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2022 年度 実施状況報告書

パーキンソン病に伴う認知症の早期診断モデル構築と個別化医療への展開

研究課題

研究課題/領域番号 22K07520
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

打田 佑人  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (20834261)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワードパーキンソン病 / 認知症 / MRI / QSM / 機械学習
研究実績の概要

本研究は,パーキンソン病に伴う認知症の早期診断モデル構築と,個別化医療への展開,その臨床応用を目指すものである.2019年度-2021年度において実施したパーキンソン病を対象とした臨床画像研究では、独自に開発したボクセルベース定量的磁化率画像解析(Mov Disord. 2019)を用いて,パーキンソン病に伴う認知機能障害を有する患者において,遂行機能を主体とする高次脳機能障害に関連する解剖学的脳領域を特定した(Mov Disord. 2020).2022年度からの本研究では,抽出した解剖学的脳領域の磁化率を学習データとして,機械学習によりパーキンソン病に伴う認知症の高精度な早期診断モデルを構築した(Parkinsonism Relat Disord. 2022).さらに,パーキンソン病に伴う認知症の白質障害に着目して,R2* Relaxometryと磁化率の情報から髄鞘の評価を可能にする画像解析法を新たに開発した(Neuroimage Clin. 2022).以上の研究成果を基に,日常臨床で問題となるアルツハイマー型認知症の定量的磁化率画像との異同について,総説に纏めた(Front Neurosci. 2022).

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

パーキンソン病に伴う認知症の早期診断モデル構築と個別化医療への展開,その臨床応用を目指す本研究において,着実に研究成果を報告できており,研究計画は順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

本研究で開発した画像解析法および早期診断モデルを日常臨床に応用する上で直面する課題として,神経変性疾患における混合病理の扱い方の問題が挙げられる.即ち,機械学習の正誤問題を設定する際,特にアルツハイマー病との混合病理を有する症例を含めるか含めないかにより,その精度は大きく変動する.今後の研究の推進方策としては,個別化医療への展開を達成するために,混合病理を有する症例の特徴を明瞭化して早期診断モデルに組み込むことである.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍の影響で,新たな患者コホートの構築とそのMRI撮像を断念せざるを得ない状況であった.次年度は,研究計画の達成を目指して,研究協力機関であるJohns Hopkins Universityとの交流を活性化すべく,Johns Hopkins Universityに複数回訪問する予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Johns Hopkins University
  • [雑誌論文] Machine learning trained with quantitative susceptibility mapping to detect mild cognitive impairment in Parkinson's disease2022

    • 著者名/発表者名
      Shibata Haruto、Uchida Yuto、Inui Shohei、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Oishi Naoya、Ueki Yoshino、Oishi Kenichi、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Parkinsonism and Related Disorders

      巻: 94 ページ: 104~110

    • DOI

      10.1016/j.parkreldis.2021.12.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] R2* relaxometry analysis for mapping of white matter alteration in Parkinson’s disease with mild cognitive impairment2022

    • 著者名/発表者名
      Kan Hirohito、Uchida Yuto、Ueki Yoshino、Arai Nobuyuki、Tsubokura Satoshi、Kunitomo Hiroshi、Kasai Harumasa、Aoyama Kiminori、Matsukawa Noriyuki、Shibamoto Yuta
    • 雑誌名

      NeuroImage: Clinical

      巻: 33 ページ: 102938~102938

    • DOI

      10.1016/j.nicl.2022.102938

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinicoradiological Features in Progressive Supranuclear Palsy Comorbid with Argyrophilic Grains2022

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Keita、Kaneda Daita、Morimoto Satoru、Uchida Yuto、Inui Shohei、Kimura Yasuyuki、Kato Takashi、Ito Kengo、Hashizume Yoshio
    • 雑誌名

      Movement Disorders Clinical Practice

      巻: 9 ページ: 484~488

    • DOI

      10.1002/mdc3.13455

    • 査読あり
  • [雑誌論文] APOE4 dose associates with increased brain iron and β-amyloid via blood?brain barrier dysfunction2022

    • 著者名/発表者名
      Uchida Yuto、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Horimoto Yoshihiko、Hayashi Emi、Iida Akihiko、Okamura Nobuyuki、Oishi Kenichi、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry

      巻: 93 ページ: 772~778

    • DOI

      10.1136/jnnp-2021-328519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative susceptibility mapping as an imaging biomarker for Alzheimer’s disease: The expectations and limitations2022

    • 著者名/発表者名
      Uchida Yuto、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Oishi Kenichi、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.938092

    • 査読あり
  • [学会発表] Machine learning trained with multi-atlas QSM to detect cognitive decline in Parkinson’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      柴田治人
    • 学会等名
      2022年第63回日本神経学会学術大会

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公開日: 2023-12-25  

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