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2019 Fiscal Year Research-status Report

Investigation of imaging biomarker using IVIM MRI and texture analysis

Research Project

Project/Area Number 18K07666
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

早野 康一  千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (40422232)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
KeywordsIVIM / MRI / texture解析 / DWI / Radiomics
Outline of Annual Research Achievements

食道癌のIVIM-MRI撮影プロトコールは昨年度作成しており、昨年に引き続き今年度も実際の画像の撮影とIVIM解析のためのソフトウェアにより実際の解析を行い症例数を蓄積してきている。食道癌のIVIM解析に関して、徐々に症例が増えてきたため、その結果を学内外で発表し、本手法が食道癌の予後や化学放射線療法の治療効果と相関する可能性を示すことが出来た。一部の結果については十分な症例数があるため、論文化を開始している。
また食道癌のMRI画像(ADC map)を用いたtexture解析についてはレトロスペクティブな解析が可能であり約100例以上の結果がまとまったため、学会発表、及び論文化(英語論文2本)することが出来た。この結果により食道癌の最適な術前療法を選択できる可能性が見えてきたが、腫瘍のROIの設定など普遍的なバイオマーカーとするにはまだ課題が残っている。これはIVIMの研究でも改善すべき課題であり、今後解析ソフトを改良し新たな手法を開発中である。
補助金は主に画像解析用のソフトウェアのアップデート、解析用の物品の購入、学会発表の旅費などに当てられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

IVIM専用のソフトウェアを導入し、これまで総数で約80例の食道癌のMRI撮影とIVIM解析を行っている。この全症例に置いてIVIMのパラメーターと予後の相関を調べたところ、有意な相関が認められており、腫瘍内のperfusionが不良な症例の予後が不良であることがわかっている。また化学放射線療法の効果予測では42例の検討からperfusionの低い症例で、化学放射線療法による効果が低下する傾向が認められている。これらは私たちの過去のCT perfusionでの検討と同様の傾向であり、恐らくは血流不良による低酸素状態や、drug deliveryの低下に基づくものと推測している。
一方、食道癌の腫瘍内ADC値のtexture解析も100例以上で行ってきたが、この解析では食道癌の術前に化学放射線療法を受けた症例の中で病理学的に完全奏功となる症例を治療前に予測できる可能性が見出され、本年度に論文にて発表することが出来た。化学放射線療法以外の手術症例や術前化学療法後手術症例での予後マーカーとしての可能性についても論文発表を行うことが出来た。
これらの研究からMRIは今後食道癌の術前療法を選択する上での重要なツールとなりうると考えている。

Strategy for Future Research Activity

基本的に研究計画の変更はない。今後も症例を増やし多くの解析を行い、IVIMが治療効果予測や予後予測に役立つツールとなりうるか検証していく。一方、ADC mapのテクスチャー解析は食道癌の予後についてのバイオマーカーとして有用なツールとなる可能性を論文にて発表することが出来たが、こちらについてもより普遍性の高いバイオマーカーとして確立出来るよう計測の自動化などの可能性を研究していく。画像の計測値と血管新生に関する因子などとの比較についても継続的に行なっていく。Massachusetts General Hospitalとの共同研究に関しては留学生が派遣されていたが、2020年3月に帰国となっている。新型肺炎の影響もあるが、状況を見つつ今後の共同研究の可能性を模索していく。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Volumetric Histogram Analysis of Apparent Diffusion Coefficient as a Biomarker to Predict Survival of Esophageal Cancer Patients2020

    • Author(s)
      Hirata Atsushi、Hayano Koichi、Ohira Gaku、Imanishi Shunsuke、Hanaoka Toshiharu、Toyozumi Takeshi、Murakami Kentaro、Aoyagi Tomoyoshi、Shuto Kiyohiko、Matsubara Hisahiro
    • Journal Title

      Annals of Surgical Oncology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1245/s10434-020-08270-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ASO Author Reflections: MRI-Derived Biomarker to Select Optimal Treatment for Esophageal Cancer Patients2020

    • Author(s)
      Hayano Koichi、Hirata Atsushi、Matsubara Hisahiro
    • Journal Title

      Annals of Surgical Oncology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1245/s10434-020-08298-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imaging biomarkers for the treatment of esophageal cancer2019

    • Author(s)
      Hayano Koichi、Ohira Gaku、Hirata Atsushi、Aoyagi Tomoyoshi、Imanishi Shunsuke、Tochigi Toru、Hanaoka Toshiharu、Shuto Kiyohiko、Matsubara Hisahiro
    • Journal Title

      World Journal of Gastroenterology

      Volume: 25 Pages: 3021~3029

    • DOI

      10.3748/wjg.v25.i24.3021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Volumetric histogram analysis of apparent diffusion coefficient for predicting pathological complete response and survival in esophageal cancer patients treated with chemoradiotherapy2019

    • Author(s)
      Hirata Atsushi、Hayano Koichi、Ohira Gaku、Imanishi Shunsuke、Hanaoka Toshiharu、Murakami Kentaro、Aoyagi Tomoyoshi、Shuto Kiyohiko、Matsubara Hisahiro
    • Journal Title

      The American Journal of Surgery

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.amjsurg.2019.07.040

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preoperative chemoradiotherapy using S-1 combined with celecoxib for advanced lower rectal cancer: Phase I/II study2019

    • Author(s)
      Ohira Gaku、Miyauchi Hideaki、Hayano Koichi、Imanishi Shunsuke、Tochigi Toru、Maruyama Tetsuro、Hanaoka Toshiharu、Okada Koichiro、Kobayashi Hiroki、Uno Takashi、Matsubara Hisahiro
    • Journal Title

      Journal of the Anus, Rectum and Colon

      Volume: 3 Pages: 43~48

    • DOI

      10.23922/jarc.2018-026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Survival Benefit of Neoadjuvant Chemotherapy with S-1 Plus Docetaxel for Locally Advanced Gastric Cancer: A Propensity Score-Matched Analysis2019

    • Author(s)
      Kano Masayuki、Hayano Koichi、Hayashi Hideki、Hanari Naoyuki、Gunji Hisashi、Toyozumi Takeshi、Murakami Kentaro、Uesato Masaya、Ota Satoshi、Matsubara Hisahiro
    • Journal Title

      Annals of Surgical Oncology

      Volume: 26 Pages: 1805~1813

    • DOI

      10.1245/s10434-019-07299-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diagnostic and clinical usefulness of thin-slice CT/DWI in the diagnosis of esophageal cancer lymph node metastasis2019

    • Author(s)
      Toshiharu Hanaoka, Tuguaki Kouno, Kiyohiko Shuto, Gaku Ohira, Kouichi Hayano, Hisashi Gunji, Takayuki Touma, Tomoyoshi Aoyagi, Kazuo Narushima, Shunsuke Imanishi, Toru Tochigi, Takeshi Fujishiro, and Hisahiro Matsubara
    • Journal Title

      Chiba Medical Journal

      Volume: 95E Pages: 33~40

    • DOI

      10.20776/S03035476-95E-2-P33

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stage III胃癌におけるCT derived imaging biomarkerの開発2019

    • Author(s)
      早野康一、渡邊裕樹、平田篤史、高橋有未子、加野将之、今西俊介、栃木透、花岡俊晴、澤田尚人、水内喬、水町遼矢、池田優子、大平学、松原久裕
    • Organizer
      第119回日本外科学会定期学術集会
  • [Presentation] 食道癌におけるイメージングバイオマーカーとしての拡散強調画像2019

    • Author(s)
      平田篤史、早野康一、大平学、今西俊介、栃木透、花岡俊晴、渡邊裕樹、澤田尚人、水内喬、水町遼矢、池田優子、村上健太郎、松原久裕
    • Organizer
      第119回日本外科学会定期学術集会
  • [Presentation] FDG-PETにフラクタル解析を用いた直腸癌術前化学放射線療法における組織学的効果判定予測2019

    • Author(s)
      水内喬、大平学、宮内英聡、早野康一、今西俊介、栃木透、花岡俊晴、渡邊裕樹、澤田尚人、平田篤史、水町遼矢、池田優子、松原久裕
    • Organizer
      第119回日本外科学会定期学術集会
  • [Presentation] 食道癌におけるimaging biomarkerとしてのMRI拡散強調画像のヒストグラム解析2019

    • Author(s)
      平田篤史、早野康一、大平学、今西俊介、栃木透、花岡俊晴、高橋有未子、渡邊裕樹、澤田尚人、水内喬、水町遼矢、池田優子、村上健太郎、松原久裕
    • Organizer
      第73回日本食道学会学術集会
  • [Presentation] トラスツズマブ併用化学療法を施行したHER2陽性stage IV胃癌に対するadjuvant surgeryの成績2019

    • Author(s)
      早野康一、渡邊裕樹、加野将之、上里昌也、村上健太郎、豊住武司、坂田治人、林秀樹、松原久裕
    • Organizer
      第74回日本消化器外科学会総会
  • [Presentation] 胃癌のCT画像におけるフラクタル解析によるイメージングバイオマーカー2019

    • Author(s)
      渡邊裕樹、早野康一、大平学、今西俊介、栃木透、花岡俊晴、高橋有未子、澤田尚人、松原久裕
    • Organizer
      第74回日本消化器外科学会総会
  • [Presentation] IVIM-MRI(intravoxel incoherent motion MRI)を用いた食道癌CRT治療効果予測の試み2019

    • Author(s)
      水町遼矢、早野康一、池田優子、水内喬、平田篤史、花岡俊晴、磯崎哲朗、豊住武司、今西俊介、村上健太郎、大平学、松原久裕
    • Organizer
      第81回日本臨床外科学会総会
  • [Presentation] Diffusion-weighted MRI of surgically treated gastrointestinal stromal tumor; associations with survival and cell proliferation activity2019

    • Author(s)
      Koichi Hayano, Gaku Ohira, Ryoya Mizumachi, Atsushi Hirata, Toru Tochig, Hisahiro Matsubara
    • Organizer
      Radiological Society of North America Annual Meeting 2019 (RSNA2019)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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