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2014 年度 実施状況報告書

頸部リンパ節転移に対する治療計画支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25461918
研究機関熊本大学

研究代表者

村上 龍次  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (90295147)

研究分担者 平井 俊範  宮崎大学, 医学部, 教授 (40274724)
内山 良一  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 准教授 (50325172)
東家 亮  熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (60452893)
中山 秀樹  熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (70381001)
村上 大造  熊本大学, 医学部附属病院, 助教 (70398212)
八木 雅和  大阪大学, 国際医工情報センター, 准教授 (40362686)
山崎 俊彦  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (70376599)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード頭頸部腫瘍 / 頸部リンパ節転移 / 所属リンパ節区分 / 画像診断 / 予防的頸部郭清術 / 全頸部照射 / 予後予測因子 / コンピュータ支援
研究実績の概要

頭頸部癌に対する治療方針の決定には、リンパ節転移の評価が重要であり、局所進行例には、潜在的リンパ節転移を考慮した予防的頸部郭清術や全頸部照射が行われている。しかし、実際には、多くの症例で術後の病理標本にリンパ節転移は認められない。そればかりか、術後の合併症として、副神経麻痺による肩の痛みが問題となる。また、予防的放射線治療として行われる全頸部照射では、皮膚炎や粘膜炎だけでなく、唾液腺障害による口腔乾燥症が必発である。そこで、潜在的リンパ節転移の可能性および予防的治療の必要性を判定する評価法の開発が望まれる。
口腔癌および中咽頭癌症例を対象にリンパ節転移の分布を所属リンパ節区分に基づいて検討した。リンパ節転移が高頻度な区分を原発部位毎に明らかにした。特に、口腔癌に関しては、稀な区分へのリンパ節転移を伴う症例は予後不良であることを見出し、米国放射線腫瘍学会(ASTRO 2014)で発表した。すなわち、リンパ節の評価が、治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性が示唆された。
コンピュータを用いた画像診断支援に関しては、近年注目を集めている認識・機械学習器(Convolutional Neural Network: CNN)や、なにか注目すべき物体を効率的に検出する手法(Objectness)などについて基礎検討を行った。
また、治療計画支援システム開発後の臨床応用を考慮し、画像診断や放射線治療の精度管理に関する研究にも取り組んだ。
今後は下咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する指標を検討する予定である。さらに、CNNやObjectnessを術前画像診断に適用することによって、より精度の高い認識や予測を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。

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

口腔癌および中咽頭癌に関して、リンパ節転移の分布が一般的な所属リンパ節区分を原発部位毎に明らかにした。さらに、稀な区分へのリンパ節転移を伴う症例は予後不良であった。すなわち、リンパ節の評価が、治療方針の決定だけでなく、予後予測に繋がる可能性を見出した。これらの成果を国際学会で発表した。
コンピュータ支援として、腫瘍および正常組織の抽出に成功し、腫瘍内変化量の3次元的解析による鑑別診断法を論文発表した。さらに、近年注目を集めている認識・機械学習器(Convolutional Neural Network: CNN)や、なにか注目すべき物体を効率的に検出する手法(Objectness)などについて基礎検討を行った。
また、治療計画支援システム開発後の臨床応用を考慮し、画像診断や放射線治療の精度管理に関する研究にも取り組むことができた。

今後の研究の推進方策

下咽頭癌や喉頭癌にも検討対象を広げ、術前画像所見から潜在的リンパ節転移および予後予測に関する画像指標を検討する予定である。さらに、CNNやObjectnessを術前画像診断に適用することによって、より精度の高い認識や予測を加え、頭頸部癌に対する標準的治療範囲を提供する治療計画支援システムの実現を目指す。

次年度使用額が生じた理由

物品費、特に消耗品費に関して、既存の物品で研究の継続が可能であったため購入を見送った。

次年度使用額の使用計画

物品購入に使用する予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Overexpression of nucleostemin contributes to an advanced malignant phenotype and a poor prognosis in oral squamous cell carcinoma2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida R, Nakayama H, Nagata M, Hirosue A, Tanaka T, Kawahara K, Nakagawa Y, Matsuoka Y, Sakata J, Arita H, Hiraki A, Shinohara M, and Ito T.
    • 雑誌名

      Br J Cancer

      巻: 111(12) ページ: 2308-2315

    • DOI

      10.1038/bjc.2014.539

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overexpression of fibronectin confers cell adhesion‑mediated drug resistance (CAM-DR) against 5-FU in oral squamous cell carcinoma cells2014

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Y, Nakayama H, Nagata M, Yoshida R, Kawahara K, Hirosue A, Tanaka T, Yuno A, Matsuoka Y, Kojima T, Yoshitake Y, Hiraki A, and Shinohara M.
    • 雑誌名

      Int J Oncol

      巻: 44(4) ページ: 1376-1384

    • DOI

      10.3892/ijo.2014.2265

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A low Dicer expression is associated with resistance to 5-FU-based chemoradiotherapy and a shorter overall survival in patients with oral squamous cell carcinoma2014

    • 著者名/発表者名
      Kawahara K, Nakayama H, Nagata M, Yoshida R, Hirosue A, Tanaka T, Nakagawa Y, Matsuoka Y, Kojima T, Takamune Y, Yoshitake Y, Hiraki A, and Shinohara M.
    • 雑誌名

      J Oral Pathol Med

      巻: 43(5) ページ: 350-356

    • DOI

      10.1111/jop.12140

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 胸部の画像誘導放射線治療における画像照合の不確かさに関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      甲斐祐大、甲斐直樹、藤田祐次郎、丸山雅人、中口裕二、倉岡杏希子、斉藤哲雄、村上龍次
    • 雑誌名

      日本放射線技術学会雑誌

      巻: 70(1) ページ: 1311-1317

    • DOI

      http://doi.org/10.6009/jjrt.2014_JSRT_70.11.1311

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 多クラス物体認識のための学習を用いた確信度推定2015

    • 著者名/発表者名
      大島辰之輔, 山崎俊彦, 相澤清晴
    • 学会等名
      電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会 (MVE)
    • 発表場所
      成蹊大学(東京都武蔵野市)
    • 年月日
      2015-03-03 – 2015-03-04
  • [学会発表] 画像パッチ検索を利用したBag-of-Featuresの高速化2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤慧, 相澤清晴, 山崎俊彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会 (MVE)
    • 発表場所
      成蹊大学(東京都武蔵野市)
    • 年月日
      2015-03-03 – 2015-03-04
  • [学会発表] Correlation of Daily Setup with Image Registration and Body Configuration in Image-Guided Radiotherapy2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kai, Yujiro Fujita, Ryuji Murakami, Yuji Nakaguchi, Masato Maruyama, Tetsuo Saito
    • 学会等名
      RSNA 2014 - Radiological Society of North America
    • 発表場所
      シカゴ(米国)
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [学会発表] One-vs-All SVMによる多クラス画像認識における認識結果に対する「確信度」解析2014

    • 著者名/発表者名
      山崎俊彦
    • 学会等名
      2014年度映像メディア処理シンポジウム (IMPS 2014)
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺(静岡県伊豆市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [学会発表] Multi-stage object classification featuring confidence analysis of classifier and inclined local naive Bayes nearest neighbor2014

    • 著者名/発表者名
      T. Maeda, T. Yamasaki, K. Aizawa
    • 学会等名
      2014 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)
    • 発表場所
      パリ(フランス)
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-30
  • [学会発表] 非等方拡散フィルタと解剖学的位置情報を用いたMR画像における顎下腺の抽出法2014

    • 著者名/発表者名
      緒方裕香,村川彩希,内山良一,村上龍次
    • 学会等名
      第42回日本放射線技術学会秋季学術大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-11
  • [学会発表] SVM is not always confident: telling whether the output from SVM is true or false by analyzing its confidence values2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamasaki, T. Maeda, K. Aizawa
    • 学会等名
      2014 IEEE 16th International Workshop on Multimedia Signal Processing (MMSP)
    • 発表場所
      ジャカルタ(インドネシア)
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-24
  • [学会発表] Prognostic Impact of the Nodal Level Involvement in Advanced Oral Cancer Treated With Preoperative Concurrent Chemoradiation Therapy2014

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Murakami, Naoki Kai, Yujiro Fujita, Ryo Toya, Toshinori Hirai, Hideki Nakayama, Yasuyuki Yamashita, Masanori Shinohara
    • 学会等名
      ASTRO's 56th Annual Meeting - American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-17
  • [学会発表] Potential Uncertainty as to 3D Image Registration in Thoracic Image-Guided Radiotherapy2014

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Fujita, Naoki Kai, Yuji Nakaguchi, Masato Maruyama, Kiyotaka Kakei, Yudai Kai, Tetsuo Saito, Ryuji Murakami
    • 学会等名
      ASTRO's 56th Annual Meeting - American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-17
  • [学会発表] Radiotherapy for Nasopharyngeal Carcinoma: Predictability of Treatment Outcomes at Interim Re-assessment2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo Toya, Ryuji Murakami, Daizo Murakami, Yuji Baba, Ryuichi Nishimura, Tomohiko Matsuyama, Tetsuo Saito, Akiko Semba, Eiji Yumoto, Yasuyuki Yamahita, Natsuo Oya
    • 学会等名
      ASTRO's 56th Annual Meeting - American Society for Radiation Oncology (ASTRO)
    • 発表場所
      サンフランシスコ(米国)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-17
  • [学会発表] Assessment of nodal level involvement in patients with oropharyngeal carcinoma treated with definitive radiation therapy2014

    • 著者名/発表者名
      Akiko Semba, Ryuji Muramami, Ryo Toya, Tetsuo Saito, Tomohiko Matsuyma, Yoshiyuki Hukugawa, Toyohuku Takamasa, Daizo Murakami, Natsuo Oya
    • 学会等名
      第73回日本医学放射線学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-04-10 – 2014-04-13
  • [学会発表] Concurrent chemoradiotherapy with S-1 in patients with advanced oral cavity squamous cell carcinoma2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo Toya, Ryuji Murakami, Tetsuo Saito, Hideki Nakayama, Masashi Nagata, Akimitsu Hiraki, Yoshiyuki Fukugawa, Akiko Semba, Masanori Shinohara, Natsuo Oya
    • 学会等名
      第73回日本医学放射線学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-04-10 – 2014-04-13

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公開日: 2016-05-27  

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