CBC検査の白血球粒度分布パターンを用いた感染制御支援システムの構築

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26460865
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 片岡 浩巳 高知大学, 教育研究部医療学系連携医学部門, 助教 (80398049)
• 研究分担者: 奥原 義保 高知大学, 教育研究部医療学系連携医学部門, 教授 (40233473) ; 杉浦 哲朗 高知大学, 臨床医学部門, 教授 (50171145) ; 久原 太助 高知大学, 医学部附属病院, 臨床検査技師 (80457407)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: MRSA / 抗生剤 / 迅速効果判定 / CBC / スキャッタグラム

研究実績の概要

MRSAに感染し、その直後に抗生剤治療を行った症例に対して、選択薬剤種別ごとにパターンの変化を評価した。抗生剤は、薬剤選択成功群として、抗MRSA薬であるLZD、VCM、TEIC、ABK、DAP、そして、薬剤選択失敗群として、MEPM、SBT/ABPCについて、時系列差分パターンの比較を行った。
血球計数検査(Sysmex XE-2100)から得られた計測生データを用い、MRSAが14日以内で連続検出された最初の検出イベント日から、7日以内に抗生剤治療のクールが開始された事例を対象とし、抗生剤治療前と治療後12時間後、1日後、2日後、8日後の直前CBC検査の白血球粒度データを用いて、パターンの変化を解析した。菌検出イベントおよび、薬剤投薬開始イベントの検出は、昨年度開発した、動的クールイベント検出法のアルゴリズムを用いた。血球計数検査が投薬開始前後に測定され、VCMが選択された335例、LZDが選択された121例、TEICが選択された6例、そして、MEPM、159例、SBT/ABPCを選択された58例について、パターンの変化の差分比較とROC分析を行った。
各抗生剤投与12時間後に、VCM、LZDは共通して、好中球領域の上方の幼若顆粒球から好中球領域（DIFFチャンネルSCC=144、SFL=168付近）に細胞数の増加が認められた。TEICは、単球の増加傾向が認められた。一方、MEPMおよびSBT/ABPCでは、上記領域の細胞数増加は認められない結果が得られた。仮に、VCM選択を成功群、SBT/ABPCを選択したグループを失敗群と仮定してROC解析をしたところ、この領域のAUCは0.71となった。
MRSAの抗生剤治療において、投薬開始後12時間の評価として、白血球粒度パターンの変化をモニタリングすることで、抗生剤の迅速効果判定ができる可能性が示唆された。

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

MRSA感染直後の抗生剤治療における、治療効果の判定法として、少なくとも投薬後12時間後のCBCの差分パターン変化を見ることにより、診断可能であることが示唆された。
この成果は、国際検査血液学会、および、医療情報学会連合大会発表を行った。
・H. Kataoka, Y. Ochi, Y. Hatakeyama, Y. Okuhara, T. Hisahara, Y. Matsumura, T. Sugiura: Rapid evaluation of post-antibiotic effects by leukocytes differential scattergram,ISLH2015, Chicago, 2015.
・片岡浩巳,畠山豊,奥原義保,久原太助,松村敬久,杉浦哲朗: MRSA感染症における白血球粒度パターンを用いた抗生剤迅速効果判定法, 第35回医療情報学連合大会, 沖縄, 2015.
なお、第35回医療情報学連合大会での発表では、優秀演題賞を受賞することとなった。

今後の研究の推進方策

本研究で得られた成果の外的妥当性の評価を行う目的で、他病院でもデータ収集を開始し、解析を行う準備を進める。また、できるだけ早期に一般病院への展開する目的で、一般の検査機器でも利用可能なデータである幼若顆粒球数の時系列変動に注目し調査を実施する。また、幼若顆粒球数の分類に関しても、細分類が必要であるかを詳細に検討を実施する。また、スキャッタ座標の精度の問題がある可能性も考慮に入れ、その対策を考える。
MRSA以外の他の細菌について、たとえば、耐性緑膿菌、ESBLなどについては、症例数が集まり次第解析を実施する。

次年度使用額が生じた理由

外的妥当性評価を目的とした他病院でのデータ収集を開始するため、外部記憶装置等の増設が新たに必要となるため。また、計算速度向上のため、プロセッサの増設を計画したため。

次年度使用額の使用計画

高速半導体ディスクおよび、並列数値計算プロセッサの購入に使用する。

研究成果

• [雑誌論文] MRSA感染症における白血球粒度パターンを用いた抗生剤迅速効果判定法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片岡浩巳,畠山 豊,奥原 義保,久原 太助,松村 敬久,杉浦 哲朗
  • 雑誌名: 医療情報学 巻: 35 ページ: 680-683
  • 査読あり
• [学会発表] MRSA感染症における白血球粒度パターンを用いた抗生剤迅速効果判定法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片岡浩巳,畠山 豊,奥原 義保,久原 太助,松村 敬久,杉浦 哲朗
  • 学会等名: 第35回医療情報学連合大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
  • 年月日: 2015-11-01 – 2015-11-04
• [学会発表] Rapid evaluation of post-antibiotic effects by leukocytes differential scattergram (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Kataoka, Y. Ochi, Y. Hatakeyama, Y. Okuhara, T. Hisahara, Y. Matsumura, T. Sugiura
  • 学会等名: ISLH2015
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-05-19 – 2015-05-21
  • 国際学会