前立腺癌診療におけるMRIと経尿道的超音波内視鏡による画像統合ガイダンスの開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09129
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 松岡 陽 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 講師 (90401380)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 一隆 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (10422495) ; 藤井 靖久 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (70282754)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 前立腺癌 / MRI / 超音波 / 画像ガイダンス

Outline of Annual Research Achievements

前立腺癌局所治療では、画像診断における治療対象域の選定、生検時の対象域へのアクセスのほか、治療時に生検検出病巣へ再アクセスする技術などに関して、精度の向上が課題である。具体的には、MRIを含む多種画像統合技術の開発、前立腺の変形/偏位が少ない検査/治療法の開発が必要である。現在、生検を含めた前立腺癌診断、focal therapyにおいては、前立腺癌の局所画像診断として精度の優れるMRI、リアルタイムガイダンスとしての経直腸超音波法がおもに用いられるが、将来的な経尿道的超音波または内視鏡画像情報を加えた経尿道的診療支援技術の開発に向けて、各画像法における前立腺、尿道の位置や形態情報に関する以下の解析を行った。
多種画像統合技術に関して、前立腺ファントム内に設定した標的への穿刺アクセスの精度解析を行った。検者の空間的認知能によるリアルタイム超音波画像単独での穿刺、マルチパラメトリックMRI－リアルタイム超音波融合画像ガイド下での穿刺について、部位別、検者別での再現性解析を行い、融合画像ガイダンスの再アクセス精度が良好であることを明らかとした。また、融合画像に関しては、超音波プローブによる前立腺の圧迫変形により、MRIー超音波画像統合の精度に影響があることが観察された。このほか、前立腺部尿道を標的に設定し、マルチパラメトリックMRIと超音波画像における前立腺部尿道の位置情報統合精度を解析し、経尿道的超音波内視鏡などの尿道内腔側からの探触子で得る画像情報との統合へ向けたデータ収集を進めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究では、経尿道的超音波画像のマルチパラメトリックMRI画像との統合利用、多種画像情報ガイドによるアクセス技術の開発を目指すが、前立腺ファントムモデルへ経尿道的超音波内視鏡システムを用いた場合の画像アーチファクト発生が課題として生じた。また、ファントムのもつ弾性、変形性、可塑性は、臨床診療で経験する生体の前立腺とは異なる点を認めたため、前立腺部尿道の位置や形態情報をMRIと経直腸超音波画像から得る解析を加えることとした。

Strategy for Future Research Activity

本研究は臨床への関連性の高い内容であることから、新規医療機器が使用可能となった場合などにも対応しながら、研究目的を臨床に役立つかたちで達成するべく、柔軟に研究内容の追加や変更を行う必要がある。経尿道的超音波内視鏡などの尿道内腔側からの画像を生体模倣モデルを用いて解析する際の機材上の課題が生じたため、MRIと経直腸超音波画像から前立腺部尿道の位置や形態に関するデータ収集を進めることとした。また、前立腺のマルチパラメトリックMRIの読影報告法の改訂があり、同改訂にも対応して研究遂行を図りたいと考えている。

Causes of Carryover

（理由）前立腺模倣ファントム、経尿道的超音波システムを用いた解析で画像アーチファクトの課題が生じ、経直腸的超音波システムから前立腺部尿道情報を収集することとした。
（使用計画）画像診断基準の改訂への対応、画像情報統合の新規技術の活用により、研究結果の速やかな学会報告を目指す予定である。画像アーチファクトの課題に対応のうえ、ファントムなどを購入する計画である。

Research Products

• [Presentation] Apparent diffusion coefficient ratio between tumor and nontumor as a potential imaging biomarker for prostate cancer (2019)
  • Author(s): Matsuoka Y, Tanaka H, Kimura T, Moriyama S, Uehara S, Yasuda Y, Kijima T, Yoshida S, Yokoyama M, Ishioka J, Saito K, Fujii Y
  • Organizer: Annual Congress of the European Association of Urology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Who gains additional benefits from systematic biopsy concurrently performed with MRI-ultrasound fusion targeted biopsy in the detection of significant prostate cancer? (2019)
  • Author(s): Matsuoka Y, Uehara S, Yoshida S, Tanabe K, Tanaka H, Kimura T, Moriyama S, Yasuda Y, Kijima T, Yokoyama M, Ishioka J, Saito K, Fujii Y
  • Organizer: Annual Congress of the European Association of Urology
  • Int'l Joint Research