密に群れた場合の接触・隠蔽を考慮した細胞等変形移動体の確率的動線解析に関する研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K06387
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 近藤 克哉 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (00295750)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三柴 数 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (40609038) ; 小山田 雄仁 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (30708615) ; 栗政 明弘 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (80343276)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 計測工学 / 画像解析 / 細胞

Outline of Annual Research Achievements

一般に密に群れた細胞，生物，人などの動線の定量的解析には，精度よく個々を分離して動きを追跡することが不可欠である．本課題では，相互に近接や接触が発生するなど，密に群れた環境下での特有の課題に対処可能な確率的手法を確立して，この手法を用いた定量的解析の適用範囲，応用範囲を増やすことなどが目的である．30年度は29年度に引き続き，細胞の系譜イメージングと評価，また鳥の群れなどを対象に解析を進めた．細胞解析は専門家（分担者）により評価しながら進めており，実用的な動線イメージングを行っている．30年度は奥行きのあるシーンへの展開と，カメラ動きを考慮した動線解析として，空中で舞う鳥の群れ（カメラ動きあり）や水中の魚の群れ（カメラ動きなし）などを扱った．カメラ動きありの場合はカメラ自体の動きを鳥など対象以外の背景動きから推定し，カメラ動きをキャンセルすることで対象のみの動線を求めた．対象の鳥や魚が群れることで頻繁に交差する時の動線の乱れに改善の余地がある．また細胞について，がん細胞から樹立した細胞株は細胞体が大きく広がる点や，細胞の輝度が相互に揃っておらず暗く撮像されたものが画面内に一定数含まれる点などの原因によって，細胞全数のイメージングを難しくしている点が課題としてある．水中の魚の群れについても，水中奥にある魚は前方のものに比べ暗く撮像されることにより，上記同様の問題が発生しており全個体のイメージングが難しい点が課題である．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

顕微鏡を含む新規の実験設備の整備が計画より遅れ，この設備を用いた顕微撮像が30年度にずれ込んだ．新しく撮像した細胞画像は過去のものに比べ格段に優れており，結果精度に関係するため，この画像を用いた処理を元年度に行う．申請時計画より，やや遅れて進行している．30年度は主に，細胞の系譜解析と適用範囲を広げるためカメラが動く場合へ展開した．

Strategy for Future Research Activity

細胞解析について新しく撮像した細胞画像を用いて処理する．あわせて，精度改善のためのいくらかの課題を実施する．