2022 Fiscal Year Research-status Report

3次元化学交換飽和移動画像のAIによる新規再構成法と神経膠腫診断支援システム開発

Research Project

Project/Area Number	22K07679
Research Institution	Fujita Health University
Principal Investigator	村山和宏藤田医科大学, 医学部, 准教授 (40622931)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大野良治藤田医科大学, 医学部, 教授 (30324924) 廣瀬雄一藤田医科大学, 医学部, 教授 (60218849) 植田高弘藤田医科大学, 医学部, 講師 (60897370) 池田裕隆藤田医科大学, 医学部, 講師 (70750959) 永田紘之藤田医科大学, 医学部, 助教 (70795608) 大場茂生藤田医科大学, 医学部, 准教授 (80338061) 外山宏藤田医科大学, 医学部, 教授 (90247643) 花松智武藤田医科大学, 医学部, 助教 (90837569)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	磁気共鳴画像 / 化学交換飽和移動イメージング / 神経膠腫 / 脳腫瘍
Outline of Annual Research Achievements	化学交換飽和移動（CEST）イメージングは磁気共鳴画像装置を用いた非造影の新しい分子イメージング法であり、異なる周波数間でのプロトン交換に基づくコントラストを得ることにより、体内の重要な代謝化合物のマッピングや生体内環境に関する情報を提供する手法である。近年臨床導入された3D CESTイメージングでは広範囲を一度に評価することが可能となり、その臨床的有用性が期待される。このような学術的背景において、得られたCEST画像の画質、CESTイメージングの測定値の精度を検証すると共に、病理検査と対比し信号強度解析を行った。まず3D CESTイメージングを2D CESTイメージングと直接統計学的に対比することで、3D CESTイメージングの測定値の精度を検証した。その結果、2Dと3D CESTイメージングの比較では両者に有意な強い相関が見られ、3D CESTイメージングは2D CESTイメージングと比べて遜色なく広範囲を一度に評価することが可能であることが示唆された。神経膠腫は組織学的に不均一な脳腫瘍であり、内部に異なる悪性度の部位を有することが多いため、術式や生検部位を決定するには術前に画像で腫瘍全体の悪性度を評価することが重要である。これまでの2D CESTイメージングでは腫瘍の一部分しか評価することができなかったが、3D CESTイメージングは広範囲を一度に撮像することが可能となり、腫瘍全体の悪性度の分布を評価することでより精度の高い神経膠腫の質的診断につながる可能性があると考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2022年度は「3T MR装置における3D CESTイメージングの臨床応用における基礎検討, 及び3D CESTイメージングによる悪性度診断法及びエビデンスの確立」についての検討を行う予定としており、研究実績の概要に記載したとおりの結果が得られているので、当該の進捗状況とした。
Strategy for Future Research Activity	今回臨床応用している3D CESTイメージングの測定値の精度が検証されたので、今後は2D CESTイメージング，他のMRI画像、臨床的因子、病理学的所見等と対比した3D CESTイメージングによる神経膠腫の質的診断について検討を行う予定である。
Causes of Carryover	当初の計画では学会現地参加の予定であったが、オンライン参加となったため旅費の一部が予定より低額となり、次年度使用額が発生した。次年度使用額については、研究に使用する画像データの容量が大きいため、保存用ハードディスクの追加購入に使用する予定である。