情報処理学会 インタラクション 2022
IPSJ Interaction 2022

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医療的ケア児の看護にむけた映像投影によるストレス軽減手法の基礎検討
荻原弘幸†1船戸優希†1奥寛雅†1

概要：子どもの不安とストレスを軽減させる方法にはディストラクションという看護戦略がある. 近年, そのディストラクションは, 仮想現実として小児病棟に提供され始め注目を集めている. 本研究は，映像投影に基づき, より没入感の高い演出で子どものストレスを軽減させる効果的なツール開発を実現することを目的とし, 小児看護のディストラクションにおける創意工夫の理想的な手法を模索する. 今回, 基礎的な特性を評価するために，成人を対象として唾液αアミラーゼ活性を測定し, 壁面だけの 1 面投影と，壁面と床面との 2 面投影でストレス緩和効果にどの程度違いがあるのかを検証する試みについて報告する.

1. はじめに護師が患者の求める役割を果たせない葛藤[16]への働きかけ等, 多岐にわたって重要な意味をもつ. これに対し，ヘ子どもの権利に関する国連条約は, 子どもに健康と福祉ッドマウントディスプレイのように装着するタイプの映像の情報を提供することの重要性を強調している. 一方, 先

提示では装着している人間しか映像を体験できず，周囲の行研究では, 子どもは医療環境で十分にサポートされてい人間とのコミュニケーションを阻害してしまう．また，通ないことが示されている[1], [2], [3]. 子どもの不安とスト常のディスプレイを利用すると，ディスプレイの物理的なレスを軽減させる方法にはディストラクションという看護形状や枠の存在等により映像提示方法が制約される．

戦略があり[4], [5], [6], 近年, 小児病棟で患児の痛みや恐怖以上の目的を実現するために，まずは壁面と床面とに映を効果的に軽減させる仮想現実[7] や医療現場でのデジタ像を投影し，患児の没入感が増す手法について検討したもルアート[8]が注目されてきた. また, 重症心身障害児者施のを図 1 に示す．先行事例では, 水なしで海を再現した屋

設では, そこで生活している児童に向けて映像投影型エン内砂浜海の子[17]や部屋の中に仮想現実の「海」を作り出すタテイメントシステムの検討が進められている[9]. 日本でVRS-Box [18]等が挙げられる.

は病院内で投影する演出で, 患者の満足度を向上させる試みがなされており, 医師や看護師からも評価されている[10], [11].
本研究は，映像投影に基づき, より没入感の高い演出で子どものストレスを軽減させる効果的なツール開発を実現することを目的とするものである．具体的には，特に治療を継続的に必要とする長期入院の患児や日常生活で屋外の図 1 モデル人形に合わせた投影の試み活動が難しい医療的ケア児を想定し，そのような子どもた本発表では，以上の手法の基礎的な特性を評価するためちが病院や施設にいながらにして外にいるかのような体験に，壁面だけの 1 面投影と，壁面と床面との 2 面投影でスをできる投影手法の開発を目標としている．このような技

トレス緩和効果にどの程度違いがあるのかを成人を対象に術はテレイグジスタンスとして盛んに研究されており，同測定する試みについて報告する．

様の応用についてもすでに研究報告がなされている[12]．
本研究は，病院や施設の限られた空間で比較的手軽に実現

2. 研究方法できる手法の開発を目指している．

2.1 概念枠組み

本研究が投影に着目している理由は，その場にいる人間

本研究は, 1 面投影と 2 面投影を操作して視覚刺激を研究がみな同じ体験を共有でき，特に小児看護におけるディス対象者に与え, それらの各パターンで唾液を採取して測定

トラクションの創意工夫として理想的な手法と考えられるすることで, ストレス緩和効果にどの程度違いがあるのかからである．これは, 子どもが両親やきょうだいとコミュを実験的に検証していく.

ニケーションを図り, 体験を共有することで医療の介入でしたがって, 投影方法の視覚効果が及ぼすストレスへの受けるストレス[13]を緩和させることを期待する. また,影響を分析するため, 図 2 に二重盲検法および恒常法によ同年代の友人と交流する機会が少なく, 自宅で同じ環境をる心理実験の概念枠組みを示す. 独立変数は視覚刺激（1 面過ごしている医療的ケア児への課題[14]を解決できる可能投影・2 面投影）, 剰余変数は性別, 年齢, 睡眠時間, 疲労性がある. さらに, 親の発達[15]を促進する場の提供や看の有無, 体調不良の有無, 実験と似た体験の有無の 6 項目,†1 群馬大学
Gunma University© 2022 Information Processing Society of Japan242

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従 属 変 数 は 唾 液 α ア ミ ラ ー ゼ 活 性 （ sAA: salivary α -（RICOH PJ WX4241 512782）を使用した．病室の右下を基amylase activity）である.

準 と し た 際 に ， 床 面へ の 投影 用 の プ ロ ジ ェ ク ター は 縦操作▼

380cm 横 230cm に，壁面への投影用のプロジェクターは縦測定▼視覚刺激1 面投影
2 面投影

研究対象者

350cm 横 280cm の位置に配置した．

唾液採取sAA

従属変数

独立変数
錯乱要因

▲ 剰余変数統制
図 2 本研究の概念枠組み

図 3 2 床部屋のイメージ

図 4 機材設置可能範囲

2.2 研究対象者と設定
2021 年 11 月から 2022 年 1 月にかけて, A 大学に在籍する学生 30 人以上に実験を行う. 科学的合理性の根拠を裏付ける目標サンプルついて, 各分析は従属変数の差が対象であることから, 安定した結果が得られるようにデータ数を 30 以上にする必要がある[19], [20]. 研究対象者の選定方
針となる適格基準は, A 大学に在籍する学生（年齢は問わない）であり, 除外基準は次の通りとした.
- 本研究の趣旨と方法の同意が得られなかった者- 自律神経に影響を与える薬物を使用している者- 実験当日に体調不良を申し出た者

図 5 条件範囲内で配置したプロジェクター- 乗り物酔いの症状が強く生じると予測される者- 実験 2 時間前から飲食（水以外）をされた者- 新型コロナワクチンを 2 回接種後, 2 週間以上経過されていない者
実験の中止基準は実験中に体調不良を申し出た者と実験中や実験後に研究への同意撤回を申し出た者 とした.

床面投影用
プロジェクター
壁面投影用
プロジェクターこれらの選択基準に基づいて, ポスター掲示とメーリングリストを活用し, 研究対象者を募集した. なお, 本研究は,群馬大学人を対象とする医学系研究倫理審査委員会の承認（HS2021-112）を得て行われているものである.
2.3 投影手法

図 6 プロジェクター配置の実際
本研究の投影手法では, プロジェクターを投影面に対し本研究では，2 台のプロジェクターを用いて, 壁面のみのて斜めに配置している都合上, 投影像の形が投影対象の面

1 面, 壁面と床面の 2 面に映像を投影した. 投影面は壁面とと一致しないという問題がある. この問題を解決するため,床面ともに縦 200 ㎝×横 300 ㎝である. なお，壁や床の模投影像にホモグラフィ変換と呼ばれる画像変換を掛けた．

様による影響を抑えるため，投影面には白地の布を張り付

ホモグラフィ変換は平面を射影変換で別の平面に射影するけた. 機材の配置を検討する際には，病室でのプロジェクことに対応する変換であり，今回の応用ではプロジェクタションマッピングを想定し, 図 3 に 2 床部屋のイメージをーの投影画像と当面との間の変換に相当する．図 7 にホモ示す. また，この病室の片側を空床とした場合を想定し,グラフィ変換で画像内の 4 点の対応から画像全体の変換行

図 4 に機材配置スペース縦 450cm×横 350cm を示す. そこ列を求めることが可能であることを示す. 本実験では, 変で, この範囲内で壁面と床面ともに縦 200 ㎝×横 300 ㎝の換後の画像の 4 隅の点を投影面と一致させることにより,投影が行える配置を検討した．

投影面に合わせた画像を作成し, 映像を投影した.

図 5 と図 6 に条件範囲内で配置したプロジェクターを示

また, 本実験で使用する映像は, 360°カメラ（RICOHす. また，条件範囲内では, 投影面から短い距離で大画面THETA V）で撮影した 360°映像より作成した. 360°映像

映像を映すことが可能である短焦点プロジェクター

から画角が 90°となるように, 壁面と床面それぞれで使用© 2022 Information Processing Society of Japan243

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2022/2/21する映像を切り出した. この手法により, 図 8 に壁面と床見せ, 研究者が読み上げて説明する. これらは, 視覚と聴面に投影する映像の境界面を一致させることが可能となっ覚の両方から得られる情報により参加者の理解を深め, 教たことを示す.

示方法および教示内容の一定化を図ることで実験者効果[19]を防ぐために行う.
2.5 実験手順
実験手順の具体的な流れは, 表 1 の通りである.
表 1 実験手順の流れ

図 7 ホモグラフィ変換の説明手順

説明

1●/〇

暗算

sAA 測定〇〇

●●/〇

5●/〇

6●/〇

78●/〇

9

なお，映像の撮影時にはカメラをロッドの先に装着する●●/〇

4102 面投影●/〇23

図 8 投影用映像作成の手法

1 面投影

●/〇

研究者は実験の説明を研究対象者に行い,2 桁から 3 桁ことで，撮影者が床面の映像へ映りこまないように工夫をの加減の暗算作業を 3 分間行うよう指示し, 1 回目の sAA行った. さらに，ロッドを垂直に立てると床面に投影するを採取する. その後, 研究者は海の波打ち際の映像となる映像にロッドが映りこむため，図 9 に撮影者がロッドを傾

図 10 に示す 1 面投影と図 11 に示す 2 面投影を研究対象者けながら保持する方法で撮影を行ったことを示す．に 1 分 30 秒見させる. この時, 呈示順序をランダム化させる恒常法を採用し, 1 面投影を見させてから 2 面投影を見させる A パターン●, 2 面投影を見させてから 1 面投影を見させる B パターン〇を交互に計画する. 具体的には研究対象者の通し番号の奇数を A パターン, 偶数を B パターンとした.

図 9 撮影時のイメージ
2.4 測定方法
ストレス評価に関する先行研究では, sAA の有用性[21],[22]が明らかにされており, 就学前幼児の sAA が意欲に関連する報告がある[23]. 心理実験の方法[19] や映像評価[24]に関する研究はされてきているが, 映像投影の視覚効果からストレス評価した研究データが無いのが現状で, 異なる投影方法の効果はほとんど明らかとなっていない.
sAA の測定には, 不快な刺激で sAA が上昇し，快適な刺激で sAA が低下する唾液アミラーゼモニター（ニプロ製）[25]を使用する. これは, 専用の測定チップの先端部を研究対象者の舌下に入れ, 約 1 分後に測定チップが口腔粘膜と触れないように口から出して測定する. 測定場所は日本人を対象とした室内温湿度の至適条件[26]を参考として,室温と湿度を一定に保つことが可能な研究室である.
実験の教示方法は, 書面に記した実験手続きを参加者に© 2022 Information Processing Society of Japan図 10 壁面のみの 1 面投影

図 11 壁面と床面の 2 面投影

映像の投影中は, 印象決定過程の視覚と聴覚の相互作用[27]と共鳴[28], [29]を防ぐために, 研究対象者にはホワイトノイズが流れているヘッドホンを装着させ, 周囲の音から受ける影響を回避し, 厳密に視覚のみの情報に限定させる. これらの暗算作業, sAA 測定, 映像投影の手順を繰り返し, 最終的な説明を加えて実験を終了する. その他, 唾液を取り扱うための感染症対策を遵守した実験を行う.
2.6 現段階での結果と統計解析の予定
現在, 研究対象者 8 人から分析に必要なサンプルが得られ, 平均年齢が約 21 歳, 男性の多い割合で実験が進められ

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IPSJ Interaction 2022ている. 1 面投影後に 2 面投影を見させる A パターンでは,4 人中 3 人が sAA 低下を認め, 2 面投影後に 1 面投影を見させる B パターンでは, 4 人中 4 人が sAA 上昇を認めている. また, 研究対象者からは, 足元まで映像があるほうが実際に海に行っている時と近い感覚を得られたこと, 2 面投影を見た後の 1 面投影で波が足元まで来る映像がないことに違和感を覚えたというコメントが寄せられた.
現段階での結果として, 投影方法の視覚効果には何らかの違いがあり, 2 面投影よりも 1 面投影でストレスが上昇する傾向が確認されている. 今後, さらに研究対象者からのサンプルを収集し, 2 群間の平均値の比較および共変量の調整のための共分散分析を行う予定である.

3. おわりに
本研究は, 子どもの不安とストレスを軽減するためのディストラクションツールの創意工夫および開発, 子どもの医療環境への課題に貢献できる可能性がある. 今回は本研
究に関する心理実験の具体的な方法に注目して論じてきたが, 今後は現在行われている実験結果を報告し, 1 面投影と2 面投影の視覚効果について考察していく.
謝辞

現在に至るまで実験にご協力いただきました研

究対象者の皆様に，謹んで感謝の意を表する.

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