論文の概要: Riemannian Shape Analysis of the Corpus Callosum in Kendall Space: Aging and Alzheimer's Disease

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.05326v1
• Date: Sun, 04 Oct 2026 15:50:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 21:36:01.729342
• Title: Riemannian Shape Analysis of the Corpus Callosum in Kendall Space: Aging and Alzheimer's Disease
• Title（参考訳）: ケダル空間におけるコーパスカロサムのリーマン形状解析 : 加齢とアルツハイマー病
• Abstract要約: 本研究では, コーパス・カロサムの加齢に伴う形態変化を解析するための形状空間フレームワークを提案する。 年齢はアルツハイマー病では0.5%以下である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: The corpus callosum (CC) is a major white-matter structure and a well-established marker of brain aging, but most studies quantify it using scalar summaries that discard its boundary geometry. We present a Riemannian shape-space framework for analyzing age-related morphological change in the midsagittal CC, applied to the OASIS-1 cohort. Each contour is represented by $128$ landmarks and embedded into Kendall shape space, where translation, rotation, and scale are removed. We derive a multivariate geodesic regression with exact Riemannian gradients and use the fitted age-velocity field to localize age-related deformation to five anatomical sub-regions. In the cognitively normal cohort ($n = 252$), geodesic regression outperforms the Euclidean linear benchmark ($R^2 = 0.1355$ vs.\ $0.1216$). Regional energy is posterior-dominant: the Splenium carries $41.4\%$ and the Isthmus $23.8\%$ of total age-related shape change, together accounting for $\sim 65\%$ despite comprising only $\sim 35\%$ of landmarks. Signed projections confirm the ordering (Splenium $r = 0.570$; Isthmus $r = 0.473$). In contrast, age explains less than $0.5\%$ of shape variance in Alzheimer's disease ($n = 88$), indicating that the disease disrupts the healthy aging trajectory. A tangent-space classifier achieves an age-group AUC of $0.791$ from the 2D contour alone, exceeding a recent volumetric benchmark ($0.67$).
• Abstract（参考訳）: コーパス・カロサム(CC)は主要なホワイトマター構造であり、脳老化のマーカーとして確立されているが、ほとんどの研究は境界幾何学を捨てるスカラー・サマリーを用いて定量化している。 我々は,OASIS-1コホートに適用した中矢状骨CCにおける加齢に伴う形態変化を解析するためのリーマン型形状空間フレームワークを提案する。 それぞれの輪郭は128ドルのランドマークで表現され、Kendall形状空間に埋め込まれ、翻訳、回転、スケールが取り除かれる。 我々は, 厳密なリーマン勾配を持つ多変量測地線の回帰を導出し, 年齢関連変形を5つの解剖学的部分領域に局所化するために, 年齢速度場を装着した。 認知的に通常のコホート(n = 252$)では、測地回帰はユークリッド線形ベンチマーク(R^2 = 0.1355$ vs.)より優れる。 0.1216ドル。 スプレニウムは41.4.%ドル、イスマスは23.8.%ドルで、それぞれ65.%ドルとなっているが、ランドマークはわずか35.%である。 符号付き射影は順序付けを確認する(Splenium $r = 0.570$; Isthmus $r = 0.473$)。 対照的に、年齢はアルツハイマー病(n = 88ドル)で0.5 %以下の形状変化を説明でき、この病気が健康な老化の軌跡を乱すことを示している。 接空間分類器は、2D輪郭だけで年齢群AUCを0.791ドルとし、最近のボリュームベンチマーク(0.67ドル)を超える。

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