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機械学習によるPMS/PMDDの包括的重症度評価法の構築とその検証

研究課題

研究課題/領域番号 22K12950
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90150:医療福祉工学関連
研究機関順天堂大学 (2023)
神奈川工科大学 (2022)

研究代表者

青木 真希子  順天堂大学, 保健看護学部, 准教授 (80589052)

研究分担者 鈴木 聡  神奈川工科大学, 健康医療科学部, 教授 (20586028)
鈴木 雅登  兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (60574796)
三枝 亮  神奈川工科大学, 創造工学部, 准教授 (80386606)
岡山 久代  筑波大学, 医学医療系, 教授 (90335050)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード月経前症候群(PMS) / 月経前不快気分障害(PMDD) / 機械学習 / 近赤外分光法(NIRS) / 月経前症候群 / 月経前不快気分障害 / 重症度評価
研究開始時の研究の概要

多くの女性は月経前に、月経前症候群(PMS)や月経前不快気分障害( PMDD)が出現する。我々は、これまで近赤外分光法(NIRS)を用いて女性の認知機能を計測してきた。そして、一つの評価項目のみでは、PMS/PMDDの特徴づけが困難であることが明らかとなった。そこで、本研究では認知機能との関連性が指摘される、気分、抑うつ症状、性ホルモン濃度を評価し、機械学習を用いてこれらの項目間の規則性を明らかにする。その規則性に基づくPMS/PMDDの包括的な重症度評価方法の構築と検証を目的とする。

研究実績の概要

従来、PMS/PMDDの有無を症状によって評価してきたが、明確に判別することは難しい。そこで本研究では、卵胞期と黄体期の各1時点で認知機能、性ホルモン濃度、気分、抑うつ症状を計測し、それらの指標を用いて健常とPMDD, PMSの重症度を類型化するモデルの構築を目的としている。
2022年度後半から2023年度前半にかけて自記式質問紙を用いたPMS/PMDDの症状とうつ傾向の評価、月経2周期分の基礎体温による二相性と月経周期(28~35日)の確認により対象者を選別した。そして、2023年度前半から後半にかけて新規データ採取として、卵胞期(月経~排卵)と黄体期(排卵~月経前)に、自記式質問紙(症状、SDS, POMS)、唾液採取(性ホルモン、コルチゾール、セロトニン)、タスク(N-back課題、感情刺激課題)遂行時の脳血流計測を行った。新規データ数は40となった。
これまでのデータをもちいて、PMS、PMDD、non-PMSの特徴を把握するために各変数を3群比較した。その結果は論文発表に至っている。さらに、本研究計画の目標であるPMS/PMDDの重症度判別方法の構築のために、現在は症状によるクラスタリングとその集団の特徴づけを行っている。
また、PMSやPMDDといった病態は「偏桃体の過活動」という仮説を立てており、我々は感情調整機能に焦点をあててきたが、同時に自律神経系の症状についてもパイロットスタディとして、ウエアラブル端末による心拍数計測、解析からPMS/PMDDの特徴づけにも着手している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定は新規データ採取が2023年度の予定であり、2023年度末には予定人数のデータ採取が終了した。

今後の研究の推進方策

新規採取したデータをもとに、症状(身体面、精神面等)によりクラスタ分析し、症状別の分類を作成する。そして、それらの分類の特徴を明らかにしていく。具体的には、分類ごとにNIRSデータ(N-back,感情刺激)、質問紙データ、ホルモンについて比較する。そして、月経前の時期の症状による分類方法を構築する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Characteristics of Cerebral Blood Flow during Working Memory Tasks - Comparison of the follicular and luteal phases in females and males2023

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Satoshi Suzuki
    • 雑誌名

      Emerging Technologies in Healthcare and Medicine

      巻: 116 ページ: 372-378

    • DOI

      10.54941/ahfe1004391

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 月経前症候群症状を有する女性の感情刺激画像提示における脳血流の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      青木真希子, 鈴木雅登, 鈴木 聡, 岡山久代
    • 雑誌名

      医工学治療

      巻: 35(1) ページ: 147-156

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] nternational Affective Picture System(IAPS)を用いた快・不快画像提示における成人男女の近赤外分光法計測による脳血流の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      青木 真希子,鈴木 美紬,鈴木 聡
    • 雑誌名

      人間工学

      巻: 42

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cognitive function evaluation in premenstrual syndrome during the follicular and luteal phases using near-infrared spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • 雑誌名

      Comprehensive Psychoneuroendocrinology

      巻: 10 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.cpnec.2022.100117

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 卵胞期における日本語版総合的気分尺度2nd Edition(POMS<sup>&reg;</sup>2) 得点による類型化を利用した月経前症候群もしくは月経前不快気分障害とnon-PMSの判別2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Miharu Hoshino, Masato Suzuki, Hisayo Okayama
    • 雑誌名

      看護理工学会誌

      巻: 9 号: 0 ページ: 108-116

    • DOI

      10.24462/jnse.9.0_108

    • NAID

      130008165186

    • ISSN
      2188-4323, 2432-6283
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between activation of prefrontal cortex and testosterone in N-back task2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki、Suzuki Satoshi、Anzai Ryouma
    • 雑誌名

      Neuroergonomics and Cognitive Engineering

      巻: 42 ページ: 149-156

    • DOI

      10.54941/ahfe1001830

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 感情刺激課題を用いた女性の卵胞期群・黄体期群とPMSあり群・なし群における前頭前野の脳血流の賦活の差異2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木美紬, 青木真希子, 鈴木 聡
    • 学会等名
      第29回近畿臨床工学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of Cerebral Blood Flow during Working Memory Tasks &#8211; Comparison of the follicular and luteal phases in females and males2023

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Satoshi Suzuki
    • 学会等名
      AHFE International Conference on Human Factors in Design, Engineering, and Computing (AHFE Hawaii Edition) .
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 月経前症候群を有する女性の近赤外分光法による感情調整機能評価とその特徴2023

    • 著者名/発表者名
      青木真希子, 鈴木雅登, 岡山久代
    • 学会等名
      第11回看護理工学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] International Affective Picture System(IAPS)を用いた快・不快画像提示における成人男女の近赤外分光法計測による脳血流の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      青木真希子, 鈴木美紬, 鈴木 聡
    • 学会等名
      日本人間工学会第64回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Emotional Regulatory Function during Premenstrual Syndrome by Measuring Brain Functions of Japanese Female Students2023

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • 学会等名
      6th East Asia Forum of Nursing Scholars (EAFONS2023).
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of Pleasant and Unpleasant Emotional Valence during Presentation of Emotional Stimulus Images in Japanese Females -Differences by with and without Premenstrual Syndrome Symptoms-2023

    • 著者名/発表者名
      Hisayo Okayama, Makiko Aoki
    • 学会等名
      9th World congress on Human Reproduction.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of Pleasant and Unpleasant Emotional Valence during Presentation of Emotional Stimulus Images in Japanese Females -Differences by with and without Premenstrual Syndrome Symptoms-2023

    • 著者名/発表者名
      Hisayo Okayama, Makiko Aoki
    • 学会等名
      19th World congress on Human Reproduction
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Emotional Regulatory Function during Premenstrual Syndrome by Measuring Brain Functions of Japanese Female Students,2023

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • 学会等名
      26th East Asia Forum of Nursing Scholars (EAFONS2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] N-back課題を用いた男性群と女性群における前頭前野の脳血流とテストステロンの関係2022

    • 著者名/発表者名
      中島颯汰、青木真希子、鈴木聡
    • 学会等名
      日本人間工学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 性成熟期女性の日本語版POMSによる分類と認知機能に基づく月経前症候群の特徴2022

    • 著者名/発表者名
      青木真希子, 鈴木雅登, 鈴木 聡, 高尾秀伸, 岡山久代
    • 学会等名
      第10回看護理工学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship between activation of prefrontal cortex and testosterone in N-back task2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Ryoma Anzai, Satoshi Suzuk
    • 学会等名
      13th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 月経前症候群の成人女性における感情刺激課題の感情価と覚醒度の評価2022

    • 著者名/発表者名
      青木真希子, 鈴木雅登, 鈴木 聡, 高尾秀伸, 岡山久代
    • 学会等名
      日本人間工学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 月経前症候群を有する成人女性における感情刺激時の脳血流の特徴2022

    • 著者名/発表者名
      青木真希子、鈴木雅登、鈴木聡、岡山久代
    • 学会等名
      第38回日本医工学治療学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of Cerebral Oxygenated Hemoglobin Concentration in females with premenstrual syndrome during N-back task2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Aoki, Masato Suzuki, Satoshi Suzuki, Hidenobu Takao, Hisayo Okayama
    • 学会等名
      25nd east Asian forum of nursing Scholars
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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