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蘇生救急領域における診療支援を目的とした機械学習モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K09302
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55060:救急医学関連
研究機関東京大学

研究代表者

関 倫久  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30528873)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード救急医療 / 蘇生医療 / 機械学習 / 予測モデル / 救急医学 / 蘇生 / 心肺停止 / 電子診療録 / SS-MIX2 / 救急 / 循環器 / 心肺蘇生
研究開始時の研究の概要

本研究では、蘇生救急領域の診療フローにおける臨床判断や診療の管理を支援する機械学習モデルを作成する事で、臨床成績の向上、臨床医の負担軽減へ繋がるモデルの開発を行う。具体的には、総務省消防庁の救急蘇生統計(ウツタインデータ)を利用した心原性心肺停止の予後予測モデルの開発、東京大学医学部附属病院の電子診療録データを用いた救急入院における重症度評価モデルの開発、AED実波形データを用いた深層学習による致死性不整脈検出モデルの開発を行う。

研究成果の概要

本研究では、救急蘇生領域の診療フローにおける臨床判断や診療の管理を支援し、臨床成績の向上、臨床医の負担軽減へ繋がる機械学習モデルの開発を行うことを目的として総務省消防庁の救急蘇生統計及び電子診療録データを用いた救急入院における重症度評価モデルの開発を試み、病院到着時の情報から推定心原性心肺停止例を予測する機械学習モデル、及び入院時の採血データと患者背景情報から院内死亡リスクを予測する機械モデルを作成した。本研究により機械学習技術の救急蘇生領域への適用可能性が示されたとともに、機械学習によるリスク層別化を行うことで、医療の質の向上に資するこ可能性が期待できると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、本領域に対する機械学習の適用性を検討した研究は限られていたが、現存するデータベースを用いた予測モデルの開発がより正確なリスク層別化に資する可能性があることを示し、医療の質の向上に資する可能性が期待できると考えられた。診療に伴って蓄積されつつも、人間が扱いやすい粒度まで単純化されたスコアなどで利用しきれていない患者データの特徴を利用することが可能になると考えられ、現状でデータから定量化できていない情報を計算機上で扱い、予測を出力するモデルの重要性が示された。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Treatment Discontinuation Prediction in Patients With Diabetes Using a Ranking Model: Machine Learning Model Development2022

    • 著者名/発表者名
      Kurasawa Hisashi、Waki Kayo、Chiba Akihiro、Seki Tomohisa、Hayashi Katsuyoshi、Fujino Akinori、Haga Tsuneyuki、Noguchi Takashi、Ohe Kazuhiko
    • 雑誌名

      JMIR Bioinformatics and Biotechnology

      巻: 3 号: 1 ページ: e37951-e37951

    • DOI

      10.2196/37951

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effectiveness of a Deep Learning Model to Detect Left Ventricular Systolic Dysfunction from Electrocardiograms2021

    • 著者名/発表者名
      Katsushika Susumu、Ieki Hirotaka, et al.
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 62 号: 6 ページ: 1332-1341

    • DOI

      10.1536/ihj.21-407

    • NAID

      130008122372

    • ISSN
      1349-2365, 1349-3299
    • 年月日
      2021-11-29
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Machine learning-based prediction of in-hospital mortality using admission laboratory data2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Seki, Yoshimasa Kawazoe, Kazuhiko Ohe
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 2 ページ: e0246640-e0246640

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246640

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] グラフ表現学習を用いた教師なし学習による電子カルテデータ構造の自動特徴抽出手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      関倫久
    • 学会等名
      第42回医療情報学連合大会(第23回日本医療情報学会学術大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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