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人工知能を用いた高齢がん患者の至適治療法選択のための個別化医療支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K07748
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
研究機関広島大学

研究代表者

西淵 いくの  広島大学, 医系科学研究科(医), 准教授 (70595834)

研究分担者 村上 祐司  広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (10403528)
河原 大輔  広島大学, 病院(医), 講師 (20630461)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード高齢者 / 食道癌 / 頭頸部癌 / 放射線治療 / 人工知能
研究開始時の研究の概要

本研究では65歳以上の頭頸部癌、食道癌を対象に、治療前の臨床データ、Radiomicsの手法を用いて得られた画像データの特徴量、治療情報と治療後の有害事象および治療効果データを機械学習させ、個々の高齢がん患者に対して最適な治療方針を予測するシステムの開発を行う。収集したデータを機械学習させ、各々の予測因子に対して機械学習により求めた係数をかけ予測モデル(有害事象 のリスクスコア、治療効果スコア)を構築する。

研究成果の概要

根治的放射線治療を実施した食道癌患者のデータを元に、Clinical modelに加え、4種類のRadiomics model(腫瘍、筋肉、筋肉/肺、筋肉/肺/腫瘍)を作成した。その結果、腫瘍、骨格筋、肺全てを含めたRadiomics modelで最も高い予測精度を示し、高齢者においては予後予測モデル作成の際に、正常臓器を解析に加えることの重要性が示唆された。また、Clinical modelとして選別された因子がStageのみであり、治療内容(化学療法併用の有無、照射範囲など)が因子として選別されなかったことから、患者背景、腫瘍背景に応じた治療方針が選択されている可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに、腫瘍領域・正常臓器の両者を解析した予後予測モデルは報告されておらず、本研究結果により、高齢者においては予後予測モデル作成の際に、正常臓器を解析に加えることの重要性が示された。これは、放射線治療後の高齢がん患者においては運動器機能や呼吸機能の維持が予後の改善に寄与する可能性を示唆しており、どのような治療を行うかとともに、どのようにフォローし、患者ケアを行うかの個別化も必要となることを示している。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Prognostic Value of Radiomics Analysis of Skeletal Muscle After Radical Irradiation of Esophageal Cancer2023

    • 著者名/発表者名
      IWASHITA KAZUMA、KUBOTA HIKARU、NISHIOKA RIKU、EMOTO YUKI、KAWAHARA DAISUKE、ISHIHARA TAKEAKI、MIYAWAKI DAISUKE、NISHIBUCHI IKUNO、NAGATA YASUSHI、SASAKI RYOHEI
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 43 号: 4 ページ: 1749-1760

    • DOI

      10.21873/anticanres.16328

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endoscopic findings suggestive of a high risk of non-radical cure after definitive chemoradiotherapy for cT1bN0M0 esophageal squamous cell carcinoma.2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara M, Urabe Y, Oka S, Ishibashi K, Konishi H, Mizuno J, Tanaka H, Tsuboi A, Yamashita K, Hiyama Y, Takigawa H, Kotachi T, Yuge R, Hayashi R, Nishibuchi I, Murakami Y, Nagata Y, Tanaka S.
    • 雑誌名

      Esophagus

      巻: 20 号: 3 ページ: 541-547

    • DOI

      10.1007/s10388-023-00999-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficacy of supportive care for radiodermatitis in patients with head and neck cancer: Supplementary analysis of an exploratory phase II trial.2023

    • 著者名/発表者名
      Katsuta T, Nishibuchi I, Nomura M, Kondo M, Hamamoto T, Ueda T, Batsuuri B, Sadatoki T, Imano N, Hirokawa J, Murakami Y.
    • 雑誌名

      J Pers Med

      巻: 13 号: 9 ページ: 1387-1387

    • DOI

      10.3390/jpm13091387

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Long-term results of chemoradiotherapy with elective nodal irradiation for resectable locally advanced esophageal cancer in three-dimensional planning system2023

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi S, Nishibuchi I, Murakami Y, Katsuta T, Imano N, Hirokawa J, Hamai Y, Emi M, Okada M, Nagata Y
    • 雑誌名

      Int J Clin Oncol.

      巻: 28 号: 3 ページ: 382-391

    • DOI

      10.1007/s10147-023-02290-5

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiomic Analysis for Pretreatment Prediction of Recurrence Post-Radiotherapy in Cervical Squamous Cell Carcinoma Cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kawahara, Ikuno Nishibuchi, Masashi Kawamura, Takahito Yoshida, Iemasa Koh, Katsuyuki Tomono, Masaki Sekine, Haruko Takahashi, Yutaka Kikuchi, Yoshiki Kudo, Yasushi Nagata
    • 雑誌名

      Diagnostics

      巻: 12 号: 10 ページ: 2346-2346

    • DOI

      10.3390/diagnostics12102346

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prognostic value of quantitative parameters for esophageal squamous cell carcinoma determined by preoperative FDG-PET after trimodal therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Hamai Y, Emi M, Ibuki Y, Murakami Y, Nishibuchi I, Nagata Y, Kurokawa T, Yoshikawa T, Hirohata R, Ohsawa M, Kitasaki N, Okada M.
    • 雑誌名

      Surgery

      巻: 172 号: 2 ページ: 584-592

    • DOI

      10.1016/j.surg.2022.03.034

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A survival prediction model by radiomics in elderly esophageal cancer patients after radiotherapy2024

    • 著者名/発表者名
      Ikuno Nishibuchi
    • 学会等名
      European Society for Radiotherapy and Oncology(ESTRO2024)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Geriatric 8 Score is Associated with Determination of Treatment Strategy and Survival Outcomes for Curative Radiotherapy of Head and Neck Cancer in the Elderly2024

    • 著者名/発表者名
      T. Katsuta, I. Nishibuchi
    • 学会等名
      American Society for Therapeutic Radiology and Oncology 66th the Annual Meeting (ASTRO2024)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 切除可能局所進行食道癌に対する3次元治療計画による根治的化学放射線療法の長期成績2023

    • 著者名/発表者名
      西淵 いくの, 村上 祐司, 三好 章太, 勝田 剛, 今野 伸樹, 廣川 淳一, 恵美 学, 浜井 洋一, 永田 靖
    • 学会等名
      第77回日本食道学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Laryngo-esophageal dysfunction free survival of chemoradiation for cervical esophageal cancer.2023

    • 著者名/発表者名
      Murakami Y, Miyoshi S, Katsuta T, Hirokawa J, Imano N, Nishibuchi I, Nagata Y
    • 学会等名
      American Society for Therapeutic Radiology and Oncology 65th the Annual Meeting (ASTRO 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A nomogram based on pretreatment radiomics and dosiomics features for predicting overall survival for esophageal squamous cell cancer: Multi-Institutional study.2023

    • 著者名/発表者名
      Kawahara D, Nishioka R, Murakami Y, Emoto Y, Iwashita K, Kubota H, Sasaki R, Nagata Y
    • 学会等名
      American Society for Therapeutic Radiology and Oncology 65th the Annual Meeting (ASTRO 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of the G8 score on treatment strategies and outcome in definitive radiotherapy for the elderly esophageal cancer patients.2023

    • 著者名/発表者名
      Nishibuchi I, Murakami Y, Miyoshi S, Katsuta T, Imano N, Hirokawa J, Nagata Y
    • 学会等名
      American Society for Therapeutic Radiology and Oncology 65th the Annual Meeting (ASTRO 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Geriatric8 Screening tool predicts declining self-care ability in elderly patients with head and neck cancer during radiotherapy.2023

    • 著者名/発表者名
      Katsuta T, Fujioka M, Imano N, Hirokawa J, Nishibuchi I, Murakami Y, Nagata Y.
    • 学会等名
      The 6th Meeting of the Federation of Asian Organizations for Radiation Oncology(FARO)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Usefulness of the G8 screening tool in determining treatment strategies for definitive radiotherapy of esophageal cancer in the elderly.2022

    • 著者名/発表者名
      Ikuno Nishibuchi
    • 学会等名
      American Society for Therapeutic Radiology and Oncology 64th the Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者食道癌に対する根治的放射線療法の治療方針とG8スコアの関連2022

    • 著者名/発表者名
      西淵いくの
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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