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アドヒアランスの臨床経済的な長期影響の研究:AIとビッグデータの予測モデル開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K24565
補助金の研究課題番号 22H03307 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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
研究機関日本大学 (2024)
東京大学 (2022-2023)

研究代表者

田倉 智之  日本大学, 医学部, 教授 (60569937)

研究分担者 後藤 景子  順天堂大学, 革新的医療技術開発研究センター, 准教授 (10772519)
櫻井 義尚  明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (30408653)
蓋 若エン  長崎大学, グローバル連携機構, 教授 (30759220)
杉原 茂  日本大学, 経済学部, 教授 (60397685)
中山 健夫  京都大学, 医学研究科, 教授 (70217933)
上月 正博  東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (70234698)
川本 祐子  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 助教 (70527027)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード健康行動 / ビッグデータ / 人工知能 / 医療経済 / 疾病予防 / アドヒアランス / 人工知能:AI / 後発薬への切替 / 医療ビッグデータ / データサイエンス / 人間の主観 / 選択と行動
研究開始時の研究の概要

疾病予防の議論の主流である複雑系のアドヒアランスは、健康アウトカムや社会経済に対する影響が大きいものの、影響因子や構成要素の機序に関する実証研究が少なく、臨床現場の介入等への応用で制限がある。その探求は、多種多様な因子を大量なサンプルで取り組む必要もあり、近年、計量経済学や統計物理学等の応用が期待される。
一般的に、学術的な課題として、患者と医療者の信頼関係の探索、深層学習における特徴抽出の精査等が挙げられる。以上を踏まえ本研究は、臨床経済的な観点からアドヒアランスの要素を整理し、それが長期の医療・介護費用や生命予後に与える影響を、データサイエンスで予備的に検証し予測モデルの開発を試行する。

研究実績の概要

①社会経済に資する広義のアドヒアランス体系の検討と評価: 2,500件のサンプル規模に基づき、開発中の複合(広義)のアドヒアランスと健康状態の関係を検証した。栄養、睡眠、運動、健診、生活、意欲、服薬、から成るアドヒアランスは、健康状態(健康関連QOL)を統計学的有意に説明する指標であった(重回帰分析,p<0.001)。メンタルへの高感度も明らかとなった。
②広義アドヒアランスの医療経済的な影響の評価手法の開発: ビッグデータから合計 48,456 人の患者が登録され、平均観察期間は 48.1±20.8月だった。平均年齢は68.3±9.9歳であった。4年累積死亡率のハザード比より、収縮期血圧、空腹時血糖、LDLが死亡率に影響を与えることが明らかになった(p<0.05)。4年間の累積総費用に対する各危険因子のオッズ比 (OR)は、血清クレアチニンが1.880(p<0.001)で最も高く、次いで喫煙が1.320(p<0.001)、HbA1cが1.280(p<0.001)だった。良好なASHROスコア(<5)の群は、高リスクHbA1c群(HbA1c:7.0~7.9%)の累積コストに対するORが1.916から1.089に改善した(95%CI:1.037~1.143、p<0.01)。さらに、血清クレアチニンの場合も、ORが4.377 から3.361に改善した(95% CI: 1.989~5.679、p<0.01)。
③疾病予防(保健事業)の新たな介入法(最適化)の検証: ①項の集団の解析から、健康経営の事業所の集団は、健康状態(効用値)が統計学的有意に良い(65.96 vs. 61.82 スコア,p<0.001)ことが明らかとなった。健康経営を行っていない事業所の集団は、健康経営を行う事業所に比べて、メンタル(うつ発生)頻度が統計学的有意に高かった(オッズ比1.25,p<0.05)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究は、以下の3つのテーマから構成されており、本年度は、前述の研究開発に関わる成果を達成した。一方で、当初の予定より進捗が遅れている部分があった。
①社会経済に資する広義のアドヒアランス体系の検討と評価: 得られた研究成果を研究班内で議論しつつ、さらにデータ精査を行いながら論文化を進めている最中であるが、一部のデータの取扱について事務的な調整が必要になり、現在、その対策への検討を関係者と行っている。
②広義アドヒアランスの医療経済的な影響の評価手法の開発: ビッグデータの整備については完了しており、前述のような研究成果の論文発表を逐次進めているが、AI(機械学習)に関わる研究課題の部分は、人員体制などから少し遅延をしている。その対策として、専門家の支援強化の手配は済んでおり、データベースの仮想統合も含めて、今後、積極的に開発を行う予定である。
③疾病予防(保健事業)の新たな介入法(最適化)の検証: ①項の研究課題と連携を密に進めており、データ精査を行いながら論文化を進めている最中であるが、アドヒアランス測定手法の開発などに必要な検証データの収集が遅れている。その理由として、協力機関側の人事異動などに伴うスケジュールの再調整が挙げられる。調査準備は今年度に済んでいるため、今後、迅速に実施する予定である。

今後の研究の推進方策

本研究は、以下の3つのテーマから構成されており、来年度は事業の最終年度として、各種成果の取りまとめを行いつつ、明らかになった新たな課題への対応や整理も検討する予定である。
①社会経済に資する広義のアドヒアランス体系の検討と評価: 本課題では、保健事業や財政管理に応用できるよう、アドヒアランス(患者、医療者の双方を含む新たな概念)を設定し、その構成要因の分析や影響因子の感度を検証する。アドヒアランスは、健康行動の実態(受診実績等)と主観的な意識(自己効力感等)の多面的な検討が望まれるため、医療資源等の消費量と行動の認識水準による整理も行う。以上を踏まえ、健康関連QOLやメンタルに感度の高い測定手法の開発を進める。
②広義アドヒアランスの医療経済的な影響の評価手法の開発: 本課題では、広義のアドヒアランスと長期の累積医療費/生命予後等の関係を評価し、得られた知見から、アドヒアランスの水準・変位(スコア化)に基づく臨床経済的なアウトカムの予測モデルを開発する。また、医療分野で利用し難い生活情報のデータベースを医療ビッグデータと仮想統合する手法(データ抽出検証、生物学統計・物理統計やAIの応用)の検討も行う予定である。この目的で、本年度に楽天インサイトとデータ入手の契約を進めている。
③疾病予防(保健事業)の新たな介入法(最適化)の検証: 本課題では、上記の知見(アドヒアランスのスコア)をもとに、効率性(経済性)を担保した個別化プログラムの開発と検証も行う。なお、アドヒアランスに関わる複雑系で多変量な関係(内外環境)の分析は、AI(深層学習等)と医療ビッグデータを応用し、組み込み法等の特徴量選択が適切なのか、主観測定のデータ等を応用して検証も行う。PER技術を用いた強化学習、ハイパーパラメータチューニングの自動機械学習も検討する。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Institute of Health Economics(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] ビッグデータが支える保健医療の未来:人工知能と共存する健康行動がもたらす価値2024

    • 著者名/発表者名
      田倉智之
    • 雑誌名

      社会保障研究

      巻: In press

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Relationship between care needs and drug selection: Application of artificial intelligence and big data to develop a predictive model of clinical economics2024

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Takura
    • 雑誌名

      WMSCI 2024

      巻: In press

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-term effects of contrast media exposure on renal failure progression: a retrospective cohort study2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Takura, et al.
    • 雑誌名

      BMC Nephrology

      巻: 24(1):135 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12882-023-03194-2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アドヒアランスを制することが次世代の目標2023

    • 著者名/発表者名
      田倉智之
    • 雑誌名

      東京歯科保険医新聞

      巻: 640 ページ: 11-11

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 健康関連行動(アドヒアランス)の 医療費用(医療財政)に 与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      田倉智之
    • 雑誌名

      健康保険

      巻: vol.77 no.6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 循環器医と医療経済学から見た服薬アドヒアランスの重要性2023

    • 著者名/発表者名
      田倉智之
    • 学会等名
      第68回日本透析医学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 循環器医と医療経済学から見た服薬アドヒアランスの重要性2022

    • 著者名/発表者名
      田倉智之
    • 学会等名
      第87回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Health Economics of Renal Replacement Therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Takura, et al.
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      IntechOpen
    • ISBN
      9781837691753
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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