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Heuristic research of ICU big data : Cost beneficial intensive care treatment with artificial intelligence

Research Project

Project/Area Number 19K18311
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 55060:Emergency medicine-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Shiga Takuya  東北大学, 大学病院, 講師 (90539074)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords集中治療 / コスト / データベース / 原価計算 / ビッグデータ / 人工知能
Outline of Research at the Start

患者に対する集中治療は診療報酬で病院に利益を出すことは少ない.これは本邦の包括支払制度(DPC/PDPS)における支払額の設定に重症度があまり加味されていないことが最大の理由である.一方,手術については出来高算定であり,病院収益の中核をなしている.われわれは自施設の膨大な患者データを深層学習,ヒューリスティック探索などの人工知能技術を用いて解析し,患者のリアルタイムな重症度変化に応じた,最適な医療資源の分配と最大の診療効果を上げる治療を導き出すアルゴリズムを開発し,現在のDPC/PDPS でも容易に適用可能な新たな周術期管理戦略を確立する.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we first collected data on patients admitted to the ICU of the hospital. We performed departmental costing of the intensive care unit in the hospital. The data was machine-learned, and the physiological severity of illness was a better predictor of costs than the nursing necessity for calculation of the specific intensive care unit management fee.
Next, machine learning of data on patients admitted to ICUs nationwide from the MHLW Fushimi Group DPC database suggested that the SOFA score was effective in predicting costs. In addition, a comparison of the ICU Management Fee 1 and 2, which requires trained professional staff, and the ICU Management Fee 3 and 4, which does not, showed that the Management Fee 1 and 2 was associated with a lower patient mortality rate and was more cost-effective than the Management Fee 3 and 4.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は,本邦における集中治療室の原価計算情報がほとんどないため,その基礎情報となる.生理学的重症度スコアが,本邦の医療制度において医療コストが関連することを示した.また,厚生労働科学研究伏見班DPCデータベースを用いて,層別化されている特定集中治療室管理料1,2と3,4の比較と費用対効果分析を行った.より手厚いスタッフィングを行っている特定集中治療室管理料1,2は,3,4よりも死亡率が低く,費用対効果にも優れていることを示した.したがって,本研究成果は,今後の集中治療における医療費のバランスをいかに取るか,患者層別化の方法と費用対効果についての情報として,大きな社会的意義がある.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 特集 集中治療の今と未来 3.集中治療の経済的側面を考える-制度の理解とデータの活用2020

    • Author(s)
      志賀 卓弥
    • Journal Title

      INTENSIVIST

      Volume: 12 Issue: 4 Pages: 681-695

    • DOI

      10.11477/mf.3102200804

    • ISSN
      1883-4833, 2186-7852
    • Year and Date
      2020-10-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 患者重症度は集中治療室在室中の費用と売上に影響を与えるか -患者重症度とコスト予測モデル構築の試み -2019

    • Author(s)
      井汲 沙織、志賀 卓弥、小林 直也、亀山 良亘、 森合 信基、齋藤 浩二、山内 正憲
    • Journal Title

      医療情報学

      Volume: 39(Suppl.) Pages: 176-179

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 特定集中治療室管理料1・2と特定集中治療室管理料3・4における増分費用効果比を用いた費用対効果分析2022

    • Author(s)
      井汲 沙織、志賀 卓弥、岩崎 夢大、海法 悠、高屋 英知、たら澤 邦男、伊藤 由希子、藤森 研司、山内 正憲
    • Organizer
      第50回日本集中治療医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] A study of factors associated with ICU patient's expenditure in a Japanese university hospital: a retrospective study.2021

    • Author(s)
      S. IKUMI, T.SHIGA, Y. IWASAKI, Y.KAIHO, K. SAITO, M.YAMAUCHI
    • Organizer
      European society of intensive medicine 34th Annual Congress
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 集中治療領域における患者重症度と個別原価計算 およびDPC/PDPSの診療報酬額の解析による 医療資源の適正配分の検討2021

    • Author(s)
      井汲沙織
    • Organizer
      医療経済研究機構
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 当院集中治療部における 部門原価計算の試み2020

    • Author(s)
      井汲 沙織、志賀 卓弥、小林 直也、亀山 良亘、 齋藤 浩二、山内 正憲
    • Organizer
      第47回日本集中治療医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
  • [Presentation] 患者重症度は集中治療室在室中の費用と売上に影響を与えるか-患者重症度とコスト予測モデル構築の試み -2019

    • Author(s)
      井汲 沙織、志賀 卓弥、小林 直也、亀山 良亘、 森合 信基、齋藤 浩二、山内 正憲
    • Organizer
      第39回医療情報学連合大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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