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Voxel-based Multiparametric Analysis of Head and Neck Cancer with PET/MR

Research Project

Project/Area Number 19K08228
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 52040:Radiological sciences-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

鷺山 幸二  九州大学, 大学病院, 助教 (20755243)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 誘三  九州大学, 大学病院, 助教 (00643347)
神谷 武志  九州大学, 大学病院, 講師 (20419534)
松浦 由布子  九州大学, 大学病院, 医員 (40825345)
筒井 聡一郎  九州大学, 大学病院, 医員 (50825346)
藪内 英剛  九州大学, 医学研究院, 教授 (70380623)
中山 智博  九州大学, 医学研究院, 講師 (70419571)
樋田 知之  九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (40848644)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsPET/MR / 頭頚部悪性腫瘍 / 拡散強調像 / FDG-PET / Amide proton transfer / テクスチャー解析 / 悪性度評価 / 治療効果判定 / Amide Proton Transfer
Outline of Research at the Start

頭頚部がんの治療方針の決定には画像を用いた検査が不可欠だが、従来のCTやMRIといった検査は解剖学的情報しか得られず、がんの性質の正確な評価や治療効果の判定がしばしば困難であった。
近年開発されたPET/MR装置はFDG-PETによる糖の代謝情報とMRによる詳細な解剖学的情報および様々な機能画像を同時に取得可能な新しいマルチ分子イメージング装置である。
本研究ではPET/MR装置による複数の代謝・機能画像を組み合わせたマルチパラメトリックイメージング手法を確立し、頭頚部がんの悪性度評価および治療効果の判定や予測に応用することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

頭頚部悪性腫瘍の治療方針決定には画像診断が不可欠であるが、従来の解剖学的情報を主体とした手法では正確な評価は困難であった。PET/MRハイブリッド装置はFDG-PETによる糖代謝情報とMRによる詳細な解剖学的情報および様々な機能画像を同時に取得可能な新しいマルチ分子イメージング装置である。
本研究では、従来の手法では不可能であった腫瘍内部の様々な代謝や機能画像をfusionさせて画素単位で直接比較を行い、頭頚部腫瘍の悪性度診断や治療効果の予測および判定に用いるための手法の確立とその応用を目的とする。
当初計画していた具体的な研究項目は、①MR機能画像の開発と最適化、②腫瘍内部の画素単位でマルチパラメトリック解析の開発、③治療効果判定・予測方法の確立、の3つである。
本年度は前年度に引き続き、新たな代謝イメージングとして注目されているアミドプロトン強調像(APT強調像)と拡散強調像(DWI)、およびFDG-PETとの組み合わせによる頭蓋内腫瘍の悪性度評価および予後の比較を行った。
コロナ感染症の影響で画像データの収集が遅延していたが、本年度は予定通りのデータ収集と解析が終了し、preliminary resultを国際磁気共鳴医学会(ISMRM)にて口演発表を行った。
次年度は1年期限を延長し、結果のまとめと学会発表、論文執筆を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

PET撮像法およびMRシークエンスの最適化、腫瘍の内部性状や不均一を評価するためのマルチパラメトリック解析法の開発はいずれも順調に進行しており、これらはほぼ予定通りの進捗である。
一方、少数のボランティアおよび患者を用いた撮影は新型コロナウイルス感染の長期化に伴う外部者の立ち入り制限などの理由で遅延していたが、過去の画像データを加えることなどによって概ね予定通りの進捗まで回復したと考える。

Strategy for Future Research Activity

画像データ、臨床データの収集は完了し、結果もpreliminary resultとして学会発表を行った。
学会発表や科内での議論で指摘された点を再度検討し、最終的な解析と結果の発表、論文執筆を進める。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Prognostic Impact of Tumor Extension in Patients With Advanced Temporal Bone Squamous Cell Carcinoma2020

    • Author(s)
      Komune Noritaka、Miyazaki Masaru、Sato Kuniaki、Sagiyama Koji、Hiwatashi Akio、Hongo Takahiro、Koike Kensuke、Noda Teppei、Uchi Ryutaro、Kogo Ryunosuke、Akagi Tsuchihashi Nana、Masuda Shogo、Nakagawa Takashi
    • Journal Title

      Frontiers in Oncology

      Volume: 10

    • DOI

      10.3389/fonc.2020.01229

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Amide proton transfer (APT) imaging of parotid tumors: Differentiation of malignant and benign tumors2020

    • Author(s)
      Kamitani Takeshi、Sagiyama Koji、Togao Osamu、Yamasaki Yuzo、Hida Tomoyuki、Matsuura Yuko、Murayama Yuriko、Yasumatsu Ryuji、Yamamoto Hidetaka、Yabuuchi Hidetake
    • Journal Title

      European Journal of Radiology

      Volume: 129 Pages: 109047-109047

    • DOI

      10.1016/j.ejrad.2020.109047

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of parotid gland tumors: added value of permeability MR imaging to DWI and DCE-MRI2020

    • Author(s)
      Yabuuchi Hidetake、Kamitani Takeshi、Sagiyama Koji、Yamasaki Yuzo、Hida Tomoyuki、Matsuura Yuko、Hino Takuya、Murayama Yuriko、Yasumatsu Ryuji、Yamamoto Hidetaka
    • Journal Title

      European Radiology

      Volume: 30 Issue: 12 Pages: 6402-6412

    • DOI

      10.1007/s00330-020-07004-3

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Diagnostic accuracy for the epileptogenic zone detection in focal epilepsy could be higher in FDG-PET/MRI than in FDG-PET/CT2020

    • Author(s)
      Kikuchi Kazufumi、Togao Osamu、Yamashita Koji、Momosaka Daichi、Nakayama Tomohiro、Kitamura Yoshiyuki、Kikuchi Yoshitomo、Baba Shingo、Sagiyama Koji、Ishimatsu Keisuke、Kamei Ryotaro、Mukae Nobutaka、Iihara Koji、Suzuki Satoshi O.、Iwaki Toru、Hiwatashi Akio
    • Journal Title

      European Radiology

      Volume: - Issue: 5 Pages: 2915-2922

    • DOI

      10.1007/s00330-020-07389-1

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Amide proton transfer image corrected by apparent diffusion coefficient improved diagnostic performance in grading brain tumors on a PET/MR system2023

    • Author(s)
      Koji Sagiyama, Osamu Togao, Takeshi Kamitani, Koji Yamashita, Yuzo Yamasaki, Kazufumi Kikuchi, Takuya Hino, Kousei Ishigami
    • Organizer
      2023 ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Amide proton transfer imaging corrected by ADC allows early detection of a therapeutic response in bone and soft tissue sarcomas2023

    • Author(s)
      Koji Sagiyama, Takeshi Kamitani, Yuzo Yamasaki, Takuya Hino, Kosuke Tabata, Hidetake Yabuuchi, Kousei Ishigami, Makoto Endo, Taro Mori, Yoshinao Oda
    • Organizer
      第51回日本磁気共鳴医学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 腰背部に生じた悪性増殖性外毛根鞘性嚢腫の一例2023

    • Author(s)
      鷺山幸二
    • Organizer
      骨軟部放射線研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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