神経変性疾患希少疾患データベース作成と画像診断支援アルゴリズムに関する研究

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K15623
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 日野田 卓也 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (30885132)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 神経変性疾患 / パーキンソニズム / 深層学習

研究実績の概要

今年度の本研究の概要について報告する。
本研究は、パーキンソン症候群をきたす中枢神経変性疾患を主に対象とした研究であり、まず、稀少な疾患群をデータベース化し、知識の共有・深化を目的としている。昨年度に引き続き、従来個別に蓄積されていたカルテ情報、画像情報の横断的な閲覧可能システムを構築し、データを統合することをおこなってきた。中枢神経変性疾患患者のデータを新規システムに移行・再構築作業を行ない、疾患ごとに症例を集約し、カルテ情報、検査データ、画像情報を簡便に閲覧できる環境を整えている。単施設においてではあるが、個人ごとの臨床情報の切り口ではなく、疾患ごとの評価が可能になりつつあり、教育システムとしても使用可能と考えられる。
本研究のもう一つの目的である、診断支援システムの開発に関して、教師データの作成を中心として、深層学習を用いた診断支援ツールの開発に向けて準備を行なっている。深層学習には、データセットが相当数必要であり、上述した症例データベースの整理と共に行なっている。システムの容量が許容範囲であれば、抽出可能なデータを移行していく予定である。
神経変性疾患においては深部基底核などに鉄沈着量が増加することが知られている。本研究においても定量評価を含めた鉄沈着量のデータ収集を行っている。疾患ごとに横断的に鉄沈着量を評価し、縦断的に経時的な経時的な評価も可能であり、これらについてもデータ蓄積を行っている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

カルテ情報、画像情報の横断的な閲覧可能システムを構築し、データを統合する基盤は整ってきている。単施設ではあるが、中枢神経変性疾患患者のデータを共有可能な状況であり、システムの容量をチェックしながらデータ構築を行っていきたい。

今後の研究の推進方策

深層学習用と鉄沈着評価用のデータを蓄積し、横断的評価・縦断的評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

初年度に所属する大学病院のシステム更新があり、それに適合するシステムを作成するため、支出が遅れたが、本年度予定していたシステム構築を行っている。

研究成果

• [雑誌論文] Telomerase reverse transcriptase promoter mutation and histologic grade in IDH wild-type histological lower-grade gliomas: The value of perfusion-weighted image, diffusion-weighted image, and 18F-FDG-PET (2023)
  • 著者名/発表者名: Ikeda Satoshi、Sakata Akihiko、Fushimi Yasutaka、Okuchi Sachi、Arakawa Yoshiki、Makino Yasuhide、Mineharu Yohei、Nakajima Satoshi、Hinoda Takuya、Yoshida Kazumichi、Miyamoto Susumu、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: European Journal of Radiology 巻: 159 ページ: 110658～110658
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2022.110658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brain imaging of sequential acquisition using a flexible PET scanner and 3-T MRI: quantitative and qualitative assessment (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Satoshi、Fushimi Yasutaka、Hinoda Takuya、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Arakawa Yoshiki、Ishimori Takayoshi、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Annals of Nuclear Medicine 巻: 37 ページ: 209～218
  • DOI: 10.1007/s12149-022-01817-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hemosiderin Detection inside the Mammillary Bodies Using Quantitative Susceptibility Mapping on Patients with Wernicke-Korsakoff Syndrome (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Yuri、Fushimi Yasutaka、Hinoda Takuya、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Otani Sayo、Tagawa Hiroshi、Wang Yang、Ikeda Satoshi、Kawashima Hirotsugu、Uemura Maiko T、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.2463/mrms.ici.2022-0109
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Accuracy, repeatability, and reproducibility of T1 and T2 relaxation times measurement by 3D magnetic resonance fingerprinting with different dictionary resolutions (2022)
  • 著者名/発表者名: Wicaksono Krishna Pandu、Fushimi Yasutaka、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Hinoda Takuya、Oshima Sonoko、Otani Sayo、Tagawa Hiroshi、Urushibata Yuta、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: European Radiology 巻: 33 ページ: 2895～2904
  • DOI: 10.1007/s00330-022-09244-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of deep gray matter for early brain development using quantitative susceptibility mapping (2022)
  • 著者名/発表者名: Otani Sayo、Fushimi Yasutaka、Iwanaga Kogoro、Tomotaki Seiichi、Shimotsuma Taiki、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Hinoda Takuya、Wicaksono Krishna Pandu、Takita Junko、Kawai Masahiko、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: European Radiology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s00330-022-09267-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of TGSE-BLADE DWI, RESOLVE DWI, and SS-EPI DWI in healthy volunteers and patients after cerebral aneurysm clipping (2022)
  • 著者名/発表者名: Okuchi Sachi、Fushimi Yasutaka、Yoshida Kazumichi、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Hinoda Takuya、Otani Sayo、Sagawa Hajime、Zhou Kun、Yamao Yukihiro、Okawa Masakazu、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-022-22760-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Super-resolution application of generative adversarial network on brain time-of-flight MR angiography: image quality and diagnostic utility evaluation (2022)
  • 著者名/発表者名: Wicaksono Krishna Pandu、Fujimoto Koji、Fushimi Yasutaka、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Hinoda Takuya、Nakajima Satoshi、Yamao Yukihiro、Yoshida Kazumichi、Miyake Kanae Kawai、Numamoto Hitomi、Saga Tsuneo、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: European Radiology 巻: 33 ページ: 936～946
  • DOI: 10.1007/s00330-022-09103-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vessel wall MR imaging in neuroradiology (2022)
  • 著者名/発表者名: Fushimi Yasutaka、Yoshida Kazumichi、Okawa Masakazu、Maki Takakuni、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Okuchi Sachi、Hinoda Takuya、Kanagaki Mitsunori、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: La radiologia medica 巻: 127 ページ: 1032～1045
  • DOI: 10.1007/s11547-022-01528-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of moyamoya disease in CT angiography using ultra-high-resolution computed tomography: Application of deep learning reconstruction (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukushima Yasuhiro、Fushimi Yasutaka、Funaki Takeshi、Sakata Akihiko、Hinoda Takuya、Nakajima Satoshi、Sakamoto Ryo、Yoshida Kazumichi、Miyamoto Susumu、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: European Journal of Radiology 巻: 151 ページ: 110294～110294
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2022.110294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-dose contrast-enhanced time-resolved angiography with stochastic trajectories with iterative reconstruction (IT-TWIST-MRA) in brain arteriovenous shunt (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakata Akihiko、Sakamoto Ryo、Fushimi Yasutaka、Nakajima Satoshi、Hinoda Takuya、Oshima Sonoko、Wetzl Jens、Schmidt Michaela、Okawa Masakazu、Yoshida Kazumichi、Miyamoto Susumu、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: European Radiology 巻: 32 ページ: 5392～5401
  • DOI: 10.1007/s00330-022-08678-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical Application of MPRAGE Wave Controlled Aliasing in Parallel Imaging (Wave-CAIPI): A Comparative Study with MPRAGE GRAPPA (2022)
  • 著者名/発表者名: Sakurama Azusa、Fushimi Yasutaka、Nakajima Satoshi、Sakata Akihiko、Hinoda Takuya、Oshima Sonoko、Otani Sayo、Wicaksono Krishna Pandu、Liu Wei、Maki Takakuni、Okada Tomohisa、Takahashi Ryosuke、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 21 ページ: 633～647
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2021-0065
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Quiet Diffusion-weighted MR Imaging of the Brain for Pediatric Patients with Moyamoya Disease (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Satoshi、Fushimi Yasutaka、Funaki Takeshi、Okubo Gosuke、Sakata Akihiko、Hinoda Takuya、Yokota Yusuke、Oshima Sonoko、Otani Sayo、Kikuchi Takayuki、Okada Tomohisa、Yoshida Kazumichi、Miyamoto Susumu、Nakamoto Yuji
  • 雑誌名: Magnetic Resonance in Medical Sciences 巻: 21 ページ: 583～591
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2020-0174
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Denoising approach with deep learning-based reconstruction for neuromelanin-sensitive MRI. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sonoko Oshima, Yasutaka Fushimi, Kanae Kawai Miyake, Satoshi Nakajima, Akihiko Sakata, Sachi Okuchi, Takuya Hinoda, Sayo Otani, Hitomi Numamoto, Masahito Nambu, Koji Fujimoto, Tsuneo Saga, Yuji Nakamoto
  • 学会等名: The 108th Scientific Assembly and Annual Meeting of the Radiological Society of North America
  • 国際学会
• [学会発表] GANによる脳MRA画像の高分解能画像化 (2022)
  • 著者名/発表者名: Krishna Pandu Wicaksono、藤本晃司、伏見育崇、坂田昭彦、日野田卓也、三宅可奈江、沼元瞳、佐賀恒夫、中本裕士
  • 学会等名: 第81回日本医学放射線学会総会