高温な気候曝露の循環器系疾患リスク評価とAIを利用した予測手法の構築

暴露于高温气候下的心血管疾病风险评估及利用人工智能构建预测方法

• 批准号: 20H03949
• 负责人: 大橋 唯太
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03949/
• 关键词: 循環器系疾患; AI予測; 数値気象モデル; 将来予測; 急性循環器疾患; 呼吸器疾患; 気象・気候; 発症・死亡リスク; 機械学習モデル; 統計モデル; 循環器疾患; 発症リスク; 死亡リスク; 数値シミュレーション; 大気汚染; 急性呼吸器疾患; 数値流体モデル; 夏季高温; 月平均気温; 回帰分析; 気象; 機械学習

本研究課題の主体を構成する以下の３項目について研究を遂行することができた。（１）東京23区と大阪市を対象に、日々における循環器・呼吸器疾患の死亡数と外来患者数を、その日や前日までの気象データによって予測するモデルをAI（機械学習）によって作成することができた。人流データを特徴量に含めたモデルでも死亡や発症リスクの予測精度があがることはなく、特に心疾患の場合には気温、脳血管疾患の場合には気圧が特徴量として重要となることが明らかとなった。（２）（１）で作成したAIモデルを用いて、2050年など将来気候シナリオ時（CMIP5の気候モデル結果で、高位参照シナリオ）における東京23区での死亡リスクの変化を推定する試みをおこなった。（３）コロナ感染拡大前の時代（2019以前）と感染拡大時（2020年）のあいだで見られた循環器・呼吸器疾患の死亡数の変化をもとに、感染拡大時の気象条件から本来推定される死亡数を明らかにした。その結果に対して東京23区を例に、感染拡大前からの人流変化データによって検討することができた。（４）モバイルデータから地域メッシュ内の屋外と屋内の人口割合を時空間的に特定する手法を検討し、疾患発症との関連性を分析できた。（５）日本気象学会2022年度秋季大会において、「極端な気象・気候がもたらす健康リスク」というテーマで専門分科会を開催し、本研究課題の成果に限らず多くの専門家の研究や情報交換ができ、本研究課題のブラッシュアップにつなげることができた。

我们能够对构成本研究主题的以下三个项目进行研究。 （1）AI（机器学习）能够创建一个模型，该模型可以预测东京和大阪市23个病房中每日心血管和呼吸系统疾病的门诊病例，直到当天或前一天。甚至包括人类流量数据作为特征数量的模型也不能提高预测死亡或发作风险的准确性，并且已经表明，在心脏病和大气压的情况下，气温在脑疾病中尤为重要。 （2）使用（1）中创建的AI模型，我们试图估计东京23个病房中死亡风险的变化，例如2050年的气候场景（基于CMIP5的气候模型的结果，高级参考情景）。 （3）基于前脊骨局疫情（2019年之前）与感染传播期之间发生的心血管和呼吸道疾病死亡人数的变化（2020年），我们已经揭示了通常在感染蔓延时天气条件下估计的死亡人数。使用东京23个病房在感染传播之前，可以使用有关种群流量变化的数据来考虑结果。 （4）我们能够检查一种从移动数据中识别室外和室内室内室内室内人口比例的方法，并分析疾病发作之间的关系。 （5）在日本气象科学学会的2022年秋季会议上，专门的小组委员会在“极端天气和气候构成的健康风险”主题上举行了一个专业的小组委员会，不仅能够从许多专家那里研究和交换了该研究主题的结果，从而导致了该研究主题。

项目成果

気象要素を特徴量にした機械学習による日々の循環器系疾患リスクの予測

使用天气元素作为特征的机器学习预测每日心血管疾病风险

• 发表时间: 2022
• 作者: 雲井純;池上昭彦;藤谷雄二;森川浩太;市原学;濱口隼人;矢野竹男;市原佐保子;丹 智絵子;峯山 佳恵;塩谷 英之;大橋 唯太・井原 智彦・橋本 豪・髙根 雄也
• 通讯作者: 大橋 唯太・井原 智彦・橋本 豪・髙根 雄也

一般化線形モデル（GLM）による気象条件への循環器・呼吸器系疾患の死亡感度分析

使用广义线性模型 (GLM) 进行心血管和呼吸系统疾病对天气条件的死亡率敏感性分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 武井卓;山中法子;山口靖子;白木小百合;松野志歩;板橋美津世;野藤悠;北村明彦;新開省二．;Yuko Ishida;大橋唯太・井原智彦
• 通讯作者: 大橋唯太・井原智彦

時間層別化ケースクロスオーバー分析を含む複数手法による熱中症リスクモデルの評価比較

使用时间分层病例交叉分析等多种方法评估中暑风险模型

• 发表时间: 2022
• 作者: 北村明彦;清野諭;阿部巧;野藤悠;天野秀紀;横山友里;西真理子;成田美紀;谷口優;新開省二．;根本美緒・平林聡・佐藤整尚・藤井昭宏・野尻英俊・井原智彦
• 通讯作者: 根本美緒・平林聡・佐藤整尚・藤井昭宏・野尻英俊・井原智彦

気温感受性をもった循環器・呼吸器系疾患の死亡数のコロナ禍にみられた減少について

关于冠状病毒大流行期间因温度敏感的心血管和呼吸系统疾病死亡人数的减少

• 发表时间: 2022
• 作者: 曲敏潔;桜井健祥;花村天斗;西岡春;玉木敬二;大橋 唯太・髙根 雄也・中島 虹
• 通讯作者: 大橋 唯太・髙根 雄也・中島 虹

詳細な熱中症リスク評価のための建物内外人口の推定 －流動人口データを用いた都市分析－

估算建筑物内外的人口以进行详细的中暑风险评估 - 使用流动人口数据进行城市分析 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 小倉康平;他;鈴木 智貴・大橋 唯太・高根 雄也・井原 智彦
• 通讯作者: 鈴木 智貴・大橋 唯太・高根 雄也・井原 智彦