Development of a AI-based medical device program for early diagnosis of postoperative recurrence of colorectal cancer

开发基于人工智能的结直肠癌术后复发早期诊断医疗器械程序

• 批准号: 22K15832
• 负责人: 坂東 英明
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: National Cancer Center Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15832/
• 关键词: 人工知能; 血中循環腫瘍DNA; 大腸癌; 術後再発早期診断

血中循環腫瘍DNA（circulating tumor DNA: ctDNA）は腫瘍から血液中に流出したDNAであり、この解析により癌の診断、分子標的薬の選択に加え、手術後の再発予測において非常に有用であることが報告されてきた。このため、今後は手術後のフォローアップとして従来の画像診断に加え、ctDNAの検出を組み合わせたサーベイランスが行われていくと考えられている。本研究はこのような近い将来に見込まれるctDNAの術後サーベイランスへの実相を見据え、現在進行しているGALAXY試験（切除可能大腸癌症例6300例のCT画像、ctDNA情報、臨床情報）の情報を用いて、再発症例のctDNA検出と臨床的および画像的特徴の関係を明らかにする。さらにCT画像から抽出される画像的特徴をAIで機械学習させて、再発早期診断のための医療機器プログラムの開発を目的として研究を行う。現在、切除可能遠隔転移症例を対象に、転移巣の体積とctDNAとの関係の検討を行っている。体積から予測されるctDNAよりも測定値が高い場合は、画像上検出されない転移巣が存在し、将来の再発リスクが高いことが予備検討から示唆されているため、現在GALAXY参加施設から画像収集を行い、大規模症例による検証を進めている。また再発早期診断のための医療機器プログラムについては、国内の画像診断メーカーとの共同研究に向けた議論が始まっている。

循环肿瘤DNA（CTDNA）是已从肿瘤泄漏到血液中的DNA，据报道，该分析在诊断癌症，选择分子靶向药物并预测手术后复发非常有用。因此，人们认为，将来，将与常规成像诊断和ctDNA检测一起进行监视，作为手术后的随访。为了关注CTDNA术后监视的这种预期的未来现实，本研究使用了正在进行的Galaxy试验中的信息（CT图像，CTDNA信息，6,300个可切除的结肠癌病例的临床信息）来阐明在重复的病例和临床和成像特征中CTDNA检测的关系。此外，进行研究的目的是开发医疗设备计划，以通过使用AI进行机器学习来早期诊断复发。目前，我们正在研究在可切除的远处转移的情况下，转移灶和ctDNA的体积之间的关系。如果测量值高于数量预测的ctDNA，则初步研究表明，在图像上未检测到一个转移灶，并且存在很高的未来复发风险，因此目前正在从星系参与的设施中收集图像，并且正在使用大型案例进行验证。此外，与国内成像诊断制造商有关早期诊断的医疗设备计划的共同研究开始了讨论。