成人フェニルケトン尿症患者における高フェニルアラニン曝露が脳の構造に与える影響 背景紹介 フェニルケトン尿症（Phenylketonuria，以下PKU）は、フェニルアラニンヒドロキシラーゼの欠乏によりフェニルアラニン（Phe）の血液および脳での濃度が上昇する、まれな遺伝性代謝疾患です。小児期および青年期にPheレベルを厳密に管理しなければ、この疾患は重度の知的障害を引き起こします。早期診断および治療によってこれらの結果を部分的に回避できるものの、早期治療を受けたPKU患者でも、認知機能の微細な変化や脳構造の異常、特に白質（White Matter, WM）の変化が見られることが研究で示されています。しかし、成人PKU患者における高Phe曝露が脳の構造に及ぼす影響については、さらに研究が必要...
Dimond: 深層学習による拡散モデルの最適化に関する研究 学術的背景 脳科学および臨床応用において、拡散磁気共鳴イメージング（Diffusion Magnetic Resonance Imaging, dMRI）は、非侵襲的に脳組織の微細構造や神経連結性を描くための重要なツールです。しかし、拡散信号モデルのパラメーターを正確に推定する計算コストは高く、画像ノイズの影響を受けやすいです。既存の多くの深層学習に基づく教師あり推定法は、効率と性能の向上の可能性を示していますが、これらの方法は通常追加のトレーニングデータを必要とし、汎化性が不足しているという問題があります。 論文の出典 この研究はZihan Li、Ziyu Li、Berkin Bilgic、Hong-Hsi Lee、Kui Yi...
背景紹介 拡散テンソル磁気共鳴画像法（Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging, DTI）は、脳組織の微細構造や白質束の可視化に広く用いられている神経画像技術です。しかし、拡散強調画像（Diffusion-Weighted Images, DWI）に含まれるノイズは、DTIデータから派生する微細構造パラメータの精度を低下させるだけでなく、信号雑音比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）を向上させるために長い収集時間を必要とします。畳み込み神経ネットワーク（Convolutional Neural Networks, CNNs）に基づく深層学習法は画像のノイズ除去に優れた性能を発揮しますが、通常はCNNの訓練に追加の高信雑音比デー...
DeepDTI：ディープラーニングを用いた高忠実度六方向拡散テンソルイメージングの実現 研究背景と動機 拡散テンソル磁気共鳴イメージング（Diffusion Tensor Imaging, DTI）は、生体内の脳組織の微細構造と構造的接続性をマッピングする上で比類のない優位性を持っています。しかし、従来のDTI技術は角度サンプリングの要求によりスキャン時間が長くなり、通常の臨床実践や大規模研究での応用に制約があります。このボトルネックを克服するために、研究者たちはDeepDTIという新しいDTI処理フレームワークを開発しました。これはデータ駆動の監督ディープラーニングにより、DTIのデータ要求を最小限に抑えることを目的としています。本研究の目的は、DeepDTIを使用してDTIのサンプリング...
この研究は、磁気共鳴画像法における動脉壁の造影増強度スコアが、モヤモヤ病の病態進行を予測する価値について探求しています。これは単一施設の後ろ向きコホート研究で、48例の確定診断モヤモヤ病患者を対象に、動脉壁造影と血管造影のフォローアップを行いました。研究の結果は次のとおりです。 背景: モヤモヤ病の原因はまだ明確ではなく、動脉壁イメージングはその病理生理学的メカニズムを研究する新しいツールとなっています。本研究の目的は、動脉壁の造影増強度と病態の進行との関連を調べ、疾患活動性の画像マーカーとしての可能性を探ることにあります。 論文の出所: 論文の著者はドイツ・チュービンゲン大学の脳神経外科、神経放射線科などの関連部門の研究者です。論文は「Neurosurgery」誌に掲載されました。 研究の...
この学術論文では、著者はMRガイド下集束型超音波治療(mrgFUS)中によくみられる頭痛の副作用の問題を解決しようとしています。頭痛は一般的な副作用で、重症化すると、患者が超音波照射に耐えられなくなり、治療を中止せざるを得なくなる可能性がある。現在のところ、この頭痛に対する確立された治療法はありません。 著者は、浜松医科大学医学部脳神経外科学講座の門籍真人、杉山健司、野崎孝雄、山崎智裕、難波宏樹、清水幹裕、黒澤一彦らから成る日本人の研究チームです。この論文は2024年のNeurosurgery誌に掲載されています。 この研究では、mrgFUS治療中の頭痛問題に対して、頭皮神経ブロック(scalp nerve block, SNB)という新しい方法を採用しています。つまり、頭皮周囲の神経にロピ...
低アルバータ早期CT(ASPECTS)スコアを示す脳卒中患者に対する機械的血栓除去手術の結果 背景 急性虚血性脳卒中は生命を脅かす重篤な病気であり、大血管閉塞は重度の障害の主な原因の1つです。機械的血栓除去術(MT)は、急性虚血性脳卒中の標準的治療法となっており、多くの臨床試験で、適切な時間内での有効性と安全性が実証されています。しかし、広範囲の早期虚血病変を有する患者に対するMTの利益については議論の的となっていました。最近では、このタイプの患者に対するMTの有効性を評価した大規模な臨床研究が行われ、勇気づけられる結果が得られましたが、異なる時間枠内の患者に関するデータは限られています。 研究の過程 本研究の目的は、低いASPECTSスコア(2-5点)を示す患者において、発症6時間以内と6...
人工知能分野には長年にわたって「弱教師あり学習」の問題がありました。つまり、訓練データにおいて、一部分のラベルのみが観測可能で、残りのラベルは未知です。多インスタンス学習(Multiple Instance Learning、略してMIL)は、この問題を解決する1つのパラダイムです。MILでは、訓練データがいくつかの「バッグ」(bag)に分けられており、各バッグには複数のインスタンス(instance)が含まれています。私たちはバッグのラベルのみを観測できますが、個々のインスタンスのラベルを知ることはできません。MILの目標は、バッグのラベルに基づいて、新しいバッグとそれに含まれるインスタンスのラベルを予測することです。 MILパラダイムは様々な科学分野で広く応用されており、特に医療画像分野...
小児期脳膜芽細胞腫は、小児にもっとも一般的な悪性脳腫瘍であり、手術切除が主な治療法です。しかし、後頭蓋腫瘍切除術後に、「小児期小脳失語症候群(Cerebellar Mutism Syndrome、CMS)」と呼ばれる合併症が起こる可能性があります。CMSの主な症状は一時的な失語、運動障害、感情異常などで、患児に深刻な影響を及ぼします。これまでの研究では、CMSは小脳と他の脳領域との間の連接が破壊されることに起因する可能性が指摘されていましたが、正確な病理生理学的メカニズムはよくわかっていませんでした。 論文の出所:この研究は、アメリカのセントジュード小児研究病院のSamuel S. McAfeeらによって行われ、2024年に学術誌「Neuro-Oncology」に掲載されました。研究チームは...
この報告は、脳転移腫瘍患者に対し、術前単回線源加療(SRS)を行い、段階的に線量を増加させた第1相臨床試験の結果を示している。直径2cmを超える脳転移腫瘍に対し、単独の手術切除やSRSでは局所制御が困難なことから、術前SRSと手術切除の併用により局所制御率の向上と合併症リスクの低減を目指した。 本研究はCleveland ClinicのErin S. Murphyらによって2013年9月から2022年6月にかけて実施された。腫瘍直径が>2-3cm、>3-4cm、>4-6cmの3群に分け、それぞれ18、15、12 Gyから開始し、3 Gy毎に線量を増量し、用量制限毒性(DLT)を評価した。 35症例/36病変が登録された。>2-3cm群では2回目の線量レベル21 Gyまで増量されたが、>3-4...