Establishment of focal therapy for localized prostate cancer with cancer localization and tracking technology based on the artificial intelligence
| Project/Area Number |
21K09357
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56030:Urology-related
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
小路 直 東海大学, 医学部, 准教授 (50514890)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小泉 憲裕 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10396765)
宮嶋 哲 東海大学, 医学部, 教授 (90245572)
上村 鋼平 東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 准教授 (10805039)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 前立腺癌 / 人工知能 / がん局在診断 / ナビゲーション / 前立腺がん標的局所療法 / 高密度焦点式超音波 / 排尿機能 / 性機能 / 前立腺がん / がん標的局所療法 / 人工知能技術 / 機能温存 / 高密度焦点式超音波療法 |
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| Outline of Research at the Start |
核磁気共鳴画像(MRI)-経直腸的超音波画像(TRUS)融合画像ガイド下前立腺生検により明らかになった限局性前立腺癌症例を対象とし、人工知能援用によるがん局在抽出・追従技術によりTRUS上に表示された癌存在領域に対して、高密度焦点式超音波療法をもちいて、がん標的局所療法(focal therapy)を実施する。主要評価項目を無再発生存割合、および尿失禁とする。臨床成績をロボット支援下手術症例のヒストリカルデータと後方視的に比較し、“前立腺がん標的局所療法”の有効性、安全性について検証し、標準治療の可能性について明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. AI援用によるがん局在抽出・追従・モニタリング技術の確立
治療のガイドは、超音波画像(US)ガイド下に行われる一方、がん局在診断は、MRI上で行われる。このため、これまでに、われわれは、MRIとUSという異なる画像診断モダリティを頑健かつ高精度に対応づける手法を過去のMRIおよびUSを用いてプログラムを作成した。プロブラムは、深層学習を用いたAIによる前立腺の自動輪郭抽出と、異モダリティ間の対応づけ(レジストレーション)、つぎに抽出の際に導出したパラメータを用いた標的トラッキングにより、MRI上のがんの局在をUS上に正確に示すことに成功した。今後は、リアルタイムの生検時への応用により、“AI援用によるがん局在抽出・追従・モニタリング技術”としての確立を目指す。
2. 高密度焦点式超音波療法を用いた前立腺がん標的局所療法の実施
限局性前立腺癌に対して、“AI援用によるがん局在抽出・追従・モニタリング技術”を使用しないで特定臨床研究として実施した240症例の臨床成績について、患者募集を終了し、解析を行なった。経過観察期間中央値42カ月間における生化学的非再発率(Phoenix ASTRO 使用, NCCNリスク分類)は、低リスク群: 92.6%、中リスク群(favorite): 86.7%、中リスク群(unfavorite): 88.3%、高リスク群: 87.5%と比較的良好であることが示され、今後の患者選択における重要な情報を得ることができた。本結果については、第61回日本癌治療学会学術集会において報告する予定である。
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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
本研究の柱である、“AI援用によるがん局在抽出・追従・モニタリング技術の確立”は、過去の複数のデータをすることで、プログラム作成は順調に行われており、今後の臨床導入は現実的である。さらに、もう一つの柱である、高密度焦点式超音波療法を用いた前立腺がん標的局所療法の実施については、240例の臨床成績を解析する状況に入り、今後の症例選択や、治療技術への活用が期待されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、“AI援用によるがん局在抽出・追従・モニタリング技術の確立”をまずは、前立腺生検において応用し、その正確性について、評価を行う。
これにより、正確性が確認された後は、実際に高密度焦点式超音波療法を用いた前立腺がん標的局所療法への活用を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Presentation] 限局性前立腺癌に対するHIFUをもちいたFocal Therapy: 180例の臨床成績2021
Author(s)
小路 直, 内田 豊昭, 花田 いずみ, 黒田 悟史, 小川 貴博, 朝長 哲朗, 日暮 太朗, 中野 まゆら, 川上 正能, 新田 正広, 長谷川 政徳, 河村 好章, 宮嶋 哲
Organizer
第8回 泌尿器画像診断・治療技術研究会
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[Presentation] 前立腺癌に対するHIFUをもちいたWhole-Gland Therapy: 12年間の臨床成績2021
Author(s)
小路 直, 内田 豊昭, 花田 いずみ, 黒田 悟史, 小川 貴博, 朝長 哲朗, 日暮 太朗, 中野 まゆら, 川上 正能, 新田 正広, 長谷川 政徳, 河村 好章, 宮嶋 哲
Organizer
第8回 泌尿器画像診断・治療技術研究会
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[Presentation] Impact of intra-procedural prostate compression and androgen deprivation therapy in whole-gland therapy with high-intensity focused ultrasound on localized prostate cancer: A retrospective consecutive case-series analysis for 12-year follow-up2021
Author(s)
Sunao Shoji, Toyoaki Uchida, Satoshi Kuroda, Izumi Hanada, Takahiro Ogawa, Mayura Nakano, Masayoshi Kawakami, Masahiro Nitta, Masanori Hasegawa, Yoshiaki Kawamura, Akira Miyajima
Organizer
American Urological Association Annual Meeting 2021
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Pre-procedural low IIEF-5 and treatment of PZ with adjacent NVB and the ejaculatory duct were associated with sexual dysfunction after focal therapy with high-intensity focused ultrasound: A multi-institutional prospective study2021
Author(s)
Sunao Shoji, Satoshi Kuroda, Kazuma Takeda, Takato Uchida, Soichiro Yuzuriha, Izumi Hanada, Takahiro Ogawa, Mayura Nakano, Masayoshi Kawakami, Masahiro Nitta, Masanori Hasegawa, Yoshiaki Kawamura, Akira Miyajima
Organizer
American Urological Association Annual Meeting 2021
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Int'l Joint Research
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[Presentation] 限局性前立腺癌に対する高密度焦点式超音波療法をもちいたwhole-gland therapyの12年間の臨床成績: Focal Therapyプロトコールへの応用の可能性2021
Author(s)
小路 直, 内田 豊昭, 花田 いずみ, 黒田 悟史, 小川 貴博, 朝長 哲朗, 日暮 太朗, 中野 まゆら, 川上 正能, 新田 正広, 長谷川 政徳, 河村 好章, 宮嶋 哲
Organizer
第109回 日本泌尿器科学会総会
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[Presentation] 前立腺癌に対する高密度焦点式超音波療法を用いたFocal therapyの排尿機能に対する影響: 前向き臨床研究による経時的解析2021
Author(s)
花田 いずみ, 小路 直, 武田 和真, 杠 総一郎, 黒田 悟史, 小川 貴博, 日暮 太朗, 中野 まゆら, 川上 正能, 新田 正広, 長谷川 政徳, 河村 好章, 宮嶋 哲
Organizer
第109回 日本泌尿器科学会総会
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