関節リウマチの手指関節破壊におけるレントゲン画像の半自動的定量評価システムの開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25861307
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 舟橋 康治 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (80566977)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 関節リウマチ / 関節破壊 / 画像解析 / 超解像 / 関節裂隙間距離

Outline of Annual Research Achievements

関節リウマチにおける治療の戦略は生物学的製剤の登場により劇的に変化した。その中で最も注目するべき点は関節破壊の抑制である。これまで抑止しきれなかった関節破壊の進行は容易にレントゲン画像により確認が可能であったが、現在の治療下においてはその検出が困難となっている。Sharp scoreを代表とするレントゲン画像の評価方法を用いればその変化を検出は可能であるが、読影技術の習得の問題と読影者間の差が問題となり、さらに読影に要する時間が日常診療において確保が困難である。この問題を解決する方法としてより定量的且つ省労力であるコンピューターによる自動解析システムの開発をすすめ、骨びらんと関節裂劇の狭小化に大別される関節リウマチの骨破壊について関節裂劇の狭小化の計測を超解像画像に変換し計測する方法を確立した。
超解像画像処理はToral Variation正則化手法により演算上の解像度の向上、Shock filter処理によりエッジの協調を行う。得られた画像に対し関節の境界面を主導で複数点選択することにより関節曲面を演算により2次曲線を作成(カーブフィッティング法)、その曲線を基準に関節裂隙間距離を算出する方法を開発、平成２６年度に「骨間距離測定装置、骨間距離測定方法、コンピュータを骨間距離測定装置として機能させるためのプログラム及び該プログラムを記憶した記憶媒体）として特許出願［出願番号：特願2015-22533］をした。
平成27年度は第59回日本リウマチ学会と第27回中部リウマチ学会にて超解像処理画像で得られた測定値が通常解像画像で得られた測定値と比較して統計学的優位にばらつきが少ないことを報告した。測定値の信頼性を検証するために関節裂隙間を表現するファントムモデルを作成し、それをレントゲン撮影した。そのレントゲン画像に超解像画像処理を施し測定を行いその良好な測定精度を確認した。

Research Products

• [Journal Article] Predictive factors for achieving low disease activity at 52 weeks after switching from tumor necrosis factor inhibitors to abatacept: results from a multicenter observational cohort study of Japanese patients (2016)
  • Author(s): Kojima, T. Takahashi, N. Kaneko, A. Kida, D. Hirano, Y. Fujibayashi, T. Yabe, Y. Takagi, H. Oguchi, T. Miyake, H. Kato, T. Watanabe, T. Hayashi, M. Shioura, T. Kanayama, Y. Funahashi, K. Asai, S. Yoshioka, Y. Terabe, K. Takemoto, T. Asai, N. Ishiguro, N.
  • Journal Title: Clin Rheumatol Volume: 35(1) Pages: 219-225
  • DOI: 10.1007/s10067-015-3135-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improved safety of biologic therapy for rheumatoid arthritis over the 8-year period since implementation in Japan: long-term results from a multicenter observational cohort study (2016)
  • Author(s): Kojima, T. Takahashi, N. Funahashi, K. Asai, S. Terabe, K. Kaneko, A. Hirano, Y. Hayashi, M. Miyake, H. Oguchi, T. Takagi, H. Kanayama, Y. Yabe, Y. Watanabe, T. Fujibayashi, T. Shioura, T. Ito, T. Yoshioka, Y. Ishikawa, H. Asai, N. Takemoto, T. Kojima, M. Ishiguro, N.
  • Journal Title: Clin Rheumatol Volume: 35(4) Pages: 863-871
  • DOI: 10.1007/s10067-016-3201-5
  • Peer Reviewed
• [Presentation] レントゲン画像における新しい画像計測法 超解像画像処理とカーブフィッティング法を用いた関節裂隙間距離の測定の妥当性 (2016)
  • Author(s): 舟橋 康治,小嶋 俊久, 高橋 伸典, 浅井 秀司, 竹本 東希, 浅井 信之, 渡部 達生, 石黒 直樹
  • Organizer: 第６０回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-04-21 – 2016-04-23
• [Presentation] 超解像画像処理とカーブフィッティング法を用いた関節裂隙間距離の測定 ～従来の２点間距離の計測との比較～ (2015)
  • Author(s): 舟橋康治 小嶋俊久 高橋伸典 浅井秀司 竹本東希 浅井信之 渡部達生 石黒直樹
  • Organizer: 第27回中部リウマチ学会・日本リウマチ学会中部支部学術集会.
  • Place of Presentation: 愛知県産業労働センターウインクあいち（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-09-04 – 2015-09-05
• [Presentation] レントゲン画像における新しい画像計測方法の開発 超解像画像処理とカーブフィッティング法を用いた関節裂隙間距離の測定 (2015)
  • Author(s): 舟橋 康治, 小嶋 俊久, 高橋 伸典, 浅井 秀司, 吉岡 裕, 竹本 東希, 寺部 健哉, 浅井 信之, 石黒 直樹
  • Organizer: 第59回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-04-23 – 2015-04-25