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 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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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 |
放射線治療計画時に撮影される4次元CT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超音波エラストグラフィや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、放射線治療計画にも応用可能である．また肝臓以外にも肺、腫瘍など様々な部位に応用し、硬度の算出を行うことにも挑戦している。
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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
肝臓の硬度マップ推定に関しては研究計画通り順調に進行し，既に２本の論文掲載を終えている。また算出した硬度マップと放射線治療時の線量分布との関連を解析し副作用予測のバイオマーカとしての有用性を学会報告した。
肺の硬度マップ算出を行う研究にも着手しており、放射線肺炎の予測バイオマーカとしての確立に取り組んでいる段階である。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たな課題として算出した硬度マップを放射線治療計画時の線量分布などとの関連を解析し、治療効果や副作用を予測するバイオマーカーとしての妥当性を検討する予定である。
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Report
(4 results)
Research Products
(16 results)
