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薬剤起因性老年症候群の機械学習(AI)を用いた新規発生予測法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K15352
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionNational Center for Geriatrics and Gerontology

Principal Investigator

溝神 文博  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 病院, 薬物治療管理主任 (80574384)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords薬剤起因性老年症候群 / 機械学習 / ポリファーマシー / 処方カスケード
Outline of Research at the Start

高齢者は加齢とともに疾患数が増加し、ポリファーマシーに陥りやすく、薬物有害事象の発生頻度が高く、とりわけ薬剤起因性老年症候群(転倒・骨折、食欲不振など)と言われる疾患と区別がつきにくい症状が発現しやすい。薬剤起因性老年症候群は添付文書にも記載がされていないことが多う、患者における薬剤起因性老年症候群の評価方法を確立することは薬物療法の安全性担保の観点から非常に重要な課題である。本研究は主に、機械学習(AI)を用いた薬剤起因性老年症候群の新規発生予測アルゴリズムの開発を行う。必要な研究として、薬剤起因性老年症候群のシステマティックレビュー、薬剤起因性老年症候群の患者背景の解析を行う予定である。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、日本における高齢者の薬剤起因性老年症候群(GSAM)と処方カスケードに焦点を当て、保険請求データを用いた解析を行った。2018年10月から2019年3月にかけて、13万7781人の高齢外来患者を対象に、GSAMの発生傾向とその影響を調査。GSAM疑いがあるグループ(p-GSAM)では、使用された薬剤により食欲不振が顕著に多く見られ、GSグループと比較して平均処方数が明らかに高かった(8.8件対4.5件、p<0.01)。
解析の結果、p-GSAMグループの食欲不振の発生率は18.7%に達し、このグループでは処方カスケードが疑われる事例が全体の33.9%にも上りました。これらの知見は、高齢者における薬剤の安全な使用と処方カスケードの防止策開発のための重要な基盤を提供するものとなった。
本研究を通じて、薬剤に起因する可能性がある老年症候群とその後の追加処方のリスクについての認識を深めることができた。現在、これらの結果を基に、機械学習モデルの確率に向けてアルゴリズムの開発を行っている。予備的な調査研究が終わり、レセプトデータ解析を行い、薬剤起因性老年症候群の発生頻度の解析を行った。さらにレセプトデータを用いた試作段階ではあるが、機械学習(AI)を用いた薬剤起因性老年症候群の新規発生予測アルゴリズムの開発が行えており、順調に進んでいる。また論文等も投稿した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

予定していた薬剤起因性老年症候群の発生頻度の解析を行った。ところ予想している結果が得られた。また、レセプトデータを用いた機械学習モデルの試作段階までこぎつけた。機械学習(AI)を用いた薬剤起因性老年症候群の新規発生予測アルゴリズムの開発が行えており、順調に進んでいる。また論文等も投稿した。

Strategy for Future Research Activity

薬剤起因性老年症候群の症状として約50種類ほど考えられるが、代表的な症状を7つほどに絞り、各症状の予測モデルを構築する予定である。モデルの予測精度の評価指標に再現率、適合率、最大F値、ROC-AUC(ROC 曲線下の面積)、PR-AUC(Precision-Recall 曲線下の面積)を使用する予定であり、SHAP(SHapley Additive exPlanations)を用いてモデルの予測の解釈を行う。

Report

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

    (10 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Relationship between social networks and medication counts: A 1‐year follow‐up pilot study2024

    • Author(s)
      Hasegawa Sho、Mizokami Fumihiro、Hayakawa Yuji、Matsui Yasumoto
    • Journal Title

      Geriatrics & Gerontology International

      Volume: 24 Issue: 3 Pages: 324-326

    • DOI

      10.1111/ggi.14825

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Authors' reply to the letter to the editor on “Managing geriatric syndromes: necessity of pharmacists' involvements” by Kojima2024

    • Author(s)
      Mizokami Fumihiro、Hasegawa Sho、Mizuno Tomohiro、Yabu Takeshi、Kameya Yoshitaka、Hayakawa Yuji、Arai Hidenori
    • Journal Title

      Geriatrics &amp; Gerontology International

      Volume: 24 Issue: 4 Pages: 448-450

    • DOI

      10.1111/ggi.14859

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] レセプトデータに基づく説明可能性を考慮した薬剤起因性老年症候群の発症予測2023

    • Author(s)
      西澤 達哉、亀谷 由隆、薮 武志、長谷川 章、溝神 文博
    • Journal Title

      JSAI Technical Report, SIG-KBS

      Volume: 130 Issue: 0 Pages: 62-69

    • DOI

      10.11517/jsaikbs.130.0_62

    • ISSN
      2436-4592
    • Year and Date
      2023-11-15
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Investigation of geriatric syndromes associated with medication in Japan using insurance claims data2023

    • Author(s)
      Hasegawa Sho、Mizokami Fumihiro、Mizuno Tomohiro、Yabu Takeshi、Kameya Yoshitaka、Hayakawa Yuji、Arai Hidenori
    • Journal Title

      Geriatrics & Gerontology International

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 61-67

    • DOI

      10.1111/ggi.14755

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Machine learning versus binomial logistic regression analysis for fall risk based on SPPB scores in older adult outpatients2023

    • Author(s)
      Hasegawa Sho、Mizokami Fumihiro、Kameya Yoshitaka、Hayakawa Yuji、Watanabe Tsuyoshi、Matsui Yasumoto
    • Journal Title

      DIGITAL HEALTH

      Volume: 9

    • DOI

      10.1177/20552076231219438

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of discontinuation of antihypertensive drugs on frailty syndrome in outpatients: a 1-year prospectively designed retrospective chart-review pilot study2022

    • Author(s)
      Hasegawa Sho、Mizokami Fumihiro、Mase Hiroki、Hayakawa Yuji、Shimizu Atsuya、Matsui Yasumoto
    • Journal Title

      Journal of International Medical Research

      Volume: 50 Issue: 10 Pages: 162-164

    • DOI

      10.1177/03000605221130716

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Building and Evaluating Prediction Models for Geriatric Syndromes Using Health Insurance Claims2022

    • Author(s)
      西澤 達哉、亀谷 由隆、薮 武志、溝神 文博
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Conference of JSAI

      Volume: JSAI2022 Issue: 0 Pages: 2P1GS1004-2P1GS1004

    • DOI

      10.11517/pjsai.JSAI2022.0_2P1GS1004

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] あらためてポリファーマシーにおける処方解析を考える2022

    • Author(s)
      溝神 文博
    • Organizer
      第6回日本老年薬学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] これからの時代に求められるポリファーマシー対策を考える2022

    • Author(s)
      溝神 文博
    • Organizer
      第64回日本老年医学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 医薬協業とAIによる医薬協業とAIによるポリファーマシー対策 近未来のポリファーマシー対策を考える2022

    • Author(s)
      溝神 文博
    • Organizer
      ITヘルスケア学会第15回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

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

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