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2014 Fiscal Year Research-status Report

頸部リンパ節転移に対する治療計画支援システムの開発

Research Project

Project/Area Number 25461918
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

村上 龍次  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (90295147)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平井 俊範  宮崎大学, 医学部, 教授 (40274724)
内山 良一  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 准教授 (50325172)
東家 亮  熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (60452893)
中山 秀樹  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (70381001)
村上 大造  熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (70398212)
八木 雅和  大阪大学, 国際医工情報センター, 准教授 (40362686)
山崎 俊彦  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (70376599)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords頭頸部腫瘍 / 頸部リンパ節転移 / 所属リンパ節区分 / 画像診断 / 予防的頸部郭清術 / 全頸部照射 / 予後予測因子 / コンピュータ支援
Outline of Annual Research Achievements

頭頸部癌に対する治療方針の決定には、リンパ節転移の評価が重要であり、局所進行例には、潜在的リンパ節転移を考慮した予防的頸部郭清術や全頸部照射が行われている。しかし、実際には、多くの症例で術後の病理標本にリンパ節転移は認められない。そればかりか、術後の合併症として、副神経麻痺による肩の痛みが問題となる。また、予防的放射線治療として行われる全頸部照射では、皮膚炎や粘膜炎だけでなく、唾液腺障害による口腔乾燥症が必発である。そこで、潜在的リンパ節転移の可能性および予防的治療の必要性を判定する評価法の開発が望まれる。
口腔癌および中咽頭癌症例を対象にリンパ節転移の分布を所属リンパ節区分に基づいて検討した。リンパ節転移が高頻度な区分を原発部位毎に明らかにした。特に、口腔癌に関しては、稀な区分へのリンパ節転移を伴う症例は予後不良であることを見出し、米国放射線腫瘍学会(ASTRO 2014)で発表した。すなわち、リンパ節の評価が、治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性が示唆された。
コンピュータを用いた画像診断支援に関しては、近年注目を集めている認識・機械学習器(Convolutional Neural Network: CNN)や、なにか注目すべき物体を効率的に検出する手法(Objectness)などについて基礎検討を行った。
また、治療計画支援システム開発後の臨床応用を考慮し、画像診断や放射線治療の精度管理に関する研究にも取り組んだ。
今後は下咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する指標を検討する予定である。さらに、CNNやObjectnessを術前画像診断に適用することによって、より精度の高い認識や予測を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

口腔癌および中咽頭癌に関して、リンパ節転移の分布が一般的な所属リンパ節区分を原発部位毎に明らかにした。さらに、稀な区分へのリンパ節転移を伴う症例は予後不良であった。すなわち、リンパ節の評価が、治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性を見出した。これらの成果を国際学会で発表した。
コンピュータ支援として、腫瘍および正常組織の抽出に成功し、腫瘍内変化量の3次元的解析による鑑別診断法を論文発表した。さらに、近年注目を集めている認識・機械学習器(Convolutional Neural Network: CNN)や、なにか注目すべき物体を効率的に検出する手法(Objectness)などについて基礎検討を行った。
また、治療計画支援システム開発後の臨床応用を考慮し、画像診断や放射線治療の精度管理に関する研究にも取り組むことができた。

Strategy for Future Research Activity

下咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する画像指標を検討する予定である。さらに、CNNやObjectnessを術前画像診断に適用することによって、より精度の高い認識や予測を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。

Causes of Carryover

物品費、特に消耗品費に関して、既存の物品で研究の継続が可能であったため購入を見送った。

Expenditure Plan for Carryover Budget

物品購入に使用する予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Overexpression of nucleostemin contributes to an advanced malignant phenotype and a poor prognosis in oral squamous cell carcinoma2014

    • Author(s)
      Yoshida R, Nakayama H, Nagata M, Hirosue A, Tanaka T, Kawahara K, Nakagawa Y, Matsuoka Y, Sakata J, Arita H, Hiraki A, Shinohara M, and Ito T.
    • Journal Title

      Br J Cancer

      Volume: 111(12) Pages: 2308-2315

    • DOI

      10.1038/bjc.2014.539

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Overexpression of fibronectin confers cell adhesion‑mediated drug resistance (CAM-DR) against 5-FU in oral squamous cell carcinoma cells2014

    • Author(s)
      Nakagawa Y, Nakayama H, Nagata M, Yoshida R, Kawahara K, Hirosue A, Tanaka T, Yuno A, Matsuoka Y, Kojima T, Yoshitake Y, Hiraki A, and Shinohara M.
    • Journal Title

      Int J Oncol

      Volume: 44(4) Pages: 1376-1384

    • DOI

      10.3892/ijo.2014.2265

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A low Dicer expression is associated with resistance to 5-FU-based chemoradiotherapy and a shorter overall survival in patients with oral squamous cell carcinoma2014

    • Author(s)
      Kawahara K, Nakayama H, Nagata M, Yoshida R, Hirosue A, Tanaka T, Nakagawa Y, Matsuoka Y, Kojima T, Takamune Y, Yoshitake Y, Hiraki A, and Shinohara M.
    • Journal Title

      J Oral Pathol Med

      Volume: 43(5) Pages: 350-356

    • DOI

      10.1111/jop.12140

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 胸部の画像誘導放射線治療における画像照合の不確かさに関する検討2014

    • Author(s)
      甲斐祐大、甲斐直樹、藤田祐次郎、丸山雅人、中口裕二、倉岡杏希子、斉藤哲雄、村上龍次
    • Journal Title

      日本放射線技術学会雑誌

      Volume: 70(1) Pages: 1311-1317

    • DOI

      http://doi.org/10.6009/jjrt.2014_JSRT_70.11.1311

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 多クラス物体認識のための学習を用いた確信度推定2015

    • Author(s)
      大島辰之輔, 山崎俊彦, 相澤清晴
    • Organizer
      電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会 (MVE)
    • Place of Presentation
      成蹊大学(東京都武蔵野市)
    • Year and Date
      2015-03-03 – 2015-03-04
  • [Presentation] 画像パッチ検索を利用したBag-of-Featuresの高速化2015

    • Author(s)
      伊藤慧, 相澤清晴, 山崎俊彦
    • Organizer
      電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会 (MVE)
    • Place of Presentation
      成蹊大学(東京都武蔵野市)
    • Year and Date
      2015-03-03 – 2015-03-04
  • [Presentation] Correlation of Daily Setup with Image Registration and Body Configuration in Image-Guided Radiotherapy2014

    • Author(s)
      Naoki Kai, Yujiro Fujita, Ryuji Murakami, Yuji Nakaguchi, Masato Maruyama, Tetsuo Saito
    • Organizer
      RSNA 2014 - Radiological Society of North America
    • Place of Presentation
      シカゴ(米国)
    • Year and Date
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [Presentation] One-vs-All SVMによる多クラス画像認識における認識結果に対する「確信度」解析2014

    • Author(s)
      山崎俊彦
    • Organizer
      2014年度映像メディア処理シンポジウム (IMPS 2014)
    • Place of Presentation
      ラフォーレ修善寺(静岡県伊豆市)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [Presentation] Multi-stage object classification featuring confidence analysis of classifier and inclined local naive Bayes nearest neighbor2014

    • Author(s)
      T. Maeda, T. Yamasaki, K. Aizawa
    • Organizer
      2014 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)
    • Place of Presentation
      パリ(フランス)
    • Year and Date
      2014-10-27 – 2014-10-30
  • [Presentation] 非等方拡散フィルタと解剖学的位置情報を用いたMR画像における顎下腺の抽出法2014

    • Author(s)
      緒方裕香,村川彩希,内山良一,村上龍次
    • Organizer
      第42回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-11
  • [Presentation] SVM is not always confident: telling whether the output from SVM is true or false by analyzing its confidence values2014

    • Author(s)
      T. Yamasaki, T. Maeda, K. Aizawa
    • Organizer
      2014 IEEE 16th International Workshop on Multimedia Signal Processing (MMSP)
    • Place of Presentation
      ジャカルタ(インドネシア)
    • Year and Date
      2014-09-22 – 2014-09-24
  • [Presentation] Prognostic Impact of the Nodal Level Involvement in Advanced Oral Cancer Treated With Preoperative Concurrent Chemoradiation Therapy2014

    • Author(s)
      Ryuji Murakami, Naoki Kai, Yujiro Fujita, Ryo Toya, Toshinori Hirai, Hideki Nakayama, Yasuyuki Yamashita, Masanori Shinohara
    • Organizer
      ASTRO's 56th Annual Meeting - American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-17
  • [Presentation] Potential Uncertainty as to 3D Image Registration in Thoracic Image-Guided Radiotherapy2014

    • Author(s)
      Yujiro Fujita, Naoki Kai, Yuji Nakaguchi, Masato Maruyama, Kiyotaka Kakei, Yudai Kai, Tetsuo Saito, Ryuji Murakami
    • Organizer
      ASTRO's 56th Annual Meeting - American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-17
  • [Presentation] Radiotherapy for Nasopharyngeal Carcinoma: Predictability of Treatment Outcomes at Interim Re-assessment2014

    • Author(s)
      Ryo Toya, Ryuji Murakami, Daizo Murakami, Yuji Baba, Ryuichi Nishimura, Tomohiko Matsuyama, Tetsuo Saito, Akiko Semba, Eiji Yumoto, Yasuyuki Yamahita, Natsuo Oya
    • Organizer
      ASTRO's 56th Annual Meeting - American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(米国)
    • Year and Date
      2014-09-14 – 2014-09-17
  • [Presentation] Assessment of nodal level involvement in patients with oropharyngeal carcinoma treated with definitive radiation therapy2014

    • Author(s)
      Akiko Semba, Ryuji Muramami, Ryo Toya, Tetsuo Saito, Tomohiko Matsuyma, Yoshiyuki Hukugawa, Toyohuku Takamasa, Daizo Murakami, Natsuo Oya
    • Organizer
      第73回日本医学放射線学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2014-04-10 – 2014-04-13
  • [Presentation] Concurrent chemoradiotherapy with S-1 in patients with advanced oral cavity squamous cell carcinoma2014

    • Author(s)
      Ryo Toya, Ryuji Murakami, Tetsuo Saito, Hideki Nakayama, Masashi Nagata, Akimitsu Hiraki, Yoshiyuki Fukugawa, Akiko Semba, Masanori Shinohara, Natsuo Oya
    • Organizer
      第73回日本医学放射線学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2014-04-10 – 2014-04-13

URL: 

Published: 2016-05-27  

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