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人工知能を用いた大規模脳卒中登録研究解析による治療方針決定補助と転帰予測

Research Project

Project/Area Number 21K07472
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52020:Neurology-related
Research InstitutionNational Cardiovascular Center Research Institute

Principal Investigator

吉村 壮平  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 医長 (70739466)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古賀 政利  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 部長 (30512230)
豊田 一則  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 副院長 (50275450)
中井 陸運  宮崎大学, 病院, 准教授 (50595147)
三輪 佳織  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 病院, 医長 (80645341)
笹原 祐介  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, オープンイノベーションセンター, 専門職 (80775297)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords脳卒中 / 登録研究 / 転帰予測 / 人工知能
Outline of Research at the Start

脳卒中の予防や、医療機関の診療レベルの向上のためには,脳卒中患者の登録事業により脳卒中診療の実態を知ることが不可欠である。わが国最大規模の、「日本脳卒中データバンク」のデータを人工知能(AI)を用いて解析することにより、脳卒中後の障がいを予測する方法と、それを臨床現場で活用できるシステムの開発を目的とする。簡易に利用可能なシステムが実用化されれば、脳卒中専門医以外の医療者や一般人であっても、脳卒中を起こして直ぐの時期にとるべき行動を決定する補助とすることができる。脳卒中を正しく診断し、適切に治療方針を立て、再発予防治療を行うことにより、重い障がいが残らないようにすることが期待される。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、当センターが事務局を務める、日本脳卒中データバンク事業のデータをAI解析することにより、転帰予測式とそれを活用するためのシステム開発を目的としている。多数項目による予後予測式を作成し、個々の患者に適応できるアルゴリズムが開発、実用化されれば、脳卒中専門医以外の医療者や一般人であっても、発症超急性期にとるべきアクション決定の補助となり、脳卒中の診断精度向上、治療 方針適正化、再発予防、転帰改善に資することが期待される。当センターと共同研究の包括連携協定を結んでいるソフトバンク社と協力して本研究を進める。
1.日本脳卒中データバンクを用いたAI解析により診断、転帰、再灌流療法適応、退院時転帰、合併症発症、再発の予測因子、予測式を作成する。
2.AI解析による予測因子、予測式の妥当性を、研究者作成の予測式との比較、他集団でのvalidationにより検証する。
3.将来的にAI解析による予測式を利用し、個別症例に対し情報提供するシステムを開発、実用化を目指す。
の3つを目標の柱とするが、2021年初年度は、ソフトバンク社の本研究担当者との会議を行い、データ項目を確認し、研究実現性の検討、スケジュールの確認、各担当者のタスク確認を行った。アプリケーション開発業者との連携も行い、具体的成果物の開発可能性についても検討を行った。2022年度は、研究倫理審査承認後に実際にデータ解析を開始し、転帰、病型、退院先などについての予測式の作成とその検証を行った。2023年度は、以上の結果について、国内外の学会での発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年度、COVID-19感染蔓延の為、対面での会議開催が困難であったが、Web会議を多用して共同研究者、OIC内ソフトバンク社の本研究担当者との会議を定期的に行った。2022年度は本研究計画の計画書を作成し、当院倫理委員会の承認を得て、実際のデータ解析を行った。使用データの確認や結果の解釈について、毎週Web会議を行い、精度の高い予測式を作成できた。2023年度は研究成果を国内外の学会で発表を行った。英文論文を作成中である。ソフトバンク社とは定期的会議を継続し、社会実装を目指して研究を継続している。

Strategy for Future Research Activity

ソフトバンク社との共同研究により、研究結果を社会実装するためのシステムを検討中である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Twenty-Year Change in Severity and Outcome of Ischemic and Hemorrhagic Strokes2022

    • Author(s)
      Toyoda Kazunori、Yoshimura Sohei、Nakai Michikazu、Koga Masatoshi、Miwa Kaori、Koge Junpei、Ishigami Akiko、Wada Shinichi、Minematsu Kazuo、et al、Japan Stroke Data Bank Investigators
    • Journal Title

      JAMA Neurology

      Volume: 79 Issue: 1 Pages: 61-61

    • DOI

      10.1001/jamaneurol.2021.4346

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Practical “1-2-3-4-Day” Rule for Starting Direct Oral Anticoagulants After Ischemic Stroke With Atrial Fibrillation: Combined Hospital-Based Cohort Study2022

    • Author(s)
      Kimura S, Toyoda K, Yoshimura S, Masatoshi Koga, et al. SAMURAI, RELAXED, RAF, RAF-NOAC, CROMIS-2, NOACISP LONGTERM, Erlangen Registry and Verona Registry Investigators
    • Journal Title

      Stroke

      Volume: 53 Issue: 5 Pages: 1540-1549

    • DOI

      10.1161/strokeaha.121.036695

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Increased Cerebral Small Vessel Disease Burden With Renal Dysfunction and Albuminuria in Patients Taking Antithrombotic Agents: The Bleeding With Antithrombotic Therapy 22022

    • Author(s)
      Tanaka Kanta、Miwa Kaori、Takagi Masahito、Sasaki Makoto、Yakushiji Yusuke、Kudo Kohsuke、Shiozawa Masayuki、Tanaka Jun、Nishihara Masashi、Yamaguchi Yoshitaka、Fujita Kyohei、Honda Yuko、Kawano Hiroyuki、Ide Toshihiro、Yoshimura Sohei、Koga Masatoshi、Hirano Teruyuki、Toyoda Kazunori
    • Journal Title

      Journal of the American Heart Association

      Volume: 11 Issue: 6

    • DOI

      10.1161/jaha.121.024749

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] II. 疫学 5. 日本脳卒中データバンク「最新臨床脳卒中学(第2版)上 ―最新の診断と治療―」2022

    • Author(s)
      豊田一則、吉村壮平
    • Journal Title

      日本臨床 増刊

      Volume: 2022年1月増刊

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Mechanical Thrombectomy Up to 24?Hours in Large Vessel Occlusions and Infarct Velocity Assessment2021

    • Author(s)
      Inoue Manabu、Yoshimoto Takeshi、Tanaka Kanta、Koge Junpei、Shiozawa Masayuki、Nishii Tatsuya、Ohta Yasutoshi、Fukuda Tetsuya、Satow Tetsu、Kataoka Hiroharu、Yamagami Hiroshi、Ihara Masafumi、Koga Masatoshi、Mlynash Michael、Albers Gregory W.、Toyoda Kazunori
    • Journal Title

      Journal of the American Heart Association

      Volume: 10 Issue: 24

    • DOI

      10.1161/jaha.121.022880

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Early recurrent ischemic events after mechanical thrombectomy: effect of post-treatment intracranial hemorrhage2021

    • Author(s)
      Koge Junpei、Tanaka Kanta、Yoshimoto Takeshi、Shiozawa Masayuki、Yamagami Hiroshi、Satow Tetsu、Takahashi Jun C.、Ihara Masafumi、Koga Masatoshi、Kira Jun-ichi、Toyoda Kazunori
    • Journal Title

      Journal of Neurology

      Volume: 268 Issue: 8 Pages: 2810-2820

    • DOI

      10.1007/s00415-021-10449-1

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 機械学習による脳梗塞病型予測:脳卒中データバンク2024

    • Author(s)
      吉村壮平、桜庭牧之、和田晋一、吉江智秀、三輪佳織、住田陽子、鈴木隆之、古賀政利
    • Organizer
      STROKE2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Prediction of ischemic stroke subtypes by machine learning: Japan Stroke Data Bank2024

    • Author(s)
      Sohei Yoshimura, Miakino Sakuraba, Shinichi Wada, Tomohide Yoshie, Kaori Miwa, Takayuki Suzuki, Kazunori Toyoda, Masatoshi Koga
    • Organizer
      10th European Stroke Organization Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AIによる脳卒中患者転帰の予測2023

    • Author(s)
      吉村壮平
    • Organizer
      第64回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Stroke prognosis prediction by Machine Learning of Japan Stroke Data Bank2023

    • Author(s)
      Sohei Yoshimura, Makino Sakuraba, Shinichi Wada, Tomohide Yoshie, Kaori Miwa, Yoko Sumida, Takayuki Suzuki, Kazunori Toyoda, Masatoshi Koga
    • Organizer
      THE JOINT ANNUAL SCIENTIFIC MEETING OF THE STROKE SOCIETY OF AUSTRALASIA AND SMART STROKES
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Artificial intelligence in stroke2023

    • Author(s)
      Sohei Yoshimura
    • Organizer
      International Conference STROKE UPDATE2023 & 11th Japan-Korea Joint Stoke Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] he Two-decade Trajectory of The Japan Stroke Data Bank (JSDB)2021

    • Author(s)
      107. Yoshimura S, Koga M, Koge J, Ishigami A, Miwa K, Sasahara Y, Nakai M, Miyamoto Y, Toyoda K
    • Organizer
      International Stroke Conference
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 脳卒中データバンク20212021

    • Author(s)
      豊田一則、国循脳卒中データバンク2021編集委員会
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      中山書店
    • ISBN
      4521748856
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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