多モーダルTransformerによる膝変形性関節症進行のエンドツーエンド予測 一、学術的背景紹介 膝変形性関節症（Knee Osteoarthritis, KOA）は、世界中で何百万人に影響を及ぼす慢性筋骨格疾患である。KOAは関節軟骨および骨の徐々な変性により、通常慢性的な痛み、関節の固さ、機能制限などの問題を引き起こす。残念ながら、現時点では有効な治療法はなく、早期介入および疾患修飾薬の開発は、KOA進行状況の正確な予測に大きく依存している。したがって、KOAの進行を予測することは、整形外科学および臨床医学分野の重要な未解決課題となっている。 KOAの進行は非常に多様で、患者間での症状や病態発現メカニズムに顕著な差異があり、精度の高い予測は非常に困難である。従来の臨床では主に放射線画像...

世界的高齢化問題が深刻化する中、神経変性疾患（例：アルツハイマー病、Alzheimer’s Disease, AD）の発症率は年々増加しています。脳老化（Brain Aging, BA）は神経変性疾患の重要なリスク要因の一つですが、生理学的年齢（Chronological Age, CA）とは完全には一致しません。従来の脳老化評価法は主にDNAメチル化時計に依存していましたが、この方法では血液中の細胞と脳細胞を分離する血液脳関門（Blood-Brain Barrier）の存在により、脳組織の老化状況を直接反映することはできません。したがって、非侵襲的な手段で脳老化速度（Pace of Brain Aging, P）を正確に評価する方法の確立が重要な研究課題となっています。 本研究は、深層学習...

豚モデルにおける外傷性脊髄損傷後の脳脊髄液動態の研究 背景紹介 外傷性脊髄損傷（Traumatic Spinal Cord Injury, SCI）は、重篤な神経疾患であり、しばしば永続的な神経障害を引き起こします。長年にわたり科学者たちは治療法の開発に努めてきましたが、その複雑な病態生理メカニズムと損傷の異質性により、治療の進展は限られています。脊髄損傷後、脊髄の腫脹とくも膜下腔（Subarachnoid Space, SAS）の閉塞が一般的な病理現象であり、これが脊髄の圧迫と血流の減少を引き起こす可能性があります。適切な手術的減圧は神経機能の回復を改善するために重要とされていますが、すべての患者が手術によってくも膜下腔の完全な開通を達成できるわけではありません。そのため、減圧効果と脊髄損...

非侵襲的イメージング技術による脈絡叢のバリア越え水交換評価 背景紹介 脈絡叢（Choroid Plexus, CP）は脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）の生成において重要な役割を果たし、血液-脳脊髄液バリア（Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier, BCSFB）の主要な構成要素でもあります。脈絡叢は脳脊髄液の分泌と吸収を調節することで、脳の内部環境を安定させます。しかし、現在のところ、脈絡叢の機能を評価するための非侵襲的なイメージング技術が不足しており、これがBCSFB機能の理解を妨げています。既存の方法、例えばトレーサー希釈法や脳脊髄液採取法は、間接的に脳脊髄液の分泌を測定できますが、これらの方法は侵襲的であり、脈絡叢と他の潜在的な源（...

大脳皮質形態ネットワークの脳回と脳溝間の差異 序論 人間の脳は相互に接続された複雑なネットワークであり、マルチモーダル磁気共鳴イメージング（MRI）技術による仮想画像を通じてマッピングすることができます。このネットワークをグラフ理論の手法で分析すると、多くの研究が脳ネットワークのスモールワールド構造、モジュール構造、高度に接続されたハブなどの非自明な位相特性を発見しました。これらの発見は、脳の接続組織原理に関する重要な洞察を提供しています。しかし、これらの位相特性は大脳皮質上で均一に分布しているわけではありません。例えば、スモールワールド構造は左右の大脳半球間で顕著な差異が存在します。さらに、より重要な要因として、高度に折り畳まれた皮質折り畳みパターンが脳ネットワークの位相に影響を与えること...