2022 Fiscal Year Research-status Report
フローサイトメトリ法による血液凝固構造の完全な３Ｄ情報復元と新規血液診断法の創出
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21K04073
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
船水 英希 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90516486)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 血液細胞 / ディジタルホログラフィ / 顕微鏡 / フローサイトメトリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，広視野かつ非侵襲・非染色にリアルタイム３次元観察が可能なディジタルホログラフィック顕微鏡（ＤＨＭ）を実装したフローサイトメトリ法により，流路内の血液細胞が回転しながら流れることを利用してコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）処理を適用し，血液凝固構造の３次元形状情報を完全に復元する．また，復元した凝固構造の３次元形状パラメータの統計データを用いた細胞識別・分類により，新規な血液診断基準の創出および血液凝固構造の形成メカニズム解明への新しい知見の取得および可搬な診断装置の設計・開発を目的としている．
令和４年度では，初年度に構築したＤＨＭを実装したフローサイトメータを用いて取得したホログラム動画の各２次元画像から，流路方向に回転しながら流れる赤血球および血液凝固構造の投影位相分布を計算してＣＴ処理を適用するトモグラフィック・フローサイトメトリ法を実行し，完全な３Ｄ形状情報の復元を行った．このＣＴ処理の投影位相を作成する際に，各細胞を追跡する必要があり，３Ｄ検出・追跡プログラムを作成した．復元した４００サンプルの３Ｄ形状情報から，１８種の幾何学的な形態パラメータを計算し，それらのヒストグラムを統計データとして取得した．これらの形態パラメータのデータに対して主成分分析と判別分析を適用し，単一の赤血球と血液凝固構造の分類を実行したところ，約８８％の正答率で分類可能であることが確認された．，令和５年度では引き続き，各パラメータの相関関係などを考慮した上で分類精度の改善を行っていく予定である．
これらの研究成果について，国内の全国大会４件，支部会１件で発表した．また，この研究に関連する研究成果をまとめて，国内論文誌に１編掲載された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
配分予算と研究室の所有物品の関係で購入予定であった物品をいくつか変更したが，初年度および２年度の研究は順調に進んでおり，次年度も申請した通りの計画で研究を進める予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では２年度から実施中の，単一の赤血球と血液凝固構造の１８種類の幾何学的な形態パラメータを用いた多変量解析による細胞識別および分類法の確立を目指す．また，本研究で構成した装置および解析プログラムに基づき，小型・簡便・低コスト化が容易な，可搬型の装置設計を行う．
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| Causes of Carryover |
物品の価格変動等により，予算が少額余ったことから，次年度への繰越金として使用せずに残した．少額なので，低価格な電子機器や光学機器の物品費として使用する予定である。
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