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人工知能学に基づく認知症ケアの実践知を学ぶプログラムの開発と効果検証

研究課題

研究課題/領域番号 21K10627
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58050:基礎看護学関連
研究機関山梨大学 (2022-2023)
和洋女子大学 (2021)

研究代表者

小林 美亜  山梨大学, 大学院総合研究部, 特任教授 (00327660)

研究分担者 石川 翔吾  静岡大学, 情報学部, 講師 (00626608)
桐山 伸也  静岡大学, 情報学部, 教授 (20345804)
伊東 美緒  群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (20450562)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードVR / 観察行動 / 視線情報 / 滞留時間 / 滞留回数 / 認知症 / 人工知能 / VR教育システム / シミュレーション教育 / チャレンジング行動 / 実践知 / 学習
研究開始時の研究の概要

人間の問題解決の思考プロセスを知識表現化する人工知能の分野に基づいて、暗黙知の構造化を図る。そして、この構造化を基盤としたシミュレーション教育シナリオを作成する。このシナリオは、VR化し、体験型シミュレーションを行うことができる実践知学習システムを開発する。このシステムには、ICT/IoTも活用し、客観的な指標評価による効果的な自動フィードバックシステムも実装させ、自己学習・協調学習の環境構築を図る。そして、その教育効果についても検証する。

研究実績の概要

当該年度は、開発した①視線情報の評価機能、②評価対象オブジェクトの自動検出機能を内包したシステムVRの教育システムの精度を高め、観察が必要「注目対象領域」を知識と紐づけ、知識習得の有無により、注目対象領域に対する観察行動にどんな相違が生じるのかを自動検出できるシステムも構築した。
次に、看護学生15名とエキスパートの看護師2名を対象とし、看護学生の群とエキスパート看護師の群で、観察行動における「滞留時間」「滞留回数」などの比較を行った。その結果、観察ポイントなる観察領域において、「滞留時間」「滞留回数」に差が認められた。その特徴をさらに分析したところ、エキスパートの看護師では、よく注視し「じっくり観察する」パターンが検出され、場面によって「さらに注意を払いながら長く観察する」パターンと「再確認を繰り返し行う」パターンがあることを明らかとなった。 また、エキスパートの看護師は、経験や知識から、アセスメントを行うために必要となる情報を取得することにおいて、優先度や順番を考慮し、重要な事柄については重点的に観察を行っている特徴が見出された。
加えて、看護学生の群で、VR閲覧後、せん妄要因やせん妄の判定に関わる確認テストを行い、各設問で、正答群と誤答群で、「滞留時間」や「滞留回数」の比較も行った。その結果、正当群では、観察ポイントの滞留時間が長く、滞留回数が多いことも明らかとなった。
次年度は、このVRの教育シミュレーションシステムを用いることによる、看護師を対象とした学習効果について検証を行う予定である。また、視線情報を集積することのできるデータベースを構築し、人工知能による自動フィードバックシステムの構築に向けた環境を整備予定である。

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

本研究では、VRの教育システムを活用し、客観的な指標評価による効果的な自動フィードバックシステムの整備および自己学習・協調学習の環境構築を図り、その教育効果を検証することを目的としている。
この目的を達成するに際し、検討している指標の妥当性を検証することと、教育効果の検証を行うことが必要となる。これらの検証研究を行うためには、倫理委員会に申請し、承認を得ることが必要になるが、このプロセスが遅延してしまったたため、当該年度に検証研究を実施することができなかった。このため、研究が遅延し、次年度に持ち越すこととなった。

今後の研究の推進方策

本研究目的を達成するための学習効果を定量的に測るための評価指標の精度を高め、遅れを取り戻すことができるように、既にこれらの評価指標の妥当性検証を行うことのできる体制を整え、研究が開始できる状況となっている。
また、臨床現場の看護師を対象とした教育効果を検証するための研究に関しては、既に倫理委員会への申請作業に着手しており、承認が得られたら、速やかに研究を行う体制を整えている。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] AI を活用した認知症ケアの学習システム2023

    • 著者名/発表者名
      小林美亜、石川翔吾
    • 雑誌名

      日本在宅ケア学会誌

      巻: 27 号: 1 ページ: 23-27

    • DOI

      10.60272/jjahc.27.1_23

    • ISSN
      1346-9649, 2758-9404
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluating Observation Skill in Nursing Education through Gaze-based Objective Assessment in Immersive Simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Giang Nguyen, Shogo Ishikawa, Mia Kobayashi, Mio Ito
    • 学会等名
      023 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality Adjunct
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ケア・看護教育における AI 支援システムの活用2022

    • 著者名/発表者名
      小林美亜
    • 学会等名
      第 42 回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 看護・介護におけるIoT・ビックデータ・AIの活用2021

    • 著者名/発表者名
      小林美亜
    • 学会等名
      日本医療マネジメント学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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