近赤外光による3次元的画像再構成アルゴリズム構築と乳癌の新規バイオマーカーの創生

利用近红外光构建三维图像重建算法并创建乳腺癌新生物标志物

• 批准号: 21K12642
• 负责人: 芳澤 暢子
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12642/
• 关键词: 近赤外光; 乳房; 3次元的画像再構成; TRS

6波長の近赤外光を用いた時間分解分光装置TRS-21-6Wによる乳房の計測データを3次元的・定量的に表示できるようにするため、引き続きファントムの作成、計測を行った。生体を模擬するため水分量と脂肪量、ヘモグロビンに吸収の近いインク等を使用した光学ファントムを作製、改良し、計測した。ファントムは2層構造で、深層には胸壁を模擬した層を作成、浅層には乳房を模擬した脂肪層を作成した。光源検出器間距離を変えてライン状にデータを取得しこれらのデータから３次元的に画像再構成するラインスキャンでは、二層構造が描出された。腫瘍を模擬した立方体を入れたファントムも作成し2次元的な計測を行い、腫瘍の深さが測定値に影響することが推測される結果となった。ファントムでは、水、脂肪への影響が強い範囲の波長の吸収値の調整に課題があり、さらなる改善を目指して改良を続けている。また、6波長での健側乳房の計測値について論文を作成した。さらに、ラインスキャンの結果を国際学会で発表した。これに並行して、浜松医科大学において、術前薬物療法による腫瘍部の変化を近赤外光で評価するための特定臨床研究を行い、現在までに5例の計測を行った。この際、光で計測可能な成分をdual energy CTで解析される数値と比較するため、CTの画像解析ツールの最適化を行った。更に、光データの正確な3次元表示を行うため、これまでに収集した光計測データと、MRIおよびdual energy CTによる解析値を比較検討する研究を開始している。

为了能够使用使用六种波长的近红外光的时间分辨光谱仪TRS-21-6W来三维定量地显示乳房测量数据，我们继续创建和测量体模。为了模拟活体，我们创建并改进了一种光学模型，该模型使用吸收水分、脂肪含量以及血红蛋白等的墨水。该模型具有两层结构，深层模拟胸壁，表层脂肪层模拟乳房。线扫描是通过改变光源和检测器之间的距离沿线获取数据，并根据该数据重建三维图像，描绘出两层结构。还创建了一个包含模拟肿瘤的立方体的模型来进行二维测量，结果表明肿瘤的深度影响了测量值。 Phantom 在调整对水和脂肪有强烈影响的波长的吸收值方面存在问题，我们正在继续进行改进，以进一步改进。另外，我还写了一篇关于使用6个波长测量健康乳房的值的论文。此外，线扫描结果还在国际会议上公布。与此同时，滨松大学医学院进行了一项具体的临床研究，以评估术前使用近红外光进行药物治疗引起的肿瘤面积的变化，迄今为止已对 5 例进行了测量。这次，我们优化了CT图像分析工具，以便将可以用光测量的成分与用双能CT分析的值进行比较。此外，为了准确显示3D光学数据，我们已经开始研究将迄今为止收集的光学测量数据与从MRI和双能CT获得的分析值进行比较。

项目成果

Line scan reflectance diffuse optical tomography for breast cancer imaging

用于乳腺癌成像的线扫描反射漫射光学断层扫描

• 发表时间: 2023
• 作者: 森松 賢順;西山 雅祥 ;成瀬 恵治;森松賢順;Wada Hiroko Yoshizawa Nobuko Ohmae Etsuko Ueda Yukio Yoshimoto Kenji Mimura Tetsuya Nasu Hatsuko Asano Yuko Ogura Hiroyuki Sakahara Harumi Goshima Satoshi;Yoshimoto Kenji Wada Hiroko Ohmae Etsuko Yoshizawa Nobuko Koizumi Kei Ogura Hiroyuki Suzuki Hiroaki Homma Shu Mimura Tetsuya Suzuki Norihiro Nasu Hatsuko Asano Yuko Goshima Satoshi Ueda Yukio
• 通讯作者: Yoshimoto Kenji Wada Hiroko Ohmae Etsuko Yoshizawa Nobuko Koizumi Kei Ogura Hiroyuki Suzuki Hiroaki Homma Shu Mimura Tetsuya Suzuki Norihiro Nasu Hatsuko Asano Yuko Goshima Satoshi Ueda Yukio

健側乳房および乳癌のDual energy CTで計測した物質量の検討

双能CT测定健康乳腺癌和乳腺癌物质含量的检查

• 发表时间: 2022
• 作者: 芳澤 暢子;藤井 真味;江口 葵;市川 新太郎;那須 初子;五島 聡
• 通讯作者: 五島 聡

乳癌および健側乳腺の Dual energy CT および MRI で計測した脂肪量の比較

双能CT和MRI测量乳腺癌和未受影响乳腺脂肪量的比较

• 发表时间: 2021
• 作者: 芳澤 暢子;藤井 真味;江口 葵;市川 新太郎;那須 初子;五島 聡;芳澤暢子 大村 優奈 藤井 真味 江口 葵 那須 初子 五島 聡
• 通讯作者: 芳澤暢子 大村 優奈 藤井 真味 江口 葵 那須 初子 五島 聡