NID2遺伝子の一塩基多型と中国漢民族集団におけるグリオーマのリスクおよび予後との関連 学術的背景 グリオーマは最も一般的な原発性頭蓋内腫瘍であり、高い死亡率と予後不良を特徴としています。診断と治療戦略において一定の進展がありましたが、通常の治療法によるグリオーマ患者の予後改善は依然として限られています。現在、グリオーマの具体的な発病メカニズムは明確ではありませんが、環境要因と遺伝要因と密接に関連しています。電離放射線は確認された環境リスク要因と考えられており、遺伝的多型性、テロメア維持、遺伝症候群、家族集積性などの遺伝要因もグリオーマの感受性と予後に関連しています。ゲノムワイド関連解析（GWAS）によって、TP53、EGFR、CDKN2A/B、TERTなどの特定の遺伝子においてグリオーマリ...

注意引导のCNNフレームワークを用いた3D MRIスキャンの膠芽腫の分割と評価研究 膠芽腫は人間にとって最も致命的な脳腫瘍の形式であり、これらの腫瘍の早期診断は効果的な腫瘍治療の重要なステップです。磁気共鳴画像法（MRI）は通常、脳病変の非侵襲的検査を提供します。しかし、MRIスキャンにおける腫瘍の手動検査は多くの時間を要し、エラーが発生しやすいです。そのため、自動診断は膠芽腫の臨床管理および外科的介入において極めて重要な役割を果たしています。本研究では、3D MRIスキャンから非侵襲的に腫瘍を分類するための畳み込み神経ネットワーク（CNN）に基づくフレームワークを提案します。 背景紹介 膠芽腫は一般的かつ致命的な脳腫瘍であり、その侵襲性および悪性度に応じて4段階に分類されます。低グレード腫...

グリオーマ予後の透明性機械学習と説明可能なAIを用いた洞察の応用 学術的背景 本研究は、患者が特定のタイプの脳腫瘍であるグリオーマに罹患しているかどうかを検出するために、複数の機械学習および深層学習法を使用し、説明可能な人工知能（XAI, Explainable Artificial Intelligence）技術を組み合わせた信頼できる技術を開発することに取り組んでいます。グリオーマ（glioma）はグリア細胞に由来する中枢神経系のがんの一種で、成長が速く健康な脳組織に侵襲する特性を持ちます。一般的な治療方法には手術、放射線療法、化学療法などがあります。患者のデータ、例えば医療記録や遺伝情報を統合することで、機械学習アルゴリズムが個々の患者に対する様々な医療介入の反応を予測できます。 論文...

《IEEE生物医学工学会誌》2022年8月、第69巻、第8号、初めての臨床研究：近赤外ウィンドウIIA/IIB蛍光イメージングによる神経膠腫精密手術における応用 曹彩光、金泽萍、史晓菁、张哲、肖安琪、杨君英、计楠、田捷（IEEE会員）、胡振华（IEEE高級会員） 導入 生物医学研究の分野では、蛍光イメージングの高い感度、高い空間解像度、リアルタイムイメージング能力、および操作の利便性が広く注目されています。本研究は、近赤外ウィンドウII（NIR-II、1000-1700ナノメートル）イメージング技術の臨床応用における価値を探索し、神経膠腫手術中の腫瘍の切除に役立てることを目的としています。著者らは、新たに開発したイメージング装置と術中画像融合方法を組み合わせることで手術の正確性を高め、術中の...

ベイズ推論を用いた個別化予測による膠芽腫の成長 序論 膠芽腫（glioblastoma）は最も侵襲性の高い原発性脳腫瘍であり、腫瘍細胞は周囲の組織に高度に侵入します。標準的な医学的イメージング技術によってこれらのびまん性腫瘍境界を正確に識別することは困難であり、そのため臨床介入の効果が低く、予後も不良です。このような課題に対処するために、医学画像を用いて腫瘍の空間的および時空的な発育を信頼性を持って計算し予測することが、各個体に最適な治療計画を立てる際に有益です。 近年、腫瘍成長の生物物理モデルが非侵襲的画像測定データを用いて開発および校正され、将来の腫瘍成長や治療結果を予測することを目指しています。しかし、腫瘍の発展を予測するには2つの主要な課題を解決する必要があります。一つは、モデル予測...

CHD2調節小児膠腫における神経元-膠腫相互作用に関する研究報告 背景紹介 高グレード膠腫（High-grade gliomas, HGG）は成人および小児患者にとって致命的な疾患です。近年の研究により、神経活動が多様な高グレード膠腫サブグループの進展を促進することが示されています。しかし、このプロセスを調節するエピジェネティックなメカニズムは未解明のままです。本文では、新たなエピジェネティック調節メカニズムであるChromodomain Helicase DNA-binding Protein 2（CHD2）が、腫瘍関連H3.1K27M変異を特徴とするびまん性中線膠腫（Diffuse Midline Glioma, DMG）において、神経元-膠腫相互作用を調節する役割について報告します。 ...

研究背景 蛍光スペクトルは、蛍光物質（蛍光団）の識別と定量に広く使用される方法です。しかし、材料に他の蛍光団（基線蛍光団）が含まれている場合、対象の蛍光団を定量化することが難しくなります。特に基線の発光スペクトルが明確に定義されておらず、対象の蛍光団の発光スペクトルと重なる場合に問題となります。これらの蛍光物質を正確に区別して定量化するために、研究者たちは多波長励起蛍光スペクトルに基づく新しい方法を提案しました。この研究の主な目標は、基線蛍光干渉の問題を解決し、事前の仮定なしに堅牢な推定アルゴリズムを提供することです。 論文の出典 この論文は「An Explicit Estimated Baseline Model for Robust Estimation of Fluorophores ...

低級グリオーマ手術後の成長モデル予測価値の評価研究レビュー はじめに グリオーマは、脳内で急速に拡散する侵襲性脳腫瘍である。この拡散のパターンと速度を理解し予測することで、治療計画の最適化が可能である。拡散-増殖モデルに基づくグリオーマ成長モデルは実現可能性を示しているが、実際の臨床データでの応用と評価には依然として課題がある。この問題の評価を改善するために、本研究では腫瘍成長問題をランキング問題と見なし、平均精度（Average Precision, AP）を指標として使用することを提案する。この方法は特定の体積閾値を必要とせず、空間パターンをより正確に評価できる。 研究の出典 この論文は、カリン・A・バン・ガルデレン（Karin A. van Garderen）、セバスチャン・R・バン・...

神経外科レーザー間質熱療法(LITT)の臨床研究報告 背景 近代医療技術の進歩に伴い、レーザー間質熱療法(Laser Interstitial Thermal Therapy、LITT)は神経外科腫瘍治療領域で徐々に地位を占めるようになり、特に従来の治療が難しい場所や通常の治療に抵抗性のある頭蓋内病変の治療に有効である。1-5 LITTは低侵襲的な熱焼灼技術であり、健康な組織を損なうことなく、正確に病変を標的化して消融することができるため、従来の手術ではアクセスが困難な領域の治療が可能となる。2,6,7 過去10年間でLITTの適用範囲は急速に拡大し、新規および再発の胚芽腫、転移腫瘍、硬膜病変、放射線壊死(Radiation Necrosis、RN)など、様々な頭蓋内腫瘍に使用されている。8...

この神経腫瘍学の学術論文において、研究者は変異型異型クエン酸脱水素酶(IDH wildtype)の悪性神経膠腫(GBM)患者における、術後の腫瘍細胞の切除断端残存量と無増悪生存期間(PFS)および全生存期間(OS)との関係を検討しました。 著者らはマサチューセッツ総合病院の神経外科、病理学、放射線科などから構成されており、この論文は2023年に発表されました。 研究手順の主な部分は以下の通りです。 a) 後ろ向きデータから予測モデルを構築し、手術前の患者特性(腫瘍体積、嚢胞性成分、脳室との接触、多発性、腫瘍位置など)を評価することで、患者が4.9cc未満の小残存体積の根治的切除を受けられるかどうかを予測しました。このモデルのAUCは0.83、感度62%、特異度90%でした。 b) 44例のG...