5-ALAを用いた脳腫瘍手術中の定量的腫瘍イメージング技術
Publicly Offered Research
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
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| Project/Area Number |
15H01106
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
羽石 秀昭 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20228521)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 5-ALA / 脳腫瘍 / 蛍光 / 術中支援 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳腫瘍組織を選択的に摘出する方法として5アミノレブリン酸（5-ALA）光線力学診断が普及しつつある。脳腫瘍患者に5-ALAを経口投与すると、その代謝物である蛍光物質プロトポルフィリンIX（PpIX）が腫瘍に特異的に蓄積する。そのため蛍光観察により、腫瘍位置を肉眼的に把握できる。しかしながら、診断は医師の主観によるため定量性に欠ける。われわれでは光学カメラで計測されたPpIX蛍光強度から、定量的な指標としてPpIX色素濃度を推定するためのモデル式の構築を行ってきた。しかし術中の照明によって退色するため、推定値は本来の色素濃度とは異なってしまう。そこで本研究では、分光スペクトル解析により、退色したPpIX蛍光スペクトルから退色が起こる前のスペクトルを推定する手法を提案した。
観測するスペクトルは、PpIXと、光酸化反応により生じる蛍光物質フォトプロトポルフィリン（PPp）、自家蛍光の3成分の線形和で表せると仮定し、PpIX、PPp成分の濃度推定を行う。PpIXとPPpの濃度変化を逐次反応と仮定すると、PpIXとPPpの濃度比率はPpIXの初期濃度に非依存で、退色の経過時間に依存した関数となる。また退色による蛍光強度の時間変化は指数関数で表すことができる。そこでこれらの関数をファントム実験により事前に計測しておき、退色が起こる以前の蛍光強度を推定する。提案手法を退色したファントムに対し適用した結果、退色以前のスペクトルを再現でき、提案手法を用いることでPpIX蛍光退色を補正できる可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
