循環器病に対する薬物療法認知コンピューティング支援ツールの開発と臨床応用

• Project/Area Number: 20K17138
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53020:Cardiology-related
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 藤野 雅史 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 医師 (30629316)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 認知コンピューティング診療支援 / 循環器病 / 人工知能 / 認知 / 支援ツール / 抗凝固療法 / テーラーメード / 心筋梗塞 / 認知コンピューティング

Outline of Research at the Start

超高齢社会の本邦において循環器病の社会的負担は著しく大きい。その治療は薬物療法が中心となるが、併存疾患が多く、テイラーメードの薬物選択が必要とされる。本研究は申請者が発表してきた抗凝固療法を要する急性心筋梗塞の至適な薬物療法の知見をもとに、パラメータの一つ一つを解析する機械学習による認知コンピューティングを用い、急性心筋梗塞症例における心血管事故予防のための、複数にわたる内服薬、また投薬量、投薬期間を至適に選択することを可能とする薬物治療選択支援ツールを開発する。循環器病に対する薬物療法の最適化を図り、そのツールに支援された医療と人間による従来の医療との比較から実臨床への応用の可能性を探る。

Outline of Annual Research Achievements

認知コンピューティング診療支援ツールを用いた診療が従来の人間による診療と代替なりえるかを追求すべく以下の研究を継続した。
1)令和4年度までに抽出、作成したデータベース(2015年から2022年に当院入院もしくは通院されている患者のうちワルファリンを内服している患者)から、ワルファリン内服量、PT-INRの推移から現在ワルファリン量、投与期間を決定する人工知能による薬物療法認知コンピューティング診療支援ツールの開発に取り掛かった。
2)急性心筋梗塞患者の診療データからアンサンブル学習を用いた複数モデルの組み合わせにより、薬物療法を最適化するツール②を開発すべく、2015年から2022年に当院に入院した急性心筋梗塞患者のデータベースのクリーニング作業を行った。
3)診療データベースの作成の過程で、急性心膜炎の患者のデータベースを用いて以下の臨床研究の報告を行った。
4)令和4年度までに作成したデータベースで、研究の継続、遂行がウェブなどを用いた遠隔対応、対処で可能と考えたが、症例数が不足し、研究代表者（藤野雅史）が海外渡航の状況下では研究の継続が困難であるため、2023年5月31日をもって本研究は中断とした。

Research Products

• [Journal Article] In-hospital adverse events and recurrence in hospitalized patients with acute pericarditis. (2023)
  • Author(s): 3.Aikawa H, Fujino M, Murai K, Iwai T, Sawada K, Matama H, Miura H, Honda S, Yoneda S, Takagi K, Otsuka F, Kataoka Y, Asaumi Y, Tahara Y, Ogata S, Nishimura K, Tsujita K, Noguchi T
  • Journal Title: J Cardiol Volume: none Issue: 4 Pages: 268-273
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2023.03.002
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Urinary catheterization prior to PCI worsens clinical outcomes in patients with acute myocardial infarction (2023)
  • Author(s): Suzuki Toshiaki、Fujino Masashi、Murai Kota、Iwai Takamasa、Sawada Kenichiro、Matama Hideo、Miura Hiroyuki、Honda Satoshi、Yoneda Shuichi、Takagi Kensuke、Otsuka Fumiyuki、Asaumi Yasuhide、Kataoka Yu、Tahara Yoshio、Ogata Soshiro、Nishimura Kunihiro、Tsujita Kenichi、Noguchi Teruo
  • Journal Title: Journal of Cardiology Volume: 81 Issue: 4 Pages: 373-377
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2022.12.007
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Therapeutic Potential of a Vasopressin V2 Receptor Antagonist for Calcium Channel Blocker-Associated Edema with Vasospastic Angina (2022)
  • Author(s): Toda Kojiro、Fujino Masashi、Murai Kota、Noguchi Teruo
  • Journal Title: Case Reports in Cardiology Volume: 2022 Pages: 1-5
  • DOI: 10.1155/2022/9550006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heart Team Intervention for Calcified Left Main Coronary Disease and Jeopardized Left Internal Mammary Artery Graft (2022)
  • Author(s): Tomura Nobunari、Fujino Masashi、Kataoka Yu、Yoneda Shuichi、Sasaki Hiroaki、Noguchi Teruo
  • Journal Title: Case Reports in Cardiology Volume: 2022 Pages: 1-5
  • DOI: 10.1155/2022/7712888
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] COVID-19 pandemic is associated with mechanical complications in patients with ST-elevation myocardial infarction (2021)
  • Author(s): Kitahara S, Fujino M, Honda S, Asaumi Y, Kataoka Y, Otsuka F, Nakanishi M, Tahara Y, Ogata S, Onozuka D, Nishimura K, Fujita T, Tsujita K, Ogawa H, Noguchi T.
  • Journal Title: Open Heart Volume: 8 Issue: 1 Pages: e001497-e001497
  • DOI: 10.1136/openhrt-2020-001497
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The rotational atherectomy with a guide extension catheter for calcified and tortuous lesions in left anterior descending artery: a case report (2021)
  • Author(s): Kato Taichi、Fujino Masashi、Takagi Kensuke、Noguchi Teruo
  • Journal Title: BMC Cardiovascular Disorders Volume: 21 Issue: 1
  • DOI: 10.1186/s12872-021-02167-3