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2023 Fiscal Year Annual Research Report

深層学習を応用した肺癌放射線治療後の肺臓炎重症度予測と治療法最適化システムの開発

Research Project

Project/Area Number 20K08113
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

塩山 善之  九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (10323304)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 智成  株式会社麻生(株式会社麻生飯塚病院医学研究推進本部), 放射線科, 部長 (10380437)
有村 秀孝  九州大学, 医学研究院, 教授 (20287353)
吉武 忠正  九州大学, 大学病院, 講師 (40452750)
松本 圭司  九州大学, 医学研究院, 助教 (40467907)
白川 友子 (イソヤマ友子)  九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (40529830)
浅井 佳央里  九州大学, 大学病院, 助教 (40635471) [Withdrawn]
廣瀬 貴章  九州大学, 大学病院, 診療放射線技師 (50608982)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords肺癌 / 放射線肺臓炎 / 深層学習 / 重症度予測 / 再発リスク予測 / 治療法の最適化
Outline of Annual Research Achievements

放射線肺臓炎(radiation-induced pneumonitis: RP)は,肺癌放射線治療において重要な有害事象の1つである。RPに関連する臨床因子および線量・体積パラメータ等は報告されているが, 患者毎のリスクを予測し治療に反映することは困難である. これまで, 早期肺癌の定位放射線療法(SBRT)を対象にラディオミクスベースのRP予測モデルを構築し, その有用性を示すとともに, Betti number (BN) CT画像特徴量と血清バイオマーカー(血清KL-6)を組合せたモデルがAUC 0.825、Accuracy 0.724とRP発症予測に非常に有用であることを示してきた. また、肺癌SBRT後の再発(局所領域再発、遠隔転移)の予測に関する研究も行い, 治療計画CTの画像特徴量で再発リスクを予測可能であること, 更には, トポロジーベースの画像特徴量を用いることで予測精度が向上することを報告した.
最終年度では、SBRTを行った肺癌症例125例を対象として, CT画像特徴量と様々な臨床因子(年齢, 性別, PS, 喫煙歴, 組織型, 腫瘍径など)を複合して用いることでSBRT後の予後, 局所再発や遠隔転移のリスクをより正確に予測可能か検討した. その結果, SBRT後の観察期間中央値は37ヶ月で, 3年全生存率/無病生存率/局所制御率/無遠隔転移生存率が, それぞれ80.9%/61.7%/75.1%/74.5%で, 単変量及び多変量解析により, 局所制御率に関しては組織型, 腫瘍径, radiomic score, 無遠隔転移率に関してはradiomic scoreが, それぞれ独立した予測因子であることが示され, 組織型、腫瘍径に加えてradiomic scoreを用いるで, 肺癌SBRT後の再発リスクとその形式を予測することが可能であることが示唆された.

  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Five-Year Survival Outcomes After Carbon-Ion Radiotherapy for Operable Stage I NSCLC: A Japanese National Registry Study (J-CROS-LUNG)2024

    • Author(s)
      Kubo Nobuteru、Suefuji Hiroaki、Nakajima Mio、Tokumaru Sunao、Okano Naoko、Yoshida Daisaku、Suzuki Osamu、Ishikawa Hitoshi、Satouchi Miyako、Nakayama Haruhiko、Shimizu Kimihiro、Shioyama Yoshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Thoracic Oncology

      Volume: 19 Pages: 491~499

    • DOI

      10.1016/j.jtho.2023.10.016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical results of carbon ion radiotherapy for inoperable stage I non-small cell lung cancer: A Japanese national registry study (J-CROS-LUNG)2023

    • Author(s)
      Kubo Nobuteru、Suefuji Hiroaki、Nakajima Mio、Tokumaru Sunao、Okano Naoko、Yoshida Daisaku、Suzuki Osamu、Ishikawa Hitoshi、Satouchi Miyako、Nakayama Haruhiko、Shioyama Yoshiyuki
    • Journal Title

      Radiotherapy and Oncology

      Volume: 183 Pages: 109640~109640

    • DOI

      10.1016/j.radonc.2023.109640

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical results of carbon-ion radiotherapy for stage I non-small cell lung cancer with concomitant interstitial lung disease: a Japanese national registry study (J-CROS-LUNG)2023

    • Author(s)
      Okano Naoko、Suefuji Hiroaki、Nakajima Mio、Tokumaru Sunao、Kubo Nobuteru、Yoshida Daisaku、Suzuki Osamu、Ishikawa Hitoshi、Satouchi Miyako、Nakayama Haruhiko、Shioyama Yoshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 64 Pages: i2~i7

    • DOI

      10.1093/jrr/rrad008

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Difference in target dose distributions between Acuros XB and collapsed cone convolution/superposition and the impact of the tumor locations in clinical cases of stereotactic ablative body radiotherapy for lung cancer2023

    • Author(s)
      Inoue Keiki、Matsukawa Hideaki、Kasai Yuki、Edamitsu Kana、Matsumoto Kazuki、Suetsugu Yoshiki、Hirose Taka-aki、Fukunaga Jun-ichi、Shioyama Yoshiyuki、Sasaki Tomonari
    • Journal Title

      Journal of Cancer Research and Therapeutics

      Volume: 19 Pages: 1261~1266

    • DOI

      10.4103/jcrt.jcrt_1740_21

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparative Analysis of Photon Stereotactic Radiotherapy and Carbon-Ion Radiotherapy for Elderly Patients with Stage I Non-Small-Cell Lung Cancer: A Multicenter Retrospective Study2023

    • Author(s)
      Aoki Shuri、Onishi Hiroshi、Karube Masataka、Yamamoto Naoyoshi、Yamashita Hideomi、Shioyama Yoshiyuki、Matsumoto Yasuo、Matsuo Yukinori、Miyakawa Akifumi、Matsushita Haruo、Ishikawa Hitoshi
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 15 Pages: 3633~3633

    • DOI

      10.3390/cancers15143633

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep learning model fusion improves lung tumor segmentation accuracy across variable training-to-test dataset ratios2023

    • Author(s)
      Cui Yunhao、Arimura Hidetaka、Yoshitake Tadamasa、Shioyama Yoshiyuki、Yabuuchi Hidetake
    • Journal Title

      Physical and Engineering Sciences in Medicine

      Volume: 46 Pages: 1271~1285

    • DOI

      10.1007/s13246-023-01295-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Real-World Results of Stereotactic Body Radiotherapy for 399 Medically Operable Patients with Stage I Histology-Proven Non-Small Cell Lung Cancer2023

    • Author(s)
      Hiroshi Onishi, Yoshiyuki Shioyama, Yasuo Matsumoto, Yukinori Matsuo, Akifumi Miyakawa, Hideomi Yamashita, et al.
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 15 Pages: 4382~4382

    • DOI

      10.3390/cancers15174382

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The impact of the <scp>COVID</scp>‐19 pandemic on radiotherapy delivery in Japan: An observational study based on the national database2023

    • Author(s)
      Tamari Keisuke、Kishigami Maiko、Nagata Yasushi、Mizowaki Takashi、Kodaira Takeshi、Onishi Hiroshi、Ogawa Kazuhiko、Shioyama Yoshiyuki、Shigematsu Naoyuki、Uno Takashi
    • Journal Title

      Cancer Medicine

      Volume: 12 Pages: 21032~21040

    • DOI

      10.1002/cam4.6661

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Combination of Clinical Factors and Radiomics Can Predict Local Recurrence and Metastasis After Stereotactic Body Radiotherapy for Non-small Cell Lung Cancer2023

    • Author(s)
      Isoyama-Shirakawa Yuko、Yoshitake Tadamasa、Ninomiya Kenta、Asai Kaori、Matsumoto Keiji、Shioyama Yoshiyuki、Kodama Takumi、Ishigami Kousei、Arimura Hidetaka
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 43 Pages: 5003~5013

    • DOI

      10.21873/anticanres.16699

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 肺癌治療の新時代ー粒子線治療2023

    • Author(s)
      塩山善之、末藤大明、松延 亮、寺嶋広太郎、戸山真吾、福西かおり、太田稚奈、今福 輝奈, 今福輝
    • Journal Title

      臨床と研究

      Volume: 100 (8) Pages: 973-979

  • [Presentation] 肺がん高精度放射線治療の現況と展望 - 骨転移診療も含めて -2024

    • Author(s)
      塩山善之
    • Organizer
      第27回 七隈癌治療フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 肺癌に対する高精度放射線治療の現状と展望2023

    • Author(s)
      塩山善之
    • Organizer
      第64回日本肺癌学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 非小細胞肺癌術後の局所再発に対する 重粒子線治療2023

    • Author(s)
      福西かおり、松延 亮、末藤大明 寺嶋広太郎、戸山真吾、太田稚奈、塩山善之
    • Organizer
      第64回日本肺癌学会学術集会
  • [Presentation] 頭頸部・気管食道領域癌に対する粒子線治療2023

    • Author(s)
      塩山善之
    • Organizer
      第74回日本気管食道科学会総会・学術講演会
    • Invited
  • [Book] Stereotactic Body Radiation Therapy; Principles and Practices, Yasushi Nagata Editor2023

    • Author(s)
      Tadamasa Yoshitake, Akira Matsunobu, Yoshiyuki Shioyama
    • Total Pages
      325
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-981-99-3978-7
  • [Book] がん・放射線療法 改訂第8版 大西 洋、唐澤 久美子、石川 仁、西尾 禎治 編集2023

    • Author(s)
      塩山善之,辻 比呂志
    • Total Pages
      1386
    • Publisher
      Gakken
    • ISBN
      978-4-05-520049-3
  • [Book] 放射線治療学 改訂第7版 井上 俊彦、小川 和彦、小泉 雅彦 編集2023

    • Author(s)
      塩山善之
    • Total Pages
      481
    • Publisher
      南山堂
    • ISBN
      978-4-525-27097-1

URL: 

Published: 2024-12-25  

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