2021 Fiscal Year Research-status Report

Voxel-based Multiparametric Analysis of Head and Neck Cancer with PET/MR

Research Project

Project/Area Number	19K08228
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	鷺山幸二九州大学, 大学病院, 助教 (20755243)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山崎誘三九州大学, 大学病院, 助教 (00643347) 神谷武志九州大学, 大学病院, 助教 (20419534) 松浦由布子九州大学, 大学病院, 医員 (40825345) 筒井聡一郎九州大学, 大学病院, 医員 (50825346) [Withdrawn] 藪内英剛九州大学, 医学研究院, 教授 (70380623) 中山智博九州大学, 医学研究院, 講師 (70419571) [Withdrawn] 樋田知之九州大学, 大学病院, 助教 (40848644)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords	PET/MR / 頭頚部悪性腫瘍 / 拡散強調像 / FDG-PET / Amide proton transfer / テクスチャー解析
Outline of Annual Research Achievements	頭頚部悪性腫瘍の治療方針決定には画像診断が不可欠であるが、従来の解剖学的情報を主体とした手法では正確な評価は困難であった。PET/MRハイブリッド装置はFDG-PETによる糖代謝情報とMRによる詳細な解剖学的情報および様々な機能画像を同時に取得可能な新しいマルチ分子イメージング装置である。本研究では、従来の手法では不可能であった腫瘍内部の様々な代謝や機能画像をfusionさせて画素単位で直接比較を行い、頭頚部腫瘍の悪性度診断や治療効果の予測および判定に用いるための手法の確立とその応用を目的とする。当初計画していた具体的な研究項目は、①MR機能画像の開発と最適化、②腫瘍内部の画素単位でマルチパラメトリック解析の開発、③治療効果判定・予測方法の確立、の3つである。本年度は前年度に引き続き、腫瘍内の画素単位での解析法の開発を重点的に行った。関心領域内の平均値や最大・最小値などの従来の単一測定値に留まらず、隣接画素との関係性を複数のパラメーターによって定量化するテクスチャー解析を応用することによって、腫瘍内部の性状や不均一性を評価することを試みた。今年度も新型コロナウイルス感染症の流行が鎮静化せず、ボランティアや患者での画像取得が遅延したが、過去の画像を用いてパラメーターの最適化を行った。また、最適化されたパラメーターを用いて、③治療効果判定・予測方法の確立のモデル数式の開発を開始した。事態が改善し次第、症例を蓄積し、さらにパラメーターの最適化を進める方針である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason PET撮像法およびMRシークエンスの最適化、腫瘍の内部性状や不均一を評価するためのマルチパラメトリック解析法の開発はいずれも順調に進行しており、これらはほぼ予定通りの進捗である。一方、少数のボランティアおよび患者を用いた撮影は新型コロナウイルス感染の長期化に伴う外部者の立ち入り制限などの理由で着手できていない状態であり、遅延している。
Strategy for Future Research Activity	ボランティアや頭頚部悪性腫瘍患者でのデータ収集の完了の見通しが現状では不明であり、シークエンスの再検討や過去の画像データを用いての解析手法の改良などを行っていく予定である。また将来の研究への布石として、Amide proton transfer (APT) イメージングやArterial spin labeling法など様々なMRの代謝画像の応用やアミノ酸トレーサーなど新たなPETトレーサーの導入なども検討していく予定である。
Causes of Carryover	新型コロナウイルス感染症の影響で学会が中止もしくはオンライン開催に変更となったため、特に旅費支出が予定よりも大きく減少したためである。次年度以降は感染の状況を考慮しつつ、学会発表を再開する予定である。