NICU明暗環境の時間生物学的評価ツールと子どもに優しい成育環境基準の検討

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H03272
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 新小田 春美 三重大学, 医学系研究科, 教授 (70187558)
• 研究分担者: 若林 哲史 三重大学, 工学研究科, 教授 (30240443) ; 松本 あさみ 鈴鹿医療科学大学, 看護学部, 助教 (50805546) ; 野呂 雄一 三重大学, 教養教育院, 教授 (50189453) ; 國分 真佐代 鈴鹿医療科学大学, 看護学部, 教授 (80289876) ; 大林 陽子 三重大学, 医学系研究科, 准教授 (70551224) ; 児玉 豊彦 産業医科大学, 産業保健学部, 講師 (10549166) ; 盆野 元紀 独立行政法人国立病院機構三重中央医療センター(臨床研究部), その他部局等, 研究員(移行) (30416200) ; 白水 雅子 九州大学, 大学病院, 学術研究員 (30735212) ; 新小田 幸一 広島大学, 医系科学研究科(保), 名誉教授 (70335644) ; 平山 雅浩 三重大学, 医学系研究科, 教授 (90293795)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 成育環境 / NICU環境 / 明暗調整 / Brazelton分類 / State / 早産児 / 表情認識 / 睡眠状態自動判別手法

研究実績の概要

NICU入院中の早産児に対して、子どもに優しい成育環境基準化（照度、音など同調因子）を目指し、Step1(環境調査)三重県の周産期５施設での環境実態調査を実施しAAP（米国小児科学会）の推奨基準との比較、騒音の性状の分析とその抑制効果を予想した。AAPの基準値を10dB程超過していること、アラーム音の特定を行い、全てのアラームを排除したとしても深夜の静かな時間帯で1.5dB程度の騒音低減効果しか得られないこと、クベースの遮音効果は高音域で20dBほど期待できること、内部動作音も含めて低音域の低減が難しいこと等が分かった。
Step2（昼夜の明暗調整による児の状態変化)では、夜帯で有意に心拍数・activityは増加、SpO2は低下した。授乳経過時間と昼夜で二元配置分散分析の結果、 授乳経過時間における呼吸数とactivityでは主効果が見られ、有意に変動を示した。入眠行動の推移では、授乳から入眠に至るstate 判定と生理的特徴は、開始30分前では覚醒（state3～6）が多く、授乳10分後から20分後を境に睡眠（state1～2）の割合が、授乳経過時間とともに徐々に増加を認めた。睡眠を妨げないケアのあり方を考える必要性が示唆された。Step3（画像分析）で、新生児の全身が撮影されている動画像からオプティカルフローを抽出し、１分ごとに活動量のヒストグラムを作成した。１分単位で人間が付与したBrazeltonの6段階のState情報を用いて学習させたサポートベクターマシン分類器により、MacroF1値として63%の分類精度が得られた。動画中の新生児の表情を読み取る睡眠状態自動判別手法を試作した。データの質・量の向上により精度向上と、人の観察力強化学習が今後の課題であるが、これらの成果を14件報告した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 新生児集中治療室の環境推奨基準から見た音・光環境の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小西澄代、新小田春美、内山貴文、松本あさみ、中谷三佳、大林陽子、國分真佐代
  • 雑誌名: 三重看護学誌 巻: 1 ページ: 41-50
  • 査読あり
• [学会発表] NICUにおける低出生体重児の環境基準の検討と、明暗調整による入眠行動にもたらす影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 新小田春美, 松本あさみ, 野呂雄一, 児玉豊彦, 國分真佐代, 新小田幸一, 中谷三佳
  • 学会等名: 第41回日本睡眠学会定期学術集会
• [学会発表] 三重県内のNICU入院児の環境ストレスに対する医療職の認識調査 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中谷三佳，新小田春美，盆野元紀，國分真佐代，大林陽子，松本あさみ，小西澄代，栗本敦子，西由紀子，中北晶美，伊藤江津枝，谷村晋
  • 学会等名: 第27回三重県胎児・新生児研究会
• [学会発表] 三重県内のNICUの音・光環境の実態調査 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小西澄代, 新小田春美, 盆野元紀, 野呂雄一, 國分真佐代, 若林哲史, 大林陽子, 新小田幸一, 児玉豊彦, 松本あさみ, 西由紀子, 栗本淳子, 中谷三佳, 近藤桃子, 内山貴文, 澤田博文, 大橋啓之, 平山雅浩
  • 学会等名: 第27回三重県胎児・新生児研究会
• [学会発表] 騒音レベル抑制によるNICU内の音環境改善効果の試算 (2019)
  • 著者名/発表者名: 野呂雄一, 内山貴文, 新小田春美, 小西澄代, 國分眞佐代, 若林哲史, 盆野元紀, 大林陽子, 新小田幸一, 児玉豊彦, 松本あさみ, 中谷三佳, 西由紀子, 池田智明, 平山雅浩
  • 学会等名: 第27回三重県胎児・新生児研究会
• [学会発表] NICU内の音環境改善を目的にした情報端末機の活用について (2019)
  • 著者名/発表者名: 内山貴文, 大藤裕一, 野呂雄一, 新小田春美, 小西澄代, 西由紀子
  • 学会等名: 第27回三重県胎児・新生児研究会
• [学会発表] 表情認識に基づく動画像中の新生児睡眠覚醒状態自動分類 (2019)
  • 著者名/発表者名: 向井洋平, 盛田健人, 若林哲史, 新小田春美, 松本あさみ, 野口ゆかり,白水雅子
  • 学会等名: 第22回画像の認識・理解シンポジウム
• [学会発表] NICUの音環境の改善に関する文献検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小西澄代, 國分真佐代, 新小田春美
  • 学会等名: 第18回日本ウーマンズヘルス学会
• [学会発表] 保育器における覆布の遮音・減音効果の調査 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大藤裕一, 内山貴文, 野呂雄一, 小西澄代, 新小田春美
  • 学会等名: 第34回三重母性衛生学会
• [学会発表] 色相音計アプリの開発とNICUにおける活用提案 (2019)
  • 著者名/発表者名: 内山貴文, 野呂雄一, 大藤裕一, 新小田春美, 小西澄代, 西由紀子
  • 学会等名: 令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
• [学会発表] 三重県内NICUにおける音環境調査 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤裕一, 内山貴文, 野呂雄一, 西由紀子, 小西澄代, 大林陽子, 新小田春美
  • 学会等名: 令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
• [学会発表] 表情認識に基づく動画像中の新生児睡眠覚醒状態自動分類 (2019)
  • 著者名/発表者名: 向井洋平, 盛田健人, 若林哲史, 新小田春美, 松本あさみ, 野口ゆかり, 白水雅子
  • 学会等名: 令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会（名古屋）
• [学会発表] 三重県内NICUにおける音環境調査 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大藤裕一, 内山貴文, 野呂雄一, 西由紀子, 小西澄代, 大林陽子,
  • 学会等名: 第34回三重母性衛生学会総会・学術集会ならびに第22回三重県周産期医療従事者研修事業
• [学会発表] Automatic Classification of Neonatal Sleep-Wake States Based on Facial Video Analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Yohei Mukai, Kento Morita, Nobu C Shiai, Tetsushi Wakabayashi, Harumi Shinkoda, Asami Matsumoto, Yukari Noguchi and Masako Shiramizu
  • 学会等名: 4th International Conference on Information Technology Research （Thailand）