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超高精細形態画像と機能画像の統合解析による早期肺癌の次世代予後予測モデルの確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K08149
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

岩野 信吾  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90335034)

研究分担者 中村 彰太  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20612849)
伊藤 信嗣  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (50597846)
伊藤 倫太郎  名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (80813336)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード原発性肺癌 / 高精細CT / PET/CT / 超高精細CT撮影 / 機能画像 / 人工知能 / 胸壁浸潤癌 / 肺癌 / FDG-PET / 超高精細CT
研究開始時の研究の概要

原発性肺癌の臨床病期分類は胸部CTに様々な画像検査を組み合わせて決定され、最適な治療方針を決定する基盤情報である。しかし限られた空間分解能による形態診断の限界により病理病期分類との間に差を生じることがある。本研究では肺癌症例の膨大な画像・手術・病理データを活用し、浸潤性・予後に関連する超高精細CT、MRI、PETによる新たなバイオマーカー構築を探索し、これらを統合的に解析することで早期肺癌の予後予測の精度向上、次世代の肺癌病期分類改訂に貢献する。

研究成果の概要

本研究では、高精細CTとFDG-PET/CTの3次元画像解析・AIによって原発性肺癌の浸潤性・予後を統合的に予測できるバイオマーカーを探索した。コロナ禍の影響で研究期間が5年間に延長したが、以下の4つの知見について学会発表・学術論文として公表した。
1)造影dual-energy CTによる3次元ヨード密度計測によって肺癌の予後予測が可能である。2)PET/CTの定量データによって非小細胞肺癌の縦隔リンパ節転移診断が可能となる。3)超高精細CT所見に基づいて原発性肺癌の胸壁浸潤を診断できる。4)肺癌の5mm厚のCT画像からバーチャル高精細CT画像を生成する人工知能を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究成果は、原発性肺癌の診断と予後予測を飛躍的に向上させる新しい方法を提供しました。高精細CTとFDG-PET/CTを活用し、AIを用いて得られたデータから、より正確な診断と予後予測が可能となりました。特に、造影dual-energy CTや超高精細CTによる新たな診断法や、AIによる画像生成技術の開発は、医療現場での迅速かつ的確な治療方針の決定に寄与し、患者の生存率向上と医療費の削減に大きく貢献します。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development of automatic generation system for lung nodule finding descriptions2024

    • 著者名/発表者名
      Momoki Yohei、Ichinose Akimichi、Nakamura Keigo、Iwano Shingo、Kamiya Shinichiro、Yamada Keiichiro、Naganawa Shinji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 19 号: 3 ページ: 0300325-0300325

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0300325

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of solid size in early-stage lung adenocarcinoma by virtual 3D thin-section CT applied artificial intelligence2023

    • 著者名/発表者名
      Iwano Shingo、Kamiya Shinichiro、Ito Rintaro、Kudo Akira、Kitamura Yoshiro、Nakamura Keigo、Naganawa Shinji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 21709-21709

    • DOI

      10.1038/s41598-023-48755-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prognostic impact of highly solid component in early-stage solid lung adenocarcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Taketo、Iwano Shingo、Hanamatsu Yuki、Nakaguro Masato、Emoto Ryo、Okado Shoji、Sato Keiyu、Noritake Osamu、Nakanishi Keita、Kadomatsu Yuka、Ueno Harushi、Ozeki Naoki、Nakamura Shota、Fukumoto Koichi、Takeuchi Tamotsu、Karube Kennosuke、Matsui Shigeyuki、Chen-Yoshikawa Toyofumi Fengshi
    • 雑誌名

      Quantitative Imaging in Medicine and Surgery

      巻: 13 号: 9 ページ: 5641-5652

    • DOI

      10.21037/qims-23-36

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iodine-related attenuation in contrast-enhanced dual-energy computed tomography in small-sized solid-type lung cancers is associated with the postoperative prognosis2021

    • 著者名/発表者名
      Iwano Shingo、Kamiya Shinichiro、Ito Rintaro、Nakamura Shota、Naganawa Shinji
    • 雑誌名

      Cancer Imaging

      巻: 21 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1186/s40644-020-00368-1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Micro-computed tomography images of lung adenocarcinoma: detection of lepidic growth patterns2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura S, et al.
    • 雑誌名

      Nagoya Journal of Medical Science

      巻: 82 号: 1 ページ: 25-31

    • DOI

      10.18999/nagjms.82.1.25

    • NAID

      120006797869

    • ISSN
      2186-3326
    • URL

      https://nagoya.repo.nii.ac.jp/records/29349

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Postoperative Recurrence of Clinical Early-Stage Non-Small Cell Lung Cancers: A Comparison Between Solid and Subsolid Nodules2019

    • 著者名/発表者名
      Iwano S, et al.
    • 雑誌名

      Cancer Imaging

      巻: 19 号: 1 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1186/s40644-019-0219-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Utility of Metabolic Parameters on FDG PET/CT in the Classification of Early-Stage Lung Adenocarcinoma: Prediction of Pathological Invasive Size2019

    • 著者名/発表者名
      Iwano S, et al.
    • 雑誌名

      Clin Nucl Med

      巻: 44 号: 7 ページ: 560-565

    • DOI

      10.1097/rlu.0000000000002591

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CT findings of lung cancer involving the Chest Wall2023

    • 著者名/発表者名
      Iwano Shingo、 Kamiya Shinichiro、 Ito Rintaro、 Nakamura Shota、 Yoshikawa Toyofumi、 Naganawa Shinji
    • 学会等名
      第82回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 胸壁浸潤癌の超高精細CT所見の検討2023

    • 著者名/発表者名
      岩野信吾、伊藤倫太郎、神谷晋一朗、中村彰太、芳川豊史、長縄慎二
    • 学会等名
      日本医学放射線学会第172回中部地方会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CT findings of lung cancer involving the Chest Wall2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Iwano, Rintaro Ito, Shinichiro Kamiya, Nakamura Shota, Toyofumi Yoshikawa, Shinji Naganawa
    • 学会等名
      第82回日本医学放射線学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型胸壁浸潤癌の胸部CT所見2023

    • 著者名/発表者名
      岩野信吾、伊藤倫太郎、神谷晋一朗、中村彰太、芳川豊史、長縄慎二
    • 学会等名
      第14回呼吸機能イメージング研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of Solid Size in Early-Stage Lung Adenocarcinoma by Virtual Thin-Section CT-applied Artificial Intelligence2022

    • 著者名/発表者名
      Shingo Iwano, Shinichiro Kamiya, Rintaro Ito, Akira Kudo, Yoshiro Kitamura, Keigo Nakamura, Shinji Naganawa
    • 学会等名
      ECR 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AIによる肺癌のCT画像の高精細化2022

    • 著者名/発表者名
      岩野信吾、神谷晋一朗、伊藤倫太郎、工藤彰、北村嘉郎、中村佳児、長縄慎二
    • 学会等名
      第13回呼吸機能イメージング研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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