2014 Fiscal Year Research-status Report
連続寝台移動型PET装置を用いた全身ダイナミック撮影による腫瘍診断に関する研究
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26461869
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
村上 康二 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (50200267)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | PET/CT / 連続寝台移動 / FDG-PET / ダイナミック収集 / 時間放射能曲線 / 悪性腫瘍 / 画像処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在のPET画像はある一時点における放射性薬剤の静的分布を画像化しているのにすぎない。一方、CTでは造影剤を急速注入してその経時的変化を画像化するダイナミックCTが多くの疾患に於いて有用である。これと同じように、PET検査においても放射性薬剤の経時的な分布変化を見る「ダイナミックPET」が従来の静的画像に新たな情報を加える可能性がある。また現在のPET検査は集積の強弱のみで診断をしているが、臨床上は生理的集積や炎症への集積など、腫瘍病変以外への様々な集積が診断能の低下の要因となっている。一方FDG注射後一時間後の早期撮影と90-120分後に撮影される後期相の比較が腫瘍の質的診断に有用であるという報告がある。そこでダイナミックPETによって得られる時間放射能曲線を解析し、様々な腫瘍診断においてダイナミックPETがどのように臨床診断に寄与するかを解明することが本研究の目的である。従来も限られた範囲・臓器でダイナミックＰＥＴが施行された報告はあるが、腫瘍は転移巣も含めると広い範囲の撮影が必要であり、従来の1テーブルごとに画像収集する方式では全身のダイナミック撮影は困難である。
ところで２年前に新しく開発された連続寝台移動型PET装置は本研究代表者が機器メーカーと共同開発した経緯がある。この装置の長所の1つが全身の高速スキャンが繰り返しできる点であり、これにより初めて全身のダイナミックPETが可能となった。つまり全身のダイナミックPETは従来の撮像装置では実施が難しく、新装置の開発により初めて可能となった。従って過去に類似の報告は無く、腫瘍診断においては特に原発巣と転移巣の相違や良悪性度の診断、生理的集積との鑑別に有用性が期待できる
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り本施設には平成26年3月に連続寝台移動撮影（以下FMT）が可能なPET/CT装置が導入された。本装置の導入は世界で三台目、国内初であり、本装置の基本的な性能は全く未知である。そこで本装置の基本性能を確認するべく、初年度は従来の撮像法との画質の比較やファントム実験を中心に研究を実施した。臨床試験を実施するに当たっては院内の倫理審査委員会に認可を得た（承認番号2013-363）
従来法における１寝台あたりの撮像時間と、寝台速度を変えたFMTとの比較をファントム実験、および臨床画像で比較した結果、同じ撮影時間であれば、狭い範囲の撮影（１-3寝台程度）では従来法が有利（カウントが多く画質がよい）となる結果であったが、撮影範囲が広いほど（4-7寝台程度）FMTが有利になった。これは従来法では範囲が広いとオーバーラップの分や寝台移動に要する時間が不利になるものと考えられた。
全身ダイナミック撮影に関しては、正常ボランティア１名についてFDGの注射後1時間半に渡り全身のダイナミックデータを収集した。ファントム実験の結果から寝台速度が10mm/s以上では明らかにノイズ成分が増え信頼性が劣ることから、速くても5mm/s以下の寝台速度にする必要があるものと思われたが、詳細な検討にはもう少しデータを要するものと思われた。
現時点での問題点は、ダイナミックデータを解析する信頼性の高いソフトウェアがない点である。現在国内・国外のメーカーに解析ソフトウェアの開発を依頼し、研究協力の承諾を得ている。次年度中には開発が終了し、使用できる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点ではほぼ初年度の計画通り、PET/CT装置の性能評価を実施することが出来た。
２年目は実際にダイナミック収集を臨床応用する予定であるが、解析ソフトウェアがいつ完成するかが１つの懸案事項である。
ダイナミック解析するには異なった時相の画像の同部位にROI(関心領域)を設定でき、時間放射能曲線を描ける必要がある。またダイナミックデータを重ね合わせて臨床診断に使用できなければならない。現在画像ベース、元データ（サイノグラム）ベースの２種類で画像融合が出来るソフト開発を依頼しており、画像ベースでの融合は使用可能となった。従って臨床データを蓄積しつつ、ソフトウェアが完成してからまとめて解析することも計画している。収集症例の計画は全身疾患が望ましく、また頻度の高い症例が望ましいためまず悪性リンパ腫、肺癌（進行例）を考えている。と婦院はがん診療拠点病院であり、対象となる症例が多くまた病理所見との対比が可能である。腫瘍集積の経時的変化と病理学的所見の対比も可能と思われる。
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| Causes of Carryover |
本研究の目的であるダイナミックPETの画像データは専用の画像解析ソフトウェアを使用する必要がある。しかしながらソフトウェアの開発が若干遅れており、現時点では開発企業のPCのみで解析可能な段階である。
将来的にこの解析ソフトが配布可能になった段階で最新型のPCを購入しようと考え、初年度に計上したパソコンの購入費を持ち越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記ソフトウェアが完成し、配布可能になった時点で院内でも使用できるように最適なPCを購入する予定である。
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[Journal Article] The efficacy of preoperative positron emission tomography-computed tomography(PET-CT) for detection of lymph node metastasis in cervical and endometrial cancer: clinical and pathological factors influencing it2014
Author(s)
Nogami Y, Banno K, Irie H, Iida M, Kisu I, Masugi Y, Tanaka K, Tominaga E, Okuda S, Murakami K, Aoki D.
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Journal Title
Japanese Journal of Clinical Oncology
Volume: 45
Pages: 26-34
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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