標準化クリニカルパスに基づく、医師行動識別センサや問診AIなどのICTを用いた医師の業務負担軽減手法に関する研究

文献情報

• 文献番号: 202303001A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 標準化クリニカルパスに基づく、医師行動識別センサや問診AIなどのICTを用いた医師の業務負担軽減手法に関する研究
• 課題番号: 21AC1002
• 研究年度: 令和5(2023)年度
• 研究代表者(所属機関): 中島 直樹(国立大学法人九州大学 大学院医学研究院 医療情報学講座)

研究分担者(所属機関)

• 中尾　浩一(済生会熊本病院)
• 岡田　美保子(一般社団法人医療データ活用基盤整備機構)
• 羽藤　慎二(独立行政法人国立病院機構四国がんセンター（臨床研究センター）　消化器外科)
• 杉田　匡聡(NTT東日本関東病院　産婦人科)
• 若田　好史(独立行政法人国立病院機構九州医療センター　医療情報管理センター)
• 井上　創造(九州工業大学大学院生命体工学研究科)
• 的場　哲哉(九州大学病院　循環器内科)
• 佐藤　寿彦(株式会社プレシジョン)
• 山下　貴範(国立大学法人　九州大学　病院　メディカル・インフォメーションセンター)
• 平田　明恵(国立大学法人九州大学　大学病院)
• 奥井　佑(九州大学　病院)
• 野原　康伸(熊本大学大学院先端科学研究部)
• 横地　常広(一般社団法人　日本臨床衛生検査技師会)
• 井口　健(大阪医科薬科大学　情報企画管理部)
• 内海　健(九州大学大学院医学研究院　保健学部門　検査技術科)
• 松本　晃太郎(久留米大学　バイオ統計センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 行政政策研究分野 政策科学総合研究（臨床研究等ＩＣＴ基盤構築・人工知能実装研究）
• 研究開始年度: 令和3(2021)年度
• 研究終了予定年度: 令和5(2023)年度
• 研究費: 23,647,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究では、医師業務負担軽減のあるべき姿を広い視野から考察すると同時に、標準型クリニカルパスシステム（ePath）、医師行動識別アプリ、問診支援システムなどのICTを用いて、データに基づいた医師の業務負担軽減の実証を行う。解析の結果で業務削減、他職種へのタスクシフト、あるいはICTへの置換をePath改定で実施する実証試験を行い、医師の業務負担軽減全体の医療への影響、つまり医療の質や安全性に関しての影響や、他職種の業務への影響（看護師の業務量、検査技師の病棟業務の拡大）について検証する。3年間で実施する本研究の最終目的は、それらの成果を合わせて、クリニカルパスを用いた医師の業務削減に関するガイドライン案もしくは提言書を策定することである。

研究方法

九州大学病院MICに設置した研究事務局（担当：山下貴範）で研究事業の進捗管理を行う。また、日本医療情報学会と日本クリニカルパス学会の合同委員会が継続的に月に3～4回開催しているePath会議で毎回進捗を報告し、各学会との連携を取る。
WGとして以下の7つを構築する。括弧内はリーダである。
WG1（中島直樹）：倫理対応、全体の進捗管理
WG2（的場哲哉）：医師行動識別アプリ対応
WG3（佐藤寿彦）：問診AI対応
WG4（的場哲哉）：研究用ePath開発対応
WG5（横地常広）：検査技師業務拡大対応
WG6（若田好史）：解析対応
WG7（岡田美保子）：提言・ガイドライン策定対応
各WGは、R5年度年度に以下を行う。
WG1：月2回事務局会議を開催し、各WGの進捗管理を行う。また、全体会議やシンポジウムなどの企画を行う。
WG2：医師が行動識別センサを活用し、データ収集するための管理をする。
WG3：医師や看護師などのヒアリングに基づき、AI問診システムの運用を行い、さらに患者用の説明動画を作成し、アンケート調査などを行う。
WG4：2023年6月に循環器科3病院で、循環器領域パス（経皮的冠動脈形成術（PCI）パス、経皮的心筋焼灼術（アブレーション）パスを改定し、呼吸器外科3病院で胸腔鏡下肺切除術（VATS）パスの改定を行い、症例を蓄積する。また、循環器科3病院で急性心筋梗塞（AMI）パスを新規に導入し、症例を蓄積する。
WG5：済生会熊本病院で臨床検査技師が行動識別センサを活用し、データ取得を行う。さらに、臨床検査技師が病棟で業務を行うことによる効果を調査する。
WG6：PCIパス、アブレーションパスおよびVATSパスの可視化/解析を実施し、パス改定案を策定する。
WG7：本研究成果を取り纏め、諸外国でのタスクシフトに関する情報も含め、提言およびガイドライン案を策定する。

結果と考察

令和5年度は、データ解析に基づく医師の業務負担軽減を実現したePath改定を6月に行い、問診AIや説明動画システムの導入、臨床検査技師の病棟配置を部分的に行い、蓄積した症例を解析した。ePath改定前後の比較で、医師の業務削減は充分に実証できた一方で、医療の質の指標の悪化はほぼ見られなかった。また、医師の業務をタスクシフトする受け皿として臨床検査技師を病棟配置したところ、医師の業務負担軽減のみならず、インシデントレポート解析で良好な結果が見られた。これらは健康医療の改善サイクルであるLearning Health System（LHS）の手法とみなされ、これを用いることにより継続的な改善が期待される。

結論

令和5年度の成果により、本研究の目的である、継続的な医師の業務負担軽減の手法を確立することができた。また、臨床検査技師の病棟配置の効果が検証できた。令和6年3月末にこれらの結果を「標準化クリニカルパスに基づいた医師の業務負担軽減に関する提言」として取り纏めた。

公開日・更新日

• 公開日: 2024-07-17
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 202303001B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 標準化クリニカルパスに基づく、医師行動識別センサや問診AIなどのICTを用いた医師の業務負担軽減手法に関する研究
• 課題番号: 21AC1002
• 研究年度: 令和5(2023)年度
• 研究代表者(所属機関): 中島 直樹(国立大学法人九州大学 大学院医学研究院 医療情報学講座)

研究分担者(所属機関)

• 中尾　浩一(済生会熊本病院)
• 岡田　美保子(一般社団法人医療データ活用基盤整備機構)
• 羽藤　慎二(独立行政法人国立病院機構四国がんセンター（臨床研究センター）　消化器外科)
• 杉田　匡聡(NTT東日本関東病院　産婦人科)
• 若田　好史(独立行政法人国立病院機構九州医療センター　医療情報管理センター)
• 井上　創造(九州工業大学大学院生命体工学研究科)
• 的場　哲哉(九州大学病院　循環器内科)
• 佐藤　寿彦(株式会社プレシジョン)
• 山下　貴範(国立大学法人　九州大学　病院　メディカル・インフォメーションセンター)
• 平田　明恵(国立大学法人九州大学　大学病院)
• 奥井　佑(九州大学　病院)
• 野原　康伸(熊本大学大学院先端科学研究部)
• 横地　常広(一般社団法人　日本臨床衛生検査技師会)
• 井口　健(大阪医科薬科大学　情報企画管理部)
• 内海　健(九州大学大学院医学研究院　保健学部門　検査技術科)
• 松本　晃太郎(久留米大学　バイオ統計センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 行政政策研究分野 政策科学総合研究（臨床研究等ＩＣＴ基盤構築・人工知能実装研究）
• 研究開始年度: 令和3(2021)年度
• 研究終了予定年度: 令和5(2023)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

　本研究では、医師業務負担軽減のあるべき姿を広い視野から考察すると同時に、標準型クリニカルパスシステム（ePath）、医師行動識別アプリ、問診支援システムなどのICTを用いて、データに基づいた医師の業務負担軽減の実証を行う。解析の結果で業務削減、他職種へのタスクシフト、あるいはICTへの置換をePath改定で実施する実証試験を行い、医師の業務負担軽減全体の医療への影響、つまり医療の質や安全性に関しての影響や、他職種の業務への影響（看護師の業務量、検査技師の病棟業務の拡大）について検証する。3年間で実施する本研究の最終目的は、それらの成果を合わせて、クリニカルパスを用いた医師の業務削減に関するガイドライン案もしくは提言書を策定することである。

研究方法

九州大学病院MICに設置した研究事務局（担当：山下貴範）で研究事業の進捗管理を行う。また、日本医療情報学会と日本クリニカルパス学会の合同委員会が継続的に月に3～4回開催しているePath会議で毎回進捗を報告し、各学会との連携を取る。
WGとして以下の7つを構築する。括弧内はリーダである。
WG1（中島直樹）：倫理対応、全体の進捗管理
・介入研究の倫理審査委員会に申請する。月2回事務局会議を開催し、各WGの進捗管理を行う。また、全体会議やシンポジウムなどの企画を行う。
WG2（的場哲哉）：医師行動識別アプリ対応
・医師行動識別アプリの臨床の場への導入について検証する。データ取得を行うため、環境の構築や試行的運用の準備を進めデータ収集する。
WG3（佐藤寿彦）：問診AI対応
・問診支援システムの臨床の場への導入について検証する。医師や看護師などのヒアリングに基づき、AI問診システム、患者用の説明動画を作成する。AI問診システムの運用を行い、アンケート調査などを行う。
WG4（的場哲哉）：研究用ePath開発対応
・循環器領域・肺がん手術の本研究用のePathパスを4病院で整備する。3病院で、循環器領域パス（PCIパス、アブレーションパス、AMIパス）を、3病院でVATSパスの運用を行い症例を蓄積する。2023年6月にパスの改定を行い、症例を蓄積する。また、循環器科3病院で急性心筋梗塞（AMI）パスを新規に導入し、症例を蓄積する。
WG5（横地常広）：臨床検査技師業務拡大対応
・臨床検査関連業務の解析を行い、臨床検査技師へタスクシフト可能な範囲を見出す。臨床検査技師が行動識別センサを活用し、データ取得を行う。さらに、臨床検査技師が病棟で業務を行うことによる効果を明らかにするため、医師や看護師にアンケートを実施し効果を調査する。
WG6（若田好史）：解析対応
・ePathのデータから、医師業務削減の解析手法を確立する。PCIパス、アブレーションパスおよびVATSパスの可視化/解析を実施し、パス改定案を策定する。
WG7（岡田美保子）：提言・ガイドライン策定対応
・国内外の事例を含む調査により、医師業務改善のあり方に関して議論を進めガイドライン策定の準備を進める。 諸外国でのタスクシフトに関する情報を基にガイドライン案の第一版を策定する。第一版に解析結果を踏まえ、ブラッシュアップする。本研究成果を取り纏め、諸外国でのタスクシフトに関する情報も含め、提言およびガイドライン案を策定する。

結果と考察

令和6年3月までに研究対象の4つのePathを用いた症例、2,283名（パス改定前790名、改定後1,492名）のパスデータを含む患者データを収集し、解析した。ePath改定前後の比較で、医師の業務削減は充分に実証できた一方で、医療の質の指標の悪化はほぼ見られなかった。また、臨床検査技師の病棟配置実証研究の解析では、医師の業務負担軽減のみならず、インシデントレポート解析で良好な結果が見られた。さらには、令和5年度のパス改定以降のデータに基づいて、再び医師業務削減候補項目の抽出を行うことができた。これらは健康医療の改善サイクルであるLearning Health System（LHS）の手法であり、これにより改善を継続的に実施できることが確認された。

結論

本研究の目的である、医療の質を落とさずに継続的に医師の業務負担軽減を行う手法を確立することができた。また、臨床検査技師の病棟配置の効果が検証できた。令和6年3月末にこれらの結果を「標準化クリニカルパスに基づいた医師の業務負担軽減に関する提言」として取り纏めた。

公開日・更新日

• 公開日: 2024-07-17
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 202303001C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: XGBoostで解析、SHAPで解釈をする手法を用いて、業務量削減の対象となる因子の抽出方法を構築した。機械学習による網羅的解析では3つの目的変数に対して予測を行い、変数重要度を算出した。重要度の低い因子の抽出では上記で算出した変数重要度をもとに削減候補項目を抽出した。さらに、保守的に解釈するため3つの目的変数全てで変数重要度が低いものを削減候補とした。抽出された削減候補項目に「時間」、「頻度」、「欠測割合」で重みづけをし、削減効果を期待値が大きいものを優先的に削減候補として提示した。
• 臨床的観点からの成果: データを用いて削減候補対象因子の抽出とパス改定を実施した。VATSパス、PCIパス、アブレーションパスについてXGBoost＋SHAPの解析を実施し、すべての説明変数に対する重要度が0である因子を抽出し削減候補とした。さらに、各因子の所要時間による重みづけを実施し、上記のパスについて、アウトカム項目を削除もしくは測定実施回数を減らすパス改定を実施した。施設間比較からのパス改定を実施した。本解析系を利用した業務削減以外に施設間比較による設定日数短縮を実施した。
• ガイドライン等の開発: 医師や看護師など医療者の業務量削減を推進するガイドラインを作成した。クリニカルパスやAI・ICTによる業務削減、医師の働き方改革の実際を記述した。さらに、そのガイドラインには臨床検査技師が医師からのタスクシフトによって活躍の場を拡大できることも記述した。今後、日本医療情報学会や日本クリニカルパス学会、日本臨床衛生検査技師会3団体連名でのガイドラインとして承認を得て、普及され様々な医療機関で活用できるよう進めている。
• その他行政的観点からの成果: 医師や看護師など医療者の業務量削減を推進する提言書を作成した。クリニカルパス導入による業務改善やクリニカルパスの施設間比較による業務改善、データ視覚化・解析に基づいたタスク削減、働き方改革へのラーニングヘルスシステムの考え方の導入、患者説明資料やデジタル化問診、音声認識、RPA (Robotic Process Automation)などのAI・ICTによる業務削減、削減すべきでないと判断された医師業務のうち、法的に許容される範囲のものを代替するなどのタスクシフトの考え方を記述した。
• その他のインパクト: 第41回医療情報学連合学会・第22回日本医療情報学会学術大会（2021年11月18日）、第21回日本クリニカルパス学会学術集会（2021年11月27日）、第42回医療情報学連合学会・第23回日本医療情報学会学術大会（2022年11月20日）、第22回日本クリニカルパス学会学術集会（2022年11月11日）、第43回医療情報学連合学会・第24回日本医療情報学会学術大会（2023年11月24日）、第23回日本クリニカルパス学会学術集会（2023年11月11日）、のシンポジウムを開催した。

発表件数

• 原著論文（和文）: 0件
• 原著論文（英文等）: 2件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 0件
• 学会発表(国際学会等): 0件
• その他成果(特許の出願): 0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Takanori Yamashita, Yoshifumi Wakata, Hideki Nakaguma et al; Machine learning for classification of postoperative patient status using standardized medical data; Computer Methods and Programs in Biomedicine , 214 (2022); https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2021.106583
• 原著論文2: Garcia C, Inoue S; Relabeling for Indoor Localization Using Stationary Beacons in Nursing Care Facilities. ; Sensors 2024 , 24 , 319- (2024); https://doi.org/10.3390/s24020319

公開日・更新日

• 公開日: 2024-07-17
• 更新日: -

収支報告書

• 文献番号: 202303001Z