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...

グラフニューラルネットワークに基づく肺癌の表現学習 背景紹介 デジタル病理学の急速な発展に伴い、画像ベースの診断システムは正確な病理診断においてますます重要になっています。これらのシステムは、全スライド画像（Whole Slide Images, WSIs）に対する複数インスタンス学習（Multiple Instance Learning, MIL）技術に依存しています。しかし、WSIsを効率的に表現する方法は依然として解決が急がれる問題です。深層ニューラルネットワークの出現により、ビジュアルコンピューティングは画期的な進展を遂げましたが、WSIの膨大なピクセル数に直面する現有のニューラルネットワーク手法は依然として大きなチャレンジに直面しています。近年、いくつかの研究がグラフベースのモデル...

腫瘍辺縁の可視化を利用した二チャンネル近赤外蛍光による、精密で安全な肺区域切除術の実現 肺がんは、世界的にがん関連死の主な原因となっています。コンピューターCTスクリーニングの導入により、肺がんの早期発見率が大幅に向上し、死亡率が顕著に低下したと報告されています。近年、早期の非小細胞肺がん(NSCLC)の発症率が顕著に上昇しており、3年生存率は21%から31%に上昇したと研究で示されています。早期NSCLCまたは肺機能障害のある患者に対しては、精密な縮小手術である肺区域切除術が、生存率の向上と肺機能の保持につながります。肺区域切除術の成功の鍵は、手術中に癌組織と肺区域面を同時に正確に識別することです。しかし、高い背景信号と標的プローブの低い血清安定性などの問題から、手術の切除縁を正確に同定す...

SIRT1-Rab7アクシスはエンドソーム依存的線虫自己食で敗血症誘発性急性肺障害におけるNLRP3とSTINGの活性化を制御する 学術的背景 急性肺障害(ALI)は、敗血症患者の主な死因の1つであり、主に内皮細胞(EC)の炎症性変化と透過性障害が原因となる。線虫体の機能障害は、敗血症誘発性ALIの病因メカニズムにおいて、重要な調節作用を果たしている。線虫自己食は線虫体の質量を調節することが広く認識されているが、敗血症誘発性ALIにおける具体的な役割はまだ明らかになっていない。SIRT1(Sirtuin 1)はヒストン脱アセチル化酵素であり、炎症、線虫自己食、細胞老化の調節に関与する。本研究では、SIRT1シグナル経路を介したエンドソーム依存的な線虫自己食の方法を示し、それが敗血症誘発性AL...

科学論文総合学術報道 現代医学において、呼吸調節は呼吸機能障害患者にとって非常に重要です。しかし、現在臨床で使用されている陽圧式呼吸器には長期間の依存や外傷などの問題があります。また、いわゆる「アイアン・ラング」などの体外補助機器は非侵襲的な代替手段を提供していますが、現存する人工駆動装置は未だに生体模倣の呼吸筋を実現できていません。これに基づき、本論文の著者は自然な呼吸をシミュレートするバイオニックソフトエクソスケルトンロボットを提案し、体外閉ループ呼吸調節を実現可能としています。 学術背景 呼吸器は臨床で広く使用されていますが、人口の高齢化や新型コロナウイルスのパンデミックに伴い、呼吸機能補助の需要が大幅に増加しています。現在の呼吸補助機器には陽圧式と陰圧式がありますが、それぞれに一定の...