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在宅の仮想病床化オンタイム診療管理システムを活用した国民総医療サポート体制の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K12710
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90130:医用システム関連
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

小林 威仁  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (90618266)

研究分担者 鈴木 朋子  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (10400342)
廣岡 伸隆  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (10719743)
飯田 慎一郎  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (20513732)
青柳 龍太郎  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (20817663)
草野 武  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (50843695)
齊藤 航平  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (70817618)
中元 秀友  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (90180421)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード循環動態変動予測 / ウェアラブルデバイス / 遠隔循環動態管理システム / 遠隔診療 / 人工知能(AI) / 深層学習(ディープラーニング) / 経時モニタリング / 経時生体モニタリング / 遠隔医療 / 仮想病床 / バイタルサイン変動予測 / 人工知能
研究開始時の研究の概要

今後訪れる2025年問題を鑑み高齢者・慢性期患者、更には新規感染症の感染対策の医療環境整備を考える上で、管理体制の整った多様性のある病床を確保する為、既存の在宅医療体制に先進IT技術を用いた人工知能(AI)を活用し、高度な医療管理(経時生体モニタリング)を可能にした仮想(バーチャル)病床化を図ることで問題解決を目指す。
本研究では医療経済を含む国家・国民全体の問題打開への国民総医療サポート体制を確立し、2025年問題、新規感染症伝播予防のための診療病床不足問題解決の一助となることを目指す。

研究実績の概要

脈波からの推定血圧値・心拍数の精度の向上を目的として、人工知能解析(AI解析)を用いた。その際のAAMI基準およびBHS基準を満たしえた深層学習+転移学習の組み合わせ内容について技術論文として投稿して採択された。
また、当システムを用いて更に循環動態変動予測プログラムを想起し実装することで臨床応用を試みた。結果として、ハイケアユニット入室中の重症患者の持続透析管理中の透析低血圧症の発生リスクを回避しえた症例経験をもとに、内科学会総会(若手ことはじめセッション)の演題登録し採択されポスター口演を行った。

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

先の成果報告の際の技術論文投稿の際の査読内容にて、既存の医療機器血圧測定器の正確性の意義を問う内容として、真の動脈血圧値と本研究デバイスとのバリデーション評価について指摘があり、その整合性および検証を行う研究フェーズを新たに立案し取り組んでいる状況である。

今後の研究の推進方策

真の動脈血圧値と本研究デバイスとのバリデーション評価における査読内容に対して、観血的動脈カテーテルによる動脈血圧値と、当研究開発デバイスによる予測血圧値および心拍数のバリデーションスタディを現在行い、測定結果を検証している。

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

    (16件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Comparison of seven shallow and deep regressors in continuous blood pressure and heat rate estimation using single- channel photoplethysmograms under three evaluation cases.2023

    • 著者名/発表者名
      Kanoga S, Hoshino T, Kamei S, Kobayashi T, Ohmori T, Uchiyama M, Tada M.
    • 雑誌名

      Biomedical Signal Processing and Control

      巻: 85 ページ: 105029-105029

    • DOI

      10.1016/j.bspc.2023.105029

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 透析医療システムの将来と医師の働き方改革 1.働き方改革(3)働き方改革を踏まえた将来の透析医療-地域包括ケアシステムの利用とAI,IoT,ロボット工学の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      中元 秀友, 青柳 龍太郎, 小林 威仁, 廣岡 伸隆, その他
    • 雑誌名

      臨床透析

      巻: 37 号: 13 ページ: 1457-1469

    • DOI

      10.19020/CD.0000001975

    • ISSN
      0910-5808, 2433-247X
    • 年月日
      2021-12-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 在宅腹膜透析の循環動態管理システムの活用2021

    • 著者名/発表者名
      小林威仁, 青柳 龍太郎, 草野 武, 中元 秀友, その他
    • 雑誌名

      腎と透析

      巻: 91 ページ: 155-157

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] わが国の血液浄化療法の現状と課題2021

    • 著者名/発表者名
      中元 秀友, 鈴木 朋子, 小林 威仁, その他
    • 雑誌名

      泌尿器科

      巻: 13 ページ: 515-526

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 腎臓領域の現在の取り組み 透析機器とAI2021

    • 著者名/発表者名
      中元 秀友, 青柳 龍太郎, 小林 威仁, 廣岡 伸隆, 飯田 慎一郎
    • 雑誌名

      腎と透析

      巻: 90 ページ: 272-279

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 人工知能解析を用いたウェアラブル機器による推定血圧・脈拍モニタリングシステ ムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 飯田慎一郎, 鈴木朋子, 中元 秀友, その他
    • 学会等名
      第 44 回日本高血圧学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 腎代替療法におけるSDGsについてIoT及び人工知能解析(AI)を用いた循環動態モニタリングシステム活用よる可能性2022

    • 著者名/発表者名
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 飯田慎一郎, 鈴木朋子, 中元 秀友, その他
    • 学会等名
      第28回日本腹膜透析学会医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 透析療法におけるSDGsについてIoTを用いた循環動態モニタリングシステム活用による可能性2022

    • 著者名/発表者名
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 中元 秀友, その他
    • 学会等名
      第67回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IoT技術革新による今後の透析医療のリモート医療(遠隔診療)拡充への可能性と期待2022

    • 著者名/発表者名
      小林 威仁
    • 学会等名
      第67回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] より良いリハビリ診療を目指して人工知能解析を用いたウェアラブル機器による経時的血行動態把握の可能性と未来2022

    • 著者名/発表者名
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 草野武, 飯田慎一郎, 鈴木朋子, 中元 秀友, その他
    • 学会等名
      第13回日本腎臓リハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウェアラブルデバイスを用いた透析患者血圧及び脈拍モニタリングシステムの臨床応用2021

    • 著者名/発表者名
      青柳 龍太郎, 小林 威仁, 中元 秀友, その他
    • 学会等名
      第32回日本急性血液浄化学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] IoT技術革新による今後の透析医療の遠隔診療拡充への可能性と期待2021

    • 著者名/発表者名
      中元 秀友, 小林 威仁, その他
    • 学会等名
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 未来の透析医療 AIとICTを用いた透析医療2021

    • 著者名/発表者名
      中元 秀友, 小林 威仁, 青柳 龍太郎
    • 学会等名
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウェアラブルデバイスおよびInternet of Tingsを用いた透析患者血圧/脈拍遠隔モニタリングシステムの臨床応用2021

    • 著者名/発表者名
      小林 威仁, 中元 秀友, その他
    • 学会等名
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウェアラブルデバイスおよびInternet of Tingsを用いた透析患者血圧/脈拍遠隔モニタリングシステムの確立2021

    • 著者名/発表者名
      小林 威仁, その他
    • 学会等名
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 経時生体モニタリングシステムを用いた循環動態把握プログラミングの血液透析への応用2021

    • 著者名/発表者名
      小林 威仁, 中元 秀友, その他
    • 学会等名
      第66回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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