| Project/Area Number |
21K19926
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Kindai University (2023-2024)
Saitama Medical University (2021) |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 賢治 東京科学大学, 科学技術創成研究院, 教授 (00295578)
小林 直樹 埼玉医科大学, 保健医療学部, 教授 (40523634)
橋口 明典 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50276218)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 病理標本 / ハイパースペクトル画像 / デジタル染色 / DNA / 画像処理 / コンピュータ診断支援 / 病理診断 / Whole Slide Imaging / 未染色標本 / 核酸抽出 / 定量化 / 深層学習 / 自家蛍光 / ゲノム / 遺伝子 |
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| Outline of Research at the Start |
令和3年度に「デジタル染色の実現」と「デジタル染色の精度評価」を通して基盤技術となる高精度で汎化性能の高いデジタル染色を実現する．令和4年度に前述の検討を進めながら，病理医の実施する「腫瘍組織の特定」と「腫瘍細胞比率の評価」の，AIによる完全自動化を目指す．令和5年度は，「腫瘍抽出精度の評価」を通して自動腫瘍細胞抽出の手順を確立し，病理医による手動抽出法と比較・検討を行う．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we aimed to improve the accuracy of genetic analysis. Specifically, we explored digital staining techniques based on label-free cell observation images, such as autofluorescence images, to enhance diagnostic accuracy. As a related approach, we also investigated digital staining methods for Ki-67, a staining method based on antigen-antibody reactions, using hyperspectral images of H&E-stained specimens. Furthermore, to obtain a large volume of hyperspectral training data, we developed a hyperspectral imaging system by programmatically controlling an optical microscope. In particular, automatic control of the microscope's XY stage enabled the acquisition of hyperspectral images covering entire pathological specimens.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で撮影用に構築したハイパースペクトル医用システムはこれまで狭い範囲で部分的に検討せざる終えなかった病理標本におけるハイパースペクトル画像の研究において膨大なデータを撮影可能とする点において学術的・社会的意義のあるものと考えられる。また、HE染色標本からのki-67染色の推定については抗原抗体反応をHE染色標本から推定可能な可能性を示す意義があると考えられる。主題である、未染色標本からのHE染色についても従来法よりも高精度な結果が得られることを示しており意義あるものである。
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