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2014 年度 実績報告書

医療データに基づく動的病態力学の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24590615
研究機関高知大学

研究代表者

奥原 義保  高知大学, 教育研究部医療学系, 教授 (40233473)

研究分担者 畠山 豊  高知大学, 教育研究部医療学系, 准教授 (00376956)
渡部 輝明  高知大学, 教育研究部医療学系, 講師 (90325415)
片岡 浩巳  高知大学, 教育研究部医療学系, 助教 (80398049)
中島 典昭  高知大学, 教育研究部医療学系, 助教 (00335928)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード病態予測 / 医療データ2次利用
研究実績の概要

前年度までは、糖尿病の短期的振る舞いの記述のため、糖代謝を記述する最低限の要素を取り入れた数理モデルを構築、階層ベイズモデルへと拡張することにより、検査データが十分に揃っていない患者の病態推移予測を可能とし、糖尿病の病態進展段階を推定する手法を構築した。
今年度は、前年度から継続中の糖尿病を対象にした長期的予測モデルとして、脂質代謝の異常が糖代謝の異常をもたらすという考え方に基づく内部モデルと、それらを実際に観測される検査データに関係付ける観測モデルのセットからなる状態空間モデルを、観測モデルでの脂質異常に関連する検査としてHDLを、糖代謝異常についてはHbA1cを考慮することにより構築し、粒子型フィルタによって実装し論文化した。また、このモデルでは考慮していなかったインスリン分泌能の要素を取り入れるため、OGTTにおけるインスリン値の変動予測を、既に提案されていた数理モデルを利用して、分布値として計算する手法を構築した。このことにより、予測精度のさらなる向上を目指している。
さらに糖尿病以外の疾患を対象に、病院情報システムのデータを用いた病態の予測を試みた。産婦人科領域において、妊婦のCTGデータから胎児のリスクを予測するモデルの構築を行った。ノイズを多く含むCTGデータに対して直前の変動データから心拍数を推定するアルゴリズムの構築を行い、推定データに対する自動警戒レベル評価システムを実装、出産時の血液のpHが低値の患者の警戒レベルが高くなる結果を得た。
腎臓内科領域において、ロジスティック回帰モデルを用い、入院時の患者基本情報、検査情報、投薬や手術の予定など入院時に入力可能な情報を説明変数として入院中の急性腎障害の発症予測モデルを構築した。先行研究では取り入れられていない入院時の検査結果を使うことにより、先行研究よりも予測能の高いモデルを構築できた。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Prediction Model for Glucose Metabolism Based on Lipid Metabolism2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hatakeyama, H. Kataoka, N. Nakajima, T. Watabe, S. Fujimoto, Y. Okuhara
    • 雑誌名

      Methods of Information in Medicine

      巻: 53 ページ: 357-363

    • DOI

      10.3414/ME14-01-0034

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] モンテカルロ手法による数理モデルを利用したインスリン値の変動推定2015

    • 著者名/発表者名
      畠山 豊,片岡 浩巳,中島 典昭,渡部 輝明,奥原 義保
    • 学会等名
      第19回日本医療情報学会春季学術大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-06-12 – 2015-06-13
  • [学会発表] Level evaluation system for Cardiotocography2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hatakeyama, Hiromi Kataoka, Noriaki Nakajima, Teruaki Watabe, Yoshiyasu Okuhara
    • 学会等名
      Joint 7th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 15th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 発表場所
      Kita-Kyushu(Japan)
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-06
  • [学会発表] 入院患者における急性腎障害(AKI)発症の事前予測モデルの構築2014

    • 著者名/発表者名
      三木 健生、片岡 浩巳、畠山 豊、堀野 太郎、寺田 典生、奥原 義保
    • 学会等名
      第57回日本腎臓学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-07-04 – 2014-07-06

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公開日: 2016-06-01  

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