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脊損患者の再生治療の有効性を予測する神経ネットワークモデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K20009
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 人間情報学およびその関連分野
研究機関九州工業大学

研究代表者

倉田 博之  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (90251371)

研究分担者 坂井 宏旭  独立行政法人労働者健康安全機構総合せき損センター(研究部), 独立行政法人労働者健康安全機構総合せき損センター(研究部), 研究員(移行) (10707037)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード臨床統計 / データサインエス / 人工知能 / 脊髄損傷 / 運動機能回復 / バイオ統計 / 臨床データ / 重回帰解析 / せき損 / 臨床 / 生体生命情報学 / 統計学 / 神経ネットワーク
研究成果の概要

外傷性脊損直後の筋力評価や感覚機能評価から、機能回復に影響する因子を4つに絞り込み、回復期終期の神経学的な重症度レベルを予測する重回帰モデルを構築した。受傷後2週間時点の腕や太ももの筋肉の働きや、感覚の有無によって6ヶ月後のASIA impairment scale (AIS)の予測が出来るモデルを開発した。このモデルを用いると早期から最適な治療計画の作成が可能になり、患者の社会復帰への計画立てにも役立つだけでなく、臨床現場において回復予測に必要な評価項目が減るため、臨床における病態レベルの計測にかかる時間を短縮させることが出来る。

研究成果の学術的意義や社会的意義

外傷性脊損直後の筋力評価や感覚機能評価から、運動機能回復予測に影響する因子の絞り込みを図り、早期の病態計測から、6か月後の機能回復を予測する4つの説明変数からなる重回帰モデルを開発した。本モデルによって、最適な治療計画やリハビリテーション計画の作成を可能にし、患者の社会復帰を早めることができる。臨床現場においては、回復予測に必要な評価項目を4因子に減らすことで患者や医療スタッフの評価に関わる負担を大幅に軽減できる。また、外傷性脊損患者に対する再生医療の効果を評価する標準的運動機能回復モデルとして利用できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Rajshahi(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The Chinese University of Hong Kong(香港)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A prediction model of functional outcome at 6 months using clinical findings of a person with traumatic spinal cord injury at 1 month after injury2020

    • 著者名/発表者名
      Yuto Ariji, Tesuo Hayashi, Ryuichiro Koga, Satoshi Murai, Fumihiro Towatari, Hiroaki Sakai, Hiroyuki Kurata, Takeshi Maeda
    • 雑誌名

      Spinal Cord

      巻: 58 号: 11 ページ: 1158-1165

    • DOI

      10.1038/s41393-020-0488-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PreAIP: Computational Prediction of Anti-inflammatory Peptides by Integrating Multiple Complementary Features2019

    • 著者名/発表者名
      Khatun Mst. Shamima、Hasan Md. Mehedi、Kurata Hiroyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fgene.2019.00129

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large-Scale Assessment of Bioinformatics Tools for Lysine Succinylation Sites2019

    • 著者名/発表者名
      Hasan Md. Mehedi、Khatun Mst. Shamima、Kurata Hiroyuki
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 8 号: 2 ページ: 95-95

    • DOI

      10.3390/cells8020095

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Comprehensive Review of In silico Analysis for Protein S-sulfenylation Sites2018

    • 著者名/発表者名
      Hasan Md Mehedi、Khatun Mst Shamima、Kurata Hiroyuki
    • 雑誌名

      Protein & Peptide Letters

      巻: 25 号: 9 ページ: 815-821

    • DOI

      10.2174/0929866525666180905110619

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SIPMA: A Systematic Identification of Protein-Protein Interactions in Zea mays Using Autocorrelation Features in a Machine-Learning Framework2018

    • 著者名/発表者名
      Khatun Mst. Shamima、Hasan Md. Mehedi、Mollah Md. Nurul Haque、Kurata Hiroyuki
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE 18th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering

      巻: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1109/bibe.2018.00030

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational modeling of lysine post-translational modification: an overview2018

    • 著者名/発表者名
      Md. Mehedi Hasan, Mst. Shamima Khatun, Hiroyuki Kurata
    • 雑誌名

      Current Synthetic and Systems Biology

      巻: 6 号: 01 ページ: 1-6

    • DOI

      10.4172/2332-0737.1000137

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Computational identification of protein S-sulfenylation sites by incorporating the multiple sequence features information2017

    • 著者名/発表者名
      Md. Mehedi Hasan, Guo Dianjing, Hiroyuki Kurata
    • 雑誌名

      Mol Biosys

      巻: 13 号: 12 ページ: 2545-2550

    • DOI

      10.1039/c7mb00491e

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [備考] Computer-Aided Design of Living Systems (CADLIVE)

    • URL

      http://www.cadlive.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] CADLIVE

    • URL

      http://www.cadlive.jp

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2023-03-16  

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