口腔内走査超音波画像および組織像の定量化による舌癌浸潤様式の解析

• Project/Area Number: 17791340
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Pathobiological dentistry/Dental radiology
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 筑井 徹 九州大学, 大学病院, 講師 (10295090)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 舌癌 / 超音波像 / クラスター / ハースト指数 / フラクタル / 超音波 / 浸潤様式 / 転移 / 再発

Research Abstract

舌癌原発巣の超音波像を、ピクセル値、SD、マハラノビスの距離等で、クラスター分析し、腫瘍部抽出を試みた。結果としてピクセル値のみの二値化による腫瘍部抽出よりも手動でのトレースに近い外形がえられたが、深部での超音波の減弱および舌筋などの影響もあり、抽出作業には手作業による調整が残った。
そこで全ピクセルをクラスター分析し、腫瘍を抽出後、外形を求める事から、まず外形線と考えられる線を最初に抽出する事にした。プローベ面から垂直に正方形のROI(64x64ピクセル)を設定し、深さ方向に8ピクセル単位で移動させながらフラクタル解析の一つであるfractional fBMモデル解析等を行った。舌癌の原発巣に関しては、表面に比較的低エコーの領域が存在し、腫瘤の深部では、脂肪、筋肉などによりエコーレベルが増大する。さらに深部では、減衰および舌筋の影響でエコーレベルが低下する。fBM解析によりフラクタル次元を求めると、表面から一過性に減少し、腫瘍辺縁で極小値となり、その後増大する傾向がみられた。腫瘍部と非腫瘍部を含む部分で次元が、極小となるのは納得のいく結果であった。次に極小値となる座標より上下左右的に数ピクセルずつ小さなROI(32x32)を移動させて詳細なfBM解析をした。
腫瘍最深部でのフラクタル次元に関して、浸潤様式不良なYK分類4c, 4dでは、1.74±0.02、それ以外では、1.67±0.02と有為差を認めた。また最深部周囲における腫瘍外形近傍でも同様の結果が得られ、方向性を加味したfBMモデルでも同様の結果を得た。
今回の研究で、全ピクセルを腫瘍部、非腫瘍部のクラスターに完全に分類する事は、かなり困難であったが、プローベ面から垂直に定量解析し、腫瘍外形領域を設定すれば、同領域の複雑度を解析でき、重要な予後因子であるYK分類を予想する可能性が示唆された。