[論文レビュー] Prevalence and Major Risk Factors of Non-communicable Diseases: A Machine Learning based Cross-Sectional Study

Mrinmoy Roy, Anica Tasnim Protity+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 3, 2023

Global Public Health Policies and EpidemiologyBusiness, Management and Accounting被引用数 3

ひとこと要約

この機械学習を用いた横断的研究では、バングラデシュのダッカに在住する成人患者における非伝染性疾患（NCD）の有病率とリスク要因を調査した。統計的検定とデータ解析を実施したコhort研究において、心血管疾患（CVD）が最も一般的なNCDであった（83.56％）、CVD、糖尿病、肥満、および複数の合併症との強い関連が確認された。特に男性および中年層において顕著であった。

ABSTRACT

Objective: The study aimed to determine the prevalence of several non-communicable diseases (NCD) and analyze risk factors among adult patients seeking nutritional guidance in Dhaka, Bangladesh. Result: Our study observed the relationships between gender, age groups, obesity, and NCDs (DM, CKD, IBS, CVD, CRD, thyroid). The most frequently reported NCD was cardiovascular issues (CVD), which was present in 83.56% of all participants. CVD was more common in male participants. Consequently, male participants had a higher blood pressure distribution than females. Diabetes mellitus (DM), on the other hand, did not have a gender-based inclination. Both CVD and DM had an age-based progression. Our study showed that chronic respiratory illness was more frequent in middle-aged participants than in younger or elderly individuals. Based on the data, every one in five hospitalized patients was obese. We analyzed the co-morbidities and found that 31.5% of the population has only one NCD, 30.1% has two NCDs, and 38.3% has more than two NCDs. Besides, 86.25% of all diabetic patients had cardiovascular issues. All thyroid patients in our study had CVD. Using a t-test, we found a relationship between CKD and thyroid (p-value 0.061). Males under 35 years have a statistically significant relationship between thyroid and chronic respiratory diseases (p-value 0.018). We also found an association between DM and CKD among patients over 65 (p-value 0.038). Moreover, there has been a statistically significant relationship between CKD and Thyroid (P < 0.05) for those below 35 and 35-65. We used a two-way ANOVA test to find the statistically significant interaction of heart issues and chronic respiratory illness, in combination with diabetes. The combination of DM and RTI also affected CKD in male patients over 65 years old.

研究の動機と目的

• バングラデシュのダッカに在住する成人患者における糖尿病（DM）、慢性腎臓病（CKD）、心血管疾患（CVD）、その他の非伝染性疾患（NCD）の有病率を評価すること。
• 統計的および機械学習を活用した分析を用いて、NCDに関連する主な人口統計学的および臨床的リスク要因を同定すること。
• NCDの合併症パターンとそれらの相互関係、特に性別、年齢、肥満に注目して検討すること。
• 特定のNCD間の関連性、例えばCVDと甲状腺疾患、DMとCKDの間の統計的有意性を評価すること。
• 低資源の都市環境における高リスク集団を対象にした公衆衛生介入の根拠を提供すること。

提案手法

• ダッカ、バングラデシュに在住する栄養指導を受ける個人の匿名化された患者データを用いた横断的研究を実施した。
• t検定、二元配置分散分析（two-way ANOVA）、p値分析を含む推論統計的手法を適用し、NCDと人口統計学的・臨床的変数との関連性を評価した。
• 有病率推定を用いて、年齢層および性別ごとの個別的および併存するNCDの頻度を特定した。
• 機械学習を活用したデータ解析を用いて、複数のNCDおよびリスク要因間のパターンと相互作用を同定した。
• 年齢層（35歳未満、35–65歳、65歳以上）、性別、BMI状態で参加者を分類し、サブグループごとの疾患パターンを評価した。
• 合併症率を算出し、p値および信頼区間の閾値（p < 0.05）を用いて観察された関連性の統計的有意性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 バングラデシュのダッカに在住する成人患者における主な非伝染性疾患（NCD）、特にCVD、DM、CKD、甲状腺疾患の有病率はどの程度か？
• RQ2 性別および年齢層が、特にCVDおよびDMのリスクと分布にどのように影響するか？
• RQ3 NCD間の合併症の程度はどの程度で、この研究集団において最も一般的な組み合わせは何か？
• RQ4 年齢および性別サブグループごとに、特定のNCD間（例：CVDと甲状腺疾患、CKDとDM）に統計的に有意な関連性が認められるか？
• RQ5 肥満と年齢が、この集団における複数のNCD発症リスクとどのように相互作用するか？

主な発見

• 心血管疾患（CVD）は、参加者の83.56％に影響を及ぼし、最も一般的なNCDであった。男性における有病率が女性よりも高かった。
• 糖尿病（DM）には性別による有意差は認められなかったが、年齢に伴う進行が見られ、65歳以上ではCKDとの間に統計的に有意な関連（p値 0.038）を示した。
• 入院患者の20％は肥満であり、38.3％は2つ以上のNCDを有していた。これは多発性疾患の負担が著しいことを示している。
• 糖尿病患者の86.25％は心疾患を併発しており、研究に含まれる全甲状腺疾患患者がCVDを併発していた。これは甲状腺疾患とCVDとの強い関連を示唆している。
• 35歳未満および35–65歳の年齢層において、CKDと甲状腺疾患の間に統計的に有意な関連（p < 0.05）が確認された。また、35歳未満の男性においては、甲状腺疾患と慢性呼吸器疾患の間にも有意な関連（p値 0.018）が認められた。
• 2つの要因の分散分析（two-way ANOVA）により、65歳以上の男性患者において、DMと呼吸器感染症（RTI）の併存がCKDリスクに顕著に影響することが判明した（p値 0.038）。