Exhaustive analysis of radiologic and pathologic findings for pancreatic cancer using high-resolution MRI

• Project/Area Number: 20K07992
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: Fujinaga Yasunari 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (70334901)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: MRI / 高精度 / 高時間分解能 / 膵癌 / 進達度診断 / radiomics / Radiomics / Radiogenomics / 高精度MRI / 血行動態解析 / 病理組織

Outline of Research at the Start

膵癌は予後不良な疾患であり、早期発見と正確な診断が望まれる。近年、MRIの高画質化が進み、高精度の磁気共鳴膵胆管撮像(MRCP)、拡散強調画像およびT1 mappingなどに加えて、CTに劣らない膵の高精度ダイ ナミックMRIが可能になった。
本研究では、これらの高精度MR画像から得られる所見、ダイナミックMRIによる血流情報(perfusion)、各画像から得られる画素情報などを用いて血行動態解析やtexture解析をはじめとした網羅的な画像解析を行い、病理像と対比することで鑑別や予後予測に有用な所見の検討を行う。本研究により、MRIを中心とした診断アルゴリズムの構築も期待される。

Outline of Final Research Achievements

Free-breathing dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) was available as well as breath-hold DCE-MRI, and its optimal temporal resolution was 3 seconds. In patient with pancreatic cancer, diagnostic ability of high-spatial and high-temporal resolution DCE-MRI was comparable to that of DCE-CT. Intrascanner reproducibility of MRI radiomics in pancreatic cancer is insufficient, and this would be an obstacle to the clinical application of radiomics studies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高精度腹部ダイナミックMRIの至適撮像条件が明らかになったことで，膵病変の血行動態解析が進み質的診断や治療効果予測が進歩する可能性がある．また，被ばく低減のため，膵の画像診断において積極的にダイナミックMRIが用いられるようになる可能性がある．

Research Products

• [Journal Article] Optimal Temporal Resolution to Achieve Good Image Quality and Perform Pharmacokinetic Analysis in Free-breathing Dynamic Contrast-enhanced MR Imaging of the Pancreas. (2022)
  • Author(s): Oyama K, Ichinohe F, Yamada A, Kitoh Y, Adachi Y, Hayashihara H, Nickel MD, Maruyama K, Fujinaga Y.
  • Journal Title: Magn Reson Med Sci Volume: -
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 【Precision Medicine時代のAbdominal Imaging 2022 腹部画像診断の最新動向とすぐそこの未来に備えて 前編 MRI US IT】MRI 腹部領域における技術の到達点および臨床の最前線 MRIによる腹部画像診断の最新動向と未来への展望 腹部領域における高速撮像法の応用 (2022)
  • Author(s): 藤永 康成, 雄山 一樹, 一戸 記人, 山田 哲, 林原 勇斗, 愛多地 康雄, 木藤 善浩, 丸山 克也
  • Journal Title: INNERVISION Volume: 37 Pages: 17-20
• [Journal Article] MRIによる腹部画像診断の最新動向と未来への展望 腹部領域における高速撮像法の応用 (2022)
  • Author(s): 藤永 康成, 雄山 一樹, 一戸 記人, 山田 哲, 林原 勇斗, 愛多地 康雄, 木藤 善浩, 丸山 克也
  • Journal Title: INNERVISION Volume: 37 Pages: 17-20
• [Presentation] 自由呼吸下膵dynamic 造影MRIにおける時間分解能と薬物動態解析パラメータの関係 (2021)
  • Author(s): 雄山一樹，一戸記人，愛多地康雄，木藤善浩，山田哲，丸山克也，神吉裕輔，藤永康成
  • Organizer: 第49回日本磁気共鳴学会
• [Presentation] 肝臓dynamic造影MRIにおける自由呼吸下GRASPと圧縮センシングVIBEの比較検討 (2020)
  • Author(s): 雄山一樹，一戸記人，大彌歩，山田哲，林原勇人，愛多地康雄，木藤善浩，市場義人，丸山克也，藤永康成
  • Organizer: 第48回日本磁気共鳴学会