神経変性疾患希少疾患データベース作成と画像診断支援アルゴリズムに関する研究

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K15623
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 日野田 卓也 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (30885132)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 神経変性疾患 / パーキンソニズム / 深層学習

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、パーキンソン症候群をきたす中枢神経変性疾患を主に対象とした研究であり、まず、稀少な疾患群をデータベース化し、知識の共有・深化を目的としている。昨年度に引き続き、最終年度においても、従来個別に蓄積されていたカルテ情報、画像情報の横断的な閲覧可能システムを構築し、データを統合することをおこなってきた。中枢神経変性疾患患者のデータを新規システムに移行・再構築作業を行ない、疾患ごとに症例を集約し、カルテ情報、検査データ、画像情報を簡便に閲覧できる環境を整えている。単施設内でにおいてではあるが、個人ごとの臨床情報の切り口ではなく、疾患ごとの評価が可能になりつつあり、教育システムとしても使用可能と考えられる。単施設内においても、診療教育を超えた取り扱い（研究につながる検討）をする際は倫理的申請を行う必要が生じてくるため、対象患者に対してのオプトインもしくはオプトアウトも必要になる。診療・教育・研究の境界が不明確な点は単施設においても問題になりえる。多施設でも類似のプラットフォームを使用していることが多いため共同利用も可能と考えられるが、診療教育を超えているため倫理的なハードルが高まる。
本研究のもう一つの目的である、定量データを用いた深層学習併用診断アルゴリズム作成については、全ての神経変性疾患を網羅するには至っていない。しかし、最終年度において、パーキンソン病に関連した黒質や線条体の3次元容積、定量値、深層学習を用いた神経メラニン画像の視覚評価、容積評価、などを用いたシステムによりパーキンソン病の評価に特化したレポート作成を実現している。レポート化しているため、縦断評価にも使用可能と考えられ、診療医に対する診断支援ツールとなり得る。患者の全身症状・生活の質の予後予測アルゴリズム作成につなげるための基盤は作成できたと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Vessel wall MRI in moyamoya disease: arterial wall enhancement varies depending on age, arteries, and disease progression (2023)
  • Author(s): Tagawa Hiroshi、Fushimi Yasutaka、Funaki Takeshi、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Hinoda Takuya、Grinstead John、Ahn Sinyeob、Hidaka Yu、Yoshida Kazumichi、Miyamoto Susumu、Nakamoto Yuji
  • Journal Title: European Radiology Volume: 34 Pages: 2183～2194
  • DOI: 10.1007/s00330-023-10251-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Denoising approach with deep learning-based reconstruction for neuromelanin-sensitive MRI: image quality and diagnostic performance (2023)
  • Author(s): Oshima Sonoko、Fushimi Yasutaka、Miyake Kanae Kawai、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Hinoda Takuya、Otani Sayo、Numamoto Hitomi、Fujimoto Koji、Shima Atsushi、Nambu Masahito、Sawamoto Nobukatsu、Takahashi Ryosuke、Ueno Kentaro、Saga Tsuneo、Nakamoto Yuji
  • Journal Title: Japanese Journal of Radiology Volume: 41 Pages: 1216～1225
  • DOI: 10.1007/s11604-023-01452-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Evaluation of isocitrate dehydrogenase mutation in 2021 world health organization classification grade 3 and 4 glioma adult-type diffuse gliomas with 18F-fluoromisonidazole PET (2023)
  • Author(s): Wang Yang、Fushimi Yasutaka、Arakawa Yoshiki、Shimizu Yoichi、Sano Kohei、Sakata Akihiko、Nakajima Satoshi、Okuchi Sachi、Hinoda Takuya、Oshima Sonoko、Otani Sayo、Ishimori Takayoshi、Tanji Masahiro、Mineharu Yohei、Yoshida Kazumichi、Nakamoto Yuji
  • Journal Title: Japanese Journal of Radiology Volume: 41 Pages: 1255～1264
  • DOI: 10.1007/s11604-023-01450-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Inter-scanner consistency of T1 map and proton spin density map derived from strategically acquired gradient echo (STAGE) imaging. (2023)
  • Author(s): Yasutaka Fushimi, Satoshi Nakajima, Sachi Okuchi, Akihiko Sakata, Takuya Hinoda, Sayo Otani, Azusa Sakurama, Krishna Pandu Wicaksono, Hiroshi Tagawa, Yang Wang, Satoshi Ikeda, Shuichi Ito, Miyuki Takiya, and Yuji Nakamoto.
  • Organizer: The ISMRM & ISMRT 2023 Annual Meeting & Exhibition in Toronto
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of reverse encoding distortion correction DWI in patients with non-functioning pituitary macroadenoma (2023)
  • Author(s): Shuichi Ito, Sachi Okuchi, Yasutaka Fushimi, Kanae Kawai Miyake, Koji Fujimoto, Hitomi Numamoto, Satoshi Nakajima, Akihiko Sakata,Takuya Hinoda, Sayo Otani, Azusa Sakurama, Krishna Pandu Wicaksono, Hiroshi Tagawa, Yang Wang, Satoshi Ikeda, Miyuki Takiya
  • Organizer: The ISMRM & ISMRT 2023 Annual Meeting & Exhibition in Toronto
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Application of slice-accelerated one-minute TGSE-BLADE DWI in clinical practices. (2023)
  • Author(s): Sachi Okuchi, Yasutaka Fushimi, Satoshi Nakajima, Akihiko Sakata, Takuya Hinoda, Sayo Otani, Azusa Sakurama, Krishna Pandu Wicaksono, Hiroshi Tagawa, Yang Wang, Satoshi Ikeda, Shuichi ito, Miyuki Takiya, Kun Zhou, and Yuji Nakamoto.
  • Organizer: The ISMRM & ISMRT 2023 Annual Meeting & Exhibition in Toronto
  • Int'l Joint Research