• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

食道胃腸摘出標本に対するマルチモーダル計測による高次マクロ病理情報の獲得と解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H01172
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関千葉大学

研究代表者

羽石 秀昭  千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20228521)

研究分担者 林 秀樹  千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20312960)
池田 純一郎  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20379176)
上里 昌也  千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (70436377)
中野 和也  宮崎大学, キャリアマネジメント推進機構, 助教 (80713833)
大西 峻  千葉大学, フロンティア医工学センター, 助教 (30706833)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)
2021年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2020年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2019年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
キーワードマクロ病理 / マルチモダリティ / 光計測 / マイクロCT / 位置合わせ技術
研究開始時の研究の概要

腫瘍(がん)の確定的な診断は多くの場合摘出・薄切した病理標本を顕微鏡で観察して行われるが、より一層の効率化と網羅性が求められる。本研究では、複数の光学計測装置・画像撮影装置およびマイクロCTを用いて摘出標本の微細構造、光学特性を取得する。そしてこれらの情報と従来からのミクロな病理画像との相関性を分析する。本研究は巨視と微視の間の関係を、高次マクロ病理情報を用いてホワイトボックス化する研究である。

研究成果の概要

マクロな病理標本から種々のモダリティにより情報を獲得し、またお互いのデータを関連づけることを目標に、ラマン分光計測、顕微鏡画像収集、光コヒーレンストモグラフィー(OCT)撮影、さらにマイクロCT撮影などを多角的に行った。腫瘍マウスを用いた基礎実験ではラマンとOCTの組み合わせによって単独のデータよりも識別精度が向上することを示した。またマイクロCTをマクロ病理標本に適用した際の普遍性の高い解析技術として血管抽出法を確立して良好な結果を得た。さらに標本に対するスキャン時間を減らしても画質を劣化させない工夫として、ディープラーニングを用いた超解像手法を考案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラマン分光、顕微鏡、光コヒーレンストモグラフィー(OCT)などのモダリティを複合的に用いて高度な解析ができることを例示したことは、今後のマルチモーダル計測の好例を示したと考える。またマイクロCTのマクロ病理標本への適用については、まだ世界的にみても研究が進んでいないが今後注目される技術である。それに向けて汎用性の高い領域抽出(セグメンテーション)技術を確立し、また高解像度化技術を確立したことは、今後の発展に向けてひとつの礎を与えるものと考える。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] 東フィンランド大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] タマサート大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Memorial Sloan Kettering Cancer Center(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Patch-based Artifact Reduction for Three-dimensional Volume Projection Data of Sparse-view Micro-CT2022

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Okamoto, Toshio Kumakiri, and Hideaki Haneishi
    • 雑誌名

      Radiological Physics and Technology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artifact Reduction for Sparse-view CT using Deep Learning with Band Patch2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Takayuki、Ohnishi Takashi、Haneishi Hideaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Radiation and Plasma Medical Sciences

      巻: - 号: 8 ページ: 859-873

    • DOI

      10.1109/trpms.2022.3168970

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 摘出脳のMR画像と病理画像とのレジストレーション2022

    • 著者名/発表者名
      羽石 秀昭, 大西 峻, 八木 由香子
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 40 ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Automatic measurement of choroidal thickness and vasculature in optical coherence tomography images of eyes with retinitis pigmentosa2022

    • 著者名/発表者名
      Khaing Tin Tin、Okamoto Takayuki、Ye Chen、Mannan Md. Abdul、Miura Gen、Yokouchi Hirotaka、Nakano Kazuya、Aimmanee Pakinee、Makhanov Stanislav S.、Haneishi Hideaki
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 27 号: 1 ページ: 70

    • DOI

      10.1007/s10015-022-00737-y

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/ec6b777f-6228-43b2-a35c-2e3dcf017e4e

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vessel-based hybrid optic disk segmentation applied to mobile phone camera retinal images2022

    • 著者名/発表者名
      Khaing Tin Tin、Aimmanee Pakinee、Makhanov Stanislav、Haneishi Hideaki
    • 雑誌名

      Medical & Biological Engineering & Computing

      巻: 60 号: 2 ページ: 421-437

    • DOI

      10.1007/s11517-021-02484-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Vessel Segmentation in Whole-Tissue and Whole-Block Imaging Using a Deep Neural Network2021

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi Takashi、Teplov Alexei、Kawata Noboru、Ibrahim Kareem、Ntiamoah Peter、Firat Canan、Haneishi Hideaki、Hameed Meera、Shia Jinru、Yagi Yukako
    • 雑誌名

      The American Journal of Pathology

      巻: 191 号: 3 ページ: 463-474

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2020.12.008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of Multiband Switching Illumination With Low-Concentration Lugol Stain for Esophageal Cancer Detection2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano Kazuya、Saito Yu、Kurabuchi Yoko、Ohnishi Takashi、Ota Satoshi、Uesato Masaya、Haneishi Hideaki
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 216043-216054

    • DOI

      10.1109/access.2020.3041229

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 非ラグランジアン解法を用いた少数方向投影からのMicro-CT画像再構成2021

    • 著者名/発表者名
      熊切俊夫, 岡本尚之, 工藤博幸, 羽石秀昭
    • 学会等名
      第40回 日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 拡散反射光解析による表面下 3 次元吸収体分布の画像再構成2021

    • 著者名/発表者名
      高橋昂太郎, 足立誠, 中野和也, 羽石秀昭
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 小動物を用いた組織酸素飽和度推定手法の妥当性検証2021

    • 著者名/発表者名
      森川恵介, 中野和也, 中田孝明, 羽石秀昭
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Motion Picture Acquisition and Analysis of Microcirculation in Septic Model Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Mami Kawasaki, Kazuya Nakano, Takashi Ohnishi, Masashi Sekine, Eizo Watanabe, Shigeto Oda, Taka-aki Nakada, Hideaki Haneishi
    • 学会等名
      SPIE PHOTONICS WEST BiOS 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Prototyping and Medical Application of Spectrally Tunable LED Light Source2020

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Haneishi, Yoko Kurabuchi, Markku Hauta-Kasari
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The roles of deep neural network in micro CT for pathological diagnosis: case of lymph node segmentation2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ohnishi, A. Teplov, N. Kawata, B. Stueben, P. Ntiamoah, C. Firat, H. Haneishi, M. Hameed, J. Shia, Y. Yagi
    • 学会等名
      CARS 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会発表] Investigation into Effect of Thrombomodulin Alfa for Septic Model Rats based on Microcirculation Image Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Mami Kawasaki, Kazuya Nakano, Takashi Ohnishi, Masashi Sekine, Eizo Watanabe, Shigeto Oda, Takaaki Nakada, Hideaki Haneishi
    • 学会等名
      The 42th International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'20)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 少数投影方向マイクロ CT 像の補正手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      岡本尚之, 大西峻, 羽石秀昭
    • 学会等名
      第39回 日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会発表] 弁壊死領域早期診断のための狭帯域光源・カラーカメラ連動システム設計2020

    • 著者名/発表者名
      倉渕瑶子, 中野和也, 大西峻, 秋田新介, 羽石秀昭
    • 学会等名
      第39回 日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚毛細血管における血行動態解析2020

    • 著者名/発表者名
      塚本唯斗, 中野和也, 大西峻, 関根雅, 羽石秀昭
    • 学会等名
      令和2年第4回アコースティックイメージング研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 病理診断支援に向けたラマン分光法-OCTシステムの構築2020

    • 著者名/発表者名
      植田祐未, 中野和也, 大西峻, 立川華子, 廣野誠一郎, 岩立康男, 羽石秀昭
    • 学会等名
      メディカルイメージング連合フォーラム2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脳腫瘍の顕微超音波計測値と病理学的特徴との関係解析の基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      松本大輝, 大西峻, 中野和也, 小川拓朗, 廣野誠一郎, 山口匡, 岩立康男, 羽石秀昭
    • 学会等名
      メディカルイメージング連合フォーラム2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Three-Dimensional Vessel Extraction in Whole Block Imaging Using Deep Neural Networks2020

    • 著者名/発表者名
      akashi Ohnishi, Alexei Teplov, Noboru Kawata, Benjamin Stueben, Kareem Ibrahim, Peter Ntiamoah, Canan Firat, Hideaki Haneishi, Meera Hameed, Jinru Shia, Yukako Yagi
    • 学会等名
      USCAP2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いたスパースビューマイクロCTにおけるノイズ除去手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      岡本尚之, 大西峻, 羽石秀昭
    • 学会等名
      第4回アコースティックイメージング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 空間周波数成分を用いたスパースビューCTにおけるノイズ除去手法2020

    • 著者名/発表者名
      岡本尚之, 羽石秀昭
    • 学会等名
      メディカルイメージング連合フォーラム2021
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of Tissue Oxygen Saturation at Web of Hand2019

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Haneishi, Makoto Adachi, Tuerxun Aizumu, Keisuke Morikawa, Kazuya Nakano, Takashi Ohnishi, Taka-aki Nakada, Shigeto Oda
    • 学会等名
      4th International Conference on Photonics Solutions (ICPS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 情報処理装置,プログラム,方法及びシステム2019

    • 発明者名
      羽石秀昭,倉田智宏
    • 権利者名
      羽石秀昭,倉田智宏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi