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機械学習によるPMS/PMDDの包括的重症度評価法の構築とその検証

Research Project

Project/Area Number 22K12950
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionJuntendo University (2023)
Kanagawa Institute of Technology (2022)

Principal Investigator

青木 真希子  順天堂大学, 保健看護学部, 准教授 (80589052)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 聡  神奈川工科大学, 健康医療科学部, 教授 (20586028)
鈴木 雅登  兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (60574796)
三枝 亮  神奈川工科大学, 創造工学部, 准教授 (80386606)
岡山 久代  筑波大学, 医学医療系, 教授 (90335050)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords月経前症候群(PMS) / 月経前不快気分障害(PMDD) / 機械学習 / 近赤外分光法(NIRS) / 月経前症候群 / 月経前不快気分障害 / 重症度評価
Outline of Research at the Start

多くの女性は月経前に、月経前症候群(PMS)や月経前不快気分障害( PMDD)が出現する。我々は、これまで近赤外分光法(NIRS)を用いて女性の認知機能を計測してきた。そして、一つの評価項目のみでは、PMS/PMDDの特徴づけが困難であることが明らかとなった。そこで、本研究では認知機能との関連性が指摘される、気分、抑うつ症状、性ホルモン濃度を評価し、機械学習を用いてこれらの項目間の規則性を明らかにする。その規則性に基づくPMS/PMDDの包括的な重症度評価方法の構築と検証を目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

従来、PMS/PMDDの有無を症状によって評価してきたが、明確に判別することは難しい。そこで本研究では、卵胞期と黄体期の各1時点で認知機能、性ホルモン濃度、気分、抑うつ症状を計測し、それらの指標を用いて健常とPMDD, PMSの重症度を類型化するモデルの構築を目的としている。
2022年度後半から2023年度前半にかけて自記式質問紙を用いたPMS/PMDDの症状とうつ傾向の評価、月経2周期分の基礎体温による二相性と月経周期(28~35日)の確認により対象者を選別した。そして、2023年度前半から後半にかけて新規データ採取として、卵胞期(月経~排卵)と黄体期(排卵~月経前)に、自記式質問紙(症状、SDS, POMS)、唾液採取(性ホルモン、コルチゾール、セロトニン)、タスク(N-back課題、感情刺激課題)遂行時の脳血流計測を行った。新規データ数は40となった。
これまでのデータをもちいて、PMS、PMDD、non-PMSの特徴を把握するために各変数を3群比較した。その結果は論文発表に至っている。さらに、本研究計画の目標であるPMS/PMDDの重症度判別方法の構築のために、現在は症状によるクラスタリングとその集団の特徴づけを行っている。
また、PMSやPMDDといった病態は「偏桃体の過活動」という仮説を立てており、我々は感情調整機能に焦点をあててきたが、同時に自律神経系の症状についてもパイロットスタディとして、ウエアラブル端末による心拍数計測、解析からPMS/PMDDの特徴づけにも着手している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定は新規データ採取が2023年度の予定であり、2023年度末には予定人数のデータ採取が終了した。

Strategy for Future Research Activity

新規採取したデータをもとに、症状(身体面、精神面等)によりクラスタ分析し、症状別の分類を作成する。そして、それらの分類の特徴を明らかにしていく。具体的には、分類ごとにNIRSデータ(N-back,感情刺激)、質問紙データ、ホルモンについて比較する。そして、月経前の時期の症状による分類方法を構築する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Characteristics of Cerebral Blood Flow during Working Memory Tasks - Comparison of the follicular and luteal phases in females and males2023

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Satoshi Suzuki
    • Journal Title

      Emerging Technologies in Healthcare and Medicine

      Volume: 116 Pages: 372-378

    • DOI

      10.54941/ahfe1004391

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 月経前症候群症状を有する女性の感情刺激画像提示における脳血流の特徴2023

    • Author(s)
      青木真希子, 鈴木雅登, 鈴木 聡, 岡山久代
    • Journal Title

      医工学治療

      Volume: 35(1) Pages: 147-156

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] nternational Affective Picture System(IAPS)を用いた快・不快画像提示における成人男女の近赤外分光法計測による脳血流の特徴2023

    • Author(s)
      青木 真希子,鈴木 美紬,鈴木 聡
    • Journal Title

      人間工学

      Volume: 42

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Cognitive function evaluation in premenstrual syndrome during the follicular and luteal phases using near-infrared spectroscopy2022

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • Journal Title

      Comprehensive Psychoneuroendocrinology

      Volume: 10 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.cpnec.2022.100117

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinction between women with premenstrual syndrome or premenstrual dysphoric disorder and healthy women based on clustering Profile of Mood States 2nd Edition scores in the follicular phase2022

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Miharu Hoshino, Masato Suzuki, Hisayo Okayama
    • Journal Title

      Journal of Nursing Science and Engineering

      Volume: 9 Issue: 0 Pages: 108-116

    • DOI

      10.24462/jnse.9.0_108

    • NAID

      130008165186

    • ISSN
      2188-4323, 2432-6283
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationship between activation of prefrontal cortex and testosterone in N-back task2022

    • Author(s)
      Makiko Aoki、Suzuki Satoshi、Anzai Ryouma
    • Journal Title

      Neuroergonomics and Cognitive Engineering

      Volume: 42 Pages: 149-156

    • DOI

      10.54941/ahfe1001830

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 感情刺激課題を用いた女性の卵胞期群・黄体期群とPMSあり群・なし群における前頭前野の脳血流の賦活の差異2023

    • Author(s)
      鈴木美紬, 青木真希子, 鈴木 聡
    • Organizer
      第29回近畿臨床工学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Characteristics of Cerebral Blood Flow during Working Memory Tasks – Comparison of the follicular and luteal phases in females and males2023

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Satoshi Suzuki
    • Organizer
      AHFE International Conference on Human Factors in Design, Engineering, and Computing (AHFE Hawaii Edition) .
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 月経前症候群を有する女性の近赤外分光法による感情調整機能評価とその特徴2023

    • Author(s)
      青木真希子, 鈴木雅登, 岡山久代
    • Organizer
      第11回看護理工学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] International Affective Picture System(IAPS)を用いた快・不快画像提示における成人男女の近赤外分光法計測による脳血流の特徴2023

    • Author(s)
      青木真希子, 鈴木美紬, 鈴木 聡
    • Organizer
      日本人間工学会第64回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of Emotional Regulatory Function during Premenstrual Syndrome by Measuring Brain Functions of Japanese Female Students2023

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • Organizer
      6th East Asia Forum of Nursing Scholars (EAFONS2023).
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of Pleasant and Unpleasant Emotional Valence during Presentation of Emotional Stimulus Images in Japanese Females -Differences by with and without Premenstrual Syndrome Symptoms-2023

    • Author(s)
      Hisayo Okayama, Makiko Aoki
    • Organizer
      9th World congress on Human Reproduction.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of Pleasant and Unpleasant Emotional Valence during Presentation of Emotional Stimulus Images in Japanese Females -Differences by with and without Premenstrual Syndrome Symptoms-2023

    • Author(s)
      Hisayo Okayama, Makiko Aoki
    • Organizer
      19th World congress on Human Reproduction
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Emotional Regulatory Function during Premenstrual Syndrome by Measuring Brain Functions of Japanese Female Students,2023

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • Organizer
      26th East Asia Forum of Nursing Scholars (EAFONS2023)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] N-back課題を用いた男性群と女性群における前頭前野の脳血流とテストステロンの関係2022

    • Author(s)
      中島颯汰、青木真希子、鈴木聡
    • Organizer
      日本人間工学会関東支部大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 性成熟期女性の日本語版POMSによる分類と認知機能に基づく月経前症候群の特徴2022

    • Author(s)
      青木真希子, 鈴木雅登, 鈴木 聡, 高尾秀伸, 岡山久代
    • Organizer
      第10回看護理工学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Relationship between activation of prefrontal cortex and testosterone in N-back task2022

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Ryoma Anzai, Satoshi Suzuk
    • Organizer
      13th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 月経前症候群の成人女性における感情刺激課題の感情価と覚醒度の評価2022

    • Author(s)
      青木真希子, 鈴木雅登, 鈴木 聡, 高尾秀伸, 岡山久代
    • Organizer
      日本人間工学会第63回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 月経前症候群を有する成人女性における感情刺激時の脳血流の特徴2022

    • Author(s)
      青木真希子、鈴木雅登、鈴木聡、岡山久代
    • Organizer
      第38回日本医工学治療学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Characterization of Cerebral Oxygenated Hemoglobin Concentration in females with premenstrual syndrome during N-back task2022

    • Author(s)
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • Organizer
      25nd east Asian forum of nursing Scholars
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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