2021 Fiscal Year Research-status Report
医学研究におけるジョイントモデリングに基づく予後予測手法の研究開発
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20K19758
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| Research Institution | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
三角 俊裕 国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 主任研究員 (40817300)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 統計的モデリング / ジョイントモデル / 動的予測 / 経時測定データ解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
経時測定データおよび二値アウトカムデータに対する両サブモデルに基づいて同時推定を行うジョイントモデリングにおいて，次の研究を推進した．先行研究よりも計算コストが効率的な推定アルゴリズムを提案するために，数値積分を必要としない階層尤度関数に基づく推定アルゴリズムを考案し，数値シミュレーションおよび実データ解析を通して有用性を確認した論文が国際誌に採択された。また、経時測定データが多変量の場合のアルゴリズムへの拡張について，数値シミュレーションおよび実データ解析を通してその有用性を確認しており，国際誌への投稿論文として執筆中である．また，経時測定データについて，データが集積されるたびに個体毎に逐次的な予後予測を行う動的予測法を提案し，実例を通した有用性を確認した結果を国内学会で発表した．この動的予測に関する研究は，横浜市消防局との共同研究により，約10年分の実データを用いて構築したジョイントモデリングにより，時間ごとの救急出場件数の動的予測法の提案として，論文投稿を準備中である．さらに，経時測定データを取り扱う上で重要な欠測問題に対処する方法として，欠測までの時間を第3のサブモデルとしてジョイントモデルに取り込む方法を考案し，数値シミュレーションの結果を投稿論文として執筆中である．
これらの提案手法は，経時的に集積される診療データに基づいて患者の予後予測を行う等，医学研究において直面する様々な課題の解決策に繋がるものと考えている．
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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
本研究で想定している多変量経時測定データはサンプル数や測定時点数が多く，高計算コストの解析を実施するには非常に多くの時間がかかる．本研究において疑似尤度関数や階層尤度関数を利用した推定法を提案することにより，既存手法に比べて計算コストを軽減することができたが，数値シミュレーションによる手法比較は多くの計算時間を要した．しかしながら，成果を纏めた投稿論文が国際誌に採択され、また継続研究も一定の成果を得ていることから研究期間内に論文として投稿できる予定である．また，欠測問題を適切に対処するジョイントモデリングと動的予測法の提案については，更なる数値シミュレーションが必要ではあるが，研究期間内に投稿することができる見込みである．さらに，スパース推定によりアウトカムと関連する変数を同定する方法については，実例を踏まえて検討を開始しており，数値シミュレーションを行っていく予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
既に一定の成果が得られている各研究について，引き続き論文として纏めて投稿を行う．加えて，経時測定データを取り扱う上で重要な欠測問題に対する方策についても，ジョイントモデリングの枠組みで検討中であり，引き続き数値シミュレーションや実データ解析を行い，論文として纏めて投稿を行う．
本研究で得られる成果は，関数データ解析における新たなモデリング手法への拡張や，気象学・環境学など経時的変動データを扱う医学以外の研究領域への応用に繋げていくことを目指す．
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| Causes of Carryover |
新型コロナによる影響のため、国内・国際学会の参加費および旅費の支出計画を変更した。また、研究を進める上でさらにハイスペックな計算機が必要であることが判明したため、次年度に購入予定である。
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