• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実施状況報告書

ディープラーニングを活用したインビジブルな看護技術の「熟練知」評価指標の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22774
研究機関大阪府立大学

研究代表者

真嶋 由貴恵  大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 教授 (70285360)

研究分担者 松田 健  長崎県立大学, 情報システム学部, 准教授 (40591178)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワードディープラーニング / 静脈穿刺技術 / 熟練度評価 / 暗黙知
研究実績の概要

本研究の目的は,インビジブルな看護技術の「熟練知」を評価する指標を開発し,具体的な数値として得点化できるシステムを開発することである. 看護職は常に「自分自身の技能熟練度を知りたい」と考えている.この点に着目し,これまで具体的に得点化評価が困難(インビジブル)な看護技術の「熟練度合」を看護者の「心・技・体」と看護技術対象者(患者)の「心」「体」の5つの側面(認知的,技能的,情動的も含まれる)のデータを総合的に分析したうえで看護師の「熟練知」として定義し,構造化して客観的に評価する.本研究では,精度高く自動判別を行うために人工知能(AI)のディープラーニングを用いて「熟練知」を自動判別することを試みる点で新しい.この研究成果は,Society5.0の時代にIoTが医療分野に浸透した際,各センサ値からいち早く看護職の能力が可視化され,未来のあるべき姿を考える上での貴重な資料となる.
看護師の「熟練知」評価指標を開発するために,「熟練度合」のデータ収集,「熟練知」の構造化と得点化の3段階に分けて研究を行う.対象技術は最も看護職への評価を左右する「静脈穿刺技術(採血)」とし,看護学生及び看護職を対象に行う.
今年度は「熟練度合」のデータ収集と分析を行った.具体的には,看護師の技術の熟練度合を測るために,技術実施時に発生するインビジブルなデータを分析した.客観的データとして脳波,脳血流量,視線,手指の圧力,血管モデルの血管選択状況などである.その結果,熟練度合を示す指標としては,血管選択時の視線の動きと血管穿刺時の皮膚進展圧力が有用であることが示唆された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

看護師の「熟練知」評価指標を開発するために,「熟練度合」のデータ収集,「熟練知」の構造化と得点化の3段階に分けて研究を行う.対象技術は最も看護職への評価を左右する「静脈穿刺技術(採血)」とし,看護学生及び看護職を対象に以下のスケジュールで行う.今年度は①のデータ分析と構造化,②重要な指標の選定を行った.
① 熟練度合を測るデータ収集:技術実施時に発生するインビジブルな個人の「心・技・体」データを収集する.客観的データとして「心」の部分は脳波,脳血流量,心拍,視線,発話など,「技」の部分は圧力,加速度,筋電,「体」の部分は全身運動や四肢動作,患者側の血管の状況などを計測する.(2019)
② 熟練知の構造化:収集したデータをデータマイニングで分析し,構造化する.自動化するためにディープラーニングで用いる入力データは「静脈穿刺の困難さ(血管の太さ,深さ,可動性)」,出力データは「静脈穿刺の成功率」とし,「熟練知」判定の精度を検証する.(2019後半~2020前半)
③熟練知の得点化:総合的な熟練度合,熟練知を得点として表示できるようにする.評価項目は「手順」,「血管の選定」,「手技の正しさ」, 「患者への配慮」,「動作・身のこなしの美しさ」,「段取りのよさ」等とし,評価実験を行う.(2020後半)

今後の研究の推進方策

看護師の「熟練知」評価指標を開発するために,「熟練度合」のデータ収集,「熟練知」の構造化と得点化の3段階に分けて研究を行う.対象技術は最も看護職への評価を左右する「静脈穿刺技術(採血)」とし,看護学生及び看護職を対象に以下のスケジュールで行う
昨年度は最も看護職への評価を左右する「静脈穿刺技術(採血)」を対象として「熟練度合」に関するデータ収集と分析を行った.具体的には,技術実施時に発生するインビジブルなデータである脳波,脳血流量,視線,手指の圧力,血管モデルの血管選択状況などである.
分析した結果,熟練度合を示す指標としては,「静脈穿刺の困難さ(血管の太さ,深さ,可動性)」における,血管選択時の視線の動きと血管穿刺時の皮膚進展圧力が有用であることが示唆された.その結果に基づいて,看護学生のデータを収集した.今後はそれらデータをもとに構造化,自動化を行う予定である.まずディープラーニングで用いる入力データは「静脈穿刺の困難さ(血管の太さ,深さ,可動性)」,出力データは「静脈穿刺の成功率」とし,「熟練知」判定の精度を検証し,熟練知の得点化(総合的な熟練度合,熟練知を得点として表示できるようにする)を行う.評価項目として「手順」,「血管の選定」,「手技の正しさ」, 「患者への配慮」,「動作・身のこなしの美しさ」,「段取りのよさ」等を設定し,評価実験を行う.

次年度使用額が生じた理由

静脈可視化機器の購入予定であったが,現状の市販機器では看護師の不慣れから確かな静脈同定には至らないと判断した.静脈選択については,対象者個人の血管特徴を触覚等で感知していることから,その正確さの判断を行う機器の選択が必要となったため,機器開発も含め検討を行う予定である.

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis of Gaze Trajectory and Skin Extension Pressure Data in Blood Collection Technology2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Mihara, Takeshi Matsuda, Yukie Majima, Seiko Masuda, Masanori Akiyoshi, Kenji Adachi, Naoki Taira
    • 雑誌名

      HEALTHINF

      巻: 5 ページ: 687-692

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in Brain Activity of Skilled and Novice Nurses during Blood Collection2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Taira, Yukie Majima, Seiko Masuda, Tsuneo Kawano, Masanori Akiyoshi, Kenji Adachi, Kazuma Mihara, Ryoma Namba
    • 雑誌名

      HEALTHINF

      巻: 5 ページ: 699-704

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 段差乗り越え時における車いす介助技術の分析と評価指標の設定-学習支援システムの開発に向けて-2020

    • 著者名/発表者名
      崎山琴音,真嶋由貴恵,桝田聖子
    • 雑誌名

      教育システム情報学会 2019年度学生研究発表会(コロナ禍で中止)

      巻: 無 ページ: 125-126

  • [雑誌論文] 採血技術におけるセレンディピティ同定方法の検討 ー脳血流量を活用してー2020

    • 著者名/発表者名
      難波亮磨,平直幹,真嶋由貴恵,桝田聖子
    • 雑誌名

      JSiSE Reserch Report

      巻: Vol37 No.7 ページ: 23-30

  • [雑誌論文] 採血技術における視線軌跡及び皮膚進展圧力データに関する分析ー手順の自動評価に向けてー2020

    • 著者名/発表者名
      三原和馬,真嶋由貴恵, 松田健
    • 雑誌名

      JSiSE Reserch Report

      巻: Vol37 No.7 ページ: 31-38

  • [雑誌論文] 採血技術教育における経験学習促進システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      安達健二,真嶋由貴恵,桝田聖子
    • 雑誌名

      JSiSE Reserch Report

      巻: Vol37 No.7 ページ: 39-46

  • [雑誌論文] DVA動体視力の優劣を規定する眼球運動の特徴(DVA動体視力の規定要因)2019

    • 著者名/発表者名
      吉井泉,真嶋由貴恵,川端悠
    • 雑誌名

      トレーニング科学

      巻: Vol.30(4) ページ: 253-261

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 採血技術実施時の脳の活動に関する一考察-脳血流量からの視点2019

    • 著者名/発表者名
      玉井臣人,真嶋由貴惠,川野常夫
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 118(509) ページ: 11-15

  • [雑誌論文] Development of Augmented Reality in Learning for Nursing Skills2019

    • 著者名/発表者名
      Yukie Majima,Seiko Masuda,Takeshi Matsuda
    • 雑誌名

      Studies in Health Technology and Informatics

      巻: 264 ページ: 1720-1721

    • DOI

      10.3233/SHTI190614

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 採血技術の成否における看護師のリフレクションの分析と考察2019

    • 著者名/発表者名
      真嶋由貴恵, 桝田聖子, 前川泰子, 秋吉政徳, 松田健, 泉正夫
    • 雑誌名

      JSiSE2019 第44回全国大会講演論文集

      巻: 無 ページ: 147-148

  • [雑誌論文] 困難度が異なる血管への採血技術における看護師の熟練度に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      難波亮磨, 真嶋由貴惠, 桝田聖子, 前川泰子, 秋吉政徳, 松田健, 泉正夫
    • 雑誌名

      JSiSE2019 第44回全国大会講演論文集

      巻: 無 ページ: 269-270

  • [雑誌論文] ICTを取り入れた授業改革2019

    • 著者名/発表者名
      真嶋 由貴恵
    • 雑誌名

      医学書院 看護教育

      巻: OCT Vol.60 No.10 ページ: 0835-0845

  • [雑誌論文] Learning to create cases using ICT2019

    • 著者名/発表者名
      Kayoko Hirano,Yukie Majima,Kiyoko Tokunaga
    • 雑誌名

      Innovic ICANS2019

      巻: 無 ページ: 44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 注射技術教育における経験学習促進システムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      安達健二, 真嶋由貴恵
    • 雑誌名

      第39回医療情報学連合大会論文集

      巻: 無 ページ: 917-920

  • [学会発表] Analysis of Gaze Trajectory and Skin Extension Pressure Data in Blood Collection Technology2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Mihara, Takeshi Matsuda, Yukie Majima, Seiko Masuda, Masanori Akiyoshi, Kenji Adachi, Naoki Taira
    • 学会等名
      13th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in Brain Activity of Skilled and Novice Nurses during Blood Collection2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Taira, Yukie Majima, Seiko Masuda, Tsuneo Kawano, Masanori Akiyoshi, Kenji Adachi, Kazuma Mihara, Ryoma Namba
    • 学会等名
      13th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies
    • 国際学会
  • [学会発表] 段差乗り越え時における車いす介助技術の分析と評価指標の設定-学習支援システムの開発に向けて-2020

    • 著者名/発表者名
      崎山琴音,真嶋由貴恵,桝田聖子
    • 学会等名
      教育システム情報学会 2019年度学生研究発表会(コロナ禍で中止)
  • [学会発表] 採血技術におけるセレンディピティ同定方法の検討 ー脳血流量を活用してー2020

    • 著者名/発表者名
      難波亮磨,平直幹,真嶋由貴恵,桝田聖子
    • 学会等名
      教育システム情報学会特集論文研究会(コロナ禍で中止)
  • [学会発表] 採血技術における視線軌跡及び皮膚進展圧力データに関する分析ー手順の自動評価に向けてー2020

    • 著者名/発表者名
      三原和馬,真嶋由貴恵, 松田健
    • 学会等名
      教育システム情報学会特集論文研究会(コロナ禍で中止)
  • [学会発表] 採血技術教育における経験学習促進システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      安達健二,真嶋由貴恵,桝田聖子
    • 学会等名
      教育システム情報学会特集論文研究会(コロナ禍で中止)
  • [学会発表] 医療系講義科目におけるアクティブラーニング実践とコストパフォーマンス2019

    • 著者名/発表者名
      真嶋由貴恵
    • 学会等名
      教育システム情報学会(JSiSE) 2019年度 第1回研究会
  • [学会発表] Development of Augmented Reality in Learning for Nursing Skills2019

    • 著者名/発表者名
      Yukie Majima, Seiko Masuda, Takeshi Matsuda
    • 学会等名
      MEDINFO2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 採血技術の成否における看護師のリフレクションの分析と考察2019

    • 著者名/発表者名
      真嶋由貴恵, 桝田聖子, 前川泰子, 秋吉政徳, 松田健, 泉正夫
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] 困難度が異なる血管への採血技術における看護師の熟練度に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      難波亮磨, 真嶋由貴恵, 桝田聖子, 前川泰子, 秋吉政徳, 松田健, 泉正夫
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] Learning to create cases using ICT2019

    • 著者名/発表者名
      Kayoko Hirano,Yukie Majima, Kiyoko Tokunaga
    • 学会等名
      8th International Colloquium on Advances in Nursing Science Advances in Nursing Science(ICANS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 注射技術教育における経験学習促進システムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      安達健二, 真嶋由貴恵
    • 学会等名
      第39回医療情報学連合大会
  • [図書] ICT を用いた保健指導2020

    • 著者名/発表者名
      中村裕美子,中谷久恵,神馬征峰,戸ヶ里泰典,蔭山正子,標美奈子,真嶋由貴惠,村岡恵子,石川由美子,鈴木浩子,渡部月子,古川馨子,金子絵里乃,中山貴美子,鳩野洋子,大橋純子,藤本恵子
    • 総ページ数
      123-132
    • 出版者
      医学書院 標準保健師講座2 公衆衛生看護技術(第4版)
    • ISBN
      978-4-260-03870-6
  • [備考] 大阪府立大学 | 真嶋研究室のホームページへようこそ

    • URL

      http://www.kis.osakafu-u.ac.jp/~majima/

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi