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...

低線量CTスクリーニングにおける東アジアの非喫煙女性：肺がん家族歴とすりガラス結節の有病率および成長との関連 学術的背景 肺がんは、世界中のがん関連死亡の主要な原因であり、喫煙は肺がんの確立されたリスク要因です。低線量CT（low-dose CT, LDCT）は、喫煙者における肺がんの早期発見のための効果的なスクリーニングツールです。しかし、世界的な統計によると、約25%の肺がん症例は喫煙歴のない個人に発生しており、特にアジア人患者では非小細胞肺がん（non–small cell lung cancer, NSCLC）症例の3分の1以上が非喫煙者に発生しています。さらに、喫煙歴のない個人は肺がん死亡の3分の1を占めています。これは、喫煙者向けのLDCTスクリーニングプログラムとは対照的に、非...

68Ga-Pentixafor PET/MRIによるクッシング病腫瘍局在診断の精度と価値 学術的背景 クッシング病（Cushing disease）は、クッシング症候群（Cushing syndrome）の主要な病因であり、下垂体が過剰に副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）を分泌することを特徴とし、通常は下垂体腺腫によって引き起こされます。患者は長期にわたる高コルチゾール血症により、代謝、心血管、免疫、感染性疾患などのさまざまな全身性合併症に直面し、死亡率が著しく上昇します。現在、内視鏡的経蝶形骨洞手術はクッシング病の第一選択治療法ですが、術後も20％～30％の患者が持続性高コルチゾール血症（非寛解）を呈し、その主な原因は腫瘍の不完全切除です。術前の正確な腫瘍局在は、手術効果を向上させる可能性が...

オピオイド使用障害患者における脳の構造的および機能的な変化に関する多モーダル神経画像研究 学術的背景 オピオイド使用障害（Opioid Use Disorder, OUD）は、個人の生活に多面的な悪影響を及ぼす複雑な慢性疾患であり、死亡リスクの増加と密接に関連しています。2021年には、アメリカでオピオイドの過剰摂取による死亡者が8万人を超えました。OUDの治療薬（メタドンなど）は死亡率を低下させ、生活の質を向上させることができますが、これらの薬物やオピオイドが大規模な神経ネットワークレベルでどのように作用するかについては、まだ多くの未解明の部分があります。 近年、構造的および機能的な神経画像研究により、OUDに関連する神経メカニズムが明らかになりつつあります。構造的MRI研究では、OUD患...

磁気共鳴分光法を用いたロングCOVID患者の筋ミトコンドリア機能障害の評価に関する研究報告 学術的背景 COVID-19のパンデミックは、急性感染症だけでなく、多くの患者が回復後も長期にわたる症状を経験する「ロングCOVID」または「ポストCOVID-19状態」（Post–COVID-19 Condition, PCC）を引き起こしました。これらの症状には、疲労、呼吸困難、ブレインフォグなどが含まれ、患者の生活の質に深刻な影響を与えています。これまでの研究では、ミトコンドリア機能障害がウイルス感染後の疲労に関連している可能性が示唆されていますが、ロングCOVID患者のミトコンドリア機能に関する体内研究はまだ限られています。 ミトコンドリアは細胞のエネルギー生産の主要な場所であり、その機能障害...

学術的背景 筋層浸潤性膀胱癌（Muscle-Invasive Bladder Cancer, MIBC）は高度に侵襲性の高い悪性腫瘍であり、標準的な治療法は通常、シスプラチンに基づく新補助化学療法（Neoadjuvant Chemotherapy, NAC）または免疫療法に続いて、根治的膀胱切除術（Radical Cystectomy, RC）と両側骨盤リンパ節郭清術が行われます。しかし、根治的膀胱切除術は患者の生活の質に大きな影響を与えるため、新補助治療後に病理学的完全寛解（Pathologic Complete Response, pCR）を達成した患者に対して、膀胱切除術を回避し、膀胱温存戦略を採用することが潜在的な代替案として提案されています。しかし、患者の新補助治療に対する反応を正...

三次元超短エコー時間MRIにおける膝軟骨変性との関連性に関する研究 学術的背景 変形性関節症（Osteoarthritis, OA）は、痛みと機能障害を主な特徴とする最も一般的な筋骨格疾患です。変形性関節症の特徴は、関節軟骨の進行性の喪失であり、この軟骨は石灰化軟骨層（Calcified Cartilage Layer, CCL）を介して軟骨下骨板（Subchondral Bone Plate, SBP）と接続しています。これらの層は、骨軟骨ユニットを形成し、軟骨下骨梁に移行します。関節軟骨は無血管であり、その栄養は滑液または軟骨下骨の血管からの拡散に依存しているため、CCLの透過性は細胞の成長と組織修復にとって重要です。研究によると、変形性関節症の初期段階では、CCLの構造変化が起こり、骨...

早期肝細胞癌（HCC）の急速な成長に関連するCTおよびMRIベースの要因 学術的背景 肝細胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）は、世界で最も一般的な原発性肝がんであり、がん関連死の第3位の原因となっています。特に北米、南米、ヨーロッパでは、その発生率と死亡率が上昇しています。進行したHCCの予後は依然として不良で、5年生存率は20％未満ですが、早期に診断されたHCC患者は治癒の可能性があります。したがって、正確な診断とリスク層別化、特に腫瘍の成長速度の予測は、早期HCC患者の臨床管理において極めて重要です。 しかし、早期HCCの成長速度を予測することは困難です。個々の病変によって成長速度が大きく異なり、文献の結果も一致していません。初期の研究では、HCCの腫瘍体...

大規模言語モデルの放射線画像解釈における性能：人間の読者との比較研究 学術的背景 近年、大規模言語モデル（Large Language Models, LLMs）は、特に自然言語処理の分野で強力な能力を発揮しています。マルチモーダルLLMsの発展により、これらのモデルはテキストだけでなく、音声、視覚、ビデオなど多様な入力形式を処理できるようになりました。代表的なマルチモーダルLLMsには、OpenAIのGPT-4 Turbo with Vision（GPT-4V）、Google DeepMindのGemini 1.5 Pro、そしてAnthropicのClaude 3があります。これらのモデルは、放射線学分野での応用も増えており、特に放射線レポートの生成や構造化において優れた性能を示していま...

乳がんスクリーニングにおける深層学習アルゴリズムの応用 学術的背景 乳がんは世界中の女性において最も一般的ながんの一つであり、早期スクリーニングは治癒率の向上に不可欠です。従来のコンピュータ支援検出（Computer-Aided Detection, CAD）システムは、特に米国においてマンモグラフィースクリーニングで広く使用されてきました。しかし、これらのシステムはリコール率を向上させる一方で、読影者（放射線科医）のパフォーマンス改善には限定的な効果しかありませんでした。近年、深層学習（Deep Learning, DL）アルゴリズムの医療画像解析への応用が急速に進んでおり、特に乳がんスクリーニング分野で注目されています。複数のシステマティックレビューとメタアナリシスによると、2017年以...