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Research and development of a new 3D imaging method for lymphatic vessels by photoacoustic imaging

Research Project

Project/Area Number 19K17207
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

KAJITA Hiroki  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (30723267)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsリンパ管イメージング
Outline of Research at the Start

光音響イメージングとは、非侵襲的に微細な血管の3次元画像が得られる新たな画像診断技術である。申請者は本技術をリンパ管の撮影に応用し、ヒトのリンパ管を高解像度の3次元画像で記録した。さらに、リンパ管が周期的にリンパ液を送り出す動画をリアルタイムで3次元的に記録することにも成功した。一方で、光音響イメージングによるリンパ管の撮像には、リンパ管を良好に描出するために必要な条件が十分にあきらかでないという課題がある。本研究は、これまでの研究を発展させ、すでにリンパ外科の領域で普及している蛍光リンパ造影との比較を通じ、光音響イメージングによるリンパ管の描出法や、画像診断の体系を確立することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Aiming to establish a lymphatic vessel visualization method by photoacoustic imaging and a system for diagnostic imaging, we worked on a phantom test using a silicon tube and a clinical test for healthy subjects and lymphedema patients. In the phantom test, when indocyanine green (ICG) was diluted 1000-fold, ICG that could be detected by fluorescence observation with an infrared camera was not detected by photoacoustic imaging. In clinical trials, fluorescence observation showed that findings that appeared early within minutes after injection of ICG tended to be clearly visualized by photoacoustic imaging.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

四肢のリンパ管の画像検査は、主に四肢のリンパ浮腫の評価の際に求められる。現在、臨床的に最も用いられているのはICG蛍光造影であり、リンパ浮腫の病態評価や手術計画にも応用されている。本研究を通じてICG蛍光造影と光音響イメージングの所見の間の対応関係に関する示唆が得られ、それぞれに利点と欠点があることが考察された。すなわち、ICG蛍光造影はハンドヘルドカメラを用いて自由度の大きい観察ができるが2次元的な表面の検査にとどまってしまうのに対し、光音響イメージングを併用すれば、早期に蛍光が観察された領域を高精細な3次元画像として描出できることを活かし、より綿密な手術計画を実現できる可能性が期待された。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 11 results)

  • [Journal Article] The Direct Observation of Lymphaticovenular Anastomosis Patency with Photoacoustic Lymphangiography2021

    • Author(s)
      Suzuki Yushi、Kajita Hiroki、Kono Hikaru、Okabe Keisuke、Sakuma Hisashi、Imanishi Nobuaki、Aiso Sadakazu、Kishi Kazuo
    • Journal Title

      Plastic and Reconstructive Surgery - Global Open

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: e3348-e3348

    • DOI

      10.1097/gox.0000000000003348

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correlations between Tracer Injection Sites and Lymphatic Pathways in the Leg: A Near-Infrared Fluorescence Lymphography Study2020

    • Author(s)
      Kajita Hiroki、Suzuki Yushi、Takatsume Yoshifumi、Oh Anna、Takemaru Masashi、Watanabe Shiho、Imanishi Nobuaki、Jinzaki Masahiro、Aiso Sadakazu、Kishi Kazuo
    • Journal Title

      Plastic & Reconstructive Surgery

      Volume: 146 Issue: 2 Pages: 234e-235e

    • DOI

      10.1097/prs.0000000000007012

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Observation of a Lymphatic Pump in a Human by Using Photoacoustic Imaging2020

    • Author(s)
      Suzuki Yushi、Kajita Hiroki、Imanishi Nobuaki、Aiso Sadakazu、Kishi Kazuo
    • Journal Title

      Plastic and Reconstructive Surgery - Global Open

      Volume: 8 Issue: 6 Pages: e2914-e2914

    • DOI

      10.1097/gox.0000000000002914

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 光超音波のリンパ浮腫診療への応用2020

    • Author(s)
      鈴木 悠史 , 梶田 大樹 , 高詰 佳史 , 今西 宣晶 , 相磯 貞和 , 貴志 和生
    • Journal Title

      PEPARS

      Volume: 164 Pages: 61-69

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  • [Journal Article] 光超音波リンパ管イメージング2020

    • Author(s)
      梶田 大樹 , 鈴木 悠史 , 今西 宣晶 , 高詰 佳史 , 浦野 萌美 , 岡部 圭介 , 陣崎 雅弘 , 相磯 貞和 , 貴志 和生 , 関口 博之 , 浅尾 恭史 , 八木 隆行
    • Journal Title

      超音波テクノ

      Volume: 32 Pages: 72-76

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  • [Journal Article] 新しい画像診断技術 光超音波イメージングで見えるもの2020

    • Author(s)
      梶田 大樹 , 呉 アンナ , 今西 宣晶 , 高詰 佳史 , 浦野 萌美 , 鈴木 悠史 , 渡部 紫秀 , 河野 暉 , 岡部 圭介 , 佐久間 恒 , 小西 信子 , 辻 哲也 , 矢澤 真樹 , 関口 博之 , 浅尾 恭史 , 八木 隆行 , 陣崎 雅弘 , 相磯 貞和 , 貴志 和生
    • Journal Title

      リンパ学

      Volume: 43 Pages: 6-8

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  • [Journal Article] Visualization of Lymphatic Vessels Using Photoacoustic Imaging2020

    • Author(s)
      Kajita Hiroki、Suzuki Yushi、Sakuma Hisashi、Imanishi Nobuaki、Tsuji Tetsuya、Jinzaki Masahiro、Aiso Sadakazu、Kishi Kazuo
    • Journal Title

      The Keio Journal of Medicine

      Volume: 70 Issue: 4 Pages: 82-92

    • DOI

      10.2302/kjm.2020-0010-OA

    • NAID

      130008134262

    • ISSN
      0022-9717, 1880-1293
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  • [Journal Article] Photoacoustic lymphangiography2020

    • Author(s)
      Kajita Hiroki、Oh Anna、Urano Moemi、Takemaru Masashi、Imanishi Nobuaki、Otaki Marika、Yagi Takayuki、Aiso Sadakazu、Kishi Kazuo
    • Journal Title

      Journal of Surgical Oncology

      Volume: 121 Issue: 1 Pages: 48-50

    • DOI

      10.1002/jso.25575

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  • [Journal Article] Subcutaneous Lymphatic Vessels in the Lower Extacremities: Comparison between Photoacoustic Lymphangiography and Near-Infrared Fluorescence Lymphangiography2020

    • Author(s)
      Suzuki Yushi、Kajita Hiroki、Konishi Nobuko、Oh Anna、Urano Moemi、Watanabe Shiho、Asao Yasufumi、Imanishi Nobuaki、Tsuji Tetsuya、Jinzaki Masahiro、Aiso Sadakazu、Kishi Kazuo
    • Journal Title

      Radiology

      Volume: 295 Issue: 2 Pages: 469-474

    • DOI

      10.1148/radiol.2020191710

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The Depth of Lymphatic Vessels Visualized By Photoacoustic Imaging2021

    • Author(s)
      Yushi Suzuki, Hiroki Kajita, Shiho Watanabe, Keisuke Okabe, Nobuaki Imanishi, Yoshifumi Takatsume, Hisashi Sakuma, Hiroyuki Sekiguchi, Yasufumi Asao, Takayuki Yagi, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      2020 ASRM Annual Meeting
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光超音波イメージングでリンパ管の形態・機能はどこまで見えているか2021

    • Author(s)
      鈴木 悠史, 梶田 大樹, 今西 宣晶, 高詰 佳史, 岡部 圭介, 佐久間 恒, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第4回日本リンパ浮腫学会総会
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    • Invited
  • [Presentation] 光超音波イメージングでみるLVA術後早期におけるリンパ流の変化2021

    • Author(s)
      鈴木 悠史, 梶田 大樹, 渡部 紫秀, 岡部 圭介, 佐久間 恒, 今西 宣晶, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第64回日本形成外科学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 光超音波イメージングで描出される毛根の形態解析2021

    • Author(s)
      渡部 紫秀, 浦野 萌美, 高詰 佳史, 鈴木 悠史, 梶田 大樹, 今西 宣晶, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第64回日本形成外科学会総会・学術集会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 光超音波イメージングによる顔面リンパ管画像の取得2020

    • Author(s)
      呉 アンナ, 梶田 大樹, 酒井 成貴, 今西 宣晶, 的場 恵理, 高詰 佳史, 相磯貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第63回日本形成外科学会総会・学術集会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 光超音波で見る加齢によるリンパ流の変化2020

    • Author(s)
      鈴木 悠史, 梶田 大樹, 呉 アンナ, 竹丸 雅志, 辻 哲也, 今西 宣晶, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第63回日本形成外科学会総会・学術集会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 光超音波イメージングによるリンパ管同定2020

    • Author(s)
      鈴木 悠史, 梶田 大樹, 今西 宣晶, 高詰 佳史, 関口 博之, 浅尾 恭史, 八木 隆行, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第44回日本リンパ学会総会
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    • Invited
  • [Presentation] How to predict the sites of target vessels visualized with photoacoustic lymphangiography2020

    • Author(s)
      Hiroki Kajita, Yushi Suzuki, Anna Oh, Yoshifumi Takatsume, Keisuke Okabe, Nobuaki Imanishi, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      9th World Symposium on Lymphedema Surgery (9th WSLS)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] インドシアニングリーン造影による光超音波リンパ流イメージング2020

    • Author(s)
      鈴木悠史, 梶田大樹, 呉アンナ, 竹丸雅志, 岡部圭介, 今西宣晶, 浅尾恭史, 八木隆行, 相磯貞和, 貴志和生
    • Organizer
      日本蛍光ガイド手術研究会 第3回学術集会
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  • [Presentation] Visualization of Spatial Relationship between Lymphatic Vessels and Veins Using an Original MIP (maximum intensity projection) Viewer for Photoacoustic Tomography2020

    • Author(s)
      Riku Katayama, Hiroki Kajita, Yushi Suzuki, Shiho Watanabe, Keisuke Okabe, Masashi Takemaru, Hiroyuki Sekiguchi, Nobuaki Imanishi, Yoshifumi Takatsume, Yasufumi Asao, Takayuki Yagi, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      11th Annual Meeting of The World Society for Simulation Surgery (WSSS)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光超音波イメージングで見る瘢痕を超える血管走行の観察2020

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      鈴木 悠史, 梶田 大樹, 渡部 紫秀, 岡部 圭介, 今西 宣晶, 関口 博之, 浅尾 恭史, 八木 隆行, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第50回日本創傷治癒学会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 光超音波イメージングによるリンパ管・血管の可視化2020

    • Author(s)
      梶田 大樹, 鈴木 悠史, 渡部 紫秀, 岡部 圭介, 今西 宣晶, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第50回日本創傷治癒学会
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    • Invited
  • [Presentation] 「見えない」ものを「見る」ための取り組み - 新技術の研究開発に携わって2020

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      梶田 大樹, 坂本 好昭, 貴志 和生
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      第38回日本頭蓋顎顔面外科学会学術集会
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  • [Presentation] 光超音波イメージングによる、リンパ管と静脈の3次元的描出2020

    • Author(s)
      鈴木悠史, 梶田大樹, 渡部紫秀, 岡部圭介, 佐久間恒, 高詰佳史, 今西宣晶, 貴志和生
    • Organizer
      第47回日本マイクロサージャリー学会学術集会
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  • [Presentation] 光超音波イメージングを用いたリンパ管細静脈吻合術の新たな術後開存評価2020

    • Author(s)
      鈴木悠史, 梶田大樹, 河野暉, 岡部圭介, 今西宣晶, 高詰佳史, 佐久間恒, 関口博之, 浅尾恭史, 八木隆行, 相磯貞和, 貴志和生
    • Organizer
      第47回日本マイクロサージャリー学会学術集会
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  • [Presentation] 光超音波イメージングと超高周波超音波で描出されるリンパ管・静脈像の比較検討2020

    • Author(s)
      渡部紫秀, 鈴木悠史, 梶田大樹, 今西宣晶, 高詰佳史, 中島由佳理, 浅尾恭史, 八木隆行, 相磯貞和, 貴志和生
    • Organizer
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  • [Presentation] ICG造影光超音波イメージングによるヒトリンパ流の発生頻度と速度算出2020

    • Author(s)
      浦野 萌美, 梶田 大樹, 今西 宣晶, 山川 誠, 長永 兼一, 貴志 和生, 椎名 毅, 相磯 貞和, 陣崎 雅弘
    • Organizer
      日本超音波医学会第93回学術集会
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  • [Presentation] Three-dimensional Analysis of Dermal Backflow in Patients with Lymphedema Using Photoacoustic Lymphangiography2019

    • Author(s)
      Anna Oh, Marika Otaki, Hiroki Kajita, Nobuaki Imanishi, Yoshifumi Takatsume, Keisuke Okabe, Hisashi Sakuma, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      Lymphology 2019 - ISL XXVII World Congress 2019
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  • [Presentation] Photoacoustic Lymphangiography: A New Imaging Modality for the Evaluation of Lymphedema2019

    • Author(s)
      Anna Oh, Hiroki Kajita, Nobuaki Imanishi, Yoshifumi Takatsume, Yasufumi Asao, Takayuki Yagi, Sadakazu Aiso, Hisashi Sakuma, Kazuo Kishi
    • Organizer
      Lymphology 2019 - ISL XXVII World Congress 2019
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  • [Presentation] 光超音波イメージングによるヒトリンパ管のin vivo解析2019

    • Author(s)
      梶田 大樹, 岡部 圭介, 今西 宣晶, 辻 哲也, 仲村 勝, 陣崎 雅弘, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 光超音波ジングを併用したリンパ浮腫治療の実際2019

    • Author(s)
      岡部 圭介, 梶田 大樹, 辻 哲也, 矢澤 真樹, 佐久間 恒, 呉 アンナ, 貴志 和生
    • Organizer
      第4回日本リンパ浮腫治療学会学術総会
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  • [Presentation] 光超音波イメージングで得られるリンパ管画像の実際2019

    • Author(s)
      梶田 大樹, 呉 アンナ, 今西 宣晶, 鈴木 悠史, 竹丸 雅志, 岡部 圭介, 佐久間 恒, 渡部 紫秀, 辻 哲也, 関口 博之, 浅尾 恭史, 八木 隆行, 陣崎 雅弘, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第4回日本リンパ浮腫治療学会学術総会
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    • Invited
  • [Presentation] 新しい画像診断技術:光超音波イメージングによるリンパ管の可視化2019

    • Author(s)
      梶田 大樹
    • Organizer
      第99回慶應医学会総会・シンポジウム
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    • Invited
  • [Presentation] The Application of Photoacoustic Imaging to the Lymphatic Vessels2019

    • Author(s)
      Hiroki Kajita, Anna Oh, Hisashi Sakuma, Keisuke Okabe, Nobuaki Imanishi, Yoshifumi Takatsume, Yasufumi Asao, Takayuki Yagi, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      PRS KOREA 2019
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Introduction of Photoacoustic Lymphangiography2019

    • Author(s)
      Hiroki Kajita, Anna Oh, Hisashi Sakuma, Keisuke Okabe, Nobuaki Imanishi, Yoshifumi Takatsume, Yasufumi Asao, Takayuki Yagi, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      PRS KOREA 2019
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Evaluation of patients with lymphedema using photoacoustic imaging2019

    • Author(s)
      Anna Oh, Hiroki Kajita, Eri Matoba, Hisashi Sakuma, Keisuke Okabe, Nobuaki Imanishi, Yoshifumi Takatsume, Yasufumi Asao, Takayuki Yagi, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      PRS KOREA 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光超音波で見る下肢のリンパ管・細静脈の加齢による変化2019

    • Author(s)
      梶田 大樹, 鈴木 悠史, 竹丸 雅志, 今西 宣晶, 陣崎 雅弘, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第8回加齢画像研究会学術集会
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    • Invited
  • [Presentation] 光超音波イメージング画像のリンパ管・細静脈マッピングにおけるAugmented Reality技術の適用2019

    • Author(s)
      梶田 大樹, 呉 アンナ, 鈴木 悠史, 八馬 遼, 斎藤 英雄, 杉本 麻樹, 高詰 佳史, 岡部 圭介, 今西 宣晶, 相磯 貞和, 貴志 和生
    • Organizer
      第46回日本マイクロサージャリー学会学術集会
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  • [Presentation] 光超音波で見る圧迫下における四肢の皮下リンパ管・静脈のflow-dynamics2019

    • Author(s)
      鈴木悠史, 梶田大樹, 呉アンナ, 渡部紫秀, 高詰佳史, 今西宣晶, 佐久間恒, 関口博之, 浅尾恭史, 八木隆行, 相磯貞和, 貴志和生
    • Organizer
      第46回日本マイクロサージャリー学会学術集会
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  • [Presentation] Photoacoustic Lymphangiography: The Promising Imaging Modality for Lymphatic Vessels2019

    • Author(s)
      Hiroki Kajita, Anna Oh, Yushi Suzuki, Nobuaki Imanishi, Masashi Takemaru, Marika Otaki, Hisashi Sakuma, Tetsuya Tsuji, Hiroyuki Sekiguchi, Yasufumi Asao, PhD, Masahiro Jinzaki, MD, Takayuki Yagi, Sadakazu Aiso, Kazuo Kishi
    • Organizer
      RSNA 2019
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URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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