学術的背景と問題提起 呼吸器疾患は、世界的に医療システムに大きな負担をかけています。既存の肺機能検査（例えば、従来のスパイロメトリー）は疾患の診断やモニタリングに役立ちますが、これらの方法は早期疾患検出における感度が低く、肺の局所的な機能の異質性に関する情報を提供することができません。これにより、局所的な病理変化（例えば、局所的な気道疾患や換気障害）が全体的な肺機能検査によって見逃される可能性があります。現在、臨床画像技術（例えば、胸部X線、CT、PET）は空間的な情報を提供できますが、電離放射線に依存しており、累積的な発がんリスクがあるため、長期的な評価における使用が制限されています。 肺のMRI（磁気共鳴画像）は、他の臓器のMRIと比較して発展が遅れており、主に肺の低い水密度と空気-水界...

エンドセリン-1を介する脳幹グリア細胞の活性化は、ATP-P2X4受容体シグナル伝達の増強により喘息性気道迷走神経緊張亢進を引き起こす 学術的背景 喘息は世界的に主要な非感染性疾患の一つであり、社会的および経済的に大きな負担となっています。主な臨床症状には、気流閉塞、慢性気道炎症、感受性の増加、過剰反応が含まれます。これらの症状の出現は、気道迷走神経緊張亢進および気道迷走反射の増強と密接に関連しています。近年の研究により、気管支分岐の活性化が喘息患者の気道迷走反射増強の重要な要因であることが明らかになりました。しかし、中枢神経メカニズムはまだ不明です。 動物モデルにおいて、気道迷走反射弓の中枢ニューロンの興奮性増加は、反射出力を拡大するだけでなく、気道刺激がない場合でも喘息症状を引き起こす「...

喘息予測を関連グラフ強化分類器を用いて：従来の血液バイオマーカーに基づく機械学習手法 背景紹介 喘息は、全世界で約2.35億人に影響を及ぼす慢性呼吸器疾患です。世界保健機関（World Health Organization, WHO）の統計によると、喘息の主な特徴は気道の炎症であり、喘息患者は喘鳴、呼吸困難および胸部の圧迫感などの症状を示します。効果的な喘息管理および治療のためには、迅速かつ正確な診断が重要です。しかし、従来の喘息診断方法は病歴、身体検査および肺機能検査を併用するため、費用がかかるだけでなく、一部の患者の非典型的症状により診断時間が延びたり誤診されたりすることがあります。特に小児喘息の診断は困難で、従来の方法の時間がかかる特性はこの問題をさらに悪化させます。 機械学習（Ma...