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The Analysis on Three-dimensional Morphologies of Hepatic Microstrictires in Hepatic Disease

Publicly Offered Research

Project AreaMultidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy
Project/Area Number 17H05302
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

昌子 浩登  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (00378936)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords形態形成 / 自己組織化 / 生体3次元周期構造 / 生物物理
Outline of Annual Research Achievements

肝臓のミクロ構造の3次元配置について着目し、研究を行ってきた。血管系である類洞と、毛細胆管が織りなす3次元共連結構造に着目し、研究を行ってきた。今年度は特に機械学習を取り込んだ画像処理技術を用い、これまで用いて来た技術より効果的なセグメンテーションや画像分類を用いた手法を開発した。開発した手法を用いて、脂肪肝の診断空間統計指標を開発して来た。具体的には、脂肪肝モデルラットの肝臓を染色像を用いて、染色像の血管をセグメンテーションした像からフラクタル統計量を基本にした統計指標量を自ら開発し、脂肪肝ラットモデルの疾患進行度(疾患が進む餌を食べ続けた期間)の推定を行った。すると、進行度合いと相関する統計指標が作成できた。この結果をまとめて、国際論文誌に投稿した。 平成29年度までに解析した血管系である類洞の分布がフラクタルであることを用い、類洞の管径がべき分布するというモデルをたて、計算できる管の面積、体積、 分岐の個数などを調べた。in vivo血液流速計測を行い、そのデータ並びに類洞の径のデータを集積して、これらの統計則と、フラクタルの性質から得られる統計則を比較、検討した。また、開発してきた機械学習による画像選別手法を発展させ、共焦点顕微鏡像のz方向についてのつみかせね方を検討し、その妥当性を検証した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A Reaction-diffusion Algorithm for Segmentation of Three-dimensional Sinuisoidal Networks in Rats fed a High-Fat and High-Cholesterol Diet2018

    • Author(s)
      Hiroto Shoji
    • Journal Title

      Journal of Biosciences and Medicine

      Volume: 6 Pages: 22-32

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mathematical Approches for Describing Morphological Functions of Three-dimensional Network of Hepatic Sinusoid”2018

    • Author(s)
      Hiroto Shoji
    • Journal Title

      Medical Image Technology

      Volume: 36 Pages: 169-173

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 肝疾患による形態変化の解析2018

    • Author(s)
      昌子浩登、山田耕太郎
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: 2043 Pages: 164-167

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] Analysis on Three-dimensional Morphologies of Hepatic Microstructures in Hepatic Disease,2019

    • Author(s)
      Hiroto Shoji
    • Organizer
      the Fifth International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Directionalities of hepatocyte in hepatic lobule2018

    • Author(s)
      H.Shoji,S.Sakuma,H. Hontani,
    • Organizer
      Advances in Physics of Emergent orders in Fluctuations
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Directionalities of hepatocytes in hepatic lobule2018

    • Author(s)
      H.Shoji, S. Sakuma, H. Hontani,
    • Organizer
      The 3rd International A3 Workshop for Mathematical and life sciences,
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肝疾患における肝小葉内全体での形態変化の数理メカニズム解析2017

    • Author(s)
      昌子浩登
    • Organizer
      「多元計算解剖学」シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 拡散異方性によるチューリングパターン2017

    • Author(s)
      岩本凌、昌子浩登
    • Organizer
      第14回生物数学とその応用
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 共焦点顕微鏡像のセグメンテーションへの反応拡散アルゴリズム2017

    • Author(s)
      昌子浩登、山田耕太郎
    • Organizer
      第1回松江数理生物学・現象数理学ワークショップ
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Three dimensional Turing patterns in Gradient Systems2017

    • Author(s)
      Hiroto Shoji
    • Organizer
      第27回非線形反応と協同現象研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A Reaction-diffusion Algorithm for Segmentation of Liver Sinusoid in Rats and their Evaluations2017

    • Author(s)
      Hiroto Shoji
    • Organizer
      International Conference on Mathematical Modeling and Application Based on Self-organization
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Analysis on Three-Dimensional Morphologies of Hepatic Microstructures in Hepatic Diseases2017

    • Author(s)
      Hiroto Shoji
    • Organizer
      The fourth international Symposium on the project multidisciplinary computational anatomy
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 多元計算解剖学の基礎と臨床への応用2018

    • Author(s)
      昌子浩登(分担)橋爪誠(編著)
    • Total Pages
      303
    • Publisher
      誠文堂新光社
    • ISBN
      9784416518243
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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