三次元距離センサを用いた離床検出

概要

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入院患者の転倒は、発生頻度が高く、重大な障害を引き起こす危険性がある事故であるため、医療上の大きな問題として様々な研究が行われている.中でも、入院中の患者の転倒を防ぐことは、医療スタッフへの負担の大きさからも難しく、センサを用いた予防が主となっている.離床を検出するセンサは圧力センサや赤外センサ、紐センサなど様々なものが提案されているが、誤報が多く、対応する医療スタッフの疲弊を招いている.本研究では、距離画像センサを用い、誤報の少ない離床検出システムを実現した. 距離画像センサは、赤外線を用いて、撮像面からの奥行き距離を画像として取得可能な機器である.これを用いることで、デバイス等を取り付けることなく、患者の動作を取得できる.また、センサが小型であることから設置が容易であり、赤外線を用いていることから病室の明るさによらず、安定した計測が可能である.検出アルゴリズムは、距離画像を三次元点群に変換し、複数の三次元点群の位置合わせ手法であるICP(Iterative Closest Point)アルゴリズムを用いたベッドの位置・方向の検出を行う.また、動きベクトル探索による患者の動き推定を行う.これらの結果を特徴量として、機械学習により検出パラメータを最適化し、離床検出を行う.用いた実験データでは、68回の離床が行われていた.このデータの一部を用いて検出パラメータを最適化し、離床検出を行なったところ、68回中63回の離床を正しく検出し、検出漏れは5回であった.また、誤検出は24回発生した.当院脳神経外科入院病棟で用いられているセンサは誤検出が70%であるため、高い検出性能を実現できていると言える.
2014-04-25

三次元距離センサを用いた離床検出

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