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2018 年度 実施状況報告書

ディープラーニングを用いた生活習慣病予防のための新たな成長曲線の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11021
研究機関岡山大学

研究代表者

芳我 ちより  岡山大学, 保健学研究科, 准教授 (30432157)

研究分担者 相田 敏明  岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 講師 (60290722)
珠玖 隆行  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (70625053)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード体格推移 / Body Mass Index / 成長曲線 / 機械学習
研究実績の概要

本研究は、成人期の体格および生活習慣病発症を予測するため、子どもから成人期までの新たな成長曲線を開発することを目的としている。初年度である2018年度は、小児期から成人期をつなぐためのデータ入手、欠損値の多いデータを分析するための分析手法の検討、小児期の体格および成人期のメタボリックシンドロームに影響を与える生活習慣の検討を行った。その結果、7歳から38歳までの体格および特定健診項目の結果をもつ193人のデータを入手することができ、また、データ取得率が5%未満の対象者を削除することで主成分分析が適用できる可能性が見いだされた。さらに、小児期および成人期の生活習慣として睡眠状況との関連を検討した結果、夕食後2時間以内の睡眠は、小児・成人期ともに関連が認められないことを示した。一方で、小児期のBody Mass Index (以下、BMI)時系列データの各グループが,成人期のBMI時系列データのどのグループに所属するかを示す確率を理論的に導出しても、小児期から成人期へと接続可能なデータ数が少ないためか,成人期のグループは2つしか検出できなかったため、有効な結果とはなりえなかった。また、BMIという簡便な指標ではあるが、メタボリックシンドロームを見出す精度について、現在は腹囲を含めた検討が提案されており、New York市立大学の研究者から、分析について協力する旨、提案を受けている。
今後、成人期までをつなぐことのできる更なるデータの収集を継続しつつ、機械学習による分析を取り入れた手法を検討する。また、最新の知見を用いた体格指標の活用により、これまでよりも精度を向上させることを目指し、生活習慣と体格の関連について、検討を深めていく予定である。

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

当該年度に予定していたデータの入手は全て完了でき、主成分分析法をもちいた分析の試行も実施できた。一方で、小児期から成人期までの不定期な飛び値データを結ぶ手法は難しく、機械学習を適用してどこまで目標が達成できるか不明である。また、小児期から成人期をつなぐこれ以上のデータの入手は困難であり、その点をいかにして乗り越えるか、検討する余地がある。

今後の研究の推進方策

既存データを用いて、機械学習によりどこまで成人期を予測できるか検討を重ねる。また、最新の知見を用いた体格指標の活用により、小児期、成人期、それぞれにおいて、これまでよりも精度を向上させることを目指し、生活習慣と体格の関連を検討する。

次年度使用額が生じた理由

最初の研究論文の完成が想定していたよりも早まったため、次年度支払う予定であった掲載代金を前倒しする必要があったが、その後、予定していたジャーナルではなく他誌に掲載することとなり、出版料が変更(金額が減少)となったため。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of a 2-hour interval between dinner and bedtime on glycated haemoglobin levels in middle-aged and elderly Japanese people: a longitudinal analysis of 3-year health check-up data2019

    • 著者名/発表者名
      Su Su Maw and Chiyori Haga
    • 雑誌名

      BMJ Nutrition, Prevention & Health

      巻: 12 ページ: 1-10

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1136/bmjnph-2018-000011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Association between Body Size of Children and Duration of Dinner-to-Bed Time2019

    • 著者名/発表者名
      Chiyori Haga
    • 学会等名
      the International Conference on Nursing & Healthcare Congress
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 小中学生の睡眠状況および睡眠負債と体格の関連(第一報) 小学生に焦点を当てて2018

    • 著者名/発表者名
      押目奈々、芳我ちより
    • 学会等名
      日本公衆衛生学会
  • [学会発表] 小中学生の睡眠状況および睡眠負債と体格の関連(第二報) 中学生に焦点を当てて2018

    • 著者名/発表者名
      芳我ちより、有野久美、山縣然太郎
    • 学会等名
      日本公衆衛生学会
  • [学会発表] 日本人の乳幼児期から中学生期におけるBMI 時系列データのAR モデルによる解析2018

    • 著者名/発表者名
      河原 正貴,相田 敏明,芳我 ちより
    • 学会等名
      電気情報関連学会中国支部連合大会
  • [学会発表] 欠損データに対応可能なPCA による日本人乳幼児期から中学生期におけるBMI 時系列データの解析2018

    • 著者名/発表者名
      水川 秀一,相田 敏明,芳我 ちより
    • 学会等名
      電気情報関連学会中国支部連合大会
  • [学会発表] 変分ベイズ PCA による日本人の乳幼児期から中学生期におけるBMI 時系列データの主成分数の推測2018

    • 著者名/発表者名
      高見 佳右,相田 敏明,芳我 ちより
    • 学会等名
      電気情報関連学会中国支部連合大会
  • [学会発表] Bayesian Approach to the Classification of BMI Time Series Data from Babyhood to Junior High School Age of Japanese Children2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Aida,Chiyori Haga
    • 学会等名
      International Conference on Big Data Analysis
    • 国際学会
  • [備考] 岡山大学大学院保健学研究科芳我研究室

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/user/childhealth/

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公開日: 2019-12-27  

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