NEUROANATOMIA COMPUTAZIONALE: incrocio tra ... - Garr
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<strong>NEUROANATOMIA</strong><strong>COMPUTAZIONALE</strong>:<strong>incrocio</strong> <strong>tra</strong> neuroscienze,statistica e ICTGiovanni B FrisoniVice Direttore Scientifico
IntroduzioneFisiopatologia della malattia diAlzheimerLa questione “calda”: diagnosie marcatori di malattiaMarcatori candidatiAtrofia dell’ippocampoAssottigliamento corticaleMicrostruttura tessuto nervosoFunzionalità corticale (fMRI)neuGRIDInnovativo ambiente di lavoro(Google for brain imaging)
PERCHE’ CI SI AMMALA DIALZHEIMERL’amiloide come neurotossinaAβAβ AβAβAβAβ AβAβAβ AβAβ AβAβAβ AβAβAβ AβAβ AβAβ Aβ
ALZHEIMER’S: THE CAUSEBeta amyloid accumulation
ALZHEIMER’S: THE CAUSEBeta amyloid accumulation
ALZHEIMER’S: THE CAUSEBeta amyloid accumulation
NEUROPATOLOGIA ALZHEIMERPlaccheGomitoliCervellonormaleCervelloAlzheimeratrofico
LA STORIA NATURALE DELLAMALATTIA DI ALZHEIMERAccumulo diAmiloideAlzheimer(sec. criteri)Lievi dimenticanzeNessundisturbo30 40 50 60 7072 75 80 90 100 Eta
FARMACI OGGI DISPONIBILIAnticolinesterasici (sintomatici)Massima20-30%Prestazione cognitivaInizioterapia20-30%40-60%70 72 74 76 78 80 82 84 Eta
DIAGNOSI PRECOCE +FARMACI ANTIAMILOIDEAccumulo diAmiloideAlzheimerLievi dimenticanzeNessunDrugdisturbo
RICHIESTA DI CLINICI ENEUROSCIENZIATIMarcatori diagnosticiFarmaci antiamiloide(marcatori biologici diattività della malattia)
IntroduzioneFisiopatologia della malattia diAlzheimerLa questione “calda”: marcatoridi malattiaMarcatori candidatiAtrofia dell’ippocampoAssottigliamento corticaleMicrostruttura tessuto nervosoFunzionalità corticale (fMRI)neuGRIDInnovativo ambiente di lavoro(Google for brain imaging)
DIAGNOSI PRECOCE DIALZHEIMERAtrofia dell’ippocampo
DIAGNOSI PRECOCE DIALZHEIMERAtrofia dell’ippocampo
MARCATORI DI MALATTIAAssottigliamento corticale
MARCATORI DI MALATTIAMicrostruttura del tessutonervoso
MARCATORI DI MALATTIAFunzionalità corticale (fMRI)
ANALISI <strong>COMPUTAZIONALE</strong>DELLA NEUROIMMAGINEMarcatoreSequenzeSize(MB)Size(TB)AssottigliamMicrostruttcerebrale3D e spinechoDiffusionimaging200corticale x 1040-70x 800 pzx 7 tempi112.2-3.9FunzionalitàcorticalefMRI70-1203.9-6.6
Standard computational facility architectureStudy siteDCCMass Storage SystemMRIScannerMRI ConsoleMRIWorkStationCDsMRITransfer systemMRIDBMSServer(s)DataWarehouseStudyData MartBackupSystemQuality ControlData ProcessingAnalysisQuery GUICourtesy of Alan Evans, Montreal Neurological Institute
IntroduzioneFisiopatologia della malattia diAlzheimerLa questione “calda”: marcatoridi malattiaMarcatori candidatiAssottigliamento corticaleMicrostruttura tessuto nervosoFunzionalità corticale (fMRI)neuGRIDInnovativo ambiente di lavoro(Google for brain imaging)
neuGRIDAimsTo develop a grid-basedenvironment for the collection &archiving of large amounts ofimaging data paired withcomputationally intensive dataanalyses
neuGRIDState of the artCentreXY forImage Analysis
Project objectives 1/2CentreXY for BrainImage neuGRID Analysis
Project objectives 2/2CentreXY for BrainImage neuGRID Analysis
Remote assessment of MR scans of pts withneurodegenerative diseases
Remote assessment of MR scans of pts withneurodegenerative diseases
Work plan outlineMammoGridMammoAnalysesNeuGridBrainAnalysesYourFavoriteMedicalAnalysesApplicationsDistributed Medical ServicesMedicalServicesDistributed Medical ServicesGRIDGRID ServicesGRID ServicesServices(EGEE compliant)(EGEE compliant)
neuGRID: consortium membersNational Alzheimer’s Centre Fatebenefratelli, , Brescia, ITALYGB Frisoni, CoordinatorUniversity of the West of England, Bristol, UKR McClatchey, , Technical SupervisorKarolinska institutet, , SWEDENVrije Universiteit Medical Centre, THE NETHERLANDSNeuralyse Europe GmbH, , SWITZERLANDMaat Gknowledge SL, , SPAINHealthGrid, , FRANCECF consulting s.r.l., ., ITALY
neuGRIDProcess results• ESR score 13.5/15• 3rd of 36• Ethics review: good• € 2,800k of 2.997k (93.4%)
Standards related workBrainImagingClinical and Image Assessment: ADNI protocolImage Analyisis Algorithm Pipeline: MNI corticalthickness ex<strong>tra</strong>ctionDistributedMedicalServicesService Oriented Architecture-based standards(for visualisation, querying, authentication, data mining)GridServicesgLite/EGEE middleware, GEANT platform
CONCLUSIONINeuroscienze: diagnosiprecoce e farmacieziologici x mal neurodegTecnologia: terabytes diinformazioni potenzialmentesignificativeGestione e elaborazione dell’informazione
ALZHEIMER’S THERAPYAnti-amyloid drugs in thepipelineXaliprodenTramiprosate (Homotaurine)Flurbiprofen IIIPassive vacc. IIIγ secretase III
MARCATORI DI MALATTIACD4+ nel’AIDSDrug
MARCATORI DI MALATTIANELL’AIDSCD4+ nel’AIDSPhase IIYarchoan et al., Lancet. 1986;1:575-80Phase IIIFischl et al., N Engl J Med. 1987;317:185-9119 pts for 6 wksSurrogate outcome:CD4+145 AZT and 137 plac for 24 wksClinical outcomesMorbility, mortality, disability
TERAPIA PER ALZHEIMEREfficacia dei farmaci sperimentalisu parametri cognitiviMassimaPrestazione cognitivaDrug48 mesin=Xn=X70 72 74 76 78 80 82 84 Eta
TERAPIA PER ALZHEIMEREfficacia dei farmaci sperimentalisu marcatori biologici di malattiaMarcatore biologico di malattia6 mn=Xn=X70 72 74 76 78 80 82 84 Eta
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