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2016 年度 実施状況報告書

間質性肺炎のCTのコンピュータ解析システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K09901
研究機関横浜市立大学

研究代表者

岩澤 多恵  横浜市立大学, 医学研究科, 客員教授 (40625175)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードMDCT / CAD / interstitial pneumonia / pulmonary fibrosis
研究実績の概要

間質性肺炎とは、間質と呼ばれる肺の構造が病変の首座となる疾患の総称であり、このうち、特発性で慢性に経過するものを慢性線維化性間質性肺炎と呼び、これには特発性肺線維症(以下IPF)と、特発性非特異性間質性肺炎(以下NSIP)が含まれる。IPFとNSIPではIPFのほうが予後不良であること、またNSIPはステロイドや免疫抑制剤が適応となるが、IPFでは抗線維化薬が使用され、ステロイドは推奨されないため、両者の鑑別は重要である。ただし、現実には画像での鑑別診断が難しい症例が多数ある。
岩澤と横浜国大後藤研究室は、これまで間質性肺炎のCT画像の定量評価システム;Gaussian Histogram Normalized Correlation segmentation system (GHNC システム)を開発してきた。今年度、我々は神奈川県立循環器呼吸器病センターで過去に外科的肺生検を行った症例について、GHNCの結果と病理診断を比較し、GHNCが肺の線維化を抽出できていることを確認した。これを北米放射線学会で発表し、Certificate of Meritを受賞した。病理との比較から、GHNCで肺表面のCTデータを分析することによりIPFとNSIPを鑑別できることを見出し、これらを論文として報告した(European Journal of Radiology, in-printing)。本技術は特許出願中である。
また、GHNCの肺抽出、血管抽出の技術の一部を応用し、横浜国大後藤研究室とともに肺灌流画像の解析の研究を行い、論文として発表した。
さらに、今年度我々は、間質性肺炎用のCTのファントム作成に取り組んだ。次年度は多施設において、このファントムを用いたCT装置、およびCTの再構成関数の違いによる画像の違いを検討する予定である。

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

1、病理所見とGHNCの比較
神奈川県立循環器呼吸器病センターで過去に外科的肺生検を行った症例について、GHNCの結果と病理診断を比較した。その結果、GHNCで線維化として抽出した領域は、病理学的にも線維化に対応することが確認できた。これまで、間質性肺炎のコンピュータ解析で、病理と直接比較したものはなく、GHNCの解析の妥当性が示された結果と考えている。またこうした病理との比較をもとに、IPFとNSIPの鑑別には肺の表面データの解析が重要なのではないかという仮説を立て、GHNCに改良を加えて、肺表面のCTデータを分析したところ、表面のごく浅い部分のGHNC解析の結果でIPFとNSIPを鑑別できることを見出した。これらの結果を論文として発表した(European Journal of Radiology, in-printing)。またこれらの結果をふまえて、GHNCの解析結果が実際に放射線科医師の診断に役立つか読影実験を行った。間質性肺炎が専門ではない放射線科医師5名で、GHNCの解析結果を参照しながら読影した場合、参照しなかったときに比較して有意に正診率が向上した。これについても学会発表をおこなった。
2、ファントム作成; これらのGHNCの結果を多施設共同研究での検証を進めるために、ファントムを作成した。CTは各メーカーごとに画質がやや異なる。現在、画像の定量評価とその臨床応用を目指す世界的な会議(QIBA)の活動の一環として、ファントムによるCT画像の画質の均質化が行われている。今回我々はやや不均一な発砲ウレタンファントムを用いて、間質性肺炎類似の内部不均一なファントムを作成した。
3、GHNCの肺抽出、血管抽出の技術の一部を応用し、横浜国大後藤研究室とともに肺灌流画像の解析の研究を行い、論文として発表した。

今後の研究の推進方策

1、間質性肺炎におけるGHNCの診断能を評価する目的で、多施設共同研究を行う。参加施設は以下の6施設を予定している(神奈川県立循環器呼吸器病センター、横浜市立大学、琉球大学聖路加国際病院、小諸厚生病院、横浜南共済病院)
2、これらの施設で、ファントム撮影を行い、そのCT値や標準偏差の分布を検討する。
3、施設の倫理委員会承認のもと、文書による同意を得て、前向きに全体で100例程度の症例のCT画像を集める。これらのCTデータをGHNCで解析し、GHNCにおける肺表面の解析が、間質性肺炎の診断に有用か検討する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] The importance of subpleural fibrosis in the prognosis of patients2017

    • 著者名/発表者名
      Tae Iwasawa, Tamiko Takemura, Koji Okudera, Toshiyuki Gotoh, Yuma Iwao,
    • 雑誌名

      European Journal of Radiology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 大動脈経由の再灌流を考慮した造影MR血流解析報2016

    • 著者名/発表者名
      坂知樹 後藤敏行 影井清一郎 岩澤多恵
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 34 ページ: 245-258

    • 査読あり
  • [学会発表] Improvement in the diagnosis of interstitial pulmonary fibrosis (IPF) with computer-aided diagnosis system of Computed Tomography images.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Fujita, Tae Iwasawa, Takatoshi Aoki, Kentaro Matsui, Takashi Ogura, Tomio Inoue
    • 学会等名
      8th International Workshop on Pulmonary Functional Imaging
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2017-03-24 – 2017-03-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Smoking related interstitial lung disease; A puzzling problem in interstitial pneumonias2016

    • 著者名/発表者名
      Iwasawa T, Takemura T, Baba T, Ogura T, and Gotoh T.
    • 学会等名
      Radiological Society of North America   Chicago 2016
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2016-11-27 – 2016-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] コンピュータによる間質性肺炎のCT画像の定量評価2016

    • 著者名/発表者名
      岩澤多恵
    • 学会等名
      呼吸機能イメージング研究会 第2回サマーセミナー
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市博多区)
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 間質性肺炎の呼吸機能イメージングと臨床応用2016

    • 著者名/発表者名
      岩澤多恵
    • 学会等名
      第52回日本医学放射線学会秋季臨床大会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-09-16 – 2016-09-18
    • 招待講演
  • [産業財産権] 肺野病変の診断支援装置、該装置の制御方法およびプログラム2017

    • 発明者名
      岩澤多恵、後藤敏行、岩男悠馬
    • 権利者名
      神奈川県立循環器呼吸器病センター、横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2017/007668
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 外国

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公開日: 2018-01-16  

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