• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Establishment of focal therapy for localized prostate cancer with cancer localization and tracking technology based on the artificial intelligence

Research Project

Project/Area Number 21K09357
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56030:Urology-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

小路 直  東海大学, 医学部, 准教授 (50514890)

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)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
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)
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
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。

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。これまでにファントムを用いた実験により、その有用性が示されたため、特許として申請を行った。現在、臨床導入の準備を進めている。
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、国際英文雑誌に投稿、査読中である。

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、プログラム作成が行われ、プログラムの有用性については、ファントムをもちいた検討により検証済である。今後の臨床導入は間近であり、おおむね順調に進展していると考える。

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、実際の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。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 6 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Current status and future outlook of ultrasound treatment for prostate cancer2024

    • Author(s)
      Shoji S, Naruse J, Oda K, Kuroda S, Umemoto T, Nakajima N, Hasegawa M, Mukasa A, Koizumi N, Miyajima A
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics

      Volume: In Press Pages: 1-11

    • DOI

      10.1007/s10396-023-01368-x

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High-intensity focused ultrasound with visually directed power adjustment for focal treatment of localized prostate cancer: systematic review and meta-analysis2024

    • Author(s)
      Peretsman SJ, Emberton M, Fleshner N, Shoji S, Bahler CD, Miller LE
    • Journal Title

      World Journal of Urology

      Volume: 42 Issue: 1 Pages: 175-175

    • DOI

      10.1007/s00345-024-04840-6

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Usefulness of LacdiNAc-glycosylated Prostate-specific Antigen Density for Predicting Pathological Findings of Magnetic Resonance Imaging-transrectal Ultrasound Fusion Image-guided Prostate Biopsy for the Patients With Highest Prostate Imaging Reporting and Data System Category ?32023

    • Author(s)
      Shoji Sunao、Kaya Takatoshi、Tanaka Yumiko、et al.
    • Journal Title

      Journal of Urology

      Volume: 209 Issue: 1 Pages: 187-197

    • DOI

      10.1097/ju.0000000000002958

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Comparing the toxicity and disease control rate of radiotherapy for prostate cancer between salvage settings after high-intensity focused ultrasound therapy and initial settings2022

    • Author(s)
      Kuroki Toshihisa、Shoji Sunao、Uchida Toyoaki、Akiba Takeshi、Kabuki Shigeto、Nagao Ryuta、Fukuzawa Tsuyoshi、Matsumoto Yoshitsugu、Katsumata Tomomi、Futakami Natsumi、Mikami Tatsuya、Nakano Yoji、Toyoda Yuri、Takazawa Tsuyoshi、Kunieda Etsuo、Sugawara Akitomo
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 63 Issue: 4 Pages: 675-683

    • DOI

      10.1093/jrr/rrac039

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Risk Factors for Severe Erectile Dysfunction after Focal Therapy with High-Intensity Focused Ultrasound for Prostate Cancer2022

    • Author(s)
      Shoji Sunao、Kuroda Satoshi、Uemura Kohei、Oda Kazuya、Kano Tatsuo、Ogawa Takahiro、Umemoto Tatsuya、Nakano Mayura、Kawakami Masayoshi、Nitta Masahiro、Hasegawa Masanori、Miyajima Akira
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 2876-2876

    • DOI

      10.3390/biomedicines10112876

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Development and future prospective of treatment for localized prostate cancer with high-intensity focused ultrasound2022

    • Author(s)
      Shoji Sunao、Koizumi Norihiro、Yuzuriha Soichiro、Kano Tatsuo、Ogawa Takahiro、Nakano Mayura、Kawakami Masayoshi、Nitta Masahiro、Hasegawa Masanori、Miyajima Akira
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics

      Volume: In Press Pages: 1-12

    • DOI

      10.1007/s10396-021-01183-2

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of oncological outcomes of whole-gland therapy with high-intensity focused ultrasound for localized prostate cancer in clinical and technical aspects: a retrospective consecutive case-series analysis with a median 5-year follow-up2021

    • Author(s)
      Shoji Sunao、Uchida Toyoaki、Hanada Izumi、Takahashi Kumpei、Yuzuriha Soichiro、Kano Tatsuo、Ogawa Takahiro、Umemoto Tatsuya、Kawakami Masayoshi、Nitta Masahiro、Hashida Kazunobu、Hasegawa Masanori、Hasebe Terumitsu、Miyajima Akira
    • Journal Title

      International Journal of Hyperthermia

      Volume: 38 Issue: 1 Pages: 1205-1216

    • DOI

      10.1080/02656736.2021.1945150

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular biomarkers in the context of focal therapy for prostate cancer: recommendations of a Delphi Consensus from the Focal Therapy Society2021

    • Author(s)
      Marra Giancarlo、Sunao Shoji、on behalf of the Focal Therapy Society
    • Journal Title

      Minerva Urology and Nephrology

      Volume: In Press

    • DOI

      10.23736/s0393-2249.20.04160-0

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Usefulness of PSA-glycosylation isomer (PSA-Gi) for the prediction of significant cancer detection and pathological findings of index prostate cancers in magnetic resonance imaging-transrectal ultrasound fusion image-guided biopsy in multi-institutional prospective study2022

    • Author(s)
      Sunao Shoji, et al.
    • Organizer
      American Urological Association Annual Meeting 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Clinical study of focal therapy with HIFU based on the MRI-TRUS fusion image-guided prostate biopsy in Japan2022

    • Author(s)
      Sunao Shoji
    • Organizer
      Taiwan Urological Association 2023 half yearly meeting
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Focal therapy with HIFU for the localized prostate cancer based on MRI-TRUS fusion image-guided target biopsy in Japan2022

    • Author(s)
      Sunao Shoji, et al.
    • Organizer
      Annual congress of Asian Pacific Prostate Society 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高密度焦点式超音波療法を用いた前立腺癌標的局所療法(focal therapy)2022

    • Author(s)
      小路 直, 他.
    • Organizer
      第36回 日本泌尿器内視鏡・ロボティクス学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Clinical results of focal therapy with high-intensity focused ultrasound for the localized prostate cancer for Asian based on the localization with MRI-TRUS fusion image-guided transperineal biopsy and 12-cores systematic biopsy2022

    • Author(s)
      Sunao Shoji, et al.
    • Organizer
      19th Urological Association of Asia Congress
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of an intraoperative position of the tumor navigation system to support complete resection of prostate cancer2022

    • Author(s)
      Anju Mukasa, Norihiro Koizumi, Sunao Shoji, et al.
    • Organizer
      The 36th International Conference on Computer-Assisted Radiology and Surgery
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transperineal US-MR Fusion Biopsy and Focal Therapy for Prostate Cancer2021

    • Author(s)
      Sunao Shoji
    • Organizer
      The 28th Annual Meeting of the Korean Society of Endourology and Robotics
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Oncological and Functional outcomes of Focal Therapy with High-Intensity Focused Ultrasound for Localized Prostate Cancer in Asians: A Multi-Institutional Prospective Study2021

    • Author(s)
      Sunao Shoji, Satoshi Kuroda, Izumi Hanada, Takahiro Ogawa, Mayura Nakano, Masanori Hasegawa, Akira Miyajima
    • Organizer
      20th Annual International Symposium for Therapeutic Ultrasound
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [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
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [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
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 核磁気共鳴画像-経直腸的超音波画像融合画像ガイド下生検による癌局在診断にもとづく前立腺癌標的局所療法2021

    • Author(s)
      小路 直, 杠 総一郎, 花田 いずみ, 小川 貴博, 中野 まゆら, 武笠 杏樹, 小泉 憲裕, 橋田 和靖, 長谷部 光泉, 宮嶋 哲
    • Organizer
      第49回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [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
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [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
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 前立腺癌に対するFocal Therapyを用いた治療戦略: 高密度焦点式超音波療法によるFocal Therapy2021

    • Author(s)
      小路 直
    • Organizer
      第35回 日本泌尿器内視鏡学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [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
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [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
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 前立腺がんの基本と低侵襲がん標的治療2021

    • Author(s)
      小路 直
    • Total Pages
      145
    • Publisher
      ライフ・サイエンス
    • ISBN
      9784898017043
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 表示装置および表示方法2024

    • Inventor(s)
      小泉憲裕, 西山悠, 武笠杏樹, 小路 直
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人電気通信大学, 学校法人東海大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi