去勢抵抗性前立腺癌のRa-223療法におけるNaF PET/MRの有用性検討

• 研究課題/領域番号: 18K07714
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 野上 宗伸 神戸大学, 医学部附属病院, 特命准教授 (30464267)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: PET/MRI / 高速撮像法 / 定量解析 / BPL / ZTE / 深層学習 / 拡散強調画像 / PET/MR / NaF / Ra-223内用療法 / 去勢抵抗性前立腺癌

研究成果の概要

過去5年間の研究により、全身PET/MRIの高速撮像のためのプロトコールが確立された。この研究では、骨転移のある去勢抵抗性前立腺癌患者の全身NaF PET/MRI撮像方法が確定された。また、PETのファントム試験により、高速撮像のための最適なパラメータ（β値）が実証された。さらに、骨の減弱補正を加味した画像再構成の検討が行われ、深層学習を用いた骨の減弱補正法が従来の方法よりも正確な定量値を提供することが示された。これにより、去勢抵抗性前立腺癌の骨転移巣の正確な評価が可能になった。この研究は米国核医学会2022および欧州核医学会2022で発表され、Diagnostics誌にも掲載された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の対象となる骨転移巣を有する去勢抵抗性前立腺癌をはじめ、長い時間安静を保つ事が難しい症例において、PET/MRI撮像の高速化は患者にとって有益となりうるとともに、検査の完遂率を向上させると考えられる。今回単純に高速化を狙うのではなく、従来法と比して定量値の精度や診断能を損なう事なく高速化を達成することが出来たため、今後のPET/MRIを用いた臨床検査において広く応用可能と考える。

研究成果

• [雑誌論文] FDG PET/MRI in Synchronous Uterine Adenocarcinoma and Leiomyosarcoma (2022)
  • 著者名/発表者名: Yokoo Shiho、Zeng Feibi、Nogami Munenobu、Ueno Yoshiko R.、Murakami Takamichi
  • 雑誌名: Clinical Nuclear Medicine 巻: 47 号: 6 ページ: e452-e454
  • DOI: 10.1097/rlu.0000000000004144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metformin action in the gut―insight provided by [18F]FDG PET imaging (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida Hitomi、Morita Yasuko、Nogami Munenobu、Ogawa Wataru
  • 雑誌名: Diabetology International 巻: 13 号: 1 ページ: 35-40
  • DOI: 10.1007/s13340-021-00545-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] PET/MRI is useful for early detection of pelvic insufficiency fractures after radiotherapy for cervical cancer (2021)
  • 著者名/発表者名: Azumi Maho、Matsumoto Masuyo、Suzuki Kaho、Sasaki Ryohei、Ueno Yoshiko、Nogami Munenobu、Terai Yoshito
  • 雑誌名: Oncology Letters 巻: 22 号: 5 ページ: 776-776
  • DOI: 10.3892/ol.2021.13037
  • NAID: 120007153052
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Physiological skin FDG uptake: A quantitative and regional distribution assessment using PET/MRI (2021)
  • 著者名/発表者名: Nogami Munenobu、Zeng Feibi、Inukai Junko、Watanabe Yoshiaki、Nishio Mizuho、Kanda Tomonori、Ueno Yoshiko R.、Sofue Keitaro、Kono Atsushi K.、Hori Masatoshi、Ohnishi Akihito、Kubo Kazuhiro、Kurimoto Takako、Murakami Takamichi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 号: 3 ページ: e0249304-e0249304
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0249304
  • NAID: 120007035659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Editorial for “Application of Simultaneous <scp>18F‐FDG PET</scp> With Monoexponential, Biexponential, and Stretched Exponential Model‐Based Diffusion‐Weighted <scp>MR</scp> Imaging in Assessing the Proliferation Status of Lung Adenocarcinoma” (2021)
  • 著者名/発表者名: Nogami Munenobu
  • 雑誌名: Journal of Magnetic Resonance Imaging 巻: - 号: 1 ページ: 75-76
  • DOI: 10.1002/jmri.28026
• [雑誌論文] Dose‐dependent accumulation of glucose in the intestinal wall and lumen induced by metformin as revealed by 18 F‐labelled fluorodeoxyglucose positron emission tomography‐ MRI (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito Jun、Nogami Munenobu、Morita Yasuko、Sakaguchi Kazuhiko、Komada Hisako、Hirota Yushi、Sugawara Kenji、Tamori Yoshikazu、Zeng Feibi、Murakami Takamichi、Ogawa Wataru
  • 雑誌名: Diabetes, Obesity and Metabolism 巻: 23 号: 3 ページ: 692-699
  • DOI: 10.1111/dom.14262
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced Release of Glucose Into the Intraluminal Space of the Intestine Associated With Metformin Treatment as Revealed by [18F]Fluorodeoxyglucose PET-MRI (2020)
  • 著者名/発表者名: Morita Yasuko、Nogami Munenobu、Sakaguchi Kazuhiko、Okada Yuko、Hirota Yushi、Sugawara Kenji、Tamori Yoshikazu、Zeng Feibi、Murakami Takamichi、Ogawa Wataru
  • 雑誌名: Diabetes Care 巻: 43 号: 8 ページ: 1796-1802
  • DOI: 10.2337/dc20-0093
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diagnostic performance of zero-TE lung MR imaging in FDG PET/MRI for pulmonary malignancies (2020)
  • 著者名/発表者名: Zeng Feibi、Nogami Munenobu、Ueno Yoshiko R.、Kanda Tomonori、Sofue Keitaro、Kubo Kazuhiro、Kurimoto Takako、Murakami Takamichi
  • 雑誌名: European Radiology 巻: 30 号: 9 ページ: 4995-5003
  • DOI: 10.1007/s00330-020-06848-z
  • NAID: 120006882471
• [雑誌論文] Diffusion-Weighted Imaging Shows a False-Negative Finding for Bone Marrow Involvement on 18F-FDG PET/MRI in a Patient With Malignant Lymphoma After Blood Transfusion (2018)
  • 著者名/発表者名: Zeng Feibi、Nogami Munenobu、Shirai Taiichiro、Zen Yoh、Murakami Takamichi
  • 雑誌名: Clinical Nuclear Medicine 巻: 5 号: 5 ページ: 361-362
  • DOI: 10.1097/rlu.0000000000002052
• [雑誌論文] Mechanisms of metformin action: In and out of the gut (2018)
  • 著者名/発表者名: Minamii Takahiro、Nogami Munenobu、Ogawa Wataru
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 9 号: 4 ページ: 701-703
  • DOI: 10.1111/jdi.12864
  • NAID: 120006599092
• [雑誌論文] Computed Diffusion-Weighted Imaging in Prostate Cancer: Basics, Advantages, Cautions, and Future Prospects (2018)
  • 著者名/発表者名: Ueno Yoshiko R.、Tamada Tsutomu、Takahashi Satoru、Tanaka Utaru、Sofue Keitaro、Kanda Tomonori、Nogami Munenobu、Ohno Yoshiharu、Hinata Nobuyuki、Fujisawa Masato、Murakami Takamichi
  • 雑誌名: Korean Journal of Radiology 巻: 19 号: 5 ページ: 832-832
  • DOI: 10.3348/kjr.2018.19.5.832
• [学会発表] Utility of abbreviated MRI combined with Bayesian penalized likelihood PET reconstruction during rapid whole-body FDG PET/MRI in oncology patients: Assessment of the detection and differentiation capabilities in different regions of the body (2022)
  • 著者名/発表者名: Junko Inukai, Munenobu Nogami, Miho Tachibana, Feibi Zeng, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine Annual Meeting 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Zero-TE MR-based Attenuation Correction with a Deep Learning Approach:Impact of bone components on Attenuation Correction for Chest FDG PET/MRI (2022)
  • 著者名/発表者名: Miho Tachibana, Munenobu Nogami, Hidetoshi Matsuo, Mizuho Nishio, Junko Inukai, FeibeZeng, Takako Kurimoto, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: European Association of Nuclear Medicine Annual Meeting 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of region-based detection and differentiation capability of rapid whole-body FDG PET/MRI scans using a combination of Bayesian penalized likelihood PET reconstruction and abbreviated whole-body MRI in oncology patients (2022)
  • 著者名/発表者名: Junko Inukai, Munenobu Nogami, Miho Tachibana, Feibi Zeng, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: 13th Congress of the World Feferation of Nuclear Medicine and Biology
  • 国際学会
• [学会発表] Detecting and differentiating capability of quick whole-body scan for FDG PET/MRI in oncology: Utility of combination of the Bayesian penalized likelihood PET reconstruction and abbreviated whole-body MRI (2021)
  • 著者名/発表者名: Junko Inukai, M.D.1), Munenobu Nogami, M.D., Ph.D., FANMB2), Feibi Zeng, M.D.1), Atsushi K. Kono, M.D., Ph.D. 1), Kazuhiro Kubo, RT2), Takamichi Murakami, M.D., Ph.D.1)
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Zero-TE MRI-based attenuation correction for chest FDG PET/MRI with deep learning using unpaired PET/CT data: Quantitative analysis for difference in values of normal organ and malignant lesions (2021)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, M.D., Ph.D., FANMB1), Hidetoshi Matsuo1), Mizuho Nishio1), Feibi Zeng1), Junko Inukai1), Takako Kurimoto3), Kazuhiro Kubo1) and Takamichi Murakami1)
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of the detection and differentiation capability of lung metastasis and the precision in fused images: Comparison between FDG PET/CT and PET/MRI with Zero-echo time (ZTE) (2021)
  • 著者名/発表者名: J. Inukai1, M. Nogami1, F. Zeng1, M. Tachibana1, T. Kurimoto2, K. Kubo1, T. Murakami1
  • 学会等名: European Association of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Zero-TE vs 2-point Dixon MRI-based Attenuation Correction for Chest FDG PET/MRI with Deep Learning: Comparison of Quantitative Values on Pseudo CT and Reconstructed PET data (2021)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, M.D., Ph.D., FANMB1), Hidetoshi Matsuo1), Mizuho Nishio1), Miho Tachibana1), Junko Inukai1), Feibi Zeng1), Takako Kurimoto2), Kazuhiro Kubo1) and Takamichi Murakami1)
  • 学会等名: European Association of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2021
  • 国際学会
• [学会発表] 深層学習を用いたZTE MRIによる胸部PET/MRIの吸収補正に関する定量的検証 (2021)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, M.D., Ph.D., FANMB1), Hidetoshi Matsuo1), Mizuho Nishio1), Feibi Zeng1), Junko Inukai1), Miho Tachibana1), Takako Kurimoto3), Kazuhiro Kubo1) and Takamichi Murakami1)
  • 学会等名: 第61回日本核医学会総会
• [学会発表] Zero-TE MRI-based attenuation correction for chest FDG PET/MRI: A feasibility study of deep learning approach using unpaired PET/CT data (2020)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Hidetoshi Matsuo, Mizuho Nishio, Feibi Zeng, Junko Inukai, Florian Wiesinger, Sandeep Kaushik, Takako Kurimoto, Kazuhiro Kubo and Takamichi Murakami
  • 学会等名: European Association of Nuclear Medicine 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Physiological FDG uptake of the human skin: Quantitative and regional assessment of repeatability, gender difference, and age-dependency on SiPM PET/MRI (2020)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Feibi Zeng, Junko Inukai, Yoshiaki Watanabe, Mizuho Nishio, Tomonori Kanda, Keitaro Sofue, Atsushi K. Kono, Kazuhiro Kubo, Takako Kurimoto, and Takamichi Murakami
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 胸部PET/MRIの吸収補正：別症例のCTを用いてZTEから偽CTを深層学習により作成する検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Hidetoshi Matsuo, Mizuho Nishio, Feibi Zeng, Junko Inukai, Florian Wiesinger, Sandeep Kaushik Takako Kurimoto, Kazuhiro Kubo and Takamichi Murakami
  • 学会等名: 第60回日本核医学会総会
• [学会発表] Physiological FDG uptake of the human skin: Quantitative and regional assessment of repeatability, gender difference, and age-dependency on SiPM PET/MRI (2020)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Feibi Zeng, Junko Inukai, Yoshiaki Watanabe, Mizuho Nishio, Tomonori Kanda, Keitaro Sofue, Atsushi K. Kono, Kazuhiro Kubo, Takako Kurimoto, Takamichi Murakami
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Diagnostic performance of rapid whole-body FDG PET/MRI in oncology patients: Assessment of optimal beta-value for block sequential regularized expectation maximization (BSREM) reconstruction and combination of whole-body MR sequences (2020)
  • 著者名/発表者名: Junko Inukai, Munenobu Nogami, Feibi Zeng, Yoshiaki Watanabe, Mizuho Nishio, Tomonori Kanda, Keitaro Sofue, Atsushi K. Kono, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine 2020
  • 国際学会
• [学会発表] High-speed whole-body scan for FDG PET/MRI: optimized beta-value of BSREM reconstruction (2019)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Feibi Zeng, Yoshiko R. Ueno, Tomonori Kanda, Keitaro Sofue, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: 第59回日本核医学会総会
• [学会発表] Optimized beta-value of block sequential regularized expectation maximization (BSREM) reconstruction for rapid whole-body scan on FDG PET/MRI (2019)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Feibi Zeng, Yoshiko R. Ueno, Tomonori Kanda, Keitaro Sofue, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Reproducibility of texture features with block sequential regularized expectation maximization (BSREM) reconstruction on FDG PET/MR (2018)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Feibi Zeng, Yuichi Wakabayashi , Yoshiko Ueno, Tomonori Kanda, Keitaro Sofue, Takako Kurimoto, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: Society of Nuclear Medicine 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Impact of respiratory-gated MR attenuation correction and PET reconstruction algorithm on FDG PET/MR (2018)
  • 著者名/発表者名: Munenobu Nogami, Feibi Zeng, Yuichi Wakabayashi, Yoshiko R. Ueno, Tomonori Kanda, Keitaro Sofue, Takako Kurimoto, Kazuhiro Kubo, Takamichi Murakami
  • 学会等名: 第58回日本核医学会総会