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2021年3月6日

12704:グラフ理論分析は、原発性開放隅角緑内障患者の脳ネットワークパターンの再編成を明らかにします:論文紹介

日本の眼科2021年2号の「眼科医の手引き」(日本の眼科92:2,173-174)で慈恵医大吉田正樹先生の書いたMRIによる斜視の脳内ネットワーク評価法という記事を拝読した。これは私たちも以前に興味を持った分野なので面白く読んだ。局所機能の統合過程を評価するのがこのグラフ理論分析手法の目的です。機能的結合と構造的結合のうち、機能的結合は安静時fMRIで見るが、構造的結合は拡散強調画像で神経線維の走行をとらえる手法などがあるという。吉田氏は拡散強調画像による脳全体の神経線維の走行から構造的結合を評価する手法で、斜視群と健常群で98の関心領域の結合性を群間比較したという。この原著はまだ出版に至っては居ないようである。この観察手技の可能性は、斜視にとどまらないので、今後さらに注目されそうである。この中に引用された緑内障のグラフ理論解析の論文要旨をここに採録しておく。

Eur Radiol. 2016 Nov;26(11):3957-3967. doi: 10.1007/s00330-016-4221-x. Epub 2016 Feb 11.
Graph theoretical analysis reveals the reorganization of the brain network pattern in primary open angle glaucoma patients
Jieqiong Wang 1, Ting Li 2, Ningli Wang 3, Junfang Xian 4, Huiguang He 5 6:
グラフ理論分析は、原発性開放隅角緑内障患者の脳ネットワークパターンの再編成を明らかにします
Jieqiong Wangほか: DOI:10.1007 / s00330-016-4221-x
概要
目的:安静時fMRIを使用したこれまでの緑内障研究のほとんどは、脳の個々の構造における神経活動に焦点を当てていましたが、解剖学的に分離された構造の機能的コミュニケーションを無視していました。この研究の目的は、緑内障患者における機能的コミュニケーションの変化の効率を調査することです。

方法:安静時fMRIデータを適用して、25人の正常なコントロールと25人の年齢と性別が一致する原発性開放隅角緑内障患者の接続ネットワークを構築しました。グラフ理論分析は、2つのグループ間の脳ネットワークパターンの違いを評価するために実行されました。

結果:2つのグループ間でグローバルネットワークの測定値に有意差は見られませんでした。しかし、緑内障患者では脳局所の連結が根本的に再編成されていました。通常のコントロールのネットワークのハブ領域と比較すると、6つのハブ領域が消え、9つのハブ領域が患者のネットワークに現れたことがわかりました。さらに、2つの変更されたハブ領域、右紡錘状回と右舌状回では、視野平均偏差MDと有意に相関していました。betweenness centralitiesright fusiform gyrus and right lingual gyrus, were significantly correlated with the visual field mean deviation.

結論:機能的コミュニケーションの効率は緑内障の脳ネットワークで全体レベルでは維持されていますが、機能的コミュニケーションの効率は緑内障のいくつかの特殊な領域で変化しています。

キーポイント:•脳ネットワークのグローバルなトポロジー測定は、緑内障患者でも変化はありません。 •緑内障患者では、ローカルネットワークの有効性が根本的に再編成されています。 •ハブ領域の変化が緑内障に見られます。 •変更されたハブの中心性は、緑内障の重症度を反映している可能性があります。

キーワード:脳のネットワーク;機能的コミュニケーション;緑内障;グラフ理論;安静時fMRI。

下記は私たちの以前の関連論文で、網膜色素変性症と緑内障を論じたものです。

① Br J Ophthalmol. 2015 Aug;99(8):1051-4. doi: 10.1136/bjophthalmol-2014-305809. Epub 2015 Jan 30. Alteration of the optic radiations using diffusion-tensor MRI in patients with retinitis pigmentosa Naonori Ohno 1Hideki Murai 1Yukihisa Suzuki 1Motohiro Kiyosawa 2Aya M Tokumaru 3Kenji Ishii 4Kyoko Ohno-Matsui 5 DOI: 10.1136/bjophthalmol-2014-305809

Cerebral glucose metabolism in the striate cortex positively correlates with fractional anisotropy values of the optic radiation in patients with glaucoma. Murai H, Suzuki Y, Kiyosawa M, Tokumaru AM, Ishiwata K, Ishii K. Clin Exp Ophthalmol. 2015 Nov;43(8):711-9. doi: 10.1111/ceo.12543. Epub 2015 Jun 30.PMID: 25904022

Categorised in: 緑内障