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人工知能を用いた交感神経イメージングの3次元解析と絶対定量評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K15801
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

齋藤 晋太郎  金沢大学, 医学系, 協力研究員 (00716673)

研究期間 (年度) 2024-01-17 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード交感神経イメージング / 人工知能 / 臓器セグメンテーション / 3次元定量評価 / 神経変性疾患
研究開始時の研究の概要

本邦では超高齢化社会とともに交感神経イメージングの需要が高まっており,高精度の画像評価法の確立が喫緊の課題である.研究代表者は3次元画像である SPECT を用いた人工知能による臓器の同定識別および3次元の相対定量評価に挑戦しその基盤を構築したが,人工知能を用いる手法を更に発展させ,従来法では不可能であった3次元絶対定量評価すなわち集積の真値を算出し,新たな定量評価法を実用化する.この新法を高精度次世代型のパーキンソン病・レビー小体型認知症の早期診断,心不全の重症度と予後評価,腫瘍診断などにも応用する.

研究実績の概要

本研究の目的である人工知能を用いた交感神経イメージングの3次元解析と絶対定量評価法の開発として、以下の各項目を初年度に実施した。
1.SPECT-CTを用いた交感神経イメージングの3次元解析
SPECTに散乱減弱補正用低線量CTを加え、SPECT-CTを再構成した。左室を関心領域として手動で臓器セグメンテーションし、3次元絶対定量評価を行った。早期像、後期像、それぞれの SUV 値および洗い出し率を算出することが可能であり、従来の2次元定量評価(心縦隔比、洗い出し率)と比較した。3次元定量評価は従来法の2次元定量評価と良好な相関関係を示しており、米国核医学会2022、第32回日本心臓核医学会、第13回世界核医学会で発展的に報告した。
2.人工知能(CNN)とSPECT-CTの融合
交感神経イメージングにおいて、人工知能とSPECT-CTの融合が可能であることは確認できた。次のステップとして心臓の関心領域をどのように設定するのか(心臓全体、左室等)、複数の方法を考慮しながら検討を進めている。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Absolute quantitation of cardiac 123I-MIBG sympathetic nerve imaging using SPECT/CT2022

    • 著者名/発表者名
      Saito S, Nakajima K, Shibutani T, Wakabayashi H, et al
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SPECT-CT の形態情報を加えた心交感神経機能の定量評価2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤 晋太郎、中嶋憲一、澁谷孝行、若林大志・他
    • 学会等名
      第32回日本心臓核医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional absolute quantitation of sympathetic innervation with 123I-MIBG SPECT/CT images in neurology2022

    • 著者名/発表者名
      Saito S, Nakajima K, Shibutani T, Wakabayashi H, et al
    • 学会等名
      13th World Federation of Nuclear Medicine and Biology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-08-09  

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