血管壁イメージングMRIと瘤内血流のAI解析による脳動脈瘤破裂点の推定

利用 MRI 血管壁成像和动脉瘤内血流的 AI 分析来估计脑动脉瘤的破裂点

• 批准号: 21K09117
• 负责人: 面高 俊介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09117/
• 关键词: 瘤壁造影効果; 造影MRI; 頭蓋内動脈瘤; 数値流体解析; 脳動脈瘤; 流体解析

本研究では近年明らかになったMRIにおける脳動脈瘤壁の造影効果を破裂点の予測に応用し、さらにCFD (数値流体解析: computational fluid dynamics) 解析及びAI (人工知能: artificial intelligence) 解析を組み合わせることで、従来は主に形態学的特徴から予測していた破裂点をより高い精度で予測する手法を確立する。初年度に引き続き当該当年度は後ろ向き研究として患者データの収集・解析を行った。画像データ（MRI及び脳血管撮影の3次元データ）を院内放射線サーバーからPCへ移す作業については予定していた約400例分が完了した。移行した画像データを用いて画像解析ソフトを用いた瘤壁造影効果の評価、流体解析ソフトを用いたCFD解析を同時に進めているところである。現在のところ中間結果の段階であるが破裂点の予測にはMRIにおける瘤壁造影効果が極めて有用であり、従来の方法やCFDを用いた予測に比べても予測精度が高いとの結果が得られつつある。すなわちくも膜下血種の患者さんで術前に造影MRIを行うことで事前に破裂点を予測しうるとの結果が得られており今後解析が進むにつれて根拠が増すものと予想される。現在移行している画像データはAI解析にも活用でき、将来的にはAI解析も進めることを視野に入れている。本研究に関連する内容で学会発表 (脳神経外科総会2022, Stroke 2023)を行い、瘤壁造影効果の臨床的意義を発信している。

In this study, we established a method for predicting rupture points with high accuracy by combining CFD (computational fluid dynamics) analysis and AI (artificial intelligence) analysis of angiographic imaging results of aneurysm walls in recent years. In the first year of the study, the patient's data collection was analyzed. Imaging (MRI and 3D imaging of blood vessels) was completed in approximately 400 cases during the hospital radiation shift operation. The image analysis software is used to analyze the image of the tumor wall, and the CFD software is used to analyze the image of the tumor wall. The prediction of rupture point by MRI is very useful. The prediction accuracy by CFD is higher than that by MRI. The patient with submembranous blood was examined by MRI before surgery, and the rupture point was predicted beforehand. The results were analyzed later. Now move to the image of the AI analysis to use, the future of the AI analysis to move to the field of vision This study is related to the content of the Society for Neurosurgery 2022, Stroke 2023, and the clinical significance of tumor wall imaging.

项目成果

動眼神経麻痺で発症した未破裂内頚動脈－後交通動脈分岐部動脈瘤のMRI瘤壁造影効果

动眼神经麻痹致颈内动脉未破裂-后交通动脉分叉动脉瘤MRI动脉瘤壁对比效果

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉田省造;上谷遼;安田立;北川雄一郎;長屋聡一郎;土井智章;岡田英志;楠澤佳悟;大岩秀明;小倉真治;面高俊介 遠藤英徳 新妻邦泰 松本康史 冨永悌二
• 通讯作者: 面高俊介 遠藤英徳 新妻邦泰 松本康史 冨永悌二

破裂高リスク瘤抽出におけるMRI瘤壁造影効果の有用性

MRI 动脉瘤壁对比效果在提取高破裂风险动脉瘤中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 土井智章;吉田省造;楠澤佳悟;安田立;北川雄一郎;長屋聡一郎;岡田英志;小倉真治;山田徹;面高俊介 遠藤英徳 松本康史 冨永悌二
• 通讯作者: 面高俊介 遠藤英徳 松本康史 冨永悌二

破裂脳動脈瘤の出血点予測における瘤壁造影効果の有用性

动脉瘤壁对比效应在预测脑动脉瘤破裂出血点中的作用

• 发表时间: 2023
• 作者: Omodaka Shunsuke;Endo Hidenori;Niizuma Kuniyasu;Endo Toshiki;Sato Kenichi;Saito Atsushi;Uchida Hiroki;Matsumoto Yasushi;Tominaga Teiji;阿久津博義;面高俊介 遠藤英徳 杉山慎一郎 新妻邦泰 冨永悌二
• 通讯作者: 面高俊介 遠藤英徳 杉山慎一郎 新妻邦泰 冨永悌二

造影MRIにおける瘤壁造影効果を用いた破裂脳動脈瘤の出血点予測

利用对比增强MRI中动脉瘤壁对比效应预测破裂脑动脉瘤出血点

• 发表时间: 2022
• 作者: Yamada Shigeki;Mase Mitsuhito;面高俊介 遠藤英徳 杉山慎一郎 新妻邦泰 冨永悌二
• 通讯作者: 面高俊介 遠藤英徳 杉山慎一郎 新妻邦泰 冨永悌二