診断用機器及び診断方法の開発に基づいたがん診断能向上に関する研究

文献情報

文献番号
201313014A
報告書区分
総括
研究課題名
診断用機器及び診断方法の開発に基づいたがん診断能向上に関する研究
課題番号
H22-3次がん-一般-019
研究年度
平成25(2013)年度
研究代表者(所属機関)
佐竹 光夫(独立行政法人国立がん研究センター東病院 放射線診断科)
研究分担者(所属機関)
  • 藤井 博史(独立行政法人国立がん研究センター東病院臨床開発センター 機能診断開発分野)
  • 柿沼 龍太郎(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 村松 幸男(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 黒木 嘉典(栃木県立がんセンター 画像診断部)
  • 九嶋 亮治(独立行政法人国立がん研究センター中央病院 病理・臨床検査科)
  • 上田 真信(独立行政法人国立病院機構九州がんセンター 内視鏡科)
  • 仁木 登(徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス 研究部)
  • 佐藤 均(東京医療保健大学 医療保健学部・医用画像処理工学・情報システム)
  • 寺内 隆司(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 角川 康夫(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 出雲 雄大(独立行政法人国立がん研究センター中央病院 内視鏡科)
  • 大松 広伸(独立行政法人国立がん研究センター東病院 呼吸器内科)
  • 小田 竜也(国立大学法人筑波大学筑波大学医学医療系・臨床医学域・外科学(消化器)分野)
  • 町田 幹(日本医科大学付属病院 放射線科)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 第3次対がん総合戦略研究
研究開始年度
平成22(2010)年度
研究終了予定年度
平成25(2013)年度
研究費
56,231,000円
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
本研究は、がん死亡数を減少させることを目的に、がん検診精度と効率の向上を目指すこと、および近年著しい進歩をとげたコンピュータ技術の医療分野への導入により、新しい診断機器とこれらを用いた新しいがん診断法の開発を行うことである。これに加えて病理画像および臨床画像情報のレファレンスデータベース化では、より精度が高く効率の良いがん画像診断を行うことを目指す。
研究方法
01)ADCTでは、肺がんの周囲臓器への侵潤について腫瘍の呼吸性移動を視覚的に評価した。
02)既存のプローブとは異なる機序で腫瘍内低酸素領域に留まる新しい低酸素イメージプローブの開発を行った。
03)CT検診の肺内リンパ節とすりガラス様陰影の経過観察のためのガイドラインを作成することを目指した。
04)診断精度の高い機器を用いたがん発見率、がん罹患率、初回検診発見がん死亡率、再度検診発見がん死亡率について検討した。
05)乳がんに対し、MRSとDW-MRIを利用した拡散の解析をした。
06)病理スライドグラス上の画像データをデータベース化する次世代バーチャルスライド装置の開発を行った。
07)医用画像データベースの症例数の増加と内容の充実を図り、多言語で発信した。
08)肺がんの高性能診断アルゴリズムや高性能治療前計画アルゴリズムを確立して新しい診断・治療支援システムを開発した。
09)膨大な容量の医療情報データを匿名化して重要な個人情報のみを保存する新しい秘密分散法を開発した。
10)腹膜播種症例に対するFLT-PETの診断能について検討した。
11)超低線量下のCT画像を用いた、早期肺がん病変の存在診断、CAD技術の開発を行った。
12)膵癌等の難治性固形癌を対象とした癌幹細胞/癌間質幹細胞を標的とするがん診断法、治療法の開発を行った。
結果と考察
01)ADCTは腫瘍の呼吸性移動が評価可能で、放射線治療を目的とした治療計画に有用な情報を提供できる。
02)新規のイメージプローブは、低酸素領域に良好な分布を示す。
03)肺内リンパ節とすりガラス様陰影は、読影者の主観的な判断に左右されることが判明した。
04)がん死亡を減らすには初回検診のみならず再度検診が重要であることが明らかになった。
05) DW-MRIのデータをHistogram解析することでMRSと同様にresponder群とnon responder群をと層別化できる。
06) 病理標本をデータベース化し、既往標本や他院標本を参照することが日常的に可能になった。
07) 消化管医用画像データベースは日本語、英語、中国語、韓国語、スペイン語で発信した。
08) 肺がん検出支援システムのプロトタイプシステムを完成した。
09) 膨大な医療情報を新しい秘密分散技術を使って高いセキュリティを保ちながら、高速読影機能と情報処理能力を備えたセキュアな遠隔画像読影システムの実用化が可能である。
10)腹膜播種症例に対すFLT-PETは検出感度が良好である。
11) 低線量肺がんCT検診は、より早期に肺癌を発見可能となり、発見肺癌の生存率も良好であったが、必ずしもIA期で発見されるとは限らなかった。
12) ヒト膵癌組織においてCD44等の幹細胞マーカーが高率に発現し、がんの悪性化に関与していることを明らかにした。
結論
01) ADCTは、腫瘍の呼吸性移動を評価することが可能であり、局所浸潤の評価に有用である。
02)新しい低酸素イメージプローブは臨床応用が期待できる。
03)肺内リンパ節とすりガラス様陰影の定量化解析ソフトの開発が望まれる。
04)診断精度の高い機器を用いた任意型がん検診においても再度検診の受診率を向上させる必要がある。
05) パラメータの最適化をはかり、多施設での前向き研究が重要である。
06)病理画像や診断トレーニングソフトの公開は病理医の診断の向上と均てん化に貢献できる。
07)医用画像データベースの多言語での公開は、内外の多方面の医療関係者に利用されている。
08) 肺がんのコンピュータ支援画像診断・治療システムは薬事申請を念頭にしたシステム実用化に向けた成果を得た。
09)本研究の遠隔読影システムは、高いセキュリティで効率の良い適法な情報管理、運用の仕組みの実現が可能であることを示した。
10)腹膜播種症例に対するFLT-PETの有用性が期待される。
ある。
11)超低線量での肺がんCT検査は、検診のみならず、一般臨床まで普及されるべき技術である。
12)癌幹細胞/癌間質幹細胞を標的とするがん診断法、治療法の開発につなげる。

公開日・更新日

公開日
2015-06-02
更新日
-

文献情報

文献番号
201313014B
報告書区分
総合
研究課題名
診断用機器及び診断方法の開発に基づいたがん診断能向上に関する研究
課題番号
H22-3次がん-一般-019
研究年度
平成25(2013)年度
研究代表者(所属機関)
佐竹 光夫(独立行政法人国立がん研究センター東病院 放射線診断科)
研究分担者(所属機関)
  • 森山 紀之(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター)
  • 藤井 博史(独立行政法人国立がん研究センター東病院臨床開発センター 機能診断開発分野)
  • 柿沼 龍太郎(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 黒木 嘉典(栃木県立がんセンター画像診断部 副部長)
  • 津田 均(独立行政法人国立がん研究センター中央病院 病理・臨床検査科)
  • 井野 彰浩(独立行政法人国立病院機構九州がんセンター 消化管・内視鏡科)
  • 仁木 登(徳島大学大学院 ソシオテクノサイエンス研究部)
  • 佐藤 均(東京医療保健大学 医療保健学部・医用画像処理工学・情報システム)
  • 内山 菜智子(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 村松 幸男(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 寺内 隆司(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 角川 康夫(独立行政法人国立がん研究センターがん予防・検診研究センター 検診部)
  • 出雲 雄大(独立行政法人国立がん研究センター中央病院 内視鏡科)
  • 九嶋 亮治(独立行政法人国立がん研究センター中央病院 病理・臨床検査科)
  • 上田 真信(独立行政法人国立病院機構九州がんセンター 内視鏡科)
  • 大松 広伸(独立行政法人国立がん研究センター東病院 呼吸器内科)
  • 小田 竜也(国立大学法人筑波大学 医学医療系・臨床医学域・外科学(消化器)分野)
  • 町田 幹(日本医科大学付属病院 放射線科)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 第3次対がん総合戦略研究
研究開始年度
平成22(2010)年度
研究終了予定年度
平成25(2013)年度
研究者交替、所属機関変更
-

研究報告書(概要版)

研究目的
本研究は、がん死亡数を減少させることを目的に、がん検診精度と効率の向上を目指すこと、および近年著しい進歩を遂げたコンピュータ技術の医療分野への導入により、新しい診断機器とこれらを用いた新しいがん診断法の開発を行うことである。さらに病院、施設間の画像情報を含む情報交換システムの統一と開発を行う。病理画像および臨床画像情報のリファレンスデータベース化では、より精度が高く、効率の良いがん画像診断を行うことを目指す。
研究方法
01)ADCTでは、新しい診断法の開発とハードニングアーチファクトの低減について研究した。
02)がんの特徴的性状を画像化する技術の開発や分子プローブの開発を行った。
03)肺結節の良性悪性の鑑別診断の基準や、経過観察する際のガイドラインを作成した。
04) 検診コホートの7年間に亘る検診結果から、7年間での検診がん発見率やがん罹患率やがん死亡率について検討した。
05) 乳がんに対し、MRIデータを解析して治療効果の層別化する方法を検討した。
06) 病理スライドグラス上の画像データをデータベース (DB) 化する次世代バーチャルスライド(VS)装置を開発した。
07)各種がんの典型例、稀だが重要な例、がんと類似病変の画像をデータベース化した。
08) 肺がんの診断・治療を高度に支援するコンピュータ支援画像診断・治療システムを開発した。
09)膨大な容量の医療情報データを匿名化して重要な個人情報のみを保存する新しい秘密分散法を開発した。
10)腹膜播種症例に対するFLT-PETの診断能について検討した。
のための研究を行った。
11)超低線量下のCT画像を用いた、早期肺がん病変の存在診断、CAD技術の開発を行った。
12)膵癌等の難治性固形癌を対象とした癌幹細胞/癌間質幹細胞を標的とするがん診断法、治療法の開発を行った。
結果と考察
01) ADCTでは腫瘍の呼吸性移動の最良の撮影方法の確定とハードニングアーチファクトを消去ができた。
02)新規開発の分子プローブは早期に腫瘍内低酸素領域を描出でき、肺および膵占拠性病変の早期の質的診断が見込まれる。
03)非喫煙者のCT検診の間隔は少なくとも3年以上あけても新規の肺がんの発生は少ない可能性が示唆された。
04) がん死亡率を減らすには、再度検診の受診率を向上させることが重要である。
05) 解析対象領域を最適化することで、DW-MRIによる治療の反応の層別化が可能となった。
06) DB化したVSをパソコンのViewerで観察が可能になり、DB画像を教育研修にも利用できるようになった。
07) 消化管医用画像データベースは日本語、英語、中国語、韓国語、スペイン語で発信した。
08) 肺がん検出支援システムのプロトタイプシステムを完成した。
09) 膨大な医療情報を新しい秘密分散技術を使って高いセキュリティを保ちながら、高速読影機能と情報処理能力を備えたセキュアな遠隔画像読影システムの実用化が可能である。
10)腹膜播種症例に対すFLT-PETは検出感度が良好である。
11) 低線量肺がんCT検診は、より早期に肺癌を発見可能となり、発見肺癌の生存率も良好であった。
12) ヒト膵癌組織においてCD44等の幹細胞マーカーが高率に発現し、がんの悪性化に関与していることを明らかにした。
結論
01) ADCTは、腫瘍の呼吸性移動を評価することが可能であり、局所浸潤の評価に有用である。
02)新しい低酸素イメージプローブは臨床応用が期待できる。
03)肺病変の定量化解析ソフトの開発が望まれる。
04)診断精度の高い機器を用いた任意型がん検診においても再度検診の受診率を向上させる必要がある。
05) パラメータの最適化をはかり、多施設での前向き研究が重要である。
06)病理画像や診断トレーニングソフトの公開は病理医の診断の向上と均てん化に貢献できる。
07)医用画像データベースの多言語での公開は、内外の多方面の医療関係者に利用されている。
08) 肺がんのコンピュータ支援画像診断・治療システムは薬事申請を念頭にしたシステム実用化に向けた成果を得た。
09)本研究の遠隔読影システムは、高いセキュリティで効率の良い適法な情報管理、運用の仕組みの実現が可能であることを示した。
10)腹膜播種症例に対するFLT-PETの有用性が期待される。
11)超低線量での肺がんCT検査は、検診のみならず、一般臨床まで普及されるべき技術である。
12)癌幹細胞/癌間質幹細胞を標的とするがん診断法、治療法の開発につなげる。

公開日・更新日

公開日
2015-06-02
更新日
-

行政効果報告

文献番号
201313014C

成果

専門的・学術的観点からの成果
①320列マルチスライスCTの開発による時間軸方向の情報を有する新しいCT診断を構築した。DECTの臨床応用による新しい診断技術の創造 
②腫瘍内低酸素領域の可視化のための新規プローブの開発により膵占拠性病変の早期の質的診断の向上
③高精度がん検診により10,659人中初回がん発見率が5.4%、1年以降の加算では6.3%、再度検診による加算で8.0%であった。
④病理,臨床画像データーベースの登録とインターネット上での公開
⑤肺がんに対するコンピュータ支援診断装置の開発と臨床応用
臨床的観点からの成果
①320列マルチスライスCTでは、腫瘍の移動解析が可能になり、DECTを頭頸部領域の軟骨侵潤の診断に応用し、特異度と正診率の向上が得られた。
②初回検診では発見がんのがん死亡率が3.8%、再度検診では1.7%、他施設では23.7%であり、再度検診はがん死を減らすのに有用であることが明らかとなった。
③病理,臨床画像データベースの構築により総合的ながん画像診断に対する効率的な教育が可能となった。
④肺CTに対するCADの臨床応用を行い、多様な早期肺がんの検出を可能にした。
ガイドライン等の開発
①320列マルチスライスCTのVolume dataを用いて、再構成技術を発展させたハードニングアーチファクトの低減技術を開発した。この技術はVolume dataのみでなく、Helical撮影にも応用可能な技術である。
②肺CTのCADの薬事申請に向けたデータの収集を行った。
③がん画像レファレンスデータベース構築の一環として多言語による公開を開始した。
その他行政的観点からの成果
①320列マルチスライスCTとDECTの検査により精度の高い検査が可能で、無駄な検査が回避できる。
②再度検診はがん死を減らすのに有用な手段であることが判明し、予防医学としての今後のがん検診の動向に対して行政的な検診のあり方についての重要なデータが得られた
③病理、臨床画像のレファレンスデータベースの構築およびCADの普及によりがん画像診断に対する均てん化が得られる
その他のインパクト
①診断精度の高い機器を用いたがん検診については、NHKをはじめとするテレビ番組,雑誌等で取り上げられている
②癒し憩い画像データベースでは、4年間に静止画81,551、動画2,925を登録し、1日に約1万~1.5万件のアクセスがある。

発表件数

原著論文(和文)
36件
原著論文(英文等)
31件
その他論文(和文)
45件
その他論文(英文等)
97件
学会発表(国内学会)
283件
学会発表(国際学会等)
110件
その他成果(特許の出願)
2件
その他成果(特許の取得)
0件
その他成果(施策への反映)
0件
その他成果(普及・啓発活動)
2件

特許

特許の名称
111In封入リポソーム
詳細情報
分類:
特許番号: 特願2011-209657
発明者名: 藤井博史、梅田泉、小池悠介、森部久仁一
権利者名: 独立行政法人 国立がん研究センター
出願年月日: 20110926
国内外の別: 国内
特許の名称
放射性テクネチウムの結合部位を有する化合物、及び、その放射性テクネチウム錯体
詳細情報
分類:
特許番号: 特願2013-178801
発明者名: 木村貞亮、藤井博史、梅田泉
権利者名: 独立行政法人 国立がん研究センター
出願年月日: 20130830
国内外の別: 国内

主な原著論文20編(論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る)

論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限ります。

原著論文1
角川康夫、松本美野里、斎藤豊
大腸カプセル内視鏡の現状と展望
日本消化器病学会雑誌 , 111 , 464-469  (2014)
原著論文2
Kakinuma R, Ashizawa K, Kusunoki Y, et.al.
Management of subsolid nodules.
Chest , 144 (5) , 1741-1742  (2013)
原著論文3
角川康夫、松本美野里、角田千尋、他
カプセル内視鏡
臨床画像 , 29 , 224-240  (2013)
原著論文4
角川康夫、松本美野里、斎藤豊、他
大腸カプセル内視鏡の側方発育型腫瘍(LST)に対する描出能の検討
消化器内科 , 56 , 274-280  (2013)
原著論文5
Kakinuma R, Ashizawa K, Kuriyama K, et.al.
Measurement of focal ground-glass opacity diameters on CT images:interobserver agreement in regard to identifying increases in the size of ground-glass opacities
Acad Radiol , 19 , 389-394  (2012)
原著論文6
黒木嘉典
MR Mammography
CLINICIAN’12 , 614 , 120-126  (2012)
原著論文7
津田 均
DCISの病理診断 -最新動向
乳癌の臨床 , 27 (5) , 553-562  (2012)
原著論文8
Y Kakugawa, Y Saito, S Saito, et.al.
New reduced volume preparation regimen in colon capsule endoscopy.
World J Gastroenterol. , 18 (17) , 2092-2098  (2012)
原著論文9
Fujii H, Umeda IO, Iimoto T, et.al.
Increased Radiation Dose Issues in Tokatsu Area in Chiba Prefecture, Japan – How the Situation and Measures were Explained to the Local Residents –
Radiat Emerg Med , 2 (1) , 76-81  (2013)
原著論文10
Fujii H, Idoine JD, Gioux S, Accorsi R, et.al.
Optimization of coded aperture radioscintigraphy for sentinel lymph node mapping
Mol Imaging Biol , 14 (2) , 173-182  (2012)
原著論文11
Kakinuma R, Moriyama N
Computer-aided detection of lung nodules on CT Images: a review.
CT検診 , 19 (3) , 181-187  (2012)
原著論文12
柿沼龍太郎、前島亜希子、淺村尚生、他
肺腺癌の診断と治療−新しい分類と臨床治療の変化− 【肺腺癌の画像と治療】 肺腺癌放射線画像診断の進歩
病理と臨床 , 30 (5) , 520-524  (2012)
原著論文13
Nachiko Uchiyama, Takayuki Kinoshita, Sadako Akashi, et al.
Diagnostic Performance of Combined Full Field DigitalMammography Digital Breast Tomosynthesis (DBT) in comparison with Full Field Digital Mammography (FFDM).
Int J Comput Assist Radiol Surg. , 6 (Suppl 1) , 32-33  (2011)
原著論文14
仁木登,河田佳樹,鈴木秀宣
早期肺がんの定量的CT画像診断
呼吸と循環 , 59 (12) , 1181-1188  (2011)
原著論文15
藤井博史、梅田泉、山口雅之、他
がん診療への応用を目指した高精度イメージング技術の開発
血液内科 , 64 (1) , 73-80  (2012)
原著論文16
藤井博史
放射性核種標識抗体を用いた放射免疫療法の展望
Isotope News , 685 , 8-11  (2011)
原著論文17
Tsuda H, Seki K, Hasebe T, et.al.
A histopathological study of radiofrequency ablation to breast cancer.
Breast Cancer , 18 (1) , 24-32  (2011)
原著論文18
Kakinuma R, Moriyama N, Eguchi K, et.al.
Previously reported lung cancer growth curves.
Chest , 137 , 1002-1003  (2010)
原著論文19
Tsuda H, Kurosumi M, Umemura S, et.al.
Validation of HER2 tests in core needle biopsy specimens from primary breast cancers in terms of interobserver reproducibility and concordance with surgically resected specimens.
BMC Cancer , 10 (1) , 534-534  (2010)
原著論文20
藤井博史、梅田泉、山口雅之
分子イメージングの進歩
小児外科 , 42 (6) , 585-591  (2010)

公開日・更新日

公開日
2015-09-02
更新日
-

収支報告書

文献番号
201313014Z