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2020 年度 実施状況報告書

小児脳腫瘍のPrecision Diagnosisの確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K16791
研究機関九州大学

研究代表者

菊地 一史  九州大学, 大学病院, 助教 (20529838)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード小児脳腫瘍 / 機会学習 / テキスチャー解析 / マルチパラメトリック解析 / 拡散強調画像 / 動脈血スピンラベル画像 / 化学交換飽和移動画像
研究実績の概要

1.造影剤を用いない非侵襲的なMRI画像撮像法の比較・分析:MRIのパラメータを最適化し、multiparametric analysisのためのデータベースの構築および解析を行った。造影剤が不要なシークエンスとして、以下のものを用いた。①拡散強調画像 Diffusion Weighted-Imaging (DWI)、②動脈血スピンラベル画像 Arterial Spin Labeling (ASL)、③化学交換飽和移動画像 Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST)、これらのヒストグラム解析結果を2019年に続き、2020年のAmerican Society of Neuroradiology (ASNR)で発表した。また、本手法を成人 gliomaやてんかん患者にも応用し、第188回日本医学放射線学会九州地方会、第78回日本医学放射線学会総会、第55回日本小児放射線学会学術集会、第189回日本医学放射線学会九州地方会、105th Scientific Assembly and annual Meeting of Radiological Society of North America、第79回日本医学放射線学会総会で発表し、後述する論文発表を行った。
2.Radiomics手法を用いた画像特徴量の抽出・分析
conventional MRIを用いて、小児症例100症例以上を鋭意、解析中である。
3.AIを用いた診断法の最適化 (Multiparametric) による精密な診断法の確立
2.の解析と合わせて、機械学習を行う予定である。機械学習のためのソフトウェアの購入等、環境も整いつつあり、最終目標の達成を目指す。

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.造影剤を用いない非侵襲的なMRI画像撮像法の比較・分析:MRIのパラメータを最適化し、multiparametric analysisのためのデータベースの構築および解析を行った。造影剤が不要なシークエンスとして、以下のものを用いた。①拡散強調画像 Diffusion Weighted-Imaging (DWI)、②動脈血スピンラベル画像 Arterial Spin Labeling (ASL)、③化学交換飽和移動画像 Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST)、これらのヒストグラム解析結果を2019年に続き、2020年のAmerican Society of Neuroradiology (ASNR)で発表した。また、本手法を成人 gliomaやてんかん患者にも応用し、第188回日本医学放射線学会九州地方会、第78回日本医学放射線学会総会、第55回日本小児放射線学会学術集会、第189回日本医学放射線学会九州地方会、105th Scientific Assembly and annual Meeting of Radiological Society of North America、第79回日本医学放射線学会総会などの学会で発表し、他の研究者と討論できた。また、論文発表も行うことができたため、順調に進展している。
2.Radiomics手法を用いた画像特徴量の抽出・分析
conventional MRIを用いて、小児症例100症例以上を鋭意、解析中である。こちらも解析は終了している。
3.AIを用いた診断法の最適化 (Multiparametric) による精密な診断法の確立
2.の解析と合わせて、機械学習を行う予定である。現在は、専らこちらに取り組んでおり、最終段階である。

今後の研究の推進方策

1.造影剤を用いない非侵襲的なMRI画像撮像法の比較・分析:これに関しては上記で述べたとおり、論文発表として結果を残した。
2.Radiomics手法を用いた画像特徴量の抽出・分析
3.AIを用いた診断法の最適化 (Multiparametric) による精密な診断法の確立
2.および3.について、機械学習のモデル化やソフトを用いた解析に関しては経験が浅いため、苦戦している。同施設内に解析のエキスパートがいる環境にあり、適宜相談、協力し、進めていく計画である。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19の流行のため、学会が国内・外いずれもWebとなり、出張費が大幅に減少したため。来年度は学会が再開される見通しであり、旅費および論文発表の英文校正費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Differentiation of high-grade from low-grade diffuse gliomas using diffusion-weighted imaging: a comparative study of mono-, bi-, and stretched-exponential diffusion models2020

    • 著者名/発表者名
      Kusunoki Masaoki、Kikuchi Kazufumi、Togao Osamu、Yamashita Koji、Momosaka Daichi、Kikuchi Yoshitomo、Kuga Daisuke、Hata Nobuhiro、Mizoguchi Masahiro、Iihara Koji、Suzuki Satoshi O.、Iwaki Toru、Akamine Yuta、Hiwatashi Akio
    • 雑誌名

      Neuroradiology

      巻: 62 ページ: 815~823

    • DOI

      10.1007/s00234-020-02456-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diagnostic accuracy for the epileptogenic zone detection in focal epilepsy could be higher in FDG-PET/MRI than in FDG-PET/CT2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Kazufumi、Togao Osamu、Yamashita Koji、Momosaka Daichi、Nakayama Tomohiro、Kitamura Yoshiyuki、Kikuchi Yoshitomo、Baba Shingo、Sagiyama Koji、Ishimatsu Keisuke、Kamei Ryotaro、Mukae Nobutaka、Iihara Koji、Suzuki Satoshi O.、Iwaki Toru、Hiwatashi Akio
    • 雑誌名

      European Radiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00330-020-07389-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 毛様細胞性星細胞腫とびまん性星細胞腫の比較: 非造影MRIによるヒストグラム解析2020

    • 著者名/発表者名
      菊地一史、栂尾 理、桃坂大地、菊池嘉朋、樋渡昭雄
    • 学会等名
      第79回日本医学放射線学会総会
  • [学会発表] Differentiation between Pilocytic Astrocytomas and Diffuse Astrocytomas using DWI, ASL, and CEST: A Histogram Analysis.2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi K, Togao O, Momosaka D, Kikuchi Y, Hiwatashi A.
    • 学会等名
      ASNR 58th Annual Meeting & NER Foundation Symposium 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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