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

MRIと深層学習を用いた口腔癌リンパ節転移予測法の確立

Research Project

Project/Area Number 22K10150
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

角 美佐  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (90284702)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 智弥  長崎大学, 情報データ科学部, 准教授 (30345003)
藤田 修一  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (00181355)
筑井 徹  九州大学, 歯学研究院, 准教授 (10295090)
大鶴 光信  長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (60384864)
高木 幸則  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (30295084)
片山 郁夫  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (80295089)
佐々木 美穂  長崎大学, 病院(歯学系), 助教 (10437874)
榮田 智  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (80325662)
見立 英史  金沢医科大学, 医学部, 講師 (00552019)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords口腔癌 / リンパ節転移 / MRI / 深層学習 / 口腔癌リンパ節転移
Outline of Research at the Start

口腔扁平上皮癌 (口腔癌) における最も重要な予後因子は頸部リンパ節転移である。MR画像上の転移予測因子として報告されているのは、現在のところ深達度などの形態情報のみで、転移予測精度は十分ではない。本研究は、原発巣MR画像の形態情報に加えて、拡散強調MRIとダイナミック造影MRIから得られる機能情報を活用し、高精度な口腔癌リンパ節転移予測法を確立することを目的とする。転移との関連が強く示唆される機能情報を新たに加えること、多様なMR画像情報の合理的・包括的活用のため最新の深層学習技術を導入すること、さらに、病理組織学的裏付けを行うことで、高精度で信頼性の高いリンパ節転移予測法の確立を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

口腔扁平上皮癌 (口腔癌) における最も重要な予後因子は頸部リンパ節転移である。原発巣MR画像から転移を予測する研究が開始されたが、MR画像上の転移予測因子として報告されているのは、現在のところ深達度などの形態情報のみで、転移予測精度は十分ではない。
そこで本研究は、原発巣MR画像の形態情報に加えて、拡散強調MRIとダイナミック造影MRIから得られる機能情報を活用し、高精度な口腔癌リンパ節転移予測法を確立することを目的とする。転移との関連が強く示唆される機能情報を新たに加えること、多様なMR画像情報の合理的・包括的活用のため最新の深層学習技術を導入すること、さらに、病理組織学的裏付けを行うことで、高精度で信頼性の高いリンパ節転移予測法の確立を目指す。本研究は、口腔癌の予後向上へ大きく寄与することが期待される。
令和5年度は、前年度に引き続き長崎大学病院においてMRI検査を施行後、現時点で原発巣の根治切除手術を行い術後3年以上の予後が確定している口腔癌患者を対象に、治療前のMR画像(拡散強調画像、ダイナミック造影画像、T1強調画像、脂肪抑制 T2強調画像、造影脂肪抑制T1強調画像)と、臨床情報(年齢・性別)・リンパ節情報 (pN分類、1次転移および後発転移の同側/対側の区別、レベル)を取得後、リンパ節情報を基にDatasetを作成した。次に、Datasetを用いて、まず、ダイナミック造影画像を使って、ダイナミック造影画像から得られる血行動態に関する機能特徴のみを抽出するモデルと、機能特徴に加え、形態特徴も学習するモデルの設計を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

口腔癌患者の画像データ取得および病理組織学的解析はほぼ順調に進んでいるが、口腔癌患者の受診が診療停止などの諸事情により遅れているため、Datasetの作成に遅延が生じている。

Strategy for Future Research Activity

今後さらに研究を進める。さらに症例数を増やして、Datasetを作成し、ダイナミック造影像だけでなく、拡散強調像から得られる機能情報を抽出するモデルの設計を行う。また、MR画像から得られる形態情報・機能情報と、病理組織学的転移予測因子との関連について検討し、転移予測因子として同定されたMR画像特徴量の病理組織学的裏付けを行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Metastatic Lymph Node Detection on Ultrasound Images Using YOLOv7 in Patients with Head and Neck Squamous Cell Carcinoma2024

    • Author(s)
      Eida Sato、Fukuda Motoki、Katayama Ikuo、Takagi Yukinori、Sasaki Miho、Mori Hiroki、Kawakami Maki、Nishino Tatsuyoshi、Ariji Yoshiko、Sumi Misa
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: 274-274

    • DOI

      10.3390/cancers16020274

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anti-centromere antibody positivity is an independent variable associated with salivary gland ultrasonography score in Sjogren’s syndrome2024

    • Author(s)
      Shimizu Toshimasa、Nishihata Shin-ya、Nakamura Hideki、Takagi Yukinori、Sumi Misa、Kawakami Atsushi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 5303-5303

    • DOI

      10.1038/s41598-024-55767-2

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 深層学習を用いたリンパ節転移超音波診断モデルの構築: Grad-CAMの利用2023

    • Author(s)
      西野 龍慶,武田 啓太,榮田 智,片山 郁夫,高木 幸則,佐々木 美穂,森 皓紀,川上 真輝,酒井 智弥,角 美佐
    • Organizer
      日本歯科放射線学会第42回関西九州合同地方会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] シェーグレン症候群の早期診断のためのMRIおよびCTの新たな兆候2023

    • Author(s)
      高木 幸則,片山 郁夫,榮田 智,佐々木 美穂,角 美佐
    • Organizer
      日本歯科放射線学会第63回学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 口腔腫瘍のMRI診断2023

    • Author(s)
      角 美佐
    • Organizer
      第41回日本口腔腫瘍学会総会・学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Exploiting Perfusion MR Features for Salivary Gland Tumor Classification2022

    • Author(s)
      Keita Takeda, Tomoya Sakai, Ikuo Katayama, Yukinori Takagi, Miho Sasaki, Sato Eida, Misa Sumi
    • Organizer
      The 13th Asian congress of oral and Maxillo-facial radiology
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Machine learning-based prediction of treatment efficacy in patients with Sjogren’s syndrome using ultrasound images of salivary glands2022

    • Author(s)
      Kohei Fujiwara, Yukinori Takagi, Tomoya Sakai, Miho Sasaki, Sato Eida, Ikuo Katayama, Misa Sumi
    • Organizer
      The 13th Asian congress of oral and Maxillo-facial radiology
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Juvenile onset of primary Sjogren's syndrome: Changes in imaging findings in a 7-year progression2022

    • Author(s)
      Yukinori Takagi,Miho Sasak,Sato Eida,Ikuo Katayama,Misa Sumi
    • Organizer
      The 13th Asian congress of oral and Maxillo-facial radiology
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A case of periosteal fasciitis located in the mandible in a child2022

    • Author(s)
      Sato Eida,Yuka Hotokezaka,Miho Sasaki,Hitoshi Hotokezaka,Shuichi Fujita,Ikuo Katayama,Yukinori Takagi,Misa Sumi.
    • Organizer
      The 13th Asian congress of oral and Maxillo-facial radiology
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MRIの原理2022

    • Author(s)
      角 美佐
    • Organizer
      第52回日本口腔インプラント学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Diagnostic imaging of salivary gland tumors2022

    • Author(s)
      角 美佐
    • Organizer
      第81回日本医学放射線学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi