Data-driven high-performance medicine for stroke
| Project/Area Number |
23K21506
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| Project/Area Number (Other) |
21H03165 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 58010:Medical management and medical sociology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
鴨打 正浩 九州大学, 医学研究院, 教授 (80346783)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 治久 九州大学, 医学研究院, 准教授 (30572119)
松尾 龍 九州大学, 医学研究院, 教授 (60744589)
北園 孝成 九州大学, 医学研究院, 教授 (70284487)
松本 晃太郎 九州大学, 医学研究院, 助教 (60932217)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 脳卒中 / 診療行為 / 費用対効果 / 機械学習 / QOL / ADL / 予後 / データ駆動型予測 |
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| Outline of Research at the Start |
大規模脳卒中患者登録データに対して、正則化線形回帰や決定木アンサンブル学習などの機械学習手法を用いて、網羅的な変数による機能予後、生命予後の予測モデルを開発する。交差検証、時間的検証、外部検証により、予測モデルの妥当性を検証する。リスク調整を行った上で、標準偏回帰係数や変数重要度から短期及び長期機能予後、生命予後、ADL×生存年等のアウトカムの予測確率に対して大きな影響を及ぼす診療行為を抽出する。シミュレーションを行い、各診療行為の変数の実測値と仮想値における推定予後確率の変化を検討する。診療点数あたりの効果に変換し費用対効果を推定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本人脳梗塞患者における生活の質（quality of life：QOL）の低下を明らかにした。QOLの各項目、「移動の程度」、「身の回りの管理」、「ふだんの活動」、「痛み/不快感」、「不安/ふさぎ込み」に関して、患者状態、危険因子、画像所見、神経症状等の全ての患者要因との関連性を網羅的に検討した。
EQ-5D-5Lの各項目（1-5点）を目的変数として、機械学習手法として勾配ブースティング決定木（XGBoost）、多クラス分類（softmax関数）を用いて、全ての関連因子について探索した。関連の強さは変数重要度により評価した。変数重要度の上位にある因子のうち、いずれのQOL項目にも共通した因子は、患者状態の中では年齢、body mass index（BMI）、脈拍、神経症状の中では上肢麻痺、下肢麻痺であった。一方、各項目に特異的に強く関連している因子としては、「移動の程度」に対して延髄梗塞、運動失調、「身の回りの管理」に対して呼吸器合併症、「痛み/不快感」に対して感覚障害、「不安/ふさぎ込み」に対して視野障害が認められた。
QOLのあらゆる項目「移動の程度」、「身の回りの管理」、「ふだんの活動」、「痛み/不快感」、「不安/ふさぎ込み」に対して、高齢、低体重、さらに上肢あるいは下肢の麻痺が関連していることから、これらの因子は潜在的にQOLに大きな影響を及ぼしている可能性がある。一方、運動失調、感覚障害、視野障害など、梗塞部位に特異的な症状もQOLの低下に関与している可能性が示された。これらの症候を低減、軽症化できれば、QOLの改善に寄与することができると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
脳卒中後のQOL低下に対して関連がある因子について、機械学習手法を用いて網羅的に探索した。QOLの各項目に共通して関連する因子、項目に特異的に関連する因子について抽出することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、関連性が認められた因子を用いて脳梗塞後QOLの予測モデルを作成する。また、引き続き予後調査を行い、長期にわたる日常生活動作の低下とそれに起因するQOLの低下を明らかにする。さらに、QOLの低下が脳卒中患者における再発、生命予後にどのような影響を及ぼすかを解析する。これらの結果をもとに、脳卒中後のQOLの低下を防ぐ効果の高い対策について検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
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[Presentation] 研究利活用のための脳卒中ゲノム研究の情報化2021
Author(s)
1.三輪佳織, 高橋 篤, 鎌谷洋一郎, 松尾 龍, 吉村壮平, 冨田 努, 鴨打正浩, 北園 孝成, 片岡大治, 豊田一則, 猪原匡史, 古賀政利
Organizer
第47回日本脳卒中学会学術総会
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[Presentation] 頭蓋内狭窄病変を伴うアテローム血栓性脳梗塞患者の狭窄度と転帰との関連：Fukuoka Stroke Registry2021
Author(s)
2.木附信二, 佐藤倫子, 新田朋彦, 古賀統之, 金沢 信, 田中 淳, 松木孝之, 松下知永, 松尾 龍, 福嶌由尚, 脇坂義信, 吾郷哲朗, 福田賢治, 鴨打正浩, 北園孝成
Organizer
第47回日本脳卒中学会学術総会
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[Presentation] 心房細動を有する虚血性脳血管障害における発症前抗凝固薬と重症度との関連- Fukuoka Stroke Registry2021
Author(s)
3.橋本 剛, 桑城貴弘, 中村晋之, 松尾 龍, 田川直樹, 溝口忠孝, 森 興太, 杉森 宏, 矢坂正弘, 脇坂義信, 吾郷哲朗, 鴨打正浩, 岡田 靖, 北園孝成．心房細動を有する虚血性脳血管障害における発症前抗凝固薬と重症度との関連- Fukuoka Stroke Registry
Organizer
第47回日本脳卒中学会学術総会
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