Energy-specific radiomics analysis based on dual-energy CT: Development of a prognostic model for head and neck cancer
| Project/Area Number |
23K14931
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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 | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
小池 優平 関西医科大学, 医学部, 助教 (90866154)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | radiomics / Dual-energy CT / 人工知能 / AI / 放射線治療 / 医学物理 / DECT / 頭頸部 |
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| Outline of Research at the Start |
Radiomicsは医用画像から得られる画像特徴量を網羅的に解析し、予後などの臨床情報との関連を明らかにする新たな解析法である。しかし、これまでのSingle energy CT（SECT）画像に基づくRadiomicsは、撮像条件に影響を受けやすく、定量性が問題視されている。
本研究では、SECTではなく、2種類の異なるX線を利用するDual energy CT画像を用いてRadiomics解析を行うことで、頭頸部癌における放射線治療後の予後予測モデルの開発を目指す。本研究で提案する新たなRadiomics解析は、低コストで非侵襲的なバイオマーカーとなり、さらなる個別化医療へと展開する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Dual energy CT (DECT)を用いたRadiomics解析により、頭頸部癌の予後予測モデルを開発することを目的としている。
令和５年度は、DECTから得られる仮想単色X線画像（Virtual Monochromatic Image：VMI)のRadiomics特徴量のエネルギー特性を明らかにするため、人体組織を模したファントムを用いた基礎検討を行う予定であった。しかしながら、本研究に必要不可欠なDECT用ファントムの入手に予想以上の時間を要しており、現時点ではファントム実験が完了していない。一方、放射線治療を受けた頭頸部癌患者の放射線治療データについては、予定通り収集を完了しており、臨床データの解析は着実に進展している。現在、患者ごとに予後情報（全生存期間、無増悪生存期間、局所制御率、粘膜炎、皮膚炎、嚥下障害、唾液分泌低下といった有害事象発生率）を紐づけを行っている。
今後、ファントムを用いた検討により、通常のシングルエナジー CT （SECT）とDECT由来のVMI画像から抽出されるRadiomics特徴量を比較することにより、DECT装置によるRadiomics特徴量の安定性および再現性を明らかにする予定である。これらの基礎的知見を踏まえ、頭頸部癌患者のデータを用いて、VMIに基づくRadiomics特徴量と予後との関連を詳細に解析する。
これまでの予備的検討から、VMI画像から得られるRadiomics特徴量は、Single energy CTと比較して再現性や安定性に優れ、予後予測において有用である可能性が示唆されつつある。本研究を継続することにより、VMIに基づく新たな頭頸部癌の予後予測モデルが開発でき、治療方針の最適化や予後改善に貢献できると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
対象症例データの収集は完了しているが、DECT用ファントムの入手に時間を要しており、ファントムによる検討が遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
DECT用ファントムが手に入り次第、SECTとDECT画像によるRadiomics特徴量の比較検討を行う。また手に入るまでの間、前年度で収集した患者データはSECT画像であるため、臨床データでまず初めにRadiomics解析を先行して始めていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
