行動学的・生理学的データを用いた精神症状の定量化技術の開発

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15434
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 岸本 泰士郎 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60348745)
• 研究分担者: 三村 將 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00190728) ; 江口 洋子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 研究員 (70649524) ; 藤田 卓仙 名古屋大学, 経済学研究科, 准教授 (80627646)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 表情解析 / うつ病 / 躁うつ病 / 音声解析 / 機械学習 / 生活活動

研究実績の概要

本研究では、重症度評価の客観的指標に乏しい精神科領域において、機械学習というアプローチによって、画像（表情）、音声、日常生活活動を定量化し、うつ病や躁うつ病の重症度評価尺度と相関の高い、新しい重症度指標を開発することを目標としている。重症度指標の開発に当たっては、精神症状を機械学習で指標化するための解析方法の検討、機械学習を通じた症候学の整理などが、本研究の焦点となる。
研究方法の概略は以下のようである。うつ病、躁うつ病の患者のインタビューを行い、その場面を録画・録音する。また一般的に用いられるレーティングスケールによって患者の重症度評価を行い、機械学習のための教師データとする。記録された患者データを用いて前述のモダリティに対する機械学習を行う。
研究では患者の表情や声といった個人情報識別情報とみなされるデータを扱うため、研究に先立って暗号処理・ログ管理などのセキュリティシステムを確立し、そのうえで倫理申請を行う必要があった。当研究グループでは、2015年度中に前述の準備を整え、倫理委員会からの承認を得た。また、機械学習の教師データとなるレーティングを精密に行う必要があるが、評価者の養成・訓練の環境を整備し終え、現在は質の維持に取り組んでいる。
研究対象は外来通院中ないし入院中のうつ病、躁うつ病患者で、症例数はうつ病、躁うつ病、それぞれ10名/年程度を目標としていた。現在までにこれら気分障害患者合計12名のリクルートに成功し、のべ30回を超えるデータ収集を行うことができた。
予備的解析の結果、表情解析から、うつ状態、躁状態、あるいは症状が消失している状況において、特定の指標における有意差を同定することができている。

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

研究の初年度において、患者データの保存環境や解析環境（セキュリティに留意した）を整えることができ、また倫理申請を行い研究の承認も得ることができた。患者のレーティングを正確に行うための、評価者の養成、質の維持の環境構築も行った。
目標症例数には届いていないが、順調に症例数、データ取得のべ回数も伸びてきており、次年度以降での目標到達は可能と考える。
現時点までに取集したデータの予備的検証においても、一定の成果が得られており、研究はおおむね順調紙進展しているものと考える。

今後の研究の推進方策

以上より、本研究は、研究計画に沿って順調に進んでいるものと考える。次年度においては、引き続き患者のリクルート、データの収集を行うとともに、新しく生活活動記録媒体を用いたデータの収集にも着手する予定であり、現在準備中である。これらのデータから、うつ病や躁うつ病の重症度を機械学習で定量し、特徴量の同定を行えるようにすることが当面の目標となる。
また、本研究と並行して、本研究グループは、日本医療研究開発機構（AMED）の「未来医療を実現する医療機器・システム研究開発事業、ICTを活用した診療支援技術研究開発プロジェクト」の委託研究先として採択され、2015年11月より活動を開始した。当研究をもとに開発した解析アルゴリズムをコンパイルした医療機器としての開発を進めていく予定である。AMEDの研究開発では、医療機器としての開発に重点が置かれておりハードウェアの開発や解析環境の構築が焦点となるのに対し、当研究では精神症状評価のための機械学習方法の確立や症候学の整理が焦点となる。二つの研究開発を相補的に進めながら、さらなる研究の推進に取り組んでいく予定である。

次年度使用額が生じた理由

購入予定だった音声の聞き分けのためのマイク購入費がかさむことが予想されたので、2016年度に購入することにしたため。

次年度使用額の使用計画

音声聞き分けのためのマイクを購入する予定です。

研究成果

• [雑誌論文] 強迫性障害に対する遠隔医療：レビューと取り組みの紹介 (2016)
  • 著者名/発表者名: 垂水沙梨, 岸本泰士郎
  • 雑誌名: 精神科治療学 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-dose infusion ketamine and non-ketamine N-methyl-d-aspartate receptor antagonists for unipolar and bipolar depression: a meta-analysis of efficacy, safety and time trajectories. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto T, Chawla JM, Hagi K, Zarate CA, Kane JM, Bauer M, Correll CU
  • 雑誌名: Psychol Med 巻: 12 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1017/S0033291716000064.
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Survey of Japanese young adult’s postures when using smartphones before sleeping. (2016)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Yoshimura, Momoko Kitazawa, Taishiro Kishimoto, Masaru Mimura, Kazuo Tsubota
  • 雑誌名: Journal of Mobile Technology in Medicine 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Dose Infusion Ketamine and Non-Ketamine NMDA Receptor Antagonists for Unipolar and Bipolar Depression: A Meta-Analysis of Efficacy, Safety and Time Trajectories. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto T, Chawla JM, Hagi K, Zarate CA, Kane JM, Bauer M, Correll CU
  • 雑誌名: Psychological Medicine 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcranial Magnetic Stimulation for Bipolar Disorder with Catatonic Stupor: A Case Report (2015)
  • 著者名/発表者名: Takamiya A, Kishimoto T, Watanabe K, Mimura M, Kito S
  • 雑誌名: Brain Stimul 巻: 8 ページ: 1236-1237
  • DOI: 10.1016/j.brs.2015.09.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequency and correlates of DSM-5 attenuated psychosis syndrome in a sample of adolescent inpatients with nonpsychotic psychiatric disorders. (2015)
  • 著者名/発表者名: Gerstenberg M, Hauser M, Al-Jadiri A, Sheridan EM, Kishimoto T, Borenstein Y, Vernal DL, David L, Saito E, Landers SE, Carella M, Singh S, Carbon M, Jiménez-Fernández S, Birnbaum ML, Auther A, Carrión RE, Cornblatt BA, Kane JM, Walitza S, Correll CU
  • 雑誌名: J Clin Psychiatry 巻: 76 ページ: 1449-1458
  • DOI: 10.4088/JCP.14m09435
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ambiguous findings concerning potential advantages of depot antipsychotics: in search of clinical relevance (2015)
  • 著者名/発表者名: Haddad PM, Kishimoto T, Correll CU, Kane JM
  • 雑誌名: Curr Opin Psychiatry 巻: 28 ページ: 216-221
  • DOI: 10.1097/YCO.0000000000000160.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Sleep and mood disorders in dry eye disease and allied irritating ocular diseases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayaki M, Kawashima M, Negishi K, Kishimoto T, Mimura M, Tsubota K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: 889-894
  • DOI: 10.1038/srep22480.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 躁うつ病 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀込俊郎, 岸本泰士郎
  • 雑誌名: 科学評論社 巻: 27 ページ: 241-245
• [学会発表] 機械学習でメンタルヘルスに挑む！~MS・ソフバン・UBICなどと取り組む新プロジェクト~ (2016)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: ロボット新産業サミット2016
  • 発表場所: ベルサール東京新橋（東京都港区）
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-09
  • 招待講演
• [学会発表] Telepsychiatry の展望と課題 治療経験を含めて (2016)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: JTTA Spring Conference 2016
  • 発表場所: 全国家電会館（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-02-12 – 2016-02-13
• [学会発表] 大学生におけるインターネット依存と幸福感の関連 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉村道孝，北沢桃子，岸本泰士郎，三村將，坪田一男
  • 学会等名: 第4回ポジティブサイコロジー医学会
  • 発表場所: 慶應義塾大学三田キャンパス（東京都港区）
  • 年月日: 2015-11-28 – 2015-11-28
• [学会発表] インターネット回線を用いた暴露反応妨害法の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: 第22回ヘルスリサーチフォーラム
  • 発表場所: 千代田放送会館（東京都千代田区）
  • 年月日: 2015-11-28 – 2015-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] うつ病に対する修正型電気けいれん療法後の再入院予測因子：診療録調査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内田貴仁, 岸本泰士郎, 是木明宏, 中尾重嗣, 大和田藍, 小泉輝樹, 齋藤篤之, 鹿島美納子, 澤田真也, 松崎竜太, Georgious Petrides, 三村將
  • 学会等名: 第28回日本総合病院精神医学会総会
  • 発表場所: あわぎんホール（徳島県徳島市）
  • 年月日: 2015-11-27 – 2015-11-27
• [学会発表] 気分障害における臨床試験の問題点と課題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: ぐんま病診連携勉強会
  • 発表場所: ホテルメトロポリタン高崎（群馬県高崎市）
  • 年月日: 2015-11-12 – 2015-11-12
  • 招待講演
• [学会発表] ICTを用いた精神科領域における新しいアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: Health 2.0 Asia-Japan
  • 発表場所: 虎ノ門ヒルズ（東京都港区）
  • 年月日: 2015-11-04 – 2015-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] 臨床研究メタ解析のABC:その意義とピットフォール (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: 第25回日本臨床精神神経薬理学会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-10-29 – 2015-10-30
  • 招待講演
• [学会発表] 表情・音声・日常生活活動の定量化から精神症状の客観的評価をリアルタイムで届けるデバイスの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎, 吉村道孝, 北沢桃子, 榊原康文, 江口洋子, 藤田卓仙, 三村將
  • 学会等名: 第1回 日本医療情報学会「医用知能情報学研究会」人工知能学会「医用人工知能研究会」(SIG-AIMED)合同研究会
  • 発表場所: 東京大学 本郷キャンパス 山上会館（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-09-29 – 2015-09-29
• [学会発表] Obsessive compulsive disorder:a disabling and its treatment (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: 第38回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター（兵庫県神戸市中央区）
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
  • 国際学会
• [学会発表] 遠隔技術を用いた精神科医療・福祉の現実と未来 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: 京都府立医科大学・慶応技術大学・志學館大学合同シンポジウム
  • 発表場所: マナーハウス重富壮（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-07-24 – 2015-07-24
  • 招待講演
• [学会発表] Long-acting Inhectable vs. Oral Antipsychotics for Hospitalization Prevention in Schizophrenia (2015)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto T, Katsuhiro Hagi,Masahiro, Nitta,Stefan Leucht,John M.Kane, Christoph Correll
  • 学会等名: A Systematic Review and Meta analysis of Cohort Studies. ASCP annual meeting
  • 発表場所: Miami（アメリカ）
  • 年月日: 2015-06-22 – 2015-06-25
  • 国際学会
• [学会発表] 医療BigData時代における新しい精神科診療・研究の取り組み (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: 第二回精神科臨床研究会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-06-18 – 2015-06-18
  • 招待講演
• [学会発表] 海外在住邦人に対する遠隔医療 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本泰士郎
  • 学会等名: 第111回日本精神神経学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市北区）
  • 年月日: 2015-06-04 – 2015-06-06
• [図書] Comparative effectiveness of oral antipsychotics and long-acting injectable antipsychotics. Antipsychotic Long-Acting Injections 2nd. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto T, Correll CU, Kane JM.
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: Oxford University Press