Recent Epidemiology of Retinopathy of Prematurity: A Multicenter Study in Yamagata Prefecture

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18335
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 武田 祐介 山形大学, 医学部, 医員 (70550664)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 未熟児網膜症 / 多施設研究 / リスク因子 / 予測モデル / 機械学習

Outline of Annual Research Achievements

山形県内で未熟児網膜症スクリーニングの診察を受けた児の全例集計を行った（多施設研究）。研究計画の通りに、山形県内にある4つの新生児集中治療室（NICU）を対象施設とした。当初集計した未熟児網膜症の発症、治療、児の出生状況などの基本項目のデータに加えて、昨年度は詳細な臨床経過（各種薬剤の使用、人工呼吸器の着脱、眼科の診察回数・時期、眼科領域以外での治療の有無）についても追加収集を開始し、収集を完了した。このデータセットを用いて、未熟児網膜症の発症率、治療率などの記述的統計解析に加えて、推論（Inference）および予測（Prediction）の2つのアプローチで解析する方針とした。推論としては、未熟児網膜症の発症率に関わる各種リスク因子の解析を行った。予測としては、従来の回帰モデルだけでなく複数の機械学習モデル（深層学習を含む）を用いて発表の予測モデル構築を行った。具体的には、機械学習モデルとしてはDecision Tree (Single Tree), Random Forest, Boosting, Support Vector Classifier, Support Vector Machine, Neural Networkを使用した。また研究を遂行するための統計ソフトウェアについて、R, Stata, SAS, JMP等の複数のソフトを使用して吟味した結果、拡張性の高さや出力フォーマットの体裁の点から、最終報告についてはRを使用することに決定した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初計画していたリスク因子解析に加えて、機械学習モデルを用いた予測モデル構築にまで着手できたため。

Strategy for Future Research Activity

推論（Inference）、予測（Prediction）という2つのアプローチで、課題の最終解析結果をまとめる。学会発表も行い国内外の研究者との情報交換を行い、共同研究の可能性を模索する。

Causes of Carryover

代表研究者の各病院への移動は必要であったが、山形県内のNICUにおけるデータ収集法は確立していたため、データ収集には支出を必要としなかった。当初は新生児対応眼底カメラの購入を予定していたが、レンタル器具の使用経験や研究者間の情報交換により、iPhone + 眼底診察レンズによる撮影（従来の眼科診察器具を用いた撮影）の方が望ましいと考え、新規に眼底カメラは購入しなかった。また新規リスク因子の解明のために新生児対応のハンディタイプ眼圧計を１台を、複数の統計ソフトで解析方法を吟味するために統計ソフトStata（年間ライセンス）を購入したが、次年度使用に持ち越せる資金を残せた。