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）。

High を 脳 cortex basement membrane syndrome in す る big 脳 cortex - sexual disease (CBD - CBS) と リ チ ャ ー ド ソ を ン syndrome with う progressive paralysis on nuclear (PSP - RS) の identify は に early に お い て は clinical symptoms や pathological が contact に heavy な る た め し ば し ば difficult で あ る. I 々 は ク ラ ス タ リ ン グ と making モ デ リ ン グ を integration し た new し い teachers な し machine learning technology で あ る Subtype and Stage Inference (SuStaIn) を い て, cross sectional デ ー タ に base づ く pure 粋 と PSP - RS な CBS patients の 脳 atrophy の time for パ タ ー ン の violations い を し theory of culture, the annual report yesterday し た (Saito, Shimoji, et al. Front Neurol. 2022. At the beginning, and 4 ~ 5 year に designated し て い た nextgen quantitative MRI clinical デ や ー タ を with い た 脳 経 god - disorder to パ の タ ー ン の presumption の beg を 検 into め る designated で あ っ た. し か し, may use な デ ー タ が facilities more で obtain さ れ た も の で あ り MRI model や pinch of like プ ロ ト コ ル が different な る た め, sickness, に よ る variations change と facilities difference between に よ る influence を separation で き な い problem が あ っ た. ま ず, こ の difference between "facilities に よ る influence を remove (harmonic)" す る た め, scattered on MRI quantitative numerical company (company, scattered テ ン ソ ル イ メ ー ジ ン グ · god 経 protrusions イ メ ー ジ ン グ, coursing together tensor image analysis along the perivascular Space [DTI - ALPS]) の harmonic を beg し 検, many facilities デ ー タ を with い た occasions で も facilities difference between に よ る influence を remove し て, sickness, に よ る influence を 検 makes possible で あ る こ と を shown し た. の, company, this study テ ン ソ ル イ メ ー ジ ン グ · god 経 protrusions イ メ ー ジ ン グ の harmonic に つ い て は で の report at home and abroad, contribute to で あ る (Saito, Shimoji, et al. Nat. Commun. 2023 set [to]). The DTI-ALPS batch harmonization に に に て て reports at home and abroad た on culture た (Saito, Shimoji, et al. Jpn J Radiol 2023).

项目成果

Harmonization of multicenter DTI and NODDI data using ComBat and TSGLM

使用 ComBat 和 TSGLM 协调多中心 DTI 和 NODDI 数据

• 发表时间: 2022
• 作者: Saito Y;Kamagata K;Andica C;Maikusa N;Uchida W;Takabayashi K;Yoshida S;Owaki M;Hagiwara A;Fujita S;Akashi T;Wada A;Irie R;Shimoji K;Hori M;Kamiya K;Koike S;Hayashi T;Aoki S
• 通讯作者: Aoki S

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

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）

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

Impact of DTI metrics harmonization on multicenter Alzheimer's disease study

DTI 指标协调对多中心阿尔茨海默病研究的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Saito Y;Kamagata K;Andica C;Uchida W;Takabayashi K;Yoshida S;Owaki M;Hagiwara A;Fujita S;Wada A;Akashi T;Irie R;Shimoji K;Hori M;Aoki S
• 通讯作者: Aoki S