平成18（2006）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	18−共研−2042			専門分類		7
研究課題名	カオス理論による糖尿病血糖値時系列データの短期予測システムの構築と検証
フリガナ 代表者氏名	アリタ　 セイザブロウ 有田　清三郎			ローマ字		Arita Seizaburo
所属機関	関西医科大学
所属部局	数学教室
職　　名	教授
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配分経費	研究費	50千円	旅　費		210千円		研究参加者数	5　人

研究目的と成果（経過）の概要

糖尿病は代表的な生活習慣病のひとつで、我が国では糖尿病患者数は740万人を超え、その治療と予防は急務の課題となっている。糖尿病患者において、血糖値は病態を特徴づける重要な指標であるが、血糖値は日々刻々変動するため、その複雑性を数量的に解明することができず、血糖値時系列データの解明と予測システムが切望されていた。
　我々は糖尿病患者の血糖値データ解析の中から、またここ数年間の共同研究の中から、時系列解析の新手法開発の確かな感触を得た。すなわち、血糖値データのような少数例時系列データから（Δxn>0, Δn+1>0等）の符号2種データを再構築し、確率行列空間の中で、カオスやランダム時系列を特性化した。
　本研究は、血糖値の経時変化をカオス理論で解明し、生体の複雑系として臨床応用しようとするものである。そこで、本研究ではさらに時系列解析の新手法を糖尿病時系列データに応用し、(1)実際の血糖値変動の振るまいを評価し、血糖値をどこまで短期予測できるかの追及を行った。また(2)この血糖値変動の評価と短期予測を臨床例に基づいて検討し、この予測及び評価システムが臨床的に妥当かどうかの検証を行った。この研究成果の一部をまた２００７年国際シンポジウムISMEでS.Arita, M.Tanemura: Medical Application of Chaos to the time series of Blood sugar Levels ofPatients with Diabetes Mellitus using Probability Matricesで発表を行った。
糖尿病患者さんの血糖値の時系列データを解析する過程でランダム時系列、ロジスティックモデルによるカオス時系列を確率行列表現での特性化でき、またこれによりランダムとカオスの位置関係を明瞭化できました。またこの確率行列表現を糖尿病患者者の血糖値時系列の病態解析に応用し、血糖値時系列のランダム型から調和型への以降過程で特徴づけできるか等の興味ある課題に進展しつつあります。これもひとえに統計数理の共同研究がひとつの礎となりました。今後も進めて行きたいと思います。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

[1]S.Arita, M.Tanemura: Medical Application of the probability matrixes of chaos to the time series of Blood Sugar Levels of patients with Diabetes Mellitus, Anniversary Symposium Soc. For Fuzzy Systems(Romanian), 2005.

[2]S.Arita, M.Tanemura, T.Takeda: Medical Application of Chaos to the time series of Blood Sugar Levels of Patients with Diabetes Mellitus using Probability Matrices, Instruction to prepare Manuscript for International Symposium on Management Engineering 2007, 2007.

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
種村　正美	統計数理研究所
西川　光重	関西医科大学
美祢　弘子	川崎医療福祉大学
吉井　健悟	関西医科大学