| Project/Area Number |
21K15797
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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 | Japanese Red Cross Wakayama Medical Center |
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Principal Investigator |
石井 慧 日本赤十字社和歌山医療センター(臨床研究センター), 乳腺外科部, 医師 (50812624)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 乳癌 / 画像評価 / AI / 造影MRI検査 / マンモグラフィ / 機械学習 / MRI画像検査 / 乳房造影MRI検査 / 3次元 / マッピング / MRI / 人工知能 / 病変分布同定 |
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| Outline of Research at the Start |
乳癌に対する手術療法を過不足なく適切に施行するために利用される乳房造影MRI検査は有用である一方、適応できない患者がいる点や偽陽性率が高い点が問題として指摘される。
本研究は単純乳房MRI画像を仮想空間内で3次元的に再構築を行い、仮想乳房から仮想マンモグラフィを描出し、それと実際のマンモグラフィ画像を比較することで伸展度の差等から病変部を推定する人工知能プログラムを作成を行うものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳癌を有する患者さんに対し、術前に撮像した単純MRI画像、造影MRI画像（いずれもT2強調画像）を3次元再構成ソフト下で再構成し、その正射影をマンモグラフィの陰影と比較する方針で解析を行った。
マンモグラフィと造影MRI画像の最大の相違点は血管の濃度であった。加工をすることなく造影MRI画像を3D再合成した後に正射影を得ると、乳癌と考えられる位置だけでなく、血管も強調されているため両者の区別を得ることが本研究での最大の課題になることが判明した。また、3Dで再構築した乳房をマンモグラフィの圧迫板幅に合わせて等体積変形を行い、そちらでマンモグラフィ画像と比較を行ったが、基点と考えられる乳頭直下点と乳腺最末端点を重ねても、多くの乳腺が重なるような変形3D再構築乳房を得られる可能性が低いことが判明した。その原因として、マンモグラフィ撮像時には用手的に乳房を牽引して圧迫板に挟み込むが、その張力が乳房内で統一ではなく、引き伸ばされ方にムラがあることが予想された。
そこで、新たに乳房の柔らかさや弾性を数値的に評価し、それを3D再構築時に係数として加えることにより、引き伸ばされ方を想定した3D再構築を行う方法が良いのではないかと考えている。現在、この係数決定へ向けて方策を練っているところであり、現在も研究は進行中である。
計画に関して、研究を進めたことにより想定すべき係数評価を明らかにすることができたと考えている。以降も研究を重ね、乳房MRI画像とマンモグラフィを用いた新たなシステムの構築を目指す。また、この途中で得られた乳房の柔らかさや弾性への評価軸が決まれば、一度論文投稿を行う予定である。その中で柔らかさ評価をマンモグラフィだけで大まかに判別する計算式を導入した、マンモグラフィのみで立体位置情報を推測するAndroidアプリを開発中である。
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