高次元医用データのための関数データに基づく統計モデルの開発

• 研究課題/領域番号: 26730023
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 統計科学
• 研究機関: 静岡大学 (2015-2017); 久留米大学 (2014)
• 研究代表者: 荒木 由布子 静岡大学, 情報学部, 准教授 (80403913)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 関数データ解析 / 高次元データ / 判別モデル / 情報量規準 / 非線形モデル / 多変量データ解析 / スパース推定 / 構造方程式モデル / モデル選択規準 / 超高次元データ / 正則化法 / 直接効果・間接効果 / 医用データ / 正則化 / 情報量 / 基底展開 / 時空間データ / 基底展開法 / 多変量解析

研究成果の概要

本研究では、超高次元データの情報量を落とさず次元縮小し情報抽出するための統計モデル開発に取り組んだ。医用画像データから疾病発症を早期診断するための判別モデルを構築した。さらに脳検診データと身体活動度、臨床的評価項目の関連性分析のためのモデルを構築し変数間の機序を明らかにした。また、健康長寿社会の実現を目指した全国長期大規模追跡調査データの一部にスパース性を仮定した生存時間解析法を適用し、予測精度を考慮しつつ予後因子の特定に取り組んだ。以上の研究成果は国内・国際学会で発表した。関数データ構造方程式モデルの開発にも取り組んだが、推定値の性質に関して検討の必要があり未完成である。

研究成果

• [雑誌論文] Chronic Kidney Disease and Silent Brain Infarction Increase the Risk of Vascular Cognitive Impairment in Community-dwelling Elderly Subjects: the Sefuri Study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Araki Y, Takashima Y, Uchino A, Yuzuriha T, Hashimoto M
  • 雑誌名: J Stroke Cerebrovasc Dis 巻: 26 号: 2 ページ: 420-424
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2016.10.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Therapeutic hypothermia for neonatal encephalopathy: a report from the first 3 years of the Baby Cooling Registry of Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Kennosuke Tsuda, Takeo Mukai, Sachiko Iwata, Jun Shibasaki, Takuya Tokuhisa, Tomoaki Ioroi, Hiroyuki Sano, Nanae Yutaka, Akihito Takahashi, Akihito Takeuchi, Toshiki Takenouchi, Yuko Araki, Hisanori Sobajima, Masanori Tamura, Shigeharu Hosono, Makoto Nabetani, Osuke Iwata
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7, 39508 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep39508
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hippocampal atrophy and memory dysfunction associated with physical inactivity in community-dwelling elderly subjects: The Sefuri study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Araki Y, Takashima Y, Nogami K, Uchino A, Yuzuriha T, Yao H
  • 雑誌名: Brain Behav 巻: 7 号: 2
  • DOI: 10.1002/brb3.620
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Paradoxical diurnal cortisol changes in neonates suggesting preservation of foetal adrenal rhythms. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita M, Iwata S, Okamura H, Saikusa M, Hara N, Urata C, Araki Y, Iwata O.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: Oct 18;6:35553. 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep35553
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Region-specific growth restriction of brain following preterm birth. (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwata S, Katayama R, Kinoshita M, Saikusa M, Araki Y, Takashima S, Abe T, Iwata O.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: Sep 23;6:33995. 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep33995
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Physiological and pathological clinical conditions and light scattering in brain. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kurata T, Iwata S, Tsuda K, Kinoshita M, Saikusa M, Hara N, Oda M, Ohmae E, Araki Y, Sugioka T, Takashima S, Iwata O.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: Aug 11;6:31354. 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep31354
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Use of Normothermic Default Humidifier Settings Causes Excessive Humidification of Respiratory Gases during Therapeutic Hypothermia (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Shoichiro, Iwata Sachiko, Kinoshita Masahiro, Tsuda Kennosuke, Sakai Sayaka, Saikusa Mamoru, Shindo Ryota, Harada Eimei, Okada Junichiro, Hisano Tadashi, Kanda Hiroshi, Maeno Yasuki, Araki Yuko, Ushijima Kazuo, Sakamoto Teruo, Yamashita Yushiro, and Iwata Osuke
  • 雑誌名: Therapeutic Hypothermia and Temperature Management 巻: 未定 号: 4 ページ: 180-188
  • DOI: 10.1089/ther.2016.0005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leisure-time physical inactivity is related to apathetic behavior in community-dwelling elderly subjects: The Sefuri study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Takashima Y, Araki Y, Uchino A, Yuzuriha T, Hashimoto M.
  • 雑誌名: J Stroke Cerebrovasc Dis 巻: 24 号: 11 ページ: 2625-2631
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2015.07.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radiation effects on DNA content of cervical cancer cells: A rapid evaluation of radiation sensitivity by laser scanning cytometry (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujiyoshi N, Ushijima K, Kawano K, Fujiyoshi k, Yamaguchi T, Araki Y, Kakuma T, Watanabe S, Kaku T, Nishida T, Kamura T
  • 雑誌名: Molecular and Clinical Oncology 巻: 3 号: 1 ページ: 51-54
  • DOI: 10.3892/mco.2014.413
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 魚鱗癬におけるリペアクト（R)の臨床効果の検討. - Clinical study for evaluation of efficacy of Repairact to ichthyosis (2015)
  • 著者名/発表者名: 大畑千佳, 濱田尚宏, 小野文武, 荒木由布子, 角間辰之, 橋本隆
  • 雑誌名: 薬理と治療 巻: 43(2) ページ: 175-180
  • 査読あり
• [学会発表] 特別セッション「数理統計研究者と生物統計家の連携について考えよう」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 二宮嘉行,藤澤洋徳,高橋邦彦,田栗正隆,荒木由布子,嘉田晃子,星野崇宏
  • 学会等名: 統計科学が切り拓く個別化医療：方法論・実践のフロンティア
  • 発表場所: アクロス福岡(福岡県、福岡市）
  • 年月日: 2017-03-27
• [学会発表] 潜在性脳梗塞に対する保護因子としての出産数： 地域在住の一般住民における検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 八尾博史, 荒木由布子, 高島由紀, 内野晃, 杠岳文, 橋本学
  • 学会等名: 第42回日本脳卒中学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Functional path analysis with composite basis expansons (2017)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y
  • 学会等名: 10th International coference on Computational and Methodological Statistics 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Risk factors for the onset of long-term care need in community-dwelling older people in Japan: 10year follow-up study of participants in the JAGES project (2017)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y
  • 学会等名: World Congress of Epidemiology 2017
  • 国際学会
• [学会発表] MRI データに基づくアルツハイマー病早期発見のための統計的モデリング (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒木由布子
  • 学会等名: 生物統計・疫学公開講演会
  • 招待講演
• [学会発表] Simulation of Optimum selection of pharmacies during a disaster in Hamamatsu City (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi T, Kamada T, Araki Y, Ozeki K, Okada E and Ojima T
  • 学会等名: 第22回静岡健康・長寿学術フォーラム
• [学会発表] Bayesian estimation of Birth rate (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Yasuhira S, and Araki Y
  • 学会等名: 第22回静岡健康・長寿学術フォーラム
• [学会発表] Comparison of the effects on analysis results by imputation of missing values in the cross-sectional study of community-dwelling elderly people in Sefuri village (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohashi J, Nasu A, Tanabe Y, Yao H and Araki Y
  • 学会等名: 第22回静岡健康・長寿学術フォーラム
• [学会発表] MRIデータに基づくアルツハイマー病早期発見のための統計的モデリング (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒木由布子
  • 学会等名: BIO tech 2017 アカデミックフォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 地域在住一般住民における認知機能評価のための多角的アプローチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 八尾博史, 荒木由布子, 高橋由紀, 内野晃
  • 学会等名: 日本脳ドック学会総会
• [学会発表] Analysis of risk factors of silent brain infarction using the Bayesian Network: the Sefuri study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mena, M., Terada, A. , Yao, H., Araki, Y.
  • 学会等名: 第21回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • 発表場所: グランシップ（静岡県静岡市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Regional comparison of risk factors related to the onset of certification of long-term care need in community-dwelling elderly people in Japan: Follow-up study of participants in the JAGES project. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamada, T., Okuno, S., Araki, Y., Okada, E., Ojima, T.
  • 学会等名: 第21回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • 発表場所: グランシップ（静岡県静岡市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Propensity score analysis of causal effects of silent brain infarction on cognitive dysfunction: the Sefuri study (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Ishikawa, Y., Yao, H., Araki, Y.
  • 学会等名: 第21回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • 発表場所: グランシップ（静岡県静岡市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] 大規模追跡調査に基づく要介護認定リスクモデルの提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒木 由布子, 岡田 栄作, 尾島 俊之, 近藤 克則
  • 学会等名: 複雑な生命現象を読み解くための大規模データ解析とモデリング
  • 発表場所: 久留米シティプラザ（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] 潜在性脳梗塞における生物学的性差：地域在住の一般住民における検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 八尾博史, 目名まりあ, 荒木由布子
  • 学会等名: 第39回日本高血圧学会総会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-09-30
• [学会発表] Sparse functional classification method with composite basis function for early detection of Alzheimer's disease based on brain MRI. (2016)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y., Kawaguchi, A.
  • 学会等名: The XXVIIIth International Biometric Conference.
  • 発表場所: Victoria Conference Centre（バンクーバー、カナダ）
  • 年月日: 2016-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] Physical inactivity associated with vascular depression or apathy leads to hippocampal atrophy and memory dysfunction in community-dwelling elderly subjects: The Sefuri study (2016)
  • 著者名/発表者名: Yao H, Araki Y,Takashima Y, Nogami K, Uchino A, Yuzuriha T, Hashimoto M.
  • 学会等名: International Stroke Conference
  • 発表場所: Los Angeles, USA
  • 年月日: 2016-02-17
• [学会発表] 10年間追跡調査に基づく要介護認定リスクモデルの探索的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒木 由布子, 岡田 栄作, 尾島 俊之, 近藤 克則
  • 学会等名: JAGES研究会
  • 発表場所: 東京大学（東京都港区）
• [学会発表] 根拠に基づく医学への数理統計学の挑戦～QOLの向上のために～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒木由布子
  • 学会等名: 静岡大学情報学部公開講座2016
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス（静岡県浜松市）
• [学会発表] Intrinsic feature extraction via functional data analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Araki Y
  • 学会等名: 8th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics
  • 発表場所: University of London, UK
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Elucidation of factors related to the onset of certification of long-term care need in community-dwelling elderly people in Japan:10-year follow-up study of participants in the JAGES project. (2015)
  • 著者名/発表者名: Eisaku Okada,Yuko Araki,Katsunori Kondo,Hiroshi Hirai,Toshiyuki Ojima
  • 学会等名: 第20回静岡健康・長寿学術フォーラム
  • 発表場所: グランシップ
  • 年月日: 2015-10-30
• [学会発表] 10年間追跡調査に基づく高齢者の 要介護認定リスク因子の探索的検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒木由布子, 岡田栄作, 近藤克則, 尾島 俊之
  • 学会等名: 科研費シンポジウム「生命科学データ解析の方 法論と健康科学への応用」
  • 発表場所: 東京大学医科学研究所
  • 年月日: 2015-10-16
• [学会発表] Statistics modeling for high dimensional data and its application in Biostatistics ~Functional sparse logistic discrimination via composite basis expansions~ (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒木 由布子
  • 学会等名: 第8回東海地区生物統計ネットワークセミナー
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] 大腸病変によるNBI観察下surface pattern・vascular patternと病理組織構築の関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前山泰彦, 野田哲裕, 長田修一郎, 河野弘志, 秋葉純, 荒木由布子, 角間辰之, 光山慶一, 鶴田修, 鳥村拓司
  • 学会等名: 第８８回日本消化器内視鏡学会総会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2014-10-23 – 2014-10-26
• [学会発表] Two-step regularized Cox proportional hazard model for high-dimensional brain MRI data (2014)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y., Kawaguchi, A.
  • 学会等名: 27th International Biometric Conference
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [図書] バイオ統計の基礎 : 医薬統計入門 （第5刷） (2018)
  • 著者名/発表者名: 柳川 尭、荒木 由布子
  • 総ページ数: 258
  • 出版者: 近代科学社
  • ISBN: 9784764903876
• [図書] バイオ統計シリーズ1 バイオ統計の基礎-医薬統計入門- Kindle版 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柳川堯, 荒木由布子
  • 総ページ数: 258
  • 出版者: 近代科学社
• [備考] 静岡大学教員データベース
  • URL: https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=11166&l=0