Dual Energy CTによる抗癌剤体内分布の無侵襲定量法の開発V1

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10353
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 森 宣 大分大学, 医学部, 教授 (20128226)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本郷 哲央 大分大学, 医学部, 助教 (70419646)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Dual energy CT

Outline of Annual Research Achievements

抗癌剤投与後抗癌剤の分布は投与方法，個人差および体内の環境により大きく変化するため適切な治療効果と副作用の低減のため，投与量や投与方法を最適化する必要がある．しかしながら薬剤投与後に非侵襲的に標的臓器や非標的臓器の抗癌剤濃度をモニタリングする方法は存在しない．
本研究はdual Energy CTでの体内での非侵襲的な抗癌剤分布測定を実用化するため、CTのprojection raw dataによる電子密度解析およびspectral HU解析を用いた薬剤の検出方法を確立することにある．本年度の研究の実績としては以下の２つである．１． Dual energy CTを用いた水溶液抗癌剤の弁別能を判定した．２．　Dual energy CTを用いた個別の抗癌剤の濃度の組織内定量方法を検討した．
１．各種抗癌剤（ジェムザール，マイトマイシンＣ，５ＦＵ，シスプラチン）および，食塩水，ショ糖水溶液，アルブミンを用い適切な濃度に設定した水溶液を作製した．その上で，dual energy CTによる実効原子番号解析，電子密度解析，CT-KeVグラフ解析を行いそれぞれの特性カーブの違いを探索し，抗癌剤弁別能の可能性を探索した．
２．水溶液中の血漿中に様々な濃度で溶解したジェムザール，マイトマイシンＣ，５ＦＵ，シスプラチン水溶液，生理食塩水の電子密度，原子番号解析，CT-KeVグラフ解析を施行し，濃度に応じた特性曲線の有無を検討した．CT-KeVグラフ解析において生理食塩水，シスプラチン水溶液，5FUにおいてでの濃度の応じたスペクトラルカーブに変化が見られ，組織内の濃度定量可能性が示唆された．そのなかで特にCDDPにおいて顕著に変化が見られた．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究により様々な濃度のジェムザール，マイトマイシンＣ，５ＦＵ，シスプラチン，食塩水を用い実効原子番号解析，電子密度解析，CT-KeVグラフ解析を行い，シスプラチン，マイトマイシンＣにてCT-KeVグラフにて異なるカーブ特性を示し，生理食塩水に対する弁別能が確認された．また5FUおよびシスプラチンにて電子密度解析，基準物質解析にて生理食塩水に対する弁別能が確認された．
また様々な濃度でのシスプラチンを用いたCT-KeVグラフを作成すると，濃度に応じて特性曲線が変化することが確認され，組織内の定量可能性が示唆された．

Strategy for Future Research Activity

これまでの検討で最も分別能が容易で濃度に応じた電子密度解析，CT-KeVグラフの特性曲線に変化が見られたシスプラチンを用いた組織内定量を可能にするため，多様な濃度のシスプラチンに基づく濃度勾配曲線を作製し組織内定量を行う．
一方リピオドール・ファルモルビシン懸濁液における抗癌剤の組織内濃度の定量方法も同様な電子密度解析，CT-KeVグラフ解析にて検討を進める．

Causes of Carryover

当初予定していなかった研究に関する情報収集が必要となり、海外の学会(RSNA2017:アメリカ・ECR2017:オーストリア)へ参加したことによる研究費の見直しを行ったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度に製作予定だったDual Energy用ファントム水補正用特注の製作