4DCTから肝臓の硬度を推定する技術の開発
吸気/呼気のMRI画像から肝臓の硬度を推定する技術の開発
Deformable image registrationとBiomechanical modelを用いた臓器の生体シミュレーションを行っています．上記の例は，四次元CT（4DCT）や吸気／呼気MRI画像から肝臓の硬さを計算した例になります．実際にMRI撮影で計測される肝臓の硬さ（Elastography）と計算値を比較し，計算手法の妥当性について検証しました．これらの手法を様々な臓器に応用し，臨床データとの関係性を解析しています．
四次元CT画像を用いた肺ストレスマップの開発
Br J Radiol . 2023 Jul 4;20221149.
4次元CTの吸気／呼気画像とBiomechanical modelを用いることで，呼吸による肺にかかるストレスを計算し，視覚化する技術を開発しました．また，この技術の臨床有用性を評価するために，スパイロメトリーで評価される肺機能検査とストレスマップの関係性を評価し，臨床有用性について検証しました．
研究成果
- Estimation of four-dimensional CT-based imaging biomarker of liver fibrosis using finite element method
K.Fujimoto, T.Shiinoki, Y.Yuasa.
Proc. SPIE 11313, Medical Imaging 2020: Image Processing, 113130J (10 March 2020); https://doi.org/10.1117/12.2548280 - Estimation of liver elasticity using the finite element method and four-dimensional computed tomography images as a biomarker of liver fibrosis
K.Fujimoto, T.Shiinoki, Y.Yuasa and H.Tanaka
Med Phys 2021 Med Phys. 2021 Mar;48(3):1286-1298. - Comparing Estimated Liver Elasticity Based On the Finite Element Method to MR-Elastography for Distribution of Liver Fibrosis
K Fujimoto, T Shiinoki, Y Yuasa, Y Kawazoe, M Yamane, T Sera, H Tanaka
AAPM 2021, 63rd Annual Meeting. - Assessing liver fibrosis distribution through liver elasticity estimates obtained using a biomechanical model of respiratory motion with magnetic resonance elastography
K. Fujimoto, T. Shiinoki, Y. Yuasa, Y. Kawazoe, M. Yamane, T. Sera, H. Tanaka
Phys Med Biol. 2022 Jul 19;67(15). doi: 10.1088/1361-6560/ac7d35. - Usefulness of 4DCT-Based Elasticity Map for Function Preserving Liver Radiotherapy Treatment Planning
T Sera, T Shiinoki, K Fujimoto, Y Yuasa, Y Kawazoe, H Tanaka.
AAPM 2021, 63rd Annual Meeting. - Assessing four-dimensional CT stress maps derived from patient-specific biomechanical models of the lung with pulmonary function test data in lung cancer patients
T. Shiinoki, K. Fujimoto, Y. Kawazoe, Y. Yuasa, M. Kajima, Y. Manabe, T. Hirano, K. Matsunaga, H. Tanaka.
Br J Radiol. 2023 Jul 4;20221149. doi: 10.1259/bjr.20221149. - Biomechanical imaging biomarker during chemoradiotherapy predicts treatment response in head and neck squamous cell carcinoma
Fujimoto K, Shiinoki T, Kawazoe Y, Yuasa Y, Mukaidani W, Manabe Y, Kajima M and Tanaka H
Phys Med Biol. 2024 Feb 15. 10.1088/1361-6560/ad29b9
研究費
- 四次元CTから肝線維症を捉える革新的硬度マップ構築法の開発と放射線治療への応用
文部科学省: 科学研究費補助金(若手研究) - 頭頸部放射線治療中の腫瘍硬度イメージを用いた患者個別化支援システムの開発
文部科学省: 科学研究費補助金(若手研究)