| 研究課題/領域番号 |
21K15775
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分52040:放射線科学関連
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| 研究機関 | 駒澤大学 |
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研究代表者 |
中島 祐二朗 駒澤大学, 医療健康科学部, 講師 (20799530)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 定位放射線治療 / 転移性脊椎腫瘍 / radiomics / 機械学習 / 放射線治療 / 画像特徴量解析 / 脊椎SBRT / 医学物理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、転移性骨腫瘍に対して1回大線量を用いる定位放射線治療が行われている。我々の最近の研究で、定位放射線治療は腫瘍制御が期待できるが、大線量による圧迫骨折のリスクがあることを示した。従来治療では線量分布の線量強度が均一なため、治療反応を処方線量で予測してきた。一方で、定位放射線治療は腫瘍に大線量を投与するために不均一な線量分布が用いられるため、処方線量を定義することができず、高精度に治療反応を予測するのは困難である。そこで本研究では深層学習および多様な画像処理を用いて、放射線治療前のCTやMRIの医療画像と線量分布から、患者個別の腫瘍制御および圧迫骨折を予測し、治療反応予測システムを開発する。
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| 研究実績の概要 |
転移性骨腫瘍は疼痛や脊髄圧迫を引き起こし癌患者の生活の質を低下させる。近年、転移性 骨腫瘍に対して1回大線量を用いる定位放射線治療を行われている。定位放射線治療は腫瘍制御が期待できる一方で、大線量による圧迫骨折のリスクがあることを示した。従来治療では線量分布の線量強度が均一なため、これらの治療反応を処方線量で予測してきた。一方で、定位放射線治療は腫瘍に大線量を投与するために不均一な線量分布が用いられるため、処方線量を定義することができず、高精度に治療反応を予測するのは困難である。そこで本研究は高次元の画像特徴量を抽出するRadiomics解析と深層学習を組み合わせた治療反応予測モデルを構築し、放射線治療前のCTやMRIの画像と線量分布を入力することで、腫瘍制御と有害事象を高精度に予測するシステムを開発することを目的とする。本システムによって、放射線抵抗性の症例や圧迫骨折リスクの高い患者を抽出でき、患者ごとに最適化された放射線治療を実施できる。その結果、転移性骨腫瘍の治療成績の向上と放射線障害の発生を低減できることが期待される。
2022年度はRadiomics解析とDosiomics解析で抽出した特徴量を機械学習によって圧迫骨折の予測モデルを作成し、その精度を検証した。また線量分布をBEDに変換して、より精度が向上する線量分布を検討した。今後は腫瘍制御に関する予測モデルを作成し精度を検証する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
予定通り進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
収集したデータに対してradiomics解析を行い予測モデルの作成および精度検証を行う。また深層学習による画像特徴量解析を実施可能な環境を構築する。また、得られた成果を学会発表および論文発表を行う。
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