新型コロナウイルス感染症療養患者の健康管理アルゴリズム確立及び管理ツールの開発

• 研究課題/領域番号: 21K10367
• 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58010:医療管理学および医療系社会学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 石井 正 東北大学, 大学病院, 教授 (00650657)
• 研究分担者: 市川 学 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (60553873) ; 植田 琢也 東北大学, 医学系研究科, 教授 (40361448) ; 押谷 仁 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80419994) ; 赤石 哲也 東北大学, 医学系研究科, 助教 (80833904)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: COVID-19 / mild-moderate COVID-19 / risk factor / machine learning / prediction model / prolonged symptoms / mild COVID-19 / post COVID-19 condition / COVID-19 risk factor / COVID-19 prognosis / 新型コロナウイルス感染症 / 健康管理アルゴリズム / 健康管理ツール

研究開始時の研究の概要

新型コロナウイルス感染症宿泊療養施設に入所した無症状もしくは軽症患者の入所時の検査・症状データや入所中の経時的健康観察データを後ろ向き観察研究として解析し、入所期間の遷延や症状増悪のリスク因子を明らかにする。次に、それに基づきより適正な患者の宿泊療養開始基準や経時的観察項目の策定及び最適健康管理アルゴリズムを確立する。加えて、それらを実装することで、療養患者マネジメントを円滑かつ遠隔（=安全）に行うことが可能な療養患者用の健康管理ツールも併せて開発する。

研究実績の概要

令和4年度報告書のとおり、新型コロナウイルス感染症患者における低酸素血症発症のリスクファクターの同定、機械学習の手法を用いた24時間後の低酸素血症の発症予測、発熱または呼吸器症状の長引く患者のリスクファクターの同定は完了した。令和5年度においては、RASECC-GM(現在は「D24H」 (https://www.ds.se.shibaura-it.ac.jp/wp-content/uploads/2019/11/D24Hパンフレット.pdfに移行)の機能を応用し、新型コロナウイルス感染症患者用健康管理ツールを開発する予定であったが、開発が滞り年度内の完成が困難となった。その要因として、まず社会全体として新型コロナウイルス感染症が令和5年5月8日に感染症法上の5類感染症となり、宿泊療養施設の運用が終了となったため、宮城県における療養患者データの利活用についても変更が加わった。従前は本学での研究倫理申請通り、研究に利用する場合に個人を匿名化すれば宮城県庁保管の療養患者データを用いることができたが、変更後は療養患者データそのものを全て匿名化した上で、全く個人と結びつけられない状態にした上でしか利用できないこととなり、その匿名化処理とデータベース化に非常に時間を要した。また、RASECC-GMの改変開発作業中に能登半島地震（令和6年1月1日）が発災し、RASECC-GM開発者が災害対応に従事することとなり、改変開発作業が遅延した。以上のことから、令和5年度においては予定の進捗が得られず科研費基金課題の延長を申請し承認された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

令和5年度の研究を進めるにあたり、その基盤は概ね予定通り前年度までに出来上がっていたが、社会全体として新型コロナウイルス感染症が令和5年5月8日に感染症法上の5類感染症となり、宿泊療養施設の運用が終了となったため、宮城県における療養患者データの利活用についても変更が加わった。従前は本学での研究倫理申請通り、研究に利用する場合に個人を匿名化すれば宮城県庁保管の療養患者データを用いることができたが、変更後は療養患者データそのものを全て匿名化した上で、全く個人と結びつけられない状態にした上でしか利用できないこととなり、その匿名化処理とデータベース化に非常に時間を要した。また、RASECC-GMの改変開発作業中に能登半島地震（令和6年1月1日）が発災し、RASECC-GM開発者が災害対応に従事することとなり、改変開発作業が遅延した。

今後の研究の推進方策

療養患者データの匿名化およびデータベース化は令和5年度末に完成し、RASECC-GMの改変作業も同時期に再開することができた。よって、令和6年度中に令和5年度に進める予定であったRASECC-GMを用いた新型コロナウイルス感染症患者の健康管理ツール開発、具体的には低酸素血症発症予測アルゴリズムを組み込んだアラート機能を備えたシステム開発を行うことが可能であると見込んでいる。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of Statistical Approaches in Developing a Predictive Model of Severe COVID-19 during Early Phase of Pandemic with Limited Data Resources (2024)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Tadano Yasunori、Kimura Yoshitaka、Yaegashi Nobuo、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 262 号: 1 ページ: 33-41
  • DOI: 10.1620/tjem.2023.J090
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Conventional and Kampo Medicine Treatment for Mild-to-moderate COVID-19: A Multicenter, Retrospective, Observational Study by the Integrative Management in Japan for Epidemic Disease (IMJEDI Study-observation) (2023)
  • 著者名/発表者名: Takayama S, Yoshino T, Koizumi S, Irie Y, Suzuki T, Fujii S, Kainuma M, Kobayashi S, Nogami T, Minakawa S, Ishige T, Maehara H, Tanaka Y, Nagase M, Kashio A, K Komatsu, Shimooki O, Nakamoto K, Arita R, Ono R, Saito N, Kikuchi A, Ohsawa M, Nakae H, Mitsuma T, Mimura M, Ishii T, Nochioka K, Chiu S, Yamaguchi T, et al
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 62 号: 2 ページ: 187-199
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.0027-22
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2023-01-15
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Trinucleotide Substitutions at Two Locations in the SARS-CoV-2 Nucleocapsid (<i>N</i>) Gene (2023)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Fujiwara Kei、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 260 号: 1 ページ: 21-27
  • DOI: 10.1620/tjem.2023.J010
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Progress and treatment of “long <scp>COVID</scp>” in non‐hospitalized patients: A single‐center retrospective cohort study (2023)
  • 著者名/発表者名: Ono Rie、Arita Ryutaro、Takayama Shin、Kanno Takeshi、Kikuchi Akiko、Suzuki Satoko、Ohsawa Minoru、Saito Natsumi、Abe Michiaki、Onodera Koh、Akaishi Tetsuya、Tadano Yasunori、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Traditional &amp; Kampo Medicine 巻: 10 号: 2 ページ: 150-158
  • DOI: 10.1002/tkm2.1370
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Predictors for the Development of Hypoxia or Prolonged Acute Symptoms among Non-Hospitalized Mild-to-Moderate Patients with Coronavirus Disease 2019 (2023)
  • 著者名/発表者名: Tadano Yasunori、Akaishi Tetsuya、Suzuki Satoko、Ono Rie、Saito Natsumi、Arita Ryutaro、Kanno Takeshi、Tanaka Junichi、Kikuchi Akiko、Ohsawa Minoru、Takayama Shin、Abe Michiaki、Onodera Ko、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 260 号: 3 ページ: 231-244
  • DOI: 10.1620/tjem.2023.J038
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic Recombination Sites Away from the Insertion/Deletion Hotspots in SARS-Related Coronaviruses (2023)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Fujiwara Kei、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 259 号: 1 ページ: 17-26
  • DOI: 10.1620/tjem.2022.J093
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acute Adverse Events at a Mass Vaccination Site after the Third and Fourth COVID-19 Vaccinations in Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Onodera Tamotsu、Takahashi Tatsuya、Harigae Hideo、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 259 号: 4 ページ: 263-271
  • DOI: 10.1620/tjem.2023.J002
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Response to Glucocorticoid Therapy in Patients with Mild to Moderate Coronavirus Disease 2019 at a Japanese Care Facility (2022)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi A, Arita R, Ono R, Tadano Y, Saito N, Akaishi T, Kanno T, Osawa M, Takayama S, Abe M, Onodera K, Ishii T
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 257 号: 2 ページ: 97-106
  • DOI: 10.1620/tjem.2022.J022
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Coronavirus disease 2019 transmission and symptoms in young children during the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 Delta variant and Omicron variant outbreaks (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Journal of International Medical Research 巻: 50 号: 5
  • DOI: 10.1177/03000605221102079
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Refractory Chest Pain in Mild to Moderate Coronavirus Disease 2019 Successfully Treated with Saikanto, a Japanese Traditional Medicine (2022)
  • 著者名/発表者名: Arita R, Ono R, Saito N, Suzuki S, Kikuchi A, Ohsawa M, Tadano Y, Akaishi T, Kanno T, Abe M, Onodera K, Takayama S, Ishii T
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 257 号: 3 ページ: 241-249
  • DOI: 10.1620/tjem.2022.J040
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prolonged Diarrhea Following COVID-19 Vaccination: A Case Report and Literature Review (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Takahashi Takahiro、Sato Satoko、Jin Xiaoyi、Masamune Atsushi、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 257 号: 3 ページ: 251-259
  • DOI: 10.1620/tjem.2022.J043
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A simulation of geographic distribution for the emergence of consequential SARS-CoV-2 variant lineages (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-022-14308-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Variation in the prevalence of cough symptoms 4?5?days after infection with SARS‐CoV‐2 between seasons with different prevalent strains (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Journal of General and Family Medicine 巻: 23 号: 4 ページ: 248-254
  • DOI: 10.1002/jgf2.536
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effectiveness of third vaccine dose for coronavirus disease 2019 during the Omicron variant pandemic: a prospective observational study in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi T, Kushimoto S, Katori Y, Sugawara N, Egusa H, Igarashi K, Fujita M, Kure S, Takayama S, Abe M, Kikuchi A, Ohsawa M, Ishizawa K, Abe Y, Imai H, Inaba Y, Iwamatsu-Kobayashi Y, Nishioka T, Onodera K, Ishii T
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 12 号: 1 ページ: 13589-13589
  • DOI: 10.1038/s41598-022-17990-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sequence Exchange Involving Dozens of Consecutive Bases with External Origin in SARS-Related Coronaviruses (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Horii Akira、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 96 号: 15
  • DOI: 10.1128/jvi.01002-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] COVID-19-Related Symptoms during the SARS-CoV-2 Omicron (B.1.1.529) Variant Surge in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi T, Kushimoto S, Katori Y, Sugawara N, Egusa H, Igarashi K, Fujita M, Kure S, Takayama S, Abe M, Kikuchi A, Ohsawa M, Ishizawa K, Abe Y, Imai H, Inaba Y, Iwamatsu-Kobayashi Y, Nishioka T, Onodera K, Ishii T
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 258 号: 2 ページ: 103-110
  • DOI: 10.1620/tjem.2022.J067
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reports of acute adverse events in mRNA COVID-19 vaccine recipients after the first and second doses in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Onodera Tamotsu、Takahashi Tatsuya、Harigae Hideo、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-022-19936-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 新型コロナウイルス感染症軽症者等宿泊療養施設における管理課題解決のための情報共有・往診システムの構築 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高山 真, 有田 龍太郎, 小野 理恵, 只野 恭教, 菊地 章子, 稲葉 洋平, 中村 直毅, 阿部 倫明, 石井 正
  • 雑誌名: 日本医療・病院管理学会誌 巻: 59 ページ: 157-167
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Insertion/deletion hotspots in the Nsp2, Nsp3, S1, and ORF8 genes of SARS-related coronaviruses (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Fujiwara Kei、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: BMC Ecology and Evolution 巻: 22 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12862-022-02078-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effectiveness of mRNA COVID-19 Vaccines in Japan during the Nationwide Pandemic of the Delta Variant (2022)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Kushimoto Shigeki、Katori Yukio、Sugawara Noriko、Igarashi Kaoru、Fujita Motoo、Kure Shigeo、Takayama Shin、Abe Michiaki、Kikuchi Akiko、Ishizawa Kota、Abe Yoshiko、Imai Hiroyuki、Inaba Yohei、Iwamatsu-Kobayashi Yoko、Nishioka Takashi、Onodera Ko、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 257 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1620/tjem.2022.J012
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discriminatory Value of Self-reported Olfactory Dysfunction in the Prediction of Coronavirus Disease 2019 (2021)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Kushimoto Shigeki、Katori Yukio、Kure Shigeo、Igarashi Kaoru、Fujita Motoo、Takayama Shin、Abe Michiaki、Kikuchi Akiko、Tanaka Junichi、Abe Yoshiko、Imai Hiroyuki、Inaba Yohei、Iwamatsu-Kobayashi Yoko、Nishioka Takashi、Onodera Ko、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 60 号: 18 ページ: 2905-2910
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.7238-21
  • NAID: 130008088308
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2021-09-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] COVID-19 Transmission at Schools in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Kushimoto Shigeki、Katori Yukio、Sugawara Noriko、Igarashi Kaoru、Fujita Motoo、Kure Shigeo、Takayama Shin、Abe Michiaki、Tanaka Junichi、Kikuchi Akiko、Abe Yoshiko、Imai Hiroyuki、Inaba Yohei、Iwamatsu-Kobayashi Yoko、Nishioka Takashi、Onodera Ko、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 255 号: 3 ページ: 239-246
  • DOI: 10.1620/tjem.255.239
  • NAID: 130008118932
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] COVID-19 transmission in group living environments and households (2021)
  • 著者名/発表者名: Akaishi Tetsuya、Kushimoto Shigeki、Katori Yukio、Kure Shigeo、Igarashi Kaoru、Takayama Shin、Abe Michiaki、Tanaka Junichi、Kikuchi Akiko、Onodera Ko、Ishii Tadashi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 号: 1 ページ: 11616-11616
  • DOI: 10.1038/s41598-021-91220-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 東日本大震災やCOVID-19パンデミックなどのクライシスに対する医療マネジメント活動 (2023)
  • 著者名/発表者名: 石井正
  • 学会等名: 第73回日本病院学会
  • 招待講演
• [学会発表] 地域の医師派遣支援と大震災・COVID-19への対応を振り返る (2023)
  • 著者名/発表者名: 石井正
  • 学会等名: 第37回日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会秋季大会
  • 招待講演
• [学会発表] 軽症者等宿泊療養施設に入所した新型コロナウイルス感染症患者の重症化リスク評価及び療養延長に影響を及ぼした要因の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 只野恭教, 菅野武, 石井正
  • 学会等名: 第28回日本災害医学会総会・学術集会
• [学会発表] 東北大学病院のCOVID-19軽症者等宿泊療養施設往診における初診患者の特徴と処方傾向 (2022)
  • 著者名/発表者名: 有田龍太郎, 高山真, 小野理恵, 菊地章子, 大澤稔, 齊藤奈津美, 金子聡一郎, 村上慶泰, 石井正
  • 学会等名: 第72回日本東洋医学会学術総会
• [学会発表] COVID-19を対象とした多施設共同研究(観察研究+RCT研究)研究事務局の取り組みと課題 (2022)
  • 著者名/発表者名: 桑原安輝子, 高山真, 有田龍太郎, 小野理恵, 齊藤奈津美, 鈴木聡子, 大澤稔, 菊地章子, 石井正
  • 学会等名: 第72回日本東洋医学会学術総会
• [学会発表] 東日本大震災やCOVID-19パンデミックなどのクライシスに対する医療マネジメント活動 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石井正
  • 学会等名: 第55回日本てんかん学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 非入院患者におけるlong COVIDの経過と治療：単施設での後ろ向き観察研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小野理恵, 有田龍太郎, 高山真, 菊地章子, 石井正
  • 学会等名: 第71回日本感染症学会東日本地方会学術集会・第69回日本化学療法学会東日本支部総会 合同学会
• [学会発表] 東日本大震災やCOVID-19パンデミックなどのクライシスに対する医療マネジメント活動 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石井正
  • 学会等名: 第11回日本公衆衛生看護学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 東北大学病院の新型コロナウイルス感染症（COVID-19）拡大への対応 (2022)
  • 著者名/発表者名: 石井 正
  • 学会等名: 第27回日本災害医学会総会・学術集会
• [学会発表] 地域における災害医療コーディション～東日本大震災時における災害対応から新型コロナウイルス感染症に対する地域感染制御まで～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 石井 正
  • 学会等名: 日本総合健診医学会 第50回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 東北大学病院の新型コロナウイルス感染症への対応 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石井 正
  • 学会等名: 第23回日本病院総合診療医学会学術総会
  • 招待講演