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J-GLOBAL ID：202202257019632640   整理番号：22A1019277

自己教師付き対照学習による神経精神全身性エリテマトーデス患者のMRIベース分類【JST・京大機械翻訳】

MRI-Based Classification of Neuropsychiatric Systemic Lupus Erythematosus Patients With Self-Supervised Contrastive Learning

著者 (8件)： Inglese Francesca (Department of Radiology, Leiden University Medical Center, Leiden, Netherlands) ,  Kim Minseon (School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, South Korea) ,  Steup-Beekman Gerda M. (Department of Rheumatology, Leiden University Medical Center, Leiden, Netherlands) ,  Huizinga Tom W. J. (Department of Rheumatology, Leiden University Medical Center, Leiden, Netherlands) ,  van Buchem Mark A. (Department of Radiology, Leiden University Medical Center, Leiden, Netherlands) ,  de Bresser Jeroen (Department of Radiology, Leiden University Medical Center, Leiden, Netherlands) ,  Kim Dae-Shik (School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon, South Korea) ,  Ronen Itamar (Department of Radiology, Leiden University Medical Center, Leiden, Netherlands)
資料名： Frontiers in Neuroscience (Web)  (Frontiers in Neuroscience (Web))
巻： 16  ページ： 695888  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7087A  ISSN： 1662-453X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 導入/目的:全身性エリテマトーデス(SLE)は,不均一な神経精神病(NP)症候群を含む広範囲の臨床提示を伴う慢性自己免疫疾患である。構造的脳異常はSLEとNPSLEで一般的に見出されるが,診断における役割は限られ,NPSLE患者とNP症状が主にSLE(非NPSLE)に起因しない患者の区別におけるそれらの有用性は存在していない。自己監督対照学習アルゴリズムは,限られた数のデータセットを有する希少疾患における分類タスクにおいて有用であることを証明した。著者らの目的は,NPSLEと非NPSLE患者を区別することを目的として,SLE患者の明確なコホートから得られたT_1強調画像に関する自己監督対照学習を適用することであった。対象と方法:163人の患者の3T MRI T_1強調画像を用いた。訓練セットは68名の非NPSLEと34名のNPSLE患者から構成された。反復間のランダム幾何学的変換を適用して,データセットを強化した。MLパイプラインは畳込みベース符号器と線形プロジェクタで構成した。分類タスクを試験するために,プロジェクタを除去し,1つの線形層を測定した。方法の検証は,両サブタイプの患者の小グループのランダム選択を用いて,それぞれ6回の反復ランダムサブサンプリングから構成された。結果:6試験において,患者の79%~83%がNPSLEまたは非NPSLEとして正しく分類された。両グループに見られる共通特徴の空間分布の定性的評価のために,勾配加重クラス活性化マップ(Grad-CAM)を調べた。閾値Grad-CAMマップは,NPSLEコホートに対して同定された共通特徴の領域を示し,一方,そのようなコミュニケーション性は,非NPSLEグループに対して見出されなかった。考察/結論:自己監督対照学習モデルは,NP症状のあるSLE患者の限られたが明確なコホートから,通常の脳MRI特徴を捕捉するのに効果的であった。Grad-CAM結果の解釈は直接的ではないが,側脳室と第三脳室,脳室周囲白質と基底槽の関与を示した。本研究において,NPSLE集団に見られる共通の特徴は,NPSLE患者で一般的に見出され,T_1強調画像で低強度を示す,組織消失,局所萎縮および脳室周囲白質病変のある程度の組み合わせを示す。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 畳込み ,  *学習 ,  投影機 ,  精神病 ,  脳室 ,  符号器 ,  白質 ,  症状 ,  母集団 ,  NMRイメージング ,  *全身性エリテマトーデス ,  萎縮症 ,  学習アルゴリズム
準シソーラス用語： 側脳室 ,  頭部MRI , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 全身性エリテマトーデス ,  磁気共鳴イメージング ,  コホート研究 ,  教師なし機械学習 ,  神経イメージング

分類 (1件)： 免疫性疾患・アレルギー性疾患一般  (GD04010C)

引用文献 (61件)：

• ACR AD HOC Committee on Neuropsychiatric Lupus Nomenclature (1999). The American College of Rheumatology nomenclature and case definitions for neuropsychiatric lupus syndromes. Arthritis Rheum. 42 599-608. doi: 10.1002/1529-0131(199904)42:4<599::aid-anr2>3.0.co;2-f
• Ainiala H., Dastidar P., Loukkola J., Lehtimäki T., Korpela M., Peltola J., et al (2005). Cerebral MRI abnormalities and their association with neuropsychiatric manifestations in SLE: a population-based study. Scand. J. Rheumatol. 34 376-382. doi: 10.1080/03009740510026643
• Ainiala H., Loukkola J., Peltola J., Korpela M., Hietaharju A. (2001). The prevalence of neuropsychiatric syndromes in systemic lupus erythematosus. Neurology 57 496-500. doi: 10.1080/03009740510026643
• Appenzeller S., Bonilha L., Rio P. A., Min Li L, Costallat L. T. L., Cendes F. (2007). Longitudinal analysis of gray and white matter loss in patients with systemic lupus erythematosus. Neuroimage 34 694-701. doi: 10.1016/j.neuroimage.2006.09.029
• Appenzeller S., Carnevalle A. D., Li L. M., Costallat L. T. L., Cendes F. (2006). Hippocampal atrophy in systemic lupus erythematosus. Ann. Rheum Dis. 65 1585-1589. doi: 10.1016/j.neuroimage.2006.09.029

タイトルに関連する用語 (9件)： 自己 ,  教師 ,  対照 ,  学習 ,  神経 ,  全身性エリテマトーデス ,  患者 ,  MRI ,  分類