2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of immune response pattern dynamics using automated hematology analyzer scattergram data.
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17K09253
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| Research Institution | Kawasaki University of Medical Welfare |
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Principal Investigator |
片岡 浩巳 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (80398049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
通山 薫 川崎医科大学, 医学部, 教授 (80227561)
三上 史哲 川崎医療福祉大学, 医療福祉マネジメント学部, 講師 (80550392)
松村 敬久 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (10274391) [Withdrawn]
久原 太助 高知大学, 医学部附属病院, 臨床検査技師 (80457407)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 自動血球計数装置 / データウエアハウス / スキャッターグラム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、フローサイト法を用いたCBC検査から得られるスキャッタグラムパターンを用いた診断や予後予測を目的とした知識データベースの作成と、生成した知識データベースをマクロ的な視点で可視化した、免疫応答のパターンダイナミクスの全容の解明を目的としている。
これまでに収集した計測生データの総ファイル数は約242万件となった。このうち、精度管理用データファイルを除いた、病歴と連結後匿名化できた総ファイル数が約150万件で、各計測チャンネルの内訳患者数は、RETチャンネル約2万6千人、WNRチャンネル約9万4千人、WDFチャンネル約8万3千人、WPCチャンネル約1万7千人、PLT-Fチャンネルが約2万6千人の解析が可能なデータベースを構築した。
CBCの計測生データは、1ファイルあたり約1万個程度のデータで構成されていることから、複数次元のスキャッタグラムの視点に展開して圧縮変換するプログラムを開発した。一般的に利用される2次元スキャッタグラムの視点に加えて、通常見ることのできない次元から見た写像に対しても数値情報に圧縮変換後、数値解析が可能なデータ形式に変換した。これにより、高速に粒度パターンの解析を行うことができるデータベース基盤を構築することができた。
一般的には可視化されていない次元に注目することで、これまで発見されていない知見を発見することが可能となる。たとえば、CBC検査では計測困難とされてきたCD4,8比のような新たな視点の検査値の推定が可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
計測生データを直接的に解析することは、計算量的に困難な問題があるため、3次元のスキャッタグラムにマッピングし、それらを2視点の32×32マトリクスデータに次元を縮小したデータベースを作成した。スキャッタグラムの各座標と病歴について、病歴が記録されたイベントタイミングにおける横断的な検査診断特性を計算し、それらの特徴を可視化した。
薬歴のイベントを主体とした解析テーマでは、薬歴の匿名化作業と薬剤コードの標準化作業の不具合が発見され、短期間（約1年間）のデータしか利用できない状態であったが、データの再取得を実施し解析可能な状況となった。
研究分担施設でも並行してデータベース構築を試みたが、コロナ禍で現地での調整が困難であったため、データベースの構築作業が停滞ぎみであった。一方で、COVID-19に対する白血球粒度に対するダイナミクスの解析が可能となった。首都圏の研究分担施設から、約200症例のデータが収集可能であることが判明し、現在、最新のデータベースに更新を行い、解析を実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
解析結果の吟味と追加解析を行うため、研究期間を1年延長し、引き続き研究を進めることとした。
コロナ禍における現地での調整が困難となったが、並行して実施している科研C「多次元臨床検査データモデルの構築と疑似ビッグデータ作成システムの開発」で構築した秘密分散技術を用いたデータ交換技術を関連した研究内容に限定して利用する方法も検討しながら研究を進めていく。
また、すでに収集済みのデータに関しては、特に薬歴イベントを基準とした解析を進め、研究のまとめを行う予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍における現地の研究分担施設でのデータベース調整が困難となったため、研究期間を1年延長し、引き続き研究を進めることとしたため、次年度繰り越し額が生じた。分担施設での調整が困難な場合は、新たにVPN等の通信手段の導入に使用する。
一方で、COVID-19の免疫応答ダイナミクスの作成にも大きな成果が見込まれるため。繰越金と令和3年度分の費用を合わせて、論文化に向けて準備を進める予定である。
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