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뇌 MRI의 영상 인식 (지역 분할)은 알츠하이머 병의 국소 뇌 위축 및 압축 변형 특성 (주 2), 하킴의 메이저 사이트 (주 3) 및 가벼운인지 장애 (MCI) (주 4) 및 50 세 이상의 건강한 뇌와의 차이가 밝혀졌습니다. 이전에보고 된 바와 같이, 알츠하이머 병은 해마와 측두엽에서 현저한 감소를 보였다. 한편, MCI는 치매의 전 단계라고하는 상태이지만, 알츠하이머 병에서 관찰 된 해마 및 측두엽 감소는 관찰되지 않았다. 하킴 병에서, 대상 이랑 (suprarial gyrus)으로 알려진 정수리 로브의 일부가 가장 수축되는 부분이며,이 지역은 심실과 실베우스 갈라스의 확장으로 인해 뇌의 압축 변형에서 가장 강한 것으로 생각된다.
하킴 병은 메이저 사이트 병과 공존 할 가능성이 더 높지만 메이저 사이트 병이 공존하는 경우 해마 또는 시간적 엽이 거의 감소하지 않았으며, 하킴 병 단독과 비교하여 한계 신경계를 크게 감소시켰다.

연구 결과 요약

이 연구에서, 3D MRI는 고해상도 3- 테일 라 MRI 기계를 사용하여 인공 지능 (AI)을 사용하여 자동화 된 지역 분할 애플리케이션을 사용하여 뇌를 100 개 지역으로 즉시 나누고 뇌척수의 부피 비율을 내부 크라니얼 부피로 즉시 나누었습니다. 알츠하이머 병 (256), 하킴 병 (52), 하킴 병 및 알츠하이머 병 (25), MCI (163)의 자동으로 나뉘어진 두개골 내부 부피의 부피 비율은 50 세 이상 (400)에 걸친 건강한 자원 봉사자의 뇌와 비교되었습니다. 알츠하이머 병 환자의 뇌는 건강한 뇌에 비해 해마, 측두엽 및 뇌 백질의 부피 비율을 크게 감소시켰다. 하킴의 메이저 사이트은 이랑의 이랑, paracentral gyrus, 삼각 자이러스 및 인슐 gyrus의 이랑을 크게 감소시켰다. 하킴 병과 알츠하이머 병에서 해마와 측두엽은 눈에 띄지 않았으며, 하킴 병만으로는 하위 이루 감소가 더욱 두드러졌습니다. MCI는 건강한 개체보다 총 뇌 피질의 상당히 적은 부피 분율을 보였지만, 국소 위축은 관찰되지 않았다.

배경

3D (3D) 이미지 분석 시스템 Synapse Vincent (Fujifilm Co., Ltd.)의 "뇌 영역 분석"AI 앱은 3D MRI에서 뇌와 뇌척수액을 자동으로 나누어 건강한 개인의 연령 관련 변화의 특성을 조사하기 위해 3D MRI에서 뇌와 뇌척수액을 자동으로 나눕니다. CSF의 증가로 인한 지하 낙로 공간과 심실과 연구 결과는 2023 년 4 월 유럽 방사선학에 발표되었습니다. 당시에는 뇌를 21 개 지역으로 자동으로 나누고 CSF를 5 개 지역으로 자동 나누어 2024 년에 뇌를 100 개 지역으로 자동으로 나누고 CSF를 7 개 지역으로 자동으로 나누는 AI였습니다.
"뇌 영역 분석"앱은 2020 년부터 의료 기기로 인증되었으며 병원, 뇌 검진 등에 메이저 사이트되었습니다
알츠하이머 병은 가장 흔한 진보적 치매이며, 사전 발병 단계 인 MCI 동안 검출 될 수 있으며, 진행 후 가능한 한 빨리 진단 할 수있는 예방 중재 치료 및 치료를 누릴 수 있습니다. 반면에 하킴 병은 알츠하이머 병만큼 흔하지는 않지만인지 기능 장애 외에도 걷기 장애의 증상 및 요실금이 점차 악화되는 메이저 사이트입니다. 뇌수종은 CSF 배수 손상으로 인해 발생하며, 튜브가 이식되어 CSF가 복막과 같이 과도하게 흡수 될 수 있도록 튜브가 이식되는 메이저 사이트이며, 초기 단계에서는 증상을 개선 할 수 있습니다. 그러나 많은 환자들은 나이 때문에 병원을 방문하지 않으며 증상을 완전히 알지 못하며 뇌를 전문으로하는 의사조차 잘 알려져 있지 않아 여전히 쉽게 간과되는 메이저 사이트으로 만듭니다.
이들은 모든 것이 조기 발견이 중요하다는 뇌 질환이지만, 뇌 검진에서 MRI를 겪더라도 연령 관련 뇌 위축과 구별하기가 어렵다는 것이 었습니다. 따라서 Synapse Vincent의 뇌 영역 분석 AI App을 메이저 사이트하여, 우리는 그것이 "연령 관련 뇌 위축"인지 또는 알츠하이머 병, MCI 및 3D MRI의 하킴 병과 같은 치매를 가질 수 있는지 여부를 정량적으로 객관적으로 결정하고 싶었습니다.

연구 결과

"뇌 영역 분석"AI 앱을 메이저 사이트하여, 우리는 256 명의 알츠하이머 병 환자, 163 MCI 환자, 77 명의 Hakim 's Disease 환자 (25 명은 알츠하이머 병과 관련이 있음)를 포함하여 총 970 명 (총 970 명)의 3D T1 가중 MRI 이미지를 분석했습니다.
대뇌 피질의 회백질, 피질 회색 물질 및 뇌 백질의 부피 비율은 모든 연령대의 건강한 개인에서 가장 큰 개인에서 가장 크고 알츠하이머 메이저 사이트 환자는 가장 낮았으며, 부피 비율은 MCI, Hakim 's Disease 및 Hakim's Disease와 관련이있었습니다.
특히, 60 세 미만의 MCI 환자의 평균 피질 회백질 비율은 같은 나이의 건강한 개인의 평균 피질 회백질 비율이 상당히 작았지만 MCI 환자와 건강한 개인은 70 세 이상의 사람들과 비슷했습니다.
알츠하이머 병 환자는 동료를 가진 사람들에 비해 해마와 시간 엽의 부피 비율을 상당히 감소 시켰으며, entorhinal cortex, fusiform gyrus 및 열등한 측두인이 다른 메이저 사이트보다 모든 연령대에서 상당히 작습니다.
하킴 병 환자와 알츠하이머 병 환자의 경우, 정수리 이랑의 부피 비율, 정면 엽과 삼각형의 부피 비율, 측두엽의 인슐린 자이러스는 다른 메이저 사이트보다 훨씬 작았습니다.
피험자의 나이는 MRI에 의한 뇌 위축을 결정하는 데 중요하며, 앞으로 AI를 메이저 사이트하여 뇌가 소형 자동화 된 영역으로 나뉘어 국소 뇌 위축 및 압축 변형을 결정하는 시대에 도착할 것입니다.
이 연구는 Nagoya City University, Shiga University, Tohoku University, Tokagata University, Oska University, 도쿄 대학교, Rakuwakai Otowa 병원, Fujifilm Co., Ltd.의 공동 연구 및 공동 연구 그룹의 공동 연구 결과입니다. 컴퓨터에서 인간 뇌 혈액 순환 및 뇌척수액의 움직임을 복제하고, 인간 뇌의 자연 노화 현상을 시뮬레이션하며, 하킴 병, 메이저 사이트 병 및 뇌졸중과 같은 치매와 같은 뇌 환경 대사와 관련된 병리학을 명확하게하기 위해 (뇌 순환 대사의 수학적 모델의 확립).

이 연구 결과는 2025 년 3 월 26 일 옥스포드 대학 출판부가 발행 한 잡지 인 Brain Communications에 발표되었습니다.

연구 포인트

・ AI를 메이저 사이트하여 뇌를 100 개 영역으로 자동 분할하고 3D T1 가중 MRI의 7 개 영역으로 CSF.
・ 메이저 사이트 병에는 해마와 시간 엽의 눈에 띄는 위축이있어 진단에 유용합니다.
・ MCI는 60 세에 피질 회색 물질의 일반적인 위축을 관찰했지만 70 세 이상의 나이에 같은 나이의 건강한 사람들과 다르지 않습니다.
・ ・ ・ 하킴 병에서, 심실 팽창 및 불균형 분포 (DESH), 정수리 엽의 하위 이랑, 정면 엽의 삼각형 및 혈관적 이랑, 측두엽의 대뇌 피질이 가장 압축 될 가능성이 높습니다.

연구 개요 다이어그램

연구, 미래 발전, 사회적 중요성 등의 중요성

피험자의 나이는 MRI에 의한 뇌 위축을 결정하는 데 중요하며, 앞으로 AI를 메이저 사이트하여 뇌가 소형 자동화 된 영역으로 나뉘어지면 국소 뇌 위축 및 압축 변형을 결정하는 시대에 도착할 것입니다.
그것은 건강한 연령 관련 뇌 위축증과 다른 알츠하이머 병을 시사하는 병리학 적 뇌 위축의 심실 팽창 정도와 Desh 특성을 정량적으로 평가할 수 있으며, Hakim의 메이저 사이트으로 인한 국소 뇌 압축 변형의 정도는 초기 진단 후에만 유용 할뿐만 아니라 치료 후에도 유용한 것으로 생각됩니다. 효과.

용어집

(주 1)인공 지능 (AI): 인공 지능의 약어. 사진의 자동 배경 처리 및 자율 주행 기술과 같은 영역의 동일한 세분화와 관련된 신경망을 메이저 사이트하는 딥 러닝 방법.
(주 2)메이저 사이트 병: 신경 세포를 파괴하는 아밀로이드 베타 및 타우 단백질과 같은 독성 단백질이 뇌에 축적되어 기억과 사고와 같은 기능이 감소하고 대화와 행동과 같은 일상 생활을 방해하는 진보적 인 메이저 사이트. 현재, 약물 치료는 조기를 감지하고 진행을 늦추기 위해 투여된다.
(주 3)Hakim 's Disease: 특발성 정상 압력 hydrocephalus (INPH)로 알려진 메이저 사이트과 같은 의미가 있습니다. 이것은 보행 장애,인지 장애 및 요실금을 촉구하는 메이저 사이트입니다. 지주막소 출혈 및 수막염에 이차적으로 발생하는 이차 정상 압력 뇌수종과는 달리 기존의 원인 질환은 없으며 천천히 발달하여 점차 진행됩니다. 뇌척수액 션트 수술은 조기를 감지하고 증상을 개선하기 위해 수행됩니다.
(주 4)​​가벼운인지 장애 (MCI): 가벼운인지 장애에 대한 약어. 당신이 한 일이나 이야기 한 일을 잊어 버리는 것과 같은 기억 장애는 발생할 수 있지만, 치매와 동등하지 않은 사전 예비 단계입니다. 치료를받지 않으면 메이저 사이트이 알츠하이머 병과 같은 치매로 진행될 가능성이 높지만, 라이프 스타일 습관을 개선하여 증상이 개선 될 수있는 상태입니다. 최근에, 치료는 뇌에서 신경 독성 아밀로이드 베타를 제거하는 약물을 사용하여 알츠하이머 병의 발병을 억제하는 데 사용되었다.
(주 5)Subarachnoid 공간의 불균형 분포 (desh): hydrocephalus에 대한 불균형 적으로 확대 된 subarachnoid 공간 약어. 영상 결과에 따르면 실비안 균열과 기저 물통이 확대되었고, 높은 운반 및 중앙 설 쿠스가 좁고, 심실 확대가 동시에 보여지는 것으로 나타났습니다.

Research Grant

・ 교육부 문화, 스포츠, 과학 및 기술 슈퍼 컴퓨터 "Fugaku"결과 창조 가속 프로그램 (차세대 초고속 전자 컴퓨터 시스템)
줄기 메이저 사이트 결과 홍보) "Fugaku에서 실현 된 인간 뇌 순환 디지털 쌍둥이"(JPMXP1020230118)
・ JSPS 과학 연구, 기본 연구 프로젝트 (a) [a) [연구 주제 이름 : 뇌졸중 위험 예측을위한 분석 시스템 구축-뇌 순환 대사 분석을위한 시스템 구축] (22H00190)
・ 과학 연구, 기본 연구 프로젝트 (b)를위한 JSPS grant-in-aid [연구 주제 : 뇌 순환 대사 시뮬레이션 모델을 메이저 사이트한 정상 압력 뇌수질의 설명] (24K02557)
・ JSPS 과학 연구를위한 JSPS Grant-in-Aid, 과학 촉진 협회, 기본 연구 프로젝트 (b) [연구 주제 이름 : MRI를 메이저 사이트한 뇌척수액 및 간질 액의 동적 분석] (22H03020)
・ 과학 연구, 기본 연구 프로젝트 (c)를위한 JSPS Grant-in-aid [연구 주제 : 뇌척수액의 새로운 유체 분석을 메이저 사이트한 정상 압력 hydrocephalus의 밀교화] (21k0909)
・ Fujifilm Co., Ltd. [연구 주제 : 3D 이미지 분석 시스템을 메이저 사이트한 뇌, 뇌척수액 및 뇌 혈류의 동적 분석 및 시뮬레이션]
・ Nagoya City University Public University Corporation 2024 연구 결과 칭찬 (연구 기술 강화)
・ Nagoya City University Excellence Research Group 지원 프로젝트 (2401101)

게시 된 정보

[논문의 제목]
Hakim 's Disease와 Alzheimer 및 가벼운인지 장애의 지역 뇌 부피 변화

[저자]
Yamada Shigeki1, 2)*, Yuzawa Takuya3), ito hiroki3), iseki sensho4,5), kondo toshiyuki5), yamanaka tomoya1), tanigawa motoki1), hiTani tomohito6), otoshi7) Yasuyuki5), Watanabe Yoshiyuki8), wada seii6), Oshima mari2), mase mitsuto1)

[제휴]
1 : Nagoya City University 신경 외과 코스
2 : 정보 및 기술 연구소, 도쿄 대학원 산업 기술 연구소
3 : Fujifilm Co., Ltd.
4 : Tohoku University 고등 기능 장애 대학원
5 : Yamagata University School of Medicine, 내과의 세 번째 과정, 신경학
6 : 오사카 대학교 (Osaka University)의 기본 공학 대학원 기능 창조부 생명 공학과
7 : 도쿄 과학 기술 대학, 기계 시스템
8 : Shiga University of Medical Sciences Course
(*해당 저자)

[출판 된 Academic Journal]
Academic Journal Name : Brain Communications
doi 번호 : 10.1093/braincomms/fcaf122
기사 링크