• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

非造影・造影高精細CT画像を融合した早期肺がんの定量的診断の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 20H04551
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関徳島大学

研究代表者

河田 佳樹  徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 教授 (70274264)

研究分担者 楠本 昌彦  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 科長 (90252767)
土田 敬明  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医長 (80256239)
松元 祐司  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医員 (00600579)
青景 圭樹  国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 医長 (20544753)
石井 源一郎  国立研究開発法人国立がん研究センター, 東病院, 科長 (00270869)
仁木 登  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 名誉教授 (80116847)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード肺がん / 非造影・造影高精細CT画像 / 予後予測 / リンパ節転移予測 / 3次元テクスチャ構造解析 / 非造影・造影高精度CT画像 / 再発・予後予測 / 早期肺がんの定量的診断 / 多元データベース構築
研究開始時の研究の概要

がん死因第1位の肺がんの進展度を評価する病期診断は,最適な治療方針の決定に必須であり,TNM分類に基づく.非造影・造影高精細CTは侵襲的検査を前に行う病期診断の基本的検査である.早期肺がんの臨床病期診断に3次元形態および濃度分布の定量的基準を反映させるには,肺がん病態に対する3次元解析結果の説明性や信頼性の向上が重要である.
本研究は,非造影・造影高精細CT画像の肺がん内部と周辺の3次元テクスチャ構造解析を中心とする再現性の高い定量的解析法を探求し,解析結果に関連する肺がん病態を明らかにして早期肺がんの定量的診断の精度向上に貢献する.

研究成果の概要

がん死因第1位の肺がんの進展度を評価する病期診断は,最適な治療方針の決定に必須であり, CTは侵襲的検査を前に行う病期診断の基本的検査である.この診断基準は肺がん最大割面の径測定に基づき,主観的な影響を受けやすい.本研究は,非造影・造影高精細CT画像・診療情報データベースを構築し,肺がん内部と周辺の3次元テクスチャ構造解析を中心とする定量的解析法を提案し,肺がん病態の関係データ解析を可能にした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

肺がん臨床病期診断には,造影CTおよびFDG-PETによる画像検査が用いられるが,リンパ節転移の診断能に限界がある.このため,非造影・造影高精細CT画像による肺がん進展度の高精度な定量的診断と早期肺がんの定量的解析と病理学的な肺がん病態及びリンパ節転移との関係の定量的な解析技術が重要である.本研究の成果によって肺がん及びリンパ節の形態特徴に加え,肺がんとリンパ節分布の関係の定量的な表現に基づくリンパ節転移評価を可能にし,肺門・縦隔リンパ節転移の可能性の高い対象を明確化する定量的指標の確立に寄与することが期待できる.肺がんの最適な治療方針の決定と肺がん患者の生存率改善に貢献できる意義を有する.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of Pitch on Surface Dose Distribution and Image Noise of Computed Tomography Scans2023

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada, Yoshiki Kawata, Masafumi Amano, Hidenobu Suzuki, Masahide Tominaga, Motoharu Sasaki, Hikaru Nishiyama, Masafumi Harada, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 23 号: 7 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3390/s23073472

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Representation of thoracic N1 lymph nodes group in contrast-enhanced CT images using distance maps based on tracheobronchial labeling2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Kawata, Hidenobu Suzuki, Yuji Matsumoto, Takaaki Tsuchida, Keiju Aokage, Genichiro Ishii, Masahiro Kusumoto, Noboru Nik
    • 雑誌名

      Proc. SPIE. 12468, Medical Imaging 2023: Biomedical Applications in Molecular, Structural, and Functional Imaging

      巻: 12468 ページ: 28-28

    • DOI

      10.1117/12.2654257

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraction of alveolar walls in 3D lung micro-images from large-field synchrotron radiation micro-CT using U-Net2023

    • 著者名/発表者名
      Haruki Kurita, Yoshiki Kawata, Hidenobu Suzuki, Keiji Umetani, Yasutaka Nakano, Hiroaki Sakai, Toshihiro Okamoto, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE. 12463, Medical Imaging 2023: Physics of Medical Imaging

      巻: 12463 ページ: 85-85

    • DOI

      10.1117/12.2652484

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro-nodule analysis by severity of pneumoconiosis using 3D CT images2023

    • 著者名/発表者名
      Yuga Hashimoto, Mikio Matsuhiro, Hidenobu Suzuki, Yoshiki Kawata, Yoshinori Ohtsuka, Takumi Kishimoto, Kazuto Ashizawa, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE. 12469, Medical Imaging 2023: Imaging Informatics for Healthcare, Research, and Applications

      巻: 12469 ページ: 20-20

    • DOI

      10.1117/12.2653766

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated detection method of thoracic aorta calcification from non-contrast CT images using mediastinal anatomical label map2023

    • 著者名/発表者名
      Hidenobu Suzuki, Yoshiki Kawata, Toshihiko Sugiura, Nobuhiro Tanabe, Yuji Matsumoto, Takaaki Tsuchida, Masahiko Kusumoto, Marumo Kazuyoshi, Masahiro Kaneko, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE. 12465, Medical Imaging 2023: Computer-Aided Diagnosis

      巻: 12465 ページ: 42-42

    • DOI

      10.1117/12.2654043

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Segmentation of aorta and main pulmonary artery of non-contrast CT images using U-Net for chronic thromboembolic pulmonary hypertension: evaluation of robustness to contacts with blood vessels2022

    • 著者名/発表者名
      Hidenobu Suzuki, Mikio Matsuhiro, Yoshiki Kawata, Toshihiko Sugiura, Nobuhiro Tanabe, Masahiko Kusumoto, Masahiro Kaneko, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging 2022: Computer-Aided Diagnosis

      巻: 12033 ページ: 560-565

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lobe-specific micro-nodule analysis of pneumoconiosis progression using 3D CT images2022

    • 著者名/発表者名
      Yuga Hashimoto, Mikio Matsuhiro, Hidenobu Suzuki, Yoshiki Kawata, Yoshinori Ohtsuka, T Kishimoto, Kazuto Ashizawa, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging 2022: Imaging Informatics for Healthcare, Research, and Applications

      巻: 12037 ページ: 111-116

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulmonary alveoli cluster analysis of 3D human lung microstructure using synchrotron radiation micro-CT2022

    • 著者名/発表者名
      Kurumi Saito, Keisuke Fukuda, Yoshiki Kawata, Keiji Umetani, Yasutaka Nakano, Hiroaki Sakai, Toshihiro Okamoto, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging 2022: Biomedical Applications in Molecular, Structural, and Functional Imaging

      巻: 12036 ページ: 127-131

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Counting of alveoli in synchrotron radiation 3D CT images using U-Net2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fukuda, Kurumi Saito, Yoshiki Kawata, Keiji Umetani, Yasutaka Nakano, Hiroaki Sakai, Toshihiro Okamoto, Noboru Niki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Medical Imaging 2022: Biomedical Applications in Molecular, Structural, and Functional Imaging

      巻: 12036 ページ: 132-136

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 肺がんのラジオゲノミクス検診の検討2021

    • 著者名/発表者名
      小笠 竜哉, 松廣 幹雄, 鈴木 秀宣, 河田 佳樹, 仁木 登, 松元 祐司, 土田 敬明, 楠本 昌彦, 金子 昌弘
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告医用画像

      巻: Vol.121 ページ: 12-13

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Representation of texture structures with topological data analysis for stage IA lung adenocarcinoma in three-dimensional thoracic CT images2021

    • 著者名/発表者名
      Kawata Yoshiki、Niki Noboru、Kusumoto Masahiko、Ohamatsu Hironobu、Aokage Keiju、Ishii Genichiro、Matsumoto Yuji、Tsuchida Takaaki、Eguchi Kenji、Kaneko Masahiro
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 11600 ページ: 13-13

    • DOI

      10.1117/12.2581710

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 36M-pixel synchrotron radiation micro-CT for whole secondary pulmonary lobule visualization from a large human lung specimen2020

    • 著者名/発表者名
      Umetani Keiji、Okamoto Toshihiro、Saito Kurumi、Kawata Yoshiki、Niki Noboru
    • 雑誌名

      European Journal of Radiology Open

      巻: 7 ページ: 100262-100262

    • DOI

      10.1016/j.ejro.2020.100262

    • NAID

      120007125058

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A human-in-the-loop workflow for thoracic lymph nodes annotation using contrast-enhanced CT images2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Kawata, Yuji Matsumoto, Takaaki Tsuchida, Keiju Aokage, Genichiro Ishii, Masahiro Kusumoto, Noboru Nik
    • 学会等名
      International Forum On Medical Imaging In Asia 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D U-Netによる気管・気管支の高精度抽出2023

    • 著者名/発表者名
      小笠 竜哉, 黒田 陸斗, 河田 佳樹, 鈴木 秀宣, 松元 祐司, 土田 敬明, 楠本 昌彦, 仁木 登
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 造影3次元CT画像による肺内・肺門・縦隔リンパ節の深層学習を用いたセグメンテーション2023

    • 著者名/発表者名
      河田 佳樹, 松元 祐司, 土田 敬明, 青景 圭樹, 石井 源一郎, 楠本 昌彦, 仁木 登
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 大視野放射光3次元ミクロCTによる小児・成人肺の構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      仁木 登, 河田 佳樹, 栗田 陽生, 梅谷 啓二, 阪井 宏彰, 中野 恭幸, 岡本 俊宏
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] U-Net を用いた大視野顕微放射光CT の肺3次元ミクロ画像の肺胞壁抽出2022

    • 著者名/発表者名
      栗田 陽生, 河田 佳樹, 鈴木 秀宣, 梅谷 啓二, 中野 恭幸, 小針 悠希, 阪井 宏彰, 岡本 俊宏, 仁木 登
    • 学会等名
      第41回日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3次元CT 画像によるじん肺の重症度別粒状影解析2022

    • 著者名/発表者名
      橋本 悠雅, 松廣 幹雄, 鈴木 秀宣, 河田 佳樹, 大塚 義紀, 岸本 卓巳, 芦澤 和人, 仁木 登
    • 学会等名
      第41回日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 胸部疾患のラジオゲノミクスAI検診システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      仁木 登, 河田 佳樹, 鈴木 秀宣, 松元 裕司, 土田 敬明, 楠本 昌彦, 丸茂 一義, 金子 昌弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3D U-Netを用いた造影3次元CT画像の気管支分類2022

    • 著者名/発表者名
      小笠 竜哉, 河田 佳樹, 鈴木 秀宣, 松元 裕司, 土田 敬明, 楠本 昌彦, 仁木 登
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 造影3次元CT画像による肺癌のリンパ節転移と原発巣とリンパ節部位の解析2022

    • 著者名/発表者名
      花本京一郎,小笠達哉,河田佳樹,松元裕司,土屋敬明,楠本昌彦,仁木登
    • 学会等名
      第13回呼吸機能イメージング研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 肺がんのラジオゲノミクス検診の検討2021

    • 著者名/発表者名
      小笠竜哉, 松廣幹雄, 鈴木秀宣, 河田佳樹, 仁木 登, 松元祐司, 土田敬明, 楠本昌彦, 金子昌弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Cancer Diagnosis and Prognosis Assistance Based on MCA. In: Hashizume, M. (eds) Multidisciplinary Computational Anatomy2021

    • 著者名/発表者名
      Noboru Niki, Yoshiki Kawata, Hidenobu Suzuki, Mikio Matsuhiro, Kurumi Saito
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789811643255
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi