臨床MRI用の腫瘍内アポトーシス高感度定量解析ソフトウェアの開発と臨床試験

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08098
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 黒田 昌宏 岡山大学, 保健学域, 教授 (50225306)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: MRI / ソフトウェア / 拡散強調画像 / アポトーシス / 臨床試験

研究実績の概要

これまで、MRIを用いて腫瘍内アポトーシス発現を定量的に評価する新しい分子画像解析の方法を、新開発したバイオファントムによる三次元細胞培養と細胞を任意の状態に変化させる分子生物技術を併用して、臨床用MR装置を用いて開発した。
今回の研究の目的は、これまでの基礎研究の成果を、3段階で臨床試験に移行する。第一段階では、病院の画像サーバーから処理前画像を取り込み、画像解析処理して目的画像を自動生成し、画像サーバーに処理画像を登録できる性能をもつ、臨床試験用のMRI画像処理ソフトウェア(アポトーシス高感度定量解析モジュール)を作製する。第二段階では、このソフトウェアの性能をバイオファントムを用いて基礎実験にて性能評価する。最終の第３段階では、少数例のボランティアと患者に対して、開発したソフトウェアを用いて、臨床における新規アポトーシス検出画像の有用性を評価する臨床試験を行う。
2021(令和3)年度には、第３段階に入り、開発したソフトウェアに関する論文1編、少数例のボランティアに対して、その有用性に関する論文1編を出版し、2回の学会報告をおこなった。また、頭頚部領域腫瘍患者を対象に臨床試験の申請に基づき、病院の臨床MR装置用の画像サーバーから処理前の臨床画像を取り込み、新たに開発したの画像解析処理により目的画像(高速DKI撮像画像)を自動生成し、画像サーバーに処理画像を登録できる性能をもつ、臨床試験用のMRI画像処理ソフトウェアを開発し、その成果の論文を印刷中である。現在、その画像の臨床的有用性の確認のため、臨床試験の初期評価を行っている。

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

今年度は、すでに開発したMRI拡散強調画像をベースとしたASM画像撮像法に関する論文1編を出版した。さらに、ASM画像撮像法に関して、正常ボランティアに対する撮像の有用性を示す論文1編を出版した。
また、新たな臨床試験用のMRI画像処理ソフトウェア(高速DKI撮像法)を開発し、この新規画像を評価するための臨床試験を開始し、その初期評価を行った。
これらの進展から、おおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

ソフトウェアの性能をさらに改善するため、開発したソフトウェアが作成した画像に対する画像処理用フィルタの開発と評価をすすめる。
また、今回新規開発した高速DKI撮像法によるMK画像の有用性を証明する臨床研究をさらに推進する予定である。
さらに、報告済みの高速DKI撮像法と制限拡散用ファントムを用いて、撮像の最適化に関する基礎研究も同時に進める。

次年度使用額が生じた理由

外国への出張が感染症により困難となったため、その予算の使用計画としては、臨床研究に必要な画像解析用ソフトウェア購入及び新規開発したMR画像解析ソフトウェアによりえられた画像の解析に必要な物品費等に充当する。

研究成果

• [雑誌論文] Development and Evaluation of a Short-time Imaging Method for the Clinical Study of the Apparent Diffusion Coefficient Subtraction Method. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kohei Sugimoto, Masahiro Kuroda, Yuuki Yoshimura, Kentaro Hamada, Abdullah Khasawneh, Majd Barham, Nouha Tekiki, Kohei Konishi, Hinata Ishizaka, Yudai Shimizu, Yuki Nakamitsu, Wlla E Al-Hammad, Ryo Kamizaki, Susumu Kanazawa, Junichi Asaumi
  • 雑誌名: Acta medica Okayama 巻: 76 ページ: 25-32
  • DOI: 10.18926/AMO/63205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the Imaging Process for a Novel Subtraction Method Using Apparent Diffusion Coefficient Values. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Hamada, Masahiro Kuroda, Yuuki Yoshimura, Abdullah Khasawneh, Majd Barham, Nouha Tekiki, Irfan Sugianto, Babatunde O Bamgbose, Kohei Konishi, Kohei Sugimoto, Hinata Ishizaka, Akira Kurozumi, Toshi Matsushita, Seiichiro Ohno, Susumu Kanazawa, Junichi Asaumi
  • 雑誌名: Acta medica Okayama 巻: 75 ページ: 139-145
  • DOI: 10.18926/AMO/61880
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 臨床研究のための apparent diffusion coefficient subtraction methodの短時間撮像法と取得画像の評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 杉本昂平, 黒田昌宏, 吉村祐樹, 濱田健太郎, 小西晃平, 石坂日向, 清水雄大, 仲光勇輝, 上﨑 亮
  • 学会等名: 第17回中四国放射線医療技術フォーラム
• [学会発表] 制限拡散を描出するための新たなADCサブトラクション法の開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 吉村祐樹, 黒田昌宏
  • 学会等名: 第49回日本磁気共鳴医学会大会