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

2019 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

限局性前立腺癌に対して病巣選択的に治療を行うfocal therapyの発展には病巣局在評価能の精度向上が必要である。前立腺癌では病巣の有無や広がりの評価が単一の画像診断法では困難な症例も少なくないため、複数種類の画像情報を活用するあらたな多種画像統合技術の開発が期待される。リアルタイム経直腸超音波画像から、リアルタイム経尿道的超音波画像または内視鏡画像を活用する経尿道的診療支援技術の開発に向けて、以下の解析を施行した。
経尿道的超音波画像での前立腺内標的領域の空間的位置の一致性評価の一環として、電磁気ジェネレーター、追跡センサーを使用のもと、事前に取得したマルチパラメトリックMRI画像をreferenceとして、経直腸的超音波画像上の前立腺部尿道、前立腺内標的領域、直腸の相対的位置関係の解析を行った。
また、電磁追跡型MRI-経直腸超音波画像弾性融合システムを使用した前立腺生検の病理診断結果を用いて、マルチパラメトリックMRIの診断能解析を継続して行った。マルチパラメトリックMRIにおける、臨床的意義のある前立腺癌の疑わしさをスコア化したProstate Imaging and Reporting and Data System version 2スコア別に、MRIの標的領域外から検出された癌の頻度や標的との距離を測定し、マルチパラメトリックMRI自体の前立腺癌診断能、MRI-経直腸超音波画像弾性融合に潜在する空間的位置関係の差異を解析、経尿道的超音波とMRIの画像融合技術の開発への基礎的データの収集を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マルチパラメトリックMRIと経尿道的超音波の画像統合、多種画像情報ガイダンスを用いた前立腺内標的領域へのアクセス技術の開発にあたり、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際の画像アーチファクト発生の課題が生じた。この点への対応として、経直腸超音波画像から得る前立腺位置情報から、前立腺部尿道、前立腺内標的領域、直腸の相対的空間的位置関係や位置追跡を解析することにより、経尿道的超音波システム使用の想定研究を加えることとした。

Strategy for Future Research Activity

前立腺癌の確定診断に必要となる前立腺生検は、近年の技術的発展の著しい分野の一つであり、本研究立案時以降にも新規医療機器が登場している。
本研究は泌尿器科臨床への関連性の高い内容であることから、本研究の臨床への貢献を念頭に、研究内容を柔軟に調整して遂行する予定である。経尿道的超音波内視鏡、前立腺ファントムモデルを用いた場合に確認された機材上の課題に対しては、経直腸超音波画像からの収集データで代替して、研究を進める計画である。

Causes of Carryover

（理由）前立腺ファントムモデル使用時の画像アーチファクトの課題から、経直腸超音波システムから前立腺部尿道情報を収集し、前立腺部尿道、前立腺内標的、直腸の空間的位置関係を相対的に解析することへ変更したこと。新型コロナウイルス感染症の広がりによる国際学会および国内学会の延期や中止に伴い、学会参加費や旅費の使用が次年度以降へ移行したこと。
（使用計画）画像アーチファクトの課題への対応状況に応じてファントムを追加購入する計画である。また、新型コロナウイルス感染症蔓延の終焉後、学会参加および発表を行う計画である。

Research Products

• [Presentation] Value of extra-target sampling in addition to intra-target sampling for the detection of prostate cancer upgrading according to PIRADS scores (2020)
  • Author(s): Matsuoka Y, Uehara S, Yoshida S, Tanaka H, Fukuda S, Fukushima H, Moriyama S, Tanaka H, Kijima T, Yokoyama M, Ishioka J, Saito K, Fujii Y
  • Organizer: International Symposium on Focal Therapy and Imaging in Prostate and Kidney Cancer
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Usefulness of apparent diffusion coefficient ratio between tumor and nontumor as an 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 meeting of the American Urological Association
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Who benefits additionally from concurrent systematic biopsy at the time of MRI-ultrasound fusion targeted biopsy to detect 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 meeting of the American Urological Association
  • Int'l Joint Research