四次元CTから肝線維症を捉える革新的な硬度マップ構築法の開発と放射線治療への応用
| Project/Area Number |
20K16789
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
藤本 昂也 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (20867816)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | MRI / 有限要素法 / エラストグラフィ / 放射線治療 / 肝線維症 / 機能温存 / 四次元CT / 肝硬度マップ（エラストグラフィ） / 肝機能温存 / 生体力学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，治療計画時に撮影されるCT装置による動画像（四次元CT）を使用し，肝臓の呼吸による変形と硬度の関係を構造力学的な手法でシミュレートすることで計画時に線維化領域を捉える新しい硬度マップ構築法を開発する．研究項目は，1. 開発．2. １の硬度マップの診断精度を既存の線維化診断指標と比較．3. 1の硬度マップから肝予備能が高い領域を捉え，放射線量を低減する治療法の確立を行う．本技術は，治療計画に使用可能なCT画像のみから硬度マップを構築するため，余分な検査や被ばくから患者を守ると共に，治療計画時の肝線維化領域の把握を実現し，腫瘍の制御と肝機能温存を両立する治療法の確立を可能にする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般的なMRI装置で撮影可能なT1強調MRIから呼吸による肝臓の変位量を観測し，構造力学的手法によって肝硬度を計算する新規手法の構築を行った．さらに既存の診断指標であるMRIによるエラストグラフィとの比較を行うことで，作成した硬度マップが肝臓の領域ごとの肝線維症診断の画像バイオマーカとして使用可能であるか評価を行った。
本手法で作成した肝硬度マップとMRエラストグラフィで観測した肝臓硬度の間には強い相関が観測され，肝臓の領域ごとの線維化診断において有用なバイオマーカーである事が示された。
この手法は呼吸性移動を観察可能な他モダリティの撮影方法に応用可能であり，放射線治療における四次元CTから取得された画像を用いて同様に硬度マップを作成することができるため，放射線治療計画にも応用可能である．今後，臓器機能の温存を目的とした治療計画に応用する予定である．
本研究成果は論文投稿し，掲載された（Physics in Medicine & Biology, Volume 67, Number 15）.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた研究計画通り順調に進行し，２本の論文掲載を終えているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
新たな課題として放射線治療計画への応用に取り組んでいく予定である．
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
