グラフ理論を応用した脳内連結解析によるパーキンソン症候群の診断補助ソフト開発

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K17157
• 研究機関: 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター
• 研究代表者: 重本 蓉子 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 病院 放射線診療部, 医師 (00815384)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 構造ネットワーク解析 / パーキンソン病 / パーキンソン症候群

研究実績の概要

グラフ理論を用いた構造ネットワーク解析は、日常診療で取得可能な3DT1強調画像を用いて脳内ネットワークの評価が可能である。本研究は、これまでの群間比較解析を個人ベースに発展させ、脳内ネットワークの動態に関するこれまでにない新たな知見を生み出す可能性が期待される。解析で得られたネットワーク指標の定量値を標準脳上にマッピングすることで、パーキンソニズムをきたす変性疾患患者（パーキンソン病、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症）において、より詳細な解剖学的位置の同定が可能となると考える。ネットワーク指標画像の正常データベースを構築することで、患者の早期発見や鑑別能向上が期待される。まず、健常者のMRI画像を用いてネットワーク解析を行い、得られたネットワーク指標から正常データベースを構築する。次に、パーキンソニズムをきたす変性疾患患者においても同様にネットワーク解析を行い、疾患毎のネットワークパターンを抽出する。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

パーキンソニズムをきたす変性疾患患者（パーキンソン病、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症）の収集に時間を要したため。

今後の研究の推進方策

パーキンソニズムをきたす変性疾患患者（パーキンソン病、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症）においてネットワーク解析を行い、各疾患に特徴的な指標を算出し、早期診断や鑑別能向上に有用か検討する。また、健常者における全脳のネットワーク解析に年齢および性別が与える影響について、学会発表および論文化を目指す。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19の影響によって旅費が少なくなったため、次年度への繰り越しが生じた。

研究成果

• [雑誌論文] Gray matter structural networks related to 18 F-THK5351 retention in cognitively normal older adults and Alzheimer's disease patients (2021)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto Y, Sone D, Maikusa N, Kimura Y, Suzuki F, Fujii H, Sato N, Matsuda H.
  • 雑誌名: eNeurologicalSci 巻: 23 ページ: 100343
  • DOI: 10.1016/j.ensci.2021.100343
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Single-subject gray matter networks in temporal lobe epilepsy patients with hippocampal sclerosis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto Y, Sato N, Sone D, Maikusa N. Yamao T, Kimura Y, Chiba E, Suzuki F, Fujii H, Takayama Y, Iwasaki M, Nakagawa E, Matsuda H.
  • 雑誌名: Epilepsy Res 巻: 177 ページ: 106766
  • DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2021.106766
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Voxel-based analysis of age and gender effects on striatal [123I] FP-CIT binding in healthy Japanese adults. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto Y, Matsuda H, Kimura Y, Chiba E, Ohnishi M, Nakaya M, Maikusa N, Ogawa M, Mukai Y, Takahashi Y, Sako K, Toyama H, Inui Y, Taki Y, Nagayama H, Ono K, Kono A, Sekiguchi K, Hirano S, Sato N.
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 36 ページ: 460-467
  • DOI: 10.1007/s12149-022-01725-9
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] NODDI, 構造ネットワーク, 脳年齢. (2021)
  • 著者名/発表者名: 松田博史, 曽根大地, 重本蓉子, 佐藤典子.
  • 学会等名: 第40 回日本認知症学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Voxel-based correlation of 18F-THK5351 accumulation with gray matter structural networks in cognitively normal older adults. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shigemoto Y, Sone D, Maikusa N, Kimura Y, Suzuki F, Fujii H, Sato N, Matsuda H.
  • 学会等名: AAIC 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 健常成人における123I-イオフルパン-SPECTのボクセル解 析：年齢および性別が与える影響. (2021)
  • 著者名/発表者名: 重本蓉子, 佐藤典子, 木村有喜男, 千葉英美子, 大西正紘, 仲谷元, 舞草伯秀, 向井 洋平, 高橋祐二, 松田博史.
  • 学会等名: 第61回日本核医学会学術総会
• [学会発表] 大規模健常データベースを用いたHarmonized Z-scoreによるAD代理マーカーの検討. (2021)
  • 著者名/発表者名: 舞草伯秀, 重本蓉子, 木村有喜男, 千葉英美子, 松田博史, 佐藤典子.
  • 学会等名: 第61回日本核医学会学術総会