• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実施状況報告書

多機能光干渉断層計による、黄斑疾患に対する網脈絡膜メラニン包括的診断技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K09684
研究機関東京医科大学

研究代表者

三浦 雅博  東京医科大学, 医学部, 教授 (60199958)

研究分担者 安野 嘉晃  筑波大学, 医学医療系, 教授 (10344871)
巻田 修一  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50533345)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード光干渉断層計 / 黄斑部疾患 / 偏光解析 / メラニン / 脈絡膜 / 網膜色素上皮 / 偏光解消性
研究実績の概要

本研究の主要課題である「脈絡膜メラニン密度3次元定量解析」について大きな進展があった。偏光感受型光干渉断層計(OCT)を使って、偏光解消性を計測することにより、網脈絡膜内のメラニン分布を計測することが可能になる。しかし偏光解消性の計測には、少なくとも2チャンネル以上の干渉計測を実施する必要があり、1チャンネルの干渉計測のみを実施する通常のOCTでは計測が不可能であった。そこで偏光感受型OCTから得られた偏光解消性画像(DOPU: degree of polarization uniformity)を教師画像として、通常のOCT画像を深層学習によって処理することを試みた。その結果、通常のOCT画像から偏光解消性画像(DOPU)に類似した画像を算出することに成功した。(S Makita, M Miura,et al. Biomed Opt Express 14,1522-1544, 2023)。これは本研究課題で実施してきた「脈絡膜メラニン密度3次元定量解析」を市販されている通常のOCT機器でも実施可能なことを示しており、本研究課題の臨床応用に向けた大きな進歩である。
さらに偏光感受型OCT計測の副産物として、重要な臨床所見が得られた。強膜の複屈折はOCT画像にartifactを生じることが知られている。そこで強度近視の市販OCT画像を解析した結果、従来から強膜内血管だと報告されてきた所見の30%が複屈折に由来するartifactであることを報告した(M Miura, et al. Sci Rep 12,19713,2022)。これは本研究課題で使用している偏光感受型OCTの新たな臨床有用性を示すものである。

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

本研究の主要課題である「脈絡膜メラニン密度3次元定量解析」について、脈絡膜実質のメラニン3次元分布を自動解析する手法を確立した。まず日本人正常眼における脈絡膜メラニン分布の3次元解析を報告した。さらにVokt-Koyanagi-Harada病における脈絡膜メラニン障害の臨床解析を報告した。その結果、脈絡膜メラニン密度3次元定量解析によって、脈絡膜メラニン障害が高精度に判別でき、発症過程も解析可能であることが判った。
さらに本来、偏光感受型OCTが必要な偏光解消性画像を、深層学習を用いて、通常のOCT画像から疑似的に算出することに成功した。これは本研究課題で実施してきた「脈絡膜メラニン密度3次元定量解析」を市販されている通常のOCT機器でも実施可能なことを示しており、本研究課題の臨床応用に向けた大きな進歩である。
さらに偏光感受型OCT計測の副産物として、従来から強膜内血管だと報告されてきた所見の30%が複屈折に由来するartifactであることを報告した。これは本研究課題で使用している偏光感受型OCTの新たな臨床有用性を示すものである。

今後の研究の推進方策

多機能OCTによる疾患眼および正常眼の計測を進め、計測データに関する詳細な解析を進める。これにより下記の課題について検討を進める。
1. 複屈折による視神経乳頭OCT画像への影響。視神経乳頭周囲には強膜コラーゲン線維という構造複屈折の原因となる組織が存在する。この構造複屈折は干渉計測に影響をおよぼすため、視神経乳頭OCT画像におけるartifactとなる可能性がある。そこで偏光感受型OCTのデータを基に、複屈折の影響を検討する。この研究成果は2023年度中の学会発表および英文誌投稿を予定する。
2. 加齢黄斑変性における、網膜色素上皮細胞変化ついて臨床研究を実施する。具体的には網膜色素上皮メラニンの3次元構造解析と自家蛍光画像を組み合わせた多角的画像解析によって、網膜色素上皮変化に関連する病態生理を検討する。
3. 「脈絡膜メラニン密度3次元定量解析」の臨床応用のためには、メラニン密度を通常のOCT画像でも計測可能にすることが重要である。そこで通常のOCT画像から算出可能な指標(減衰係数、synthesized DOPU, scatter density estimator)と偏光解消性画像(DOPU)を比較することにより、通常のOCTでメラニン密度計測が可能かどうか検討する。

次年度使用額が生じた理由

2023年度は3本の論文の投稿を予定しており、英文校正料および投稿費用として多額の出費が予想されるため、2023年度に繰り越した。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesizing the degree of polarization uniformity from non-polarization-sensitive optical coherence tomography signals using a neural network2023

    • 著者名/発表者名
      Makita Shuichi、Miura Masahiro、Azuma Shinnosuke、Mino Toshihiro、Yasuno Yoshiaki
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 14 ページ: 1522~1522

    • DOI

      10.1364/BOE.482199

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extending field-of-view of retinal imaging by optical coherence tomography using convolutional Lissajous and slow scan patterns2022

    • 著者名/発表者名
      Makita Shuichi、Azuma Shinnosuke、Mino Toshihiro、Yamaguchi Tatsuo、Miura Masahiro、Yasuno Yoshiaki
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 13 ページ: 5212~5212

    • DOI

      10.1364/BOE.467563

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Birefringence-derived scleral artifacts in optical coherence tomography images of eyes with pathologic myopia2022

    • 著者名/発表者名
      Miura Masahiro、Makita Shuichi、Yasuno Yoshiaki、Miki Atsuya、Nemoto Rei、Shimizu Hiroyuki、Azuma Shinnosuke、Mino Toshihiro、Yamaguchi Tatsuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 19713

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23874-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Synthesizing retinal degree of polarization uniformity from OCT with OCT-angiography by deep learning2023

    • 著者名/発表者名
      Yusong Liu, Shuichi Makita, Masahiro Miura, Takuya Iwasaki, Toshihiro Mino, Tatsuo Yamaguchi, Shinnosuke Azuma, Yoshiaki Yasuno
    • 学会等名
      Photonic West BiOS
    • 国際学会
  • [学会発表] Extended field-of-view, high-dense spatial sampling microvasculature imaging using Lissajous OCT angiography2023

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Makita, Masahiro Miura, Shinnosuke Azuma, Toshihiro Mino, Tatsuo Yamaguchi, Yoshiaki Yasuno
    • 学会等名
      Photonic West BiOS
    • 国際学会
  • [学会発表] 病的近視の強膜光干渉断層計画像における複屈折由来artifact2023

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博、巻田修一、安野嘉晃、三木篤也、根本怜、清水広之、東神之介、三野聡大、山口達夫
    • 学会等名
      第54回筑波大学眼科集談会
  • [学会発表] 偏光感受型OCTによるVogt―小柳―原田病における脈絡膜メラニン障害の部位別解析2022

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博、巻田修一、安野嘉晃、根本怜、清水広之、岩崎琢也、後藤浩、東神之介、三野聡大、山口達夫
    • 学会等名
      第126回日本眼科学会総会
  • [学会発表] Evaluation of RPE changes in serous pigment epithelial detachment in AMD2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Miura, Shuichi Makita, Yoshiaki Yasuno, Takuya Iwasaki, Shinnosuke Azuma, Toshihiro Mino, Tatsuo Yamaguchi
    • 学会等名
      FUJI RETINA
    • 国際学会
  • [学会発表] Volumetric evaluation of choroidal depigmentation in the eyes with Vogt-Koyanagi-Harada disease using polarization-sensitive OCT2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Miura, Shuichi Makita, Yoshiaki Yasuno, Shinnosuke Azuma, Toshihiro Mino, Tatsuo Yamaguchi, Takuya Iwasaki, Rei Nemoto, Hiroyuki Shimizu, Hiroshi Goto
    • 学会等名
      The Association for Research in Vision and Ophthalmology
    • 国際学会
  • [学会発表] High-density and >20-degree field-of-view en-face and three-dimensional posterior eye imaging by Lissajous scan optical coherence tomography and angiography2022

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Makita, Masahiro Miura, Shinnosuke Azuma, Toshihiro Mino, Tatsuo Yamaguchi, Yoshiaki Yasuno
    • 学会等名
      The Association for Research in Vision and Ophthalmology
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesizing degree-of-polarization-uniformity from non-polarization sensitive OCT by convolutional neural network2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Yasuno, Kensuke Oikawa, Masahiro Miura, Takuya Iwasaki, Toshihiro Mino, Tatsuo Yamaguchi, Shuichi Makita
    • 学会等名
      The Association for Research in Vision and Ophthalmology
    • 国際学会
  • [学会発表] 偏光OCTによる網脈絡膜疾患におけるメラニン分布解析2022

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博
    • 学会等名
      Tokyo Retina League
    • 招待講演
  • [学会発表] 漿液性網膜色素上皮剥離の自壊例における網膜色素上皮異常の経時的変化2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔太郎、禰津直弘、巻田修一、安野嘉晃、東神之介、山口達夫、三野聡大、三浦雅博
    • 学会等名
      第76回日本臨床眼科学会
  • [学会発表] 加齢黄斑変性に併発した漿液性網膜色素上皮剥離の自発蛍光画像の評価2022

    • 著者名/発表者名
      禰津直弘、佐々木翔太郎、三浦雅博
    • 学会等名
      第76回日本臨床眼科学会
  • [学会発表] 漿液性網膜色素上皮剥離の自壊例における網膜色素上皮異常の経時的変化2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔太郎、禰津直弘、三浦雅博、巻田修一、安野嘉晃、東神之介、山口達夫、三野聡大、岩崎琢也
    • 学会等名
      令和4年度茨城県眼科医会集談会
  • [学会発表] 加齢黄斑変性に併発した漿液性網膜色素上皮剥離の自発蛍光画像の評価2022

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博、禰津直弘、佐々木翔太郎、岩崎琢也
    • 学会等名
      令和4年度茨城県眼科医会集談会
  • [学会発表] 病的近視の強膜光干渉断層計画像における複屈折由来artifact2022

    • 著者名/発表者名
      三浦雅博、巻田修一、安野嘉晃、三木篤也、根本怜、清水広之、東神之介、三野聡大、山口達夫
    • 学会等名
      第61回日本網膜硝子体学会
  • [備考] Dr. Masahiro Miura's Page

    • URL

      http://www.tokyo-med.ac.jp/iba-eye/miura_title.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi