生活習慣病予知のための医療健康データ解析による日常生活と発症の潜在的機構解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25240038
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 畑 豊 兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 教授 (20218473)
• 研究分担者: 山川 烈 一般財団法人ファジィシステム研究所, 研究部, 所長 (00005547) ; 小橋 昌司 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00332966) ; 森本 雅和 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (10305683) ; 八木 直美 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (40731708) ; 藤田 孝之 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (50336830) ; 前中 一介 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (70173721) ; 上浦 尚武 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (80275312) ; 新居 学 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (80336833) ; 酒井 良忠 神戸大学, 医学研究科, 特命教授 (90397802)
• 研究期間 (年度): 2013-05-31 – 2017-03-31
• キーワード: 健康診断データ / 人工知能 / ファジィ論理 / 統計処理 / 血液データ / BMI / ウエアラブルセンサー / 予測

研究実績の概要

①ファジィ論理を用いた健康状態の数値化：ファジィメンバーシップ関数を健康診断に使用される健診基準に基づき構築し，各検査値をファジィ集合へ変換した．これによって，異なる定義域を持つ指標間での比較・演算を可能にし，健康状態の評価を容易にできる．更に，疾病管理程度や特定の生活習慣病に関するファジィ値を定義し，これによって1つのファジィ指標で健康状態を数値化できた．
② SOMに基づく血液データクラス分類および検査値予測法の確立：姫路市の特定健康診断は，糖尿病の指標であるHbA1cの値が兵庫県公表値と比べて非常に悪いと報告されている． 姫路市医師会から提供された特定健診のデータに自己組織化マップを適用し，HbA1c悪化と特に関わりが強い検査項目について調べ，検査値予測法を確立した．
③健康診断後の効果的な保健指導法の開発：健康診断後の効果的な保健指導を実現するために，個々の検診データの変動傾向から生活習慣病の発症リスクを予測し，受診者に提示することを目的として，糖尿病について，HbA1cの変化とともに他の検診項目の影響を調査した．その結果，検診項目の変動量に応じて受信者をグループ分けすることで，グループごとに糖尿病発症のリスクが大きく変化することを確認した．また，BMIの変動に着目してグループ分けを行い，その他の要因との統計的解析を行った．
④ウェアラブルセンサのデータ解析：多機能ウェアラブルセンサからのデータを利用し，日常状態から逸脱する，もしくは逸脱へと向かう状態をファジィニューラルネットにより検出した．逸脱傾向を示す指標を開発し，センサデータを可視化した．人工的な日常状態からの逸脱を適切に可視化することができた．
⑤脳血管構造に注目した脳動脈瘤発症リスク推定法:脳動脈発症解析のために，MRA画像から脳血管走行構造を特徴ベクトル化し，SVMによる機械学習により発症予測を行った．

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Health Checkup Data Analysis Focusing on Body Mass Index (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Higuchi, K. Sorachi, and Y.Hata
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Inf. & Sys. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Incidence Rate Prediction of Diabetes from Medical Checkup Data (2017)
  • 著者名/発表者名: M.Morimoto, N.Kamiura, Y.Hata, and I.Yamamoto,
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Inf. & Sys. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] On Map-Based Analysis of Item Relationships in Specific Health Examination Data for Subjects Possibly Having Diabetes (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiura, S. Kobashi, M. Nii, T. Yumoto, and I. Yamamoto
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Inf. & Sys. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり