radiomics解析を用いた定位放射線治療シミュレーションモデルの開発応用

基于放射组学分析的立体定向放射治疗模拟模型的开发与应用

• 批准号: 20K17919
• 负责人: 新谷 祐貴
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K17919/
• 关键词: 定位放射線治療; ガンマナイフ; 予後予測シミュレーション; radiomics; シミュレーションモデル

本研究ではradiomicsを用いて、脳腫瘍における定位放射線外科治療ガンマナイフの治療反応性を予測するsimulation modelを確立することを目的とした。具体的な手順として、(1)所属施設の東京大学脳神経外科ガンマナイフ治療データ4500件の中から転移性脳腫瘍1000例、 髄膜腫500例を抽出。治療前後の臨床情報と治療後画像情報を有する転移性脳腫瘍100例の治療時画像データ、線量計画データ、治療前後の臨床データを解析。同手順により長期治療後臨床情報を有する髄膜腫100例のデータを解析。(2)これらの臨床データと治療時画像データを統合し治療反応性を制御可/不可の二値変数として収集。(3)治療時医用画像を用いて腫瘍輪郭を定義(セグメンテーション)。(4)セグメンテーション画像から腫瘍の形態的特徴量、画素値ヒストグラムの特徴量、画素値の空間的分布の均質・不均質性を定量化したテクスチャ特徴量を専用のソフトウェアを用いて抽出。ヒストグラム特徴量及びテクスチャ特徴量はフィルター処理を施し特定の構造やパターンを強調・低減させた画像からも抽出。(5)上記プロセスを経て計695因子の画像特徴量を抽出。現在、画像特徴量および臨床情報を集積したデータベースの作成が完了し、 ガンマナイフ治療反応予測モデルの開発に至っている。腫瘍別、発生部位別の精度検証作業を進めており、現在予後予測精度は80%-90％となっている。より高精度の予後予測モデル開発に向けて開発を進めている。特に、頭蓋底部髄膜腫における予後予測解析の結果の一部について、国内学会での発表を経て、国際学術誌への論文投稿（現在revision status）中である。また、本研究に付随する8つの解析結果について、国際学術誌での発表に至っている。

The purpose of this study is to establish a simulation model for predicting the therapeutic response of tumors using radiology. Of the 4500 cases treated by Department of Neurosurgery, University of Tokyo, to which (1) belongs, 1000 cases of metastatic tumors and 500 cases of membranous tumors were selected. Clinical information before and after treatment and post-treatment imaging information were analyzed in 100 cases of metastatic cancer. The clinical information of 100 cases of membranous swelling after long-term treatment was analyzed. (2)This is the first time that we've seen a patient's face change. (3)Medical imaging is used to define the treatment process. (4)The characteristic quantity of the shape of the tumor, the characteristic quantity of the pixel value, the homogeneity and heterogeneity of the spatial distribution of the pixel value are quantified. Features and features are extracted from a particular structure. (5)Note that the above algorithm calculates 695 factors and extracts the image feature quantity. At present, the integration of image characteristics and clinical information is completed, and the development of treatment response prediction is completed. The accuracy of tumor identification and development site identification is 80%-90% High precision prediction of future development In particular, a part of the results of the prediction and analysis of the bottom of the skull, the development of the domestic society, and the submission of papers in the international academic journal (current revision status) The results of this study were analyzed and published in the International Academic Journal.

项目成果

In Reply: Stereotactic Radiosurgery Provides Long-Term Safety for Patients With Arteriovenous Malformations in the Diencephalon and Brainstem: The Optimal Dose Selection and Long-Term Outcomes

答复：立体定向放射外科为间脑和脑干动静脉畸形患者提供长期安全性：最佳剂量选择和长期结果

• DOI: 10.1227/neu.0000000000002279
• 发表时间: 2022
• 期刊: Neurosurgery
• 影响因子: 4.8
• 作者: Shinya Yuki;Hasegawa Hirotaka;Shin Masahiro;Kawashima Mariko;Koizumi Satoshi;Katano Atsuto;Suzuki Yuichi;Kashiwabara Kosuke;Saito Nobuhito
• 通讯作者: Saito Nobuhito

Stereotactic Radiosurgery Provides Long-Term Safety for Patients With Arteriovenous Malformations in the Diencephalon and Brainstem: The Optimal Dose Selection and Long-Term Outcomes

立体定向放射外科为间脑和脑干动静脉畸形患者提供长期安全性：最佳剂量选择和长期结果

• DOI: 10.1227/neu.0000000000002064
• 发表时间: 2022
• 期刊: Neurosurgery
• 影响因子: 4.8
• 作者: Shinya Yuki;Hasegawa Hirotaka;Shin Masahiro;Kawashima Mariko;Koizumi Satoshi;Katano Atsuto;Suzuki Yuichi;Kashiwabara Kosuke;Saito Nobuhito
• 通讯作者: Saito Nobuhito

Stereotactic radiosurgery for recurrent pleomorphic adenoma of the lacrimal gland: a case report

• DOI: 10.1007/s00701-022-05384-7
• 发表时间: 2022-10-15
• 期刊: ACTA NEUROCHIRURGICA
• 影响因子: 2.4
• 作者: Umekawa，Motoyuki;Saito，Keita;Saito，Nobuhito
• 通讯作者: Saito，Nobuhito

Stereotactic radiosurgery ensures an effective and safe long-term control of Koos grade IV vestibular schwannomas: a single-center, retrospective, cohort study

立体定向放射外科确保 Koos IV 级前庭神经鞘瘤的有效和安全的长期控制：一项单中心、回顾性、队列研究

• DOI: 10.1007/s11060-022-04058-9
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Neuro-Oncology
• 影响因子: 3.9
• 作者: Umekawa Motoyuki;Shinya Yuki;Hasegawa Hirotaka;Kawashima Mariko;Shin Masahiro;Katano Atsuto;Minamitani Masanari;Kashio Akinori;Kondo Kenji;Saito Nobuhito
• 通讯作者: Saito Nobuhito

Prognosis of Rotational Angiography-Based Stereotactic Radiosurgery for Dural Arteriovenous Fistulas: A Retrospective Analysis

基于旋转血管造影的立体定向放射外科治疗硬脑膜动静脉瘘的预后：回顾性分析

• DOI: 10.1227/neu.0000000000002168
• 发表时间: 2022
• 期刊: Neurosurgery
• 影响因子: 4.8
• 作者: Shinya Yuki;Hasegawa Hirotaka;Kawashima Mariko;Koizumi Satoshi;Katano Atsuto;Umekawa Motoyuki;Saito Nobuhito
• 通讯作者: Saito Nobuhito