盲目的超音波スキャンに基づくAIツールによる妊娠週数の推定精度 背景紹介 妊娠週数（Gestational Age, GA）の正確な評価は良好な妊娠管理の基盤ですが、通常は超音波検査によって実現されます。しかし、多くの低資源地域では十分な超音波装置が不足しており、GAの正確な評価が困難です。近年、ハードウェアと人工知能（Artificial Intelligence, AI）が医療画像分析において進歩し、この診断ツールの広範な使用に機会を提供しています。本研究は深層学習AIモデルに基づいて、低コストで高端な構成を必要としないバッテリー駆動の装置を開発し、非専門ユーザーが使用した場合の妊娠週数の推定精度を評価することを目的としています。 研究の出典 この研究はジェフリー・S・A・ストリンガー（...
顔の特異的活動と意識的な顔認知の関係の探究 はじめに 顔の認知は基本的な認知プロセスであり、人間が環境内の顔を効果的に識別し、より良い社会的相互作用を行うことを可能にします。広範な研究により、脳の腹側視覚皮質に顔刺激に対して顕著な活動増加を示す特定の領域が識別されています。しかし、この顔特異的な感応が顔の認知（例えば、主観的認知）と直接関連しているかどうかは依然として不明です。異なる認知状態における神経活動を比較することで、これらの信号が意識的な顔認知において果たす役割を直接証明することができます。 本研究の主な目的は、腹側視覚皮質における顔特異的活動が意識的な顔認知と関連しているかどうかを探究することです。そのために、研究者たちは人間の頭蓋内脳波（electrocorticography、...
スマート独立成分分析（SMART ICA）：正確な脳機能ネットワークを抽出する革新的手法 背景紹介 脳科学研究において、機能ネットワーク（Functional Networks、FNs）は、異なる脳領域間の統合と相互作用関係を探ることで、人間の脳機能を理解する上で大きな可能性を示しています。機能的磁気共鳴画像法（fMRI）は、脳活動時の血中酸素レベル依存信号の変化を観察することで、異なる脳領域間の機能的結合を明らかにする重要なツールです。独立成分分析（Independent Component Analysis、ICA）は、fMRIデータから機能ネットワークを推定するために広く使用されるデータ駆動型手法です。しかし、ICA手法は最適なモデル次数（つまり成分の数）を決定する際に課題に直面してお...
教師なし機械学習を通じて精神病理学的次元の潜在的疾患因子の定量的表現と治療反応を明らかにする研究 研究背景 精神医学的診断における異質性と併存疾患は一般的であり、これは正確な診断と個別化された治療にとって課題となっています。例えば、自閉症スペクトラム障害（ASD）、注意欠如・多動性障害（ADHD）、強迫性障害（OCD）などの疾患は症状診断において重複することがあり、その共通症状は共有および/または異なる神経メカニズムによって媒介される可能性がありますが、個人レベルでの分類は困難です。高度なベイズモデルと教師なし機械学習技術の適用は、精神病理学的次元と疾患因子の関係を定量化し個別化する分析方法を提供します。 論文情報 著者：趙少玲、呂倩、張戈、張江涛、王合秋、張建民、王美雲、王政 所属機関：中...
背景紹介 人間の視覚システムにおいて、自然環境の理解とナビゲーションは複雑さと効率性の両面で非常に優れています。このプロセスでは、入力された感覚情報を、エッジ、物体の部分、物体自体などの低レベルから高レベルまでの視覚特徴に変換し、さらに実世界のシーンにおける物体の共起の統計的特徴を反映する必要があります。その中で、「アンカーオブジェクト」（anchor objects）と「診断オブジェクト」（diagnostic objects）という2つの重要な物体属性の概念が導入されました。アンカーオブジェクトは、高頻度で共起し、その位置と同一性を予測できる物体を指し、診断オブジェクトは、シーンの大きな文脈（つまりシーンカテゴリ）を予測できる物体を指します。 ゲーテ大学フランクフルトの心理学部のAyli...
画像抽出と分類システムによるABI患者の歩行異常運動の自動化された臨床評価 学術的背景 獲得性脳損傷（Acquired Brain Injury、ABI）後、歩行障害は一般的な身体障害です。ABIには通常、脳卒中と外傷性脳損傷が含まれ、これらの疾患の世界的な発生率は約150万例です。ABI患者の歩行障害は下肢だけでなく、体幹と上肢にも影響を及ぼし、日常生活への参加を制限し、生活の質を大幅に低下させます。機能障害に加えて、これらの明らかな運動異常は美的な問題を引き起こす可能性があり、患者のボディイメージ、自尊心、心理的健康、社会的統合に悪影響を及ぼす可能性があります。 研究動機 従来のABI患者の運動異常評価は、経験豊富な理学療法士による視覚的観察を通じた主観的評価に依存していました。しかし、...
あるタスクの複雑さが上肢機能のデジタル健康測定評価に与える影響に関する研究報告 研究背景 神経疾患、特に多発性硬化症（PWMS）患者の上肢機能障害は、日常生活活動の完遂に影響を及ぼし、介護者への依存度を高める要因となっています。上肢障害の種類とその潜在メカニズムの理解を深め、薬物やリハビリテーション介入の有効性を評価するための信頼性の高いエンドポイントを提供するために、臨床研究における評価手段は非常に重要です。現在、臨床的に認知度が高く、使いやすい評価手段として、運動の質を序数字表で記述したり、機能的タスクの完遂時間を記録したりする方法がありますが、これらには限界があり、例えば、天井効果や低感度が挙げられます。そのため、研究界では、新しい、補完的でより感度の高い評価端末の必要性が広く認識され...
外骨格リハビリテーションロボット訓練が亜急性期脳卒中患者のバランスと下肢機能に与える影響：予備的無作為化比較試験 研究背景と目的 脳卒中は世界的に死亡率と障害率の主要な原因です。脳卒中治療技術の急速な発展に伴い、脳卒中による死亡率は大幅に減少し、その結果、脳卒中生存者の数も増加しています。統計によると、70%以上の脳卒中生存者が様々な程度の運動、感覚、認知、および言語機能障害を残します。これは個人や家族に重い負担をかけるだけでなく、社会にも大きな影響を与えます。バランスはすべての人間の静的および動的活動の基礎であり、脳卒中後の患者の最大80%がバランス機能障害を示します。これらの障害は患者の移動能力と生活の質に影響を与える可能性があります。 この研究は、リハビリテーションロボット支援訓練が亜...
ロボット支援による慢性脳卒中成人の足関節本体感覚の損傷と関連する脳損傷の評価 学術背景 脳卒中は神経系の一般的な疾患であり、通常は患側肢体の機能障害を引き起こし、患者のバランスや歩行制御に影響を与えます。本体感覚は、身体の姿勢や動きに対する自己認識の能力を指しており、筋肉、関節、腱、皮膚に存在する機械感受器から提供されます。これらの感覚は、バランスと歩行の制御を維持するために非常に重要です。既存の研究では、脳卒中の生存者はしばしば足関節本体感覚の障害を伴うことが示されており、特に位置感覚および動きの感覚が失われていることが多いです。しかし、足関節の位置感覚と動きの感覚に関する系統的な研究は少ないです。[Cho et al., 2021] は、足関節の本体感覚の損傷が脳卒中患者のバランス機能障...
背景紹介 脳卒中は世界的な死亡と障害の主要な原因の一つであり、人口の高齢化と都市化の進展に伴い、脳卒中患者の総数が世界中で増加しています。治療の進歩により死亡率は低下していますが、生存者のうちリハビリテーションを必要とする人数は大幅に増加しています。特に低所得国や中低所得国では、この状況が顕著です。これらの国々では医療資源が限られているため、適応性が高く費用対効果の高いリハビリテーション介入が緊急に必要とされています（Feigin et al. 2022）。 脳卒中のリハビリテーションは長期にわたり、身体的にも経済的にも大きな負担がかかるプロセスであるため、自動評価システムによりリハビリテーションの費用を軽減し、理学療法士の訪問需要を減らすことの重要性がますます高まっています。これらのシステ...