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画像解析技術を用いた膵癌の局所組織性状を反映した画像診断mapの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K07058
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
研究機関三重大学

研究代表者

永田 幹紀  三重大学, 医学部附属病院, 寄附研究部門教授 (40402028)

研究分担者 中山 良平  立命館大学, 理工学部, 教授 (20402688)
市川 泰崇  三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (80725127)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード膵癌 / 細胞外液分画容積 / 画像診断map
研究開始時の研究の概要

この研究では、膵癌に対して施行された様々な画像検査(解剖評価として高分解能CT、血流評価として高分解能パーフュージョンCT/MRI、糖代謝評価としてFDG-PET CT、硬さ評価としてMRエラストグラフィー、細胞密度を評価としてMRI拡散強調画像、線維化を反映する指標として細胞外容積ECV(extracellular volume)計測など)を用いて、画像解析を行いmap化し、手術で得られた病理組織と比較することで、病理組織を反映したより正確な膵癌の画像診断法を確立する。

研究実績の概要

過去の膵頭部癌または膵体部癌のうち、当院肝胆膵外科にて膵癌切除術を施行した患者の画像データを用いて、膵臓に関心領域(ROI)を設定するために、膵癌領域を検出する方法の検討を行った。当初はdynamic CTを用いて、動脈後期相を用いて描出をしようと試みたが、動脈後期相の画像のみでは膵癌の描出が困難な症例があり、門脈相、遅延相を参考に用いる必要があった。特に、膵癌の腫瘍径が1㎝未満の腫瘍では動脈後期相を用いた場合、正常膵と腫瘍の造影コントラストの差がわずかであり、膵癌の輪郭を描出しすることができなかったが、遅延相で膵癌が正常膵よりも濃染することが分かり、これを膵癌の領域として膵癌の輪郭を描出することができた。
dynamic CTの動脈後期相と遅延相の画像を用いて、膵癌と非膵癌の細胞外液分画の計測を行った。動脈後期相のCT画像で膵癌の輪郭を設定し、遅延相で膵癌部、非膵癌部にROIを設定して細胞外液分画の高い群、低い群に分け予後の関連について検討を行った。膵癌における細胞外液分画容積が高い群は、低い群と比較して予後が良いことが分かった(この結果については北米放射線学会にsubmit予定)。
Mapの作成については、位置合わせの方法について、非剛体レジストレーションによる検討を行っている。
上記の研究を行うにあたり、研究に用いる画像は匿名化を行い、全ての計測データの保存を行うために、viewerと接続する研究用データ保管用のNASの設置・構築を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Dynamic CT画像の多時相画像を用いて、膵癌の輪郭を手書きで描出することはできた。画像上で膵癌の関心領域(ROI)を設定し、細胞外液分画の計測を行うことができた。このデータを用いて予後との関連を検討することができた。
膵臓のmap作成に関しては現在のところ検討中である。Dynamic CTでは、撮影時の息止めの位置が同一ではないため、画像の位置合わせを行うことが必要であるが、位置合わせをする方法の検討が不十分である。Dynamic CT以外の画像について、画像毎の位置合わせの方法についても検討が不十分である。

今後の研究の推進方策

Dynamic CT画像の多時相画像を用いて、膵癌の輪郭を手書きで描出することはできたが、自動で膵癌の輪郭の抽出は出来ていない。自動抽出の方法については引き続き検討を行う。
Dynamic CTの多時相間の位置合わせの方法について検討を行う。さらに、Dynamic CT以外のMRI画像(拡散強調画像、潅流画像)、PET-CT画像(FDG集積)などの画像について位置合わせを行う方法について検討を行う。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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