Evaluation of rectal cancer aggressiveness based on conductivity imaging

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07635
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 畠中 正光 札幌医科大学, 医学部, 教授 (40253413)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山 直也 札幌医科大学, 医学部, 講師 (20404709) ; 小野寺 麻希 札幌医科大学, 医学部, 助教 (20404717) ; 杉田 真太朗 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (50451670) ; 西舘 敏彦 札幌医科大学, 医学部, 助教 (80404606)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 直腸がん / MRI / conductivity / IVIM / repeatability

Outline of Annual Research Achievements

データの再現性に関して懸念があったので、現時点でデータ会で気が可能であるconductivity計算画像8症例のtexture analysisを行い、そのICCおよびその95％confidence interval(95%CI)をIVIM計算画像21例のパラメータ内最も再現性が高いと考えられているD値のICCおよびその95％CIと比較した。
Conductivityのminimum: ICC=0.752, 95%CI=0.219-0.944、25%:ICC=0.844, 95%CI=0.446-0.966, 50%: ICC=0.791, 95%CI=0.308-0.953, mean: ICC=0.745, 95%CI=0.204-0.942, 75%: ICC=0.554, 95%CI=-0.13-0.889, maximum: ICC=0.596, 95%CI=-0.069-0.902, skewness: ICC=-0.061, 95%CI=-0.673-0.625, kurtosis: ICC=0.035, 95%CI=-0.617-0.680に対し、D値のminimum: ICC=0.386, 95% CI=-0.048-0.700, 25%: ICC=0.709, 95%CI=0.405-0.873, 50%: ICC=0.829, 95%CI=0.624-0.928, mean: ICC=0.791, 95%CI=0.551-0.911, 75%: ICC=0.813, 95%CI=0.592-0.921, maximum: ICC=0.787, 95%CI=0.544-0.909, skewness: ICC=0.300, 95%CI=-0.144-0.647, kurtosis: ICC=0.636, 95%CI=0.288-0.837であった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

50例以上の症例を登録できており、手術所見やNACを行った症例では治療の有効率等との関連を調べたいところである。しかし、ドイツではCOVID-19感染症が現在も猛威を振るっており、Johns Hopkins大学のデータによれば、累積で約2,866,000人の感染者、約76,800人の死亡者が生じているため、DICOM形式の元データ画像からconductivityを計算しconductivity imageを作成する作業をお願いしているドイツのUlrich Katsher博士の作業が予定通りには進んでいない。ドイツでの感染者数は2021年2月末に小康状態に入り1日当たり10,000人を切る段階まで来ていたが、3月末から4月に入り再び増加し20,000人を超えており、予断を許さない状況であり、十分な見通しは立てづらいのが現状である。IVIMやADCmapに関しては我々の施設にて計算可能であるのでこちらの解析を優先しようと考えている。

Strategy for Future Research Activity

Conductivityに関してはデータの再現性に懸念があったが、臨床に応用可能な程度の再現性が確認されているIVIMから計算されるD値との比較において、平均や中央値未満のパラメータ値に関してはconductivityの方が再現性が高い傾向にあるが、平均や中央値以上のパラメータ値に関してはD値の方が再現性が高い傾向にあった。Skewnessやkurtosisに関しては共に実用的なデータの再現性は得られなかった。これらの結果からconductivity画像の解析は実用性に耐えうると判断でき、臨床応用を目指して研究を進めていこうと考えている。50例以上の症例登録は進んでおり、元データはかなり集まっているが、COVID-19感染症の今後の状況が十分見通せておらず、conductivity値の解析は確たる方針が立てにくいので、我々の施設で計算可能なIVIMやADCmapから抽出したtexture featuresに関して手術所見（TNM等）およびNAC症例については有効グレードとの関連解析を先行させていく予定である。ドイツの状況にもよるが、併せてconductivityのパラメータの解析も行っていく予定である。

Causes of Carryover

COVID-19蔓延は世界的な問題であるが、特にドイツでの感染状況は酷く、Johns Hopkins大学のデータによれば、累積で約2,866,000人の感染者、約76,800人の死亡者が生じている。このためドイツ在住の研究協力者であるUlrich Katscher博士によるconductivity計算画像作成が予定通りに進まなかったことが研究が予定通りに進捗していないことの大きな原因であり、加えて、COVID-19蔓延によって我が国及び国際学会の開催が中止またはオンライン開催等に変更になったことが研究費の支出計画が予定通りに進行していないことの主因である。COVID-19感染状況の見通しは立っていないが、ワクチンの普及によって2021年度はある程度抑え込むことができ、予定に近い研究進捗およびその発表が行えるものと期待している。ただ、不測の事態に備え、我々の施設で解析可能であるIntravoxel incoherent motion(IVIM)関連パラメータの解析を進め、臨床因子との関連同定作業を専攻することを考えている。