2018 Fiscal Year Research-status Report
Comprehensive three dimensional evaluation of macular disease with multi-functional optical coherence tomography
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18K09460
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
三浦 雅博 東京医科大学, 医学部, 教授 (60199958)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安野 嘉晃 筑波大学, 医学医療系, 教授 (10344871)
カサラゴッド デイーパカマス 筑波大学, 数理物質系, 研究員 (40773908) [Withdrawn]
上野 勇太 筑波大学, 医学医療系, 講師 (90759317)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光干渉断層計 / 網膜色素上皮 / 黄斑疾患 / 偏光解消性 / 脈絡膜 / メラニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主要課題のうち1)脈絡膜メラニン密度定量化、2)網膜色素上皮異常の3次元解析について大きな進展があった。偏光感受型光干渉断層計（OCT）を使えば、網脈絡膜内のメラニン3次元分布を解析できることは報告されてきた。しかしメラニンは網膜色素上皮細胞と脈絡膜メラノサイトの両方に分布しているため、網膜色素上皮細胞と脈絡膜メラノサイトの病態を個別に検討することは困難であった。そこで多機能OCTで得られる、他の情報（強度画像情報、血流情報）と偏光感受型OCTの情報を組み合わせることにより、脈絡膜メラニンと網膜色素上皮メラニンを自動判別することに成功した(Azuma (Miura): Biomed Opt Express 9, 2955,2018)。具体的には、血流信号の有無により、脈絡膜メラニンと網膜色素上皮メラニンを自動判別した。その結果、得られた網膜色素上皮細胞メラニン3次元分布は網膜近赤外自家蛍光画像に類似する事が確認された。これは臨床現場で広く用いられている網膜自家蛍光画像の、3次元解析に繋がる革新的技術である。さらにこの判別手法を用いて、加齢黄斑変性における網膜色素上皮障害を高感度に検出することに成功した(Miura:Sci Rep9,3278,2019)。具体的には網膜色素上皮剥離における局所網膜色素上皮障害をメラニン欠損の存在から検出した。その結果、強度OCT画像では確認困難な網膜色素上皮層の異常が、多機能OCTによって容易に検出できることが判った。多機能OCTによる解析結果はVokt-小柳-原田病に関しても得られた。本疾患では近赤外自家蛍光で過蛍光病巣が発生するが、この病巣が網膜色素上皮層におけるメラニン集積に由来することが確認された。この研究成果は英文誌（IOVS）に投稿査読中である。また多機能OCTの安定した臨床運用のために、システムを簡便化することにより、より臨床器機に近い装置の開発製造に成功した(Makita(Miura): Biomed Opt Express 9, 4372,2018)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究における重要課題である、脈絡膜メラニンと網膜色素上皮メラニンの自動判別に成功した。多機能OCTから得られた網膜色素上皮メラニン3次元分布が、近赤外自家蛍光画像から得られる網膜色素上皮メラニン２次元分布に類似している事も確認された。これにより、多機能OCTによる自家蛍光画像の3次元解析が可能となる。これは多機能OCTの臨床実用化に向けた大きな進展である。この技術を基にして、既に300眼以上の計測を実施し解析を進めている。この臨床応用の結果のうち、加齢黄斑変性については英文誌に掲載され(Miura:Sci Rep9,3278,2019)、Vokt-小柳-原田病については英文誌（IOVS）に投稿査読中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
多機能OCTによる疾患眼の計測を進め、計測データに関する詳細な解析を進める。これにより下記の課題について検討を進める。
１、多機能OCTによる網膜色素上皮メラニン3次元分布と自家蛍光画像を比較する。もし分布が一致しない場合は、その病態を多角的画像解析による比較検討を実施する。これにより一致しない場合の病態について検討する。
２、自家蛍光画像の3次元解析技術を用いて、既存の臨床論文を再検討する。これにより、従来の平面情報では得られなかった情報のを探索する。
３、脈絡膜メラニン密度の3次元分布解析手法を確立させる。また強度画像の判別技術（segmentation）を組み入れることにより解析の自動化を達成させる。
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| Causes of Carryover |
2018年度は国内学会出張費と国際学会出張費は予想より少なく、次年度使用額が生じた。2019年度は、高速コンピューターと大容量高速ハードディスクの購入や、プログラム開発ソフト LabVIEWライセンス使用料等の高額出費が予想されており、次年度使用金額と今年度使用金額を合算した支出が必要となる。
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[Journal Article] Evaluation of focal damage in the retinal pigment epithelium layer in serous retinal pigment epithelium detachment.2019
Author(s)
Miura M, Makita S, Azuma S, Yasuno Y, Ueda S, Sugiyama S, Mino T, Yamaguchi T, Sandhu HS, Kaplan HJ, Iwasaki T, Goto H
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 9
Pages: 3278
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Three dimensional analysis of retinal auto-fluorescence images by polarization sensitive optical coherence tomography2018
Author(s)
Miura M, Azuma S, Makita S, Yasuno Y, Mihara R, Asakage M, Mino T, Yamaguchi T, Sugiyama S, Iwasaki T, Goto H
Organizer
Annual meeting of American Academy of Ophthalmology
Int'l Joint Research
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