多元的放射線治療データに基づく患者統計的変動を考慮した放射線治療予後予測法の開発

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18J00599
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 仲本 宗泰 東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2018-04-25 – 2021-03-31
• キーワード: 医学物理学 / 多元的医用画像データベース / MPSFモデル / 予後予測 / 特徴量マップ

研究実績の概要

本年度は，放射線治療計画を目的として取得されるcomputed tomography (CT) 画像および治療期間中に位置合わせを目的として取得されるcone-beam CT (CBCT) 画像を収集し，放射線治療における患者統計的変動を含んだ多元的医用画像データベースへの構築を行なった．また画像データベースに加えて治療計画データである肉眼的腫瘍体積 (gross tumor volume: GTV) 輪郭情報および全生存期間(overall survive: OS)や無病生存期間 (disease-free survival: DFS) などの予後に関するデータの収集を行なった．そして多元的医用画像データベース内の症例毎のCBCT画像シリーズから治療計画CT画像およびGTV輪郭情報を用いて腫瘍内の統計的変動を含んだ画像特徴量を抽出した．さらに，腫瘍内の局所領域毎に画像特徴量を計算し腫瘍内の特徴量分布を直感的に把握できる特徴量マップ作成法の開発を行なった．
今後，CBCT画像から抽出した患者変動を含んだ画像特徴量と予後データに基づいて多元的潜在構造・因子 (multi-disciplinary potential structure and factor: MPSF) モデルを構築し治療期間中の患者統計変動を考慮した予後予測法について検討する．また特徴量マップで腫瘍内において相対的に特徴量の値が高い (もしくは低い) 領域のみで特徴量を抽出し，最終的に予後予測精度の向上へ繋がるか検討を行なう必要がある．そして，得られた研究成果を原著論文としてまとめ，海外の学術雑誌に投稿する予定である．

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

東京大学医学部附属病院 放射線科 放射線治療部門
http://u-tokyo-rad.jp/index.html

研究成果

• [雑誌論文] サイクル敵対的生成ネットワークを用いた治療中CBCT画像の画質改善 (2020)
  • 著者名/発表者名: 今江禄一, 鍛冶静雄, 木田智士, 松田佳奈子, 竹中重治, 青木淳, 仲本宗泰, 尾崎翔, 名和要武, 山下英 臣, 中川恵一, 阿部修
  • 雑誌名: 日本放射線技術学会雑誌 巻: 76 ページ: 1173-1184
  • DOI: 10.6009/jjrt.2020_JSRT_76.11.1173
  • 査読あり
• [学会発表] Imaging biomarker analysis for grading malignant gliomas based on a few conventional magnetic resonance imaging sequences (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto T, Takahashi W, Haga A, Takahashi S, Kiryu S, Nawa K, Ohta T, Ozaki S, Nozawa Y, Tanaka S, Mukasa A, Nakagawa K
  • 学会等名: 2020 Joint AAPM COMP Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Radiomic-based prediction of malignant glioma grades using preoperative contrast-enhanced T1WIs and T2WIs (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakamoto T, Takahashi W, Haga A, Takahashi S, Kiryu S, Nawa K, Ohta T, Ozaki S, Nozawa Y, Nakagawa K
  • 学会等名: 第119回日本医学物理学会学術大会
• [学会発表] Prediction of uterus volume shrinkage for cervical cancer patients during radiotherapy using machine-learning approach with treatment planning-CT radiomic features (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakano M, Nakamoto T, Kumai Y, Koizumi Y, Sumi M, Nawa K, Imae T, Yoshioka Y, Oguchi M
  • 学会等名: 2020 Joint AAPM COMP Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 左乳癌乳房全切除術後照射における3D-CRTとVMATの比較および呼吸性移動の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 野沢勇樹, 扇田真美, 名和要武, 太田岳史, 尾崎翔, 仲本宗泰, 山下英臣, 中川恵一
  • 学会等名: 第33回日本放射線腫瘍学会学術大会