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応力解析による腹臥位手術の褥瘡予防に有効なマットレスの硬さと学習モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K17361
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分58060:臨床看護学関連
研究機関福井県立大学

研究代表者

熊谷 あゆ美  福井県立大学, 看護福祉学部, 准教授 (30843916)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード褥瘡予防 / 腹臥位 / 皮膚軟部組織変形 / 体圧 / マットレス / 硬さ / 皮膚軟部組織 / 変形予測 / マットレス硬さ / 応力解析 / 学習モデル
研究開始時の研究の概要

手術体位別褥瘡発生率は、腹臥位が一番高い。そのため、腹臥位手術の褥瘡予防に有効なマットレスを検討する。
褥瘡は骨突出部の皮膚軟部組織に高い外力が加わり、皮膚軟部組織が変形して発生する。これまでの自身の研究をもとに、マットレスの硬さに着目した。硬さの異なるマットレス上に腹臥位となり、外力が加わった皮膚軟部組織の変形の違いを、有限要素モデルによる応力解析を用いて解明する。そして、体型別に皮膚軟部組織の応力、ひずみ、変位が小さい褥瘡予防に有効なマットレスの硬さを明らかにする。さらに、応力解析データを構築し、患者個々の体型に応じたマットレスの硬さを提案するための機械学習モデルを開発する。

研究成果の概要

本研究は、はじめに腹臥位で褥瘡予防に有効なマットレスの硬さを明らかにした。次に、この硬さを基に、腹臥位で加わる外力と生理学的要因に基づいて皮膚軟部組織変形の予測因子を特定した。
褥瘡予防に有効な硬さは、87.5Nと175Nであった。皮膚軟部組織の圧縮は、左右の大転子間の距離、最大体圧、年齢が予測因子だった。軟部組織の変位は、左右の上前腸骨棘と大転子の間の距離が予測因子だった。皮膚表面の変位を予測する要因はなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、腹臥位で褥瘡予防に有効な硬さを明らかにした検討はなかった。また、腹臥位で皮膚軟部組織変形の予測因子を特定した検討もなかった。そのため、本研究は新規性がある。
臨床で簡便に使用できるこの皮膚軟部組織変形の予測モデルの活用が期待でき、腹臥位手術の褥瘡予防に貢献できると考える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Prediction of tissue deformation based on mechanical and physiological factors in the prone position during surgery2024

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Ayumi、Ohno Naoki、Miyati Tosiaki、Sugama Junko
    • 雑誌名

      Journal of Tissue Viability

      巻: - 号: 2 ページ: 312-317

    • DOI

      10.1016/j.jtv.2024.02.004

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 体圧分散マットレスの圧再分配機能評価法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷 あゆ美、大野 直樹、須釜 淳子
    • 雑誌名

      看護理工学会誌

      巻: 9 号: 0 ページ: 136-142

    • DOI

      10.24462/jnse.9.0_136

    • NAID

      130008165174

    • ISSN
      2188-4323, 2432-6283
    • 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
  • [学会発表] 腹臥位における腸骨部の皮膚に加わる外力と皮膚軟部組織変形の検討2023

    • 著者名/発表者名
      熊谷あゆ美, 須釜淳子
    • 学会等名
      第11回看護理工学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腹臥位手術における褥瘡予防のためのマットレスの硬さと圧力やずれ力の関係2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷あゆ美
    • 学会等名
      第52回日本創傷治癒学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] .Investigation of the effects of mattress shape and hardness on mattress deformation in prone position using magnetic resonance imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Kumagai, Junko Sugama
    • 学会等名
      The 9th Asia Pacific Enterostomal Therapy Nurse Association Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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