CT・MRI検査をまたぐシームレスな肝脂肪定量モデルの開発

Research Project

Project/Area Number	23K14907
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research Institution	Kindai University
Principal Investigator	石川大介近畿大学, 大学病院, 放射線技師 (60871069)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords	脂肪肝 / 脂肪定量 / 癌 / 免疫療法 / 免疫チェックポイント阻害剤 / 肝細胞癌 / MRI
Outline of Research at the Start	近年、非アルコール性脂肪肝炎由来の肝細胞癌は免疫療法の効果が低いことが示された。治療前のCTやMRIによって肝脂肪量と肝炎の有無を評価できれば、免疫チェックポイント阻害剤の治療効果の予測因子の解明に役立つ可能性があるが、CTとMRとでは画像信号に影響する要素と誤差の程度が異なり、定量結果を直接比較するには限界がある。本研究の目的は、進行肝細胞癌患者における、画像モダリティによらない脂肪性肝疾患の診断法を開発することである。このため、基礎実験と臨床研究によって肝実質の脂肪定量におけるCTとMR検査結果の互換性を高め、画像データを用いた治療効果予測モデルを構築する。
Outline of Annual Research Achievements	脂肪性肝疾患において肝炎の鑑別には病理学的診断が必要である。しかし肝の脂肪化はしばしば不均一に生じて、針生検組織を同じ場所から採取しても脂肪量が大きく異なるため、肝全体の脂肪化の程度と分布の評価が困難となる。画像ではそれが可能である一方、CTは肝機能障害に伴う脂肪や鉄など金属の沈着、線維化や炎症といった多種の現象を分離困難であり、MRのプロトン密度脂肪率(proton density fat fraction; PDFF)は金属の影響を大きくうけ脂肪量を過大評価するというそれぞれの短所がある。加えて、CT画像では、同じ肝脂肪量・同じ撮像条件でも患者の体格や各臓器の大きさ、ガスや術後の金属によってX線減弱が複雑におこり、肝臓内における実効エネルギー、つまりCT値が変動する。これらの限界の克服には、患者とともに脂肪の標準物質を撮像することが有効であるが、①CTの実効エネルギーの変動に対応でき、MRでも使用するには、固体でなく水分を含有し、かつ②脂肪と基質が長期間にわたり均一に混和された状態にある必要がある。本研究ではゲルファントムを標準物質に用いて、脂肪肝の評価のためのMRとCTとの定量的互換性を高める方法を開発する。 MRIにおけるPDFFの最適化のための基礎実験では、PDFFの精度に影響を及ぼすT1バイアスに関わるMRIのパラメータ（フリップアングルとTR）の撮像条件の検討を行った。本検討は第80回日本放射線技術学会総会学術大会で採択された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason ファントムを設計・製作しMRI装置にて、PDFF画像の撮像を行った。撮像法の最適化を行い、仕様書の参照値との誤差を確認した。
Strategy for Future Research Activity	基礎実験にて撮像法の最適化を行うことができたので、臨床にて撮像を行う。画像検査は球体ファントム内の脂肪定量用バイアルと同じ構成のバイアルをラックに入れ、患者と共に撮像する。2025年度後半までに50症例分のデータを収集できると見込まれる。