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認知症診断のためのAβ,糖代謝,脳形態変化,血中成分の経時変化統合手法の構築

Publicly Offered Research

Project AreaMultidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy
Project/Area Number 15H01131
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

木村 裕一  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (60205002)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsアルツハイマー病 / アミロイドイメージング / PET / 動態解析 / 医用画像 / 脳神経疾患 / 認知症 / 機械学習
Outline of Annual Research Achievements

2016年度は、PETアミロイドイメージングの定量性改善のためのアルゴリズムの確定、アルツハイマー病(AD)進行に対する統計モデルの検討、ADモデルの医学的妥当性を検討するための、タウタンパク質蓄積量の定量化手法の検討を進めた。
PETアミロイドイメージング定量アルゴリズムの確定については、その再現性を評価した。本課題の下で開発している参照領域自動設定アルゴリズム(AutoRef)について、86例の臨床データを使用した評価を行った結果、Aβの定量値であるBPNDの変動において0.4(p>0.95)以下であることが明らかになった。この値は、Aβ蓄積の陰性陽性を鑑別するために読影で使用されている閾値と同程度であることから、AutoRefは臨床的に再現性を確保していると言える。以上より、ADの早期診断において、その病因であるAβの中枢神経系への蓄積量に関する定量値を与える点でADの診断に対して重要な情報を提供し得ると期待されるPETアミロイドイメージングについての測定手法が確定した。
続いて、FDG-PETによる脳局所の活動量、MRIからの脳局所の萎縮評価を併用した、AD進行に係る統計モデルを検討した。特にBPNDについては、生理学的に減少することがないという生理学的な先験情報を加味した特徴量抽出のために、sparse nonnegative matrix factorization法を適用したところ、2次元への縮約が有効であり、且つそのうち一つの重み係数が、ADの進行をよく反映しているという結果が得られたことから、現在症例個別の検討を通して、その医学的な有効性の検討に進めている。
タウイメージングについては、健常例に対する撮像を開始するに至り、タウタンパク質の蓄積量に対する定量解析手法の検討を進める環境を構築した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Performance of 11C-Pittsburgh Compound B PET Bindings Potential Images in the Detection of Amyloid Deposits on Equivocal Static Images2015

    • Author(s)
      Chisa Hosokawa, Kazunari Ishii, Yuichi Kimura, et. al.
    • Journal Title

      J Nucl Med

      Volume: 56 Pages: 1910-1915

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Performance Evaluation of Kinetics-Based Denoising Algorithm for PET Amyloid Imaging2017

    • Author(s)
      Kosuke Fujii, Yuichi Kimura
    • Organizer
      International Forum on Medical Imaging in Asia
    • Place of Presentation
      ぶんかテンブス館 (沖縄県那覇市)
    • Year and Date
      2017-01-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Algorithm for Reference Region Delineation for Amyloid Imaging Using Pattern Recognition Scheme and Kinetics of Administered Aβ Probe --- Considering the Number of Clusters ---2017

    • Author(s)
      Takahiro Yamada, Yuichi Kimura
    • Organizer
      Human Amyloid Imaging
    • Place of Presentation
      Miami, FL, USA
    • Year and Date
      2017-01-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アミロイドβ経時変化モデル構築のためのSparse NMFを用いたPET画像解析2017

    • Author(s)
      永田 達也, 本谷 秀堅, 木村 裕一
    • Organizer
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • Place of Presentation
      ぶんかテンブス館 (沖縄県那覇市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Deliniation Algorithm on Reference Region for Amyloid Imaging Using a Time History of Radioactivity2016

    • Author(s)
      Yuichi Kimura, Takahiro Yamada
    • Organizer
      Annual Conference of Society of Nuclear Medicine
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2016-06-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deliniation Algorithm on Reference Region for Amyloid Imaging Using a Time History of Radioactivity2016

    • Author(s)
      Yuichi Kimura, Takashi Yamada, et. al.
    • Organizer
      SNMMI 2016 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2016-06-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] パターン認識に基づいた薬剤動態の判別によるPETアミロイドイメージングの参照領域自動設定法 --- 臨床データに基づいた性能評価 ---2016

    • Author(s)
      山田 誉大, 木村 裕一, 他
    • Organizer
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • Place of Presentation
      那覇市ぶんかテンブス館(沖縄県那覇市)
    • Year and Date
      2016-01-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] パターン認識に基づいた薬剤動態の判別によるPETアミロイドイメージングの参照領域自動設定法2015

    • Author(s)
      山田 誉大, 木村 裕, 他
    • Organizer
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学 (奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2015-11-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アミロイドイメージングにおける組織放射能曲線に対するパターン認識による参照領域設定アルゴリズム2015

    • Author(s)
      木村 裕一, 山田 誉大, 他
    • Organizer
      日本核医学会大会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京 (東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-11-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-01-20  

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