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2021 年度 実施状況報告書

精確・高速な任意形状クラスター解析法の開発とその実践

研究課題

研究課題/領域番号 21K11791
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

大谷 隆浩  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (30726146)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード空間疫学 / スキャン統計量 / 空間データ / クラスター
研究実績の概要

位置情報を付加した空間医学データをもとに,疾病の発生との関連が強い箇所 (クラスター) を検出し,その統計的有意性を判定する方法として最大尤度比に基づくスキャン統計量が提案され,空間疫学研究や症候サーベイランスなどの分野で重要なツールになっている。本研究では,多様な形式の空間データから精確に複数のクラスターを検出し,その統計的有意性を適切に判定する統計解析ソフトウェアについて検討する。新たなソフトウェアの開発するとともに,空間疫学研究の大規模な実データを用いた 実証研究を行うことでその有効性の評価を行う。
2021年度は,ある疾病の発生が特定の時点に集中しているかどうか(時間集積性)を検討するための統計解析手法について検討し、空間スキャン統計量を用いて解析を行うためのプログラムを開発した。空間スキャン統計量は原則として一つの集積期間のみを検出し有意性を評価するが,実際には疾病の発生が集中する期間が複数ある場面も多い。このような場合に,情報量基準の視点から適切な集積期間の数を選択してそれらを同定し,全体としての統計的有意性の評価を行う手法 (Takahashi & Shimadzu, 2018) が提案され,計算機シミュレーションにより有効性が示されている。しかし,この手法を実装したソフトウェアはこれまでに開発されていなかった。
本年度はオープンソースの統計解析ソフトウェア「R」上でこの手法を実装し,複数の集積期間の検出と統計的有意性の評価を行うことができる解析用パッケージを開発した。また事例として,消防庁救急蘇生統計に基づく心肺機能停止傷病者の救急搬送件数データに適用した。救急搬送の発生が集中している時期があるかどうかを検討し,既存研究の結果との比較を行うことで,開発したパッケージを用いて時間集積性の解析を実施できることを確認した。

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

2021年度に開発したパッケージにより,R上で疾病の時間集積性の解析を実施できることを確認した。現在このパッケージは,開発済みの地域集積性の解析を行う機能と統合した上で,オープンソースソフトウェアとして公開しており,Rにインストールすることで広く一般に利用可能としている。これらの研究開発の途中経過については学会発表を行ってきているとともに,論文投稿に向けて成果をまとめている段階である。さらに,実際の疫学研究での利用についても共同研究として進められていることから,おおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

本研究で開発したパッケージにより、R上で疾病の地域集積性・時間集積性の解析を実施することができるようになった。一方で,このパッケージはある疾患の罹患数や死亡数など離散量のデータを対象としており,連続量からなる空間データの解析には現在のところ対応していない。地理情報解析や空間疫学の研究者らとの議論を通して,連続量の空間データ解析を行う解析ソフトウェアの必要性が高まっていることも把握してきていることから,2022年度は連続量データの解析手法について検討・実装を行い,実データを用いた検証を行うことを予定している。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症の流行に伴い、国際会議、国内学会での研究発表や研究打ち合わせ等での出張が行えなかったこと、論文掲載料を計上していたが掲載料が発生しない雑誌への論文掲載が決定したことから、次年度使用額が生じた。次年度に行う出張の旅費および論文掲載料、学会参加費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Social functions and adverse outcome onset in older adults with mild long-term care needs: A two-year longitudinal study2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Taiji、Nakagawa Takeshi、Komatsu Ayane、Ishihara Masumi、Shindo Yumi、Otani Takahiro、Saito Tami
    • 雑誌名

      Archives of Gerontology and Geriatrics

      巻: 100 ページ: 104631~104631

    • DOI

      10.1016/j.archger.2022.104631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Impact of Marital Transitions on Vegetable Intake in Middle-aged and Older Japanese Adults: A 5-year Longitudinal Study2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Taiji、Kondo Fumi、Nishiyama Takeshi、Otani Takahiro、Nakagawa-Senda Hiroko、Watanabe Miki、Imaeda Nahomi、Goto Chiho、Hosono Akihiro、Shibata Kiyoshi、Kamishima Hiroyuki、Nogimura Akane、Nagaya Kenji、Yamada Tamaki、Suzuki Sadao
    • 雑誌名

      Journal of Epidemiology

      巻: 32 ページ: 89~95

    • DOI

      10.2188/jea.je20200343

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible Scan Statistics for Detecting Spatial Disease Clusters: The <b>rflexscan</b> <i>R</i> Package2021

    • 著者名/発表者名
      Otani Takahiro、Takahashi Kunihiko
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Software

      巻: 99 ページ: 13

    • DOI

      10.18637/jss.v099.i13

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Semi-parametric empirical Bayes factor for genome-wide association studies2021

    • 著者名/発表者名
      Morisawa Junji、Otani Takahiro、Nishino Jo、Emoto Ryo、Takahashi Kunihiko、Matsui Shigeyuki
    • 雑誌名

      European Journal of Human Genetics

      巻: 29 ページ: 800~807

    • DOI

      10.1038/s41431-020-00800-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemoprevention with low-dose aspirin, mesalazine, or both in patients with familial adenomatous polyposis without previous colectomy (J-FAPP Study IV): a multicentre, double-blind, randomised, two-by-two factorial design trial2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Hideki、Mutoh Michihiro、Sato Yasushi、Doyama Hisashi、Tajika Masahiro、Tanaka Shinji、Horimatsu Takahiro、Takeuchi Yoji、Kashida Hiroshi、Tashiro Jun、Ezoe Yasumasa、Nakajima Takeshi、Ikematsu Hiroaki、Hori Shinichiro、Suzuki Sadao、Otani Takahiro et al.
    • 雑誌名

      The Lancet Gastroenterology &amp; Hepatology

      巻: 6 ページ: 474~481

    • DOI

      10.1016/s2468-1253(21)00018-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Impact of Job Conditions on Health-Related Quality of Life among Working Japanese Older Adults: A Five-Year Longitudinal Study Using J-MICC Okazaki Study Data2021

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Taiji、Wakabayashi Ryozo、Nishiyama Takeshi、Otani Takahiro、Nakagawa-Senda Hiroko、Watanabe Miki、Hosono Akihiro、Shibata Kiyoshi、Kamishima Hiroyuki、Nogimura Akane、Nagaya Kenji、Yamada Tamaki、Suzuki Sadao
    • 雑誌名

      Archives of Gerontology and Geriatrics

      巻: 95 ページ: 104385~104385

    • DOI

      10.1016/j.archger.2021.104385

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Underlying Cardiometabolic Diseases on the Association Between Sedentary Time and All‐Cause Mortality in a Large Japanese Population: A Cohort Analysis Based on the J‐MICC Study2021

    • 著者名/発表者名
      Koyama Teruhide、Ozaki Etsuko、Kuriyama Nagato、Tomida Satomi、Yoshida Tamami、Uehara Ritei、Tanaka Keitaro、Hara Megumi、Hishida Asahi、Okada Rieko、Kubo Yoko、Oze Isao、Koyanagi Yuriko N.、Mikami Haruo、Nakamura Yohko、Shimoshikiryo Ippei、Takezaki Toshiro、Suzuki Sadao、Otani Takahiro et al.
    • 雑誌名

      Journal of the American Heart Association

      巻: 10 ページ: e018293

    • DOI

      10.1161/jaha.120.018293

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of polymorphic cytochrome P450 2A6 genotypes on chemoprevention against colorectal tumors in single Japanese cohort using daily low-dose aspirin: insights into future personalized treatments2021

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Hiroshi、Shimizu Makiko、Otani Takahiro、Mizugaki Ami、Mure Kanae、Suzuki Sadao、Ishikawa Hideki
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical Health Care and Sciences

      巻: 7 ページ: 26

    • DOI

      10.1186/s40780-021-00209-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of skipping breakfast and short sleep duration with the prevalence of metabolic syndrome in the general Japanese population: Baseline data from the Japan Multi-Institutional Collaborative cohort study2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuura-Kamano Sakurako、Arisawa Kokichi、Uemura Hirokazu、Van Nguyen Tien、Takezaki Toshiro、Ibusuki Rie、Suzuki Sadao、Otani Takahiro et al.
    • 雑誌名

      Preventive Medicine Reports

      巻: 24 ページ: 101613~101613

    • DOI

      10.1016/j.pmedr.2021.101613

    • 査読あり
  • [学会発表] 疾病の時間集積性を解析するためのRパッケージの開発と評価2022

    • 著者名/発表者名
      大谷隆浩, 高橋邦彦
    • 学会等名
      第32回日本疫学会学術総会

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公開日: 2022-12-28  

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