/発表者名
      福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 在宅看護の実践をサステナブルにする機能強化型訪問看護ステーション2022

    • 著者名/発表者名
      福井小紀子
    • 学会等名
      第12回日本在宅看護学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ケア現場のDX推進を目指した工学技術とケア情報融合の産学連携―TMDU×NJI×ALSOK介護―2022

    • 著者名/発表者名
      福井小紀子・野口麻衣子・石川孝子・相島美彌・野中さゆり・生田佳澄・浅海くるみ
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会 交流集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ケア記録を活用した施設入居者の死亡前半年間の食事摂取量の変化の軌跡(第1報)2022

    • 著者名/発表者名
      石川孝子・生田花澄・福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ケア記録を活用した施設入居者の入居開始3か月間の食事摂取量減少率と死亡との関連2022

    • 著者名/発表者名
      生田花澄・石川孝子・福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ケア記録を活用した施設入居者の入居開始3か月間の体重減少率と死亡との関連(第3報)2022

    • 著者名/発表者名
      福井小紀子・生田花澄・石川孝子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 科学的介護情報システム(LIFE)を用いた口腔フレイルスコアの作成と、 緊急受診発生との関連の検討2022

    • 著者名/発表者名
      相島 美彌・石川 孝子・生田 花澄・野口 麻衣子・野中 さゆり・ 福井 小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 膝関節術後患者のフレイル予防に向けたIoTデバイスの活用を探る基礎的研究2022

    • 著者名/発表者名
      内堀真弓・野々村ゆかり・大槻奈緒子・相島美彌・福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 人工膝関節置換術を受けた患者のフレイル予防に対するIoT技術の活用-測定方法の妥当性と測定結果のフィードバック効果の探索的検討-2022

    • 著者名/発表者名
      野々村ゆかり・内堀真弓・大槻奈緒子・相島美彌・福井小紀子
    • 学会等名
      第42回日本看護科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-12-26  

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