ウェアラブルデバイスによる多角的行動分析を用いた看護業務の遠隔指導

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K10204
• 研究機関: 高知工科大学
• 研究代表者: 敷田 幹文 高知工科大学, 情報学群, 教授 (80272996)
• 研究分担者: 山脇 京子 高知大学, 教育研究部医療学系看護学部門, 教授 (10516165) ; 吉村 澄佳 高知大学, 教育研究部医療学系看護学部門, 講師 (30533096) ; 齋藤 美和 高知大学, 教育研究部医療学系看護学部門, 講師 (50403902) ; 八木 邦公 富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (30293343)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 臨床スキル / 聴診 / 身体診察 / ウェアラブルデバイス / 感圧センサー

研究実績の概要

本研究は，複数のウェアラブルデバイスを用いた行動分析を行うことによって，指導者の付添いがなくても質の高い看護が可能になる遠隔指導システムの構築を目的とする．看護実践では患者に共感しながら傾聴するコミュニケーションが重要であるが，現場では多様な状況・姿勢があり，手の動きなど，非言語の小さな動作が患者に影響することもある．そのため，実習現場で複数実習生の行動を指導者が離れた部屋から確認するのは困難で，さらに指示を伝えることもできなかった．本研究では，各種ウェアラブルデバイスを用い，実習生の多角的なデータ収集で行動を分析する．また，行動の特徴を熟達者と比較し，差異を実習生目線の映像と共に遠隔指導者に伝達することで，複数実習生の行動を把握しやすくし，結果を通知することも可能なシステムを構築する．
2020年度は，医師や看護師に必要なスキルの1つである聴診に関して，センサーを用いたデータ収集と得られたデータの特徴抽出を行った．また，コロナ禍で実験をリモート実施するための環境を構築した．即ち，実験システムの開発者・操作者は現地にいないが，被験者の状況を遠隔モニターし，遠隔から操作することを可能にした．その際に，データは匿名化されたセンサーデータだけをインターネット経由で伝送し，またそのファイル送信には暗号化された通信を使用するようにした．
2020年度に行った実験は，本課題の研究者自身による模範聴診でセンサーデータを収集し，得られたデータを分析した．センサーとしては，聴診器の膜型とベル型の両方に感圧センサーを取り付け，また3軸加速度センサーも使用した．それらのデータを分析した結果，個々の聴診の間隔，力の安定度，加減圧速度などに特徴が現れることがわかった．この成果の一部は，国際会議で報告済みである．

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

COVID-19 パンデミックの影響により，対面での評価実験が実現できなかった．しかし，その間にデータ収集機器を改良して再構築し，研究期間の前半に使用した機器よりも小型で取り扱い易い機器を作成できた．小型であるために行動自体への影響も小さく，またリモート環境による遠隔操作でも実験を行えるように設計したため，翌年度は評価実験が可能であると考えている．

今後の研究の推進方策

前年度に実施した聴診演習に関して，COVID-19 感染対策を考慮した形式で評価実験を行い，提案方式の有用性を検証する．そのため，前年度に開発した機材を更に改良した装置を用い，聴診に熟達した医師と学習者を被験者として，聴診シミュレーターおよび模擬患者に対して行った聴診のデータを用いる．これにより，客観的データに基づいて臨床スキルの演習を支援する本研究の有効性を検証する．

次年度使用額が生じた理由

2020年度に計画していた後半の評価実験を次年度に遅らせたため，実験にかかる費用と研究の最終成果発表に関する支出が次年度となった．

研究成果

• [雑誌論文] High prevalence of fragmented QRS on electrocardiography in Japanese subjects with diabetes irrespective of metabolic syndrome (2021)
  • 著者名/発表者名: Yagi Kunimasa, Nagata Yoshiki, Yamagami Takashi, Kamigishi Miki, Yokoyama Maki Nakagawa, Shikata Masataka, Enkaku Asako, Nishida Akiko Takikawa, Honoki Hisae, Fujisaka Shiho, Chujo Daisuke, Origasa Hideki, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 12 ページ: 1680-1688
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-123784/v1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diastolic Cardiac Function Improvement by Liraglutide Is Mainly Body Weight Reduction Dependent but Independently Contributes to B-Type Natriuretic Peptide Reduction in Patients with Type 2 Diabetes with Preserved Ejection Fraction (2021)
  • 著者名/発表者名: Yagi Kunimasa, Imamura Teruhiko, Tada Hayato, Chujo Daisuke, Liu Jianhui, Shima Yuuki, Ohbatake Azusa, Miyamoto Yukiko, Okazaki Satoko, Ito Naoko, Nakano Kaoru, Shikata Masataka, Enkaku Asako, Takikawa Akiko, Honoki Hisae, Fujisaka Shiho, Origasa Hideki, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Research 巻: 2021 ページ: 8838026
  • DOI: 10.1155/2021/8838026
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Type 1 diabetes woman with repeated miscarriages successfully gave birth after introducing an insulin pump with a predictive low glucose suspend feature (2021)
  • 著者名/発表者名: Honoki Hisae, Yagi Kunimasa, Tsuda Sayaka, Wada Tsutomu, Enkaku Asako, Nakagawa-Yokoyama Maki, Kamigishi Miki, Shikata Masataka, Takikawa-Nishiday Akiko, Fujisaka Shiho, Chujo Daisuke, Sasaoka Toshiyasu, Nakashima Akitoshi, Saito Shigeru, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: Diabetology International 巻: 12 ページ: 324-329
  • DOI: 10.1007/s13340-020-00489-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 商業イベントでの仮設店舗における大量物品販売業務の効率化方式 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中 真咲, 敷田 幹文
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 62 ページ: 225-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation and characterization of a Meflin-CreERT2 transgenic line for lineage tracing in white adipose tissue (2021)
  • 著者名/発表者名: Kuwano Takahide, Izumi Hironori, Aslam Muhammad Rahil, Igarashi Yoshiko, Bilal Muhammad, Nishimura Ayumi, Watanabe Yoshiyuki, Nawaz Allah, Kado Tomonobu, Ikuta Koichi, Yamamoto Seiji, Sasahara Masakiyo, Fujisaka Shiho, Yagi Kunimasa, Mori Hisashi, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 ページ: e0248267
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0248267
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Astaxanthin stimulates mitochondrial biogenesis in insulin resistant muscle via activation of AMPK pathway (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishida Yasuhiro, Nawaz Allah, Kado Tomonobu, Takikawa Akiko, Igarashi Yoshiko, Onogi Yasuhiro, Wada Tsutomu, Sasaoka Toshiyasu, Yamamoto Seiji, Sasahara Masakiyo, Imura Johji, Tokuyama Kumpei, Usui Isao, Nakagawa Takashi, Fujisaka Shiho, Kunimasa Yagi, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle 巻: 11 ページ: 241-258
  • DOI: 10.1002/jcsm.12530
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bofutsushosan improves gut barrier function with a bloom of Akkermansia muciniphila and improves glucose metabolism in mice with diet-induced obesity (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujisaka Shiho, Usui Isao, Nawaz Allah, Igarashi Yoshiko, Okabe Keisuke, Furusawa Yukihiro, Watanabe Shiro, Yamamoto Seiji, Sasahara Masakiyo, Watanabe Yoshiyuki, Nagai Yoshinori, Yagi Kunimasa, Nakagawa Takashi, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: **-**
  • DOI: 10.1038/s41598-020-62506-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Family history of diabetes in both parents is strongly associated with impaired residual β-cell function in Japanese type 2 diabetes patients (2020)
  • 著者名/発表者名: Iwata Minoru, Kamura Yutaka, Honoki Hisae, Kobayashi Kaori, Ishiki Manabu, Yagi Kunimasa, Fukushima Yasuo, Takano Atsuko, Kato Hiromi, Murakami Shihou, Higuchi Kiyohiro, Kobashi Chikaaki, Fukuda Kazuhito, Koshimizu Yukiko, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 11 ページ: 564-572
  • DOI: 10.1111/jdi.13176
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] One Single Nucleotide Polymorphism of the TRPM2 Channel Gene Identified as a Risk Factor in Bipolar Disorder Associates With Autism Spectrum Disorder in a Japanese Population (2020)
  • 著者名/発表者名: Mahmuda Naila Al, Yokoyama Shigeru, Munesue Toshio, Hayashi Kenshi, Yagi Kunimasa, Tsuji Chiharu, Higashida Haruhiro
  • 雑誌名: Diseases 巻: 8 ページ: 4-4
  • DOI: 10.3390/diseases8010004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distinct Phenotypes of Islet Antigen-Specific CD4+ T Cells Among the 3 Subtypes of Type 1 Diabetes (2020)
  • 著者名/発表者名: Chujo Daisuke, Kawabe Akitsu, Matsushita Maya, Takahashi Nobuyuki, Tsutsumi Chiharu, Haseda Fumitaka, Imagawa Akihisa, Hanafusa Toshiaki, Ueki Kohjiro, Kajio Hiroshi, Yagi Kunimasa, Tobe Kazuyuki, Shimoda Masayuki
  • 雑誌名: The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 巻: 105 ページ: 3141-3151
  • DOI: 10.1210/clinem/dgaa447
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-programmed death ligand 1 therapy-induced type 1 diabetes presenting with multiple islet-related autoantibodies (2020)
  • 著者名/発表者名: Honoki Hisae, Yagi Kunimasa, Kambara Kenta, Chujo Daisuke, Shikata Masataka, Enkaku Asako, Takikawa-Nishida Akiko, Liu Jianhui, Fujisaka Shiho, Tobe Kazuyuki
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 11 ページ: 253-254
  • DOI: 10.1111/jdi.13099
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ビデオ会議のアウェアネス (2020)
  • 著者名/発表者名: 敷田 幹文
  • 学会等名: 情報処理学会 マルチメディア，分散，協調とモバイルシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Development of a Web Service to Support the Community Oriented Approaches for Comprehensive Healthcare in Emergency Situations (2020)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Takada, Yurika Takeuchi, Mari Kinoshita, Mikifumi Shikida
  • 学会等名: The 15th International Joint Symposium on Artificial Intelligence and Natural Language Processing (iSAI-NLP 2020)
  • 国際学会
• [学会発表] Feature Extraction with SHAP Value Analysis for Student Performance Evaluation in Remote Collaboration (2020)
  • 著者名/発表者名: Mako Komatsu, Chihiro Takada, Chihiro Neshi, Teruhiko Unoki, Mikifumi Shikida
  • 学会等名: The 15th International Joint Symposium on Artificial Intelligence and Natural Language Processing (iSAI-NLP 2020)
  • 国際学会
• [学会発表] A proposal of evaluation method using a pressure sensor for supporting auscultation training (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kodera, Kunimasa Yagi, Mikifumi Shikida
  • 学会等名: The 15th International Joint Symposium on Artificial Intelligence and Natural Language Processing (iSAI-NLP 2020)
  • 国際学会
• [学会発表] Preliminary Evaluation of Information Sharing in COACHES (2020)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Takada, Yurika Takeuchi, Mari Kinoshita, Mikifumi Shikida
  • 学会等名: The 5th International Conference on Information Technology in Disaster Risk Reduction
  • 国際学会
• [学会発表] ビデオ会議ツールのトラフィック制御傾向とネットワーク要件の調査 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤原 晴, 敷田 幹文
  • 学会等名: 情報処理学会 研究報告インターネットと運用技術 2020-IOT-51
• [学会発表] 教育講演:足病変 (2020)
  • 著者名/発表者名: 八木邦公
  • 学会等名: 第54回糖尿病学の進歩
  • 招待講演
• [学会発表] 教育講演:心不全 (2020)
  • 著者名/発表者名: 八木邦公
  • 学会等名: 第35回日本糖尿病合併症学会
  • 招待講演