MRI・PETによる神経膠腫の遺伝子型診断と機械学習を用いた自動診断法の研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K20834
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 奥知 左智 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (30910517)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2023-03-31
• キーワード: IDH / TERT / 神経膠腫 / MRI / PET / 拡散強調画像

研究実績の概要

Isocitrate dehydrogenase （IDH） 野生型の神経膠腫は組織学的な悪性度に関係なく予後不良であることが知られているが、その中でもtelomerase reverse transcriptase promoter （TERTp） 変異を持つものは特に予後不良であることが最近知られるようになった。本研究の目的は、MRIの形態・血流情報、PETの代謝情報から得られる画像指標を用い、神経膠腫のIDH変異のみならず、TERTp変異などの遺伝子型の診断に有用な撮像法を検討することである。研究の方法としては、当院において2000年から2020年の間にMRIを撮影されたIDH野生型のGradeⅡ/Ⅲ神経膠腫の患者を対象とし、形態学的特徴や拡散強調MRIから得られるADC値、造影灌流画像から得られるrCBV、FDG-PETから得られるtumor-to-normal ratio（T/N ratio）などの定量値を用い、①TERTp野生型とTERTp変異型、②gradeⅡとgradeⅢ神経膠腫の違いを検討した。TERTp変異の有無においては有意差が認められなかったが、gradeⅡとgradeⅢ神経膠腫の間では有意差が認められ、結果がEuropean Journal of Radiologyに掲載された。また、より正しいADC値を求めるため、歪みを低減した新たな拡散強調像であるTGSE法の有用性についても検討し、歪みやアーチファクト、画質において、歪みの定量評価、スコアによる定性評価を行い、副鼻腔の近傍やクリップなどの金属の近傍において、従来の拡散強調像であるSS-EPI法やRESOLVE法よりも歪みやアーチファクトが少なく、臨床的に有用性が高いことを証明し、結果がScientific Reportsに掲載された。

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] 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
• [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
• [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] 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
• [学会発表] Comparison of TGSE-BLADE, RESOLVE and SS-EPI for diffusion weighted imaging after cerebral aneurysmal clipping. (2022)
  • 著者名/発表者名: Okuchi Sachi
  • 学会等名: Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB & ISMRT 31st Annual Meeting,
  • 国際学会
• [学会発表] Correlation between SUV, tumor blood flow and ADC of extra-axial tumors on FDG-PET/MRI. (2022)
  • 著者名/発表者名: Otani Sayo
  • 学会等名: Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB & ISMRT 31st Annual Meeting,
  • 国際学会
• [学会発表] Denoising approach with deep learning-based reconstruction for neuromelanin-sensitive MRI. (2022)
  • 著者名/発表者名: Oshima Sonoko
  • 学会等名: The 108th Scientific Assembly and Annual Meeting of the Radiological Society of North America
  • 国際学会