2023 Fiscal Year Final Research Report

The risk assessment of cardiovascular diseases under hot climate conditions and the development of AI-based prediction method

Research Project

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Project/Area Number	20H03949
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 58030:Hygiene and public health-related: excluding laboratory approach
Research Institution	Okayama University of Science
Principal Investigator	Yukiataka Ohashi 岡山理科大学, 生物地球学部, 教授 (80388917)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	亀卦川幸浩明星大学, 理工学部, 教授 (20409519) 井原智彦東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30392591) 高根雄也国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80711952)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	AI / 機械学習 / 循環器疾患 / 高温曝露 / 気候変動 / 都市気象モデル / 数値シミュレーション
Outline of Final Research Achievements	Hotter summers associated with climate change will increase the incidence and mortality from acute cardiovascular diseases (CAD), such as myocardial infarction, as well as heatstroke. In this study, using the most recent epidemiological data, this study clarified relationships between climate conditions and the morbidity or mortality from CAD in major Japanese cities. The results also suggested an association with human outdoor activity. Furthermore, the method combining a numerical fluid model that can reproduce urban atmospheres with machine learning techniques (AI) was able to predict the effect of installing urban heat island countermeasures on reducing the incidence and mortality risks of CAD, and the increased risk due to extremely high temperature in future.
Free Research Field	都市気候学、生気象学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究で得た学術的意義は、（１）最新の疫学情報と気候データから、猛暑の年ほど心疾患の発症と死亡が増加することを明らかにでき、（２）気温に関連するパラメータからAIを利用して発症や死亡のリスクを定量的に予測できた点にある。（１）では、流動人口データも解析できたことで、日常の屋外活動が抑制されれば猛暑の年であっても循環器・呼吸系疾患による死亡数が減少するとわかった。この結果から、個人レベルで日常生活の高温対策を習慣化できれば、循環器疾患のリスク低減が期待できる。（２）では、都市全体の暑熱への脆弱性を解消するハード対策が発症・死亡数をどの程度減らせるか、本研究のAI予測手法が活用できると期待する。