先端的脳MRIと疾患進行モデリングを用いた神経変性疾患の進行予測

使用先进的脑部 MRI 和疾病进展模型预测神经退行性疾病的进展

• 批准号: 21K07690
• 负责人: 下地 啓五
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Juntendo University (2022)Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07690/
• 关键词: brain; MRI; 拡散テンソルイメージング; 神経突起イメージング; DTI-ALPS; harmonization; magnetic resonance; diffusion

大脳皮質基底膜症候群を呈する大脳皮質変性症（CBD-CBS）とリチャードソン症候群を伴う進行性核上性麻痺（PSP-RS）の鑑別は特に初期においては臨床症状や病態が密接に重なるためしばしば困難である。我々はクラスタリングと疾患進行モデリングを統合した新しい教師なし機械学習技術であるSubtype and Stage Inference（SuStaIn）を用いて、横断的データに基づく純粋なCBS患者とPSP-RS患者の脳萎縮の時間的進行パターンの違いを論文化し、昨年度報告した（Saito, Shimoji, et al. Front Neurol. 2022）。当初、令和4~5年度に予定していた次世代的定量MRIや臨床データを用いた脳神経変性疾患の進行パターンの推定の検討を進める予定であった。しかし、利用可能なデータが多施設で取得されたものでありMRI機種や撮像プロトコルが異なるため、疾患による変化と施設間差による影響を分離できない問題があった。まず、この「施設間差による影響を除去（調和）」するため、拡散MRI定量値（拡散テンソルイメージング・神経突起イメージング・diffusion tensor image analysis along the perivascular space [DTI-ALPS]）の調和を検討し、多施設データを用いた場合でも施設間差による影響を除去して、疾患による影響を検出可能であることを示した。本研究の、拡散テンソルイメージング・神経突起イメージングの調和については国内外で報告の上、投稿準備中である（Saito, Shimoji, et al. Nat. Commun. 2023 [予定]）。DTI-ALPSの調和については国内外で報告の上、論文化した（Saito, Shimoji, et al. Jpn J Radiol 2023）。

皮质变性（CBD-CB）与皮质基底膜综合征和进行性性上麻痹（PSP-RS）的皮质变性（CBD-CB）伴随着理查森综合征的伴随的，尤其是在早期，由于临床症状和病理学的紧密重叠，尤其是在早期阶段。我们根据使用亚型和阶段推理（sover）（一种新的无监督机器学习技术，将聚类和疾病进展模型整合的新型机器学习技术（Saito，Shimoji，Shimoji等人）进行了研究，我们讨论了纯CBS和PSP-RS患者脑萎缩的时间进展模式的差异（Shimoji等人。最初，我们计划使用下一代定量MRI和计划于2022 - 2023财政年度进行的下一代定量MRI和临床数据进行研究。但是，由于在多个设施中获得了可用的数据，并且MRI模型和成像协议不同，因此存在一个问题，即无法将与疾病相关的变化的影响分开，设施之间的差异。首先，为了“消除（和谐）中心差异的影响”，我们研究了定量扩散MRI值的和谐（扩散张量张量成像，神经突成像，沿周围血管空间[DTI-ALPS]的扩散图像分析）），并表明即使在多中心数据效果上也可以效应，即使是效果，也可能会效应效果，即使效应效果相差，也可能会发生效果。目前在国内和国际上报告了这项研究中扩散张量成像和神经突的和谐的和谐，目前正在准备提交（Saito，Shimoji等，Nat。Nat。Commun。2023[计划]）。 DTI-ALP的和谐在国内和国际上进行了报道，并讨论了它（Saito，Shimoji等，JPN J Radiol 2023）。

项目成果

Harmonization of the multisite ALPS-index based on DTI-ALPS using the combined association test

使用组合关联测试基于 DTI-ALPS 协调多站点 ALPS 指数

• 发表时间: 2023
• 作者: Yuya Saito;Koji Kamagata;Toshiaki Taoka;Christina Andica;Wataru Uchida;Kaito Takabayashi;Mana Owaki;Seina Yoshida;Keigo Yamazaki;Shohei Fujita;Akifumi Hagiwara;Junko Kikuta;Toshiaki Akashi;Akihiko Wada;Keigo Shimoji;Masaaki Hori;Shinji Nag
• 通讯作者: Shinji Nag

Reproducibility of automated calculation technique for diffusion tensor image analysis along the perivascular space

沿血管周围空间的扩散张量图像分析的自动计算技术的再现性

• DOI: 10.1007/s11604-023-01415-0
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Journal of Radiology
• 影响因子: 2.1
• 作者: Saito Yuya;Kamagata Koji;Andica Christina;Uchida Wataru;Takabayashi Kaito;Yoshida Seina;Nakaya Moto;Tanaka Yuya;Kamiyo Satoru;Sato Kanako;Nishizawa Mitsuo;Akashi Toshiaki;Shimoji Keigo;Wada Akihiko;Aoki Shigeki
• 通讯作者: Aoki Shigeki

Centre for Medical Image Computing/Department of Computer Science/University College London(英国)

医学图像计算中心/计算机科学系/伦敦大学学院（英国）

Harmonization of multi-site DTI and NODDI data using the combined association test

使用组合关联测试协调多站点 DTI 和 NODDI 数据

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuya Saito;Koji Kamagata;Christina Andica;Norihide Maikusa;Wataru Uchida;Takabayashi Kaito;Seina Yoshida;Mana Owaki;Akifumi Hagiwara;Shohei Fujita;Toshiaki Akashi;Akihiko Wada;Ryusuke Irie;Keigo Shimoji;Masaaki Hori;Kohei Kamiya;Shinsuke K
• 通讯作者: Shinsuke K

Classification of corticobasal degeneration and progressive supranuclear palsy using machine learning based on brain MRI

使用基于脑 MRI 的机器学习对皮质基底节变性和进行性核上性麻痹进行分类

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuya Saito ;Koji Kamagata ;Christina Andica;Wataru Uchida;Takabayashi Kaito;Mana Owaki;Akifumi Hagiwara;Shohei Fujita;Toshiaki Akashi;Akihiko Wada;Keigo Shimoji;Masaaki Hori;and Shigeki Aoki
• 通讯作者: and Shigeki Aoki