医療とAIのニュース医療におけるAI活用事例最新医療AI研究COVID-19患者の病状悪化を予測する「シンプルな機械学習モデル」

COVID-19患者の病状悪化を予測する「シンプルな機械学習モデル」

ミシガン大学などの研究チームは、電子カルテデータからCOVID-19患者の病状悪化を予測する機械学習モデルを構築し、その性能を多施設で検証した。特徴となるのは、コード共有を前提としたモデル開発で、汎化性能を高めるため、よりシンプルなモデルの構築を行なっていることとなる。研究成果は、権威ある医学専門誌「BMJ」からこのほど公開された。

チームの研究論文によると、機械学習モデルは米国内の単一医療機関におけるデータからトレーニングされ、外部検証を12の医療機関で実施した。開発コホートデータに基づき、線形モデルのアンサンブルをトレーニングし、入院後5日間における臨床的悪化(院内死亡・人工呼吸・高流量鼻カニュラ・バソプレッサーの複合アウトカム)を予測させた。臨床的に利用可能な2,686の変数から選択した9つの変数がモデルに利用されている。内部検証においてAUROC 0.80、期待キャリブレーション誤差 0.01を達成したが、この性能は外部検証においても一貫しており、性別や年齢、人種、民族ごとのサブグループ間での検証でもそのパフォーマンスを低下させることはなかった。

研究チームは「このモデルを用いて低リスク患者をトリアージすることで、早期退院によって患者1人当たり最大7.8日の病床日数を短縮できる可能性がある」ことを強調する。医療資源の最適化に資する現実的なツールとしての価値を示しており、今後の検証拡大と臨床活用が期待されている。

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1. 岡本 将輝
信州大学医学部卒(MD)、東京大学大学院専門職学位課程修了(MPH)、東京大学大学院医学系研究科博士課程修了(PhD)、英University College London(UCL)科学修士課程最優等修了(MSc with distinction)。UCL visiting researcher、日本学術振興会特別研究員、東京大学特任研究員を経て、現在は米ハーバード大学医学部講師、マサチューセッツ総合病院研究員、SBI大学院大学客員准教授など。専門はメディカルデータサイエンス。

2. 杉野 智啓
防衛医科大学校卒(MD)。大学病院、米メリーランド州対テロ救助部隊を経て、現在は都内市中病院に勤務。専門は泌尿器科学、がん治療、バイオテロ傷病者の診断・治療、緩和ケアおよび訪問診療。泌尿器科専門医、日本体育協会認定スポーツドクター。
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