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疾患胚特有の生理機能変動計測による異常成長診断システムの開発と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K04433
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関函館工業高等専門学校

研究代表者

森谷 健二  函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 教授 (90342435)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードニワトリ胚 / 初期胚 / 胎児計測モデル / 胎児疾患モデル / 体動 / 低酸素症 / 疾患予知 / 生体情報計測 / 生体信号処理 / 疾患胚モデル
研究開始時の研究の概要

本テーマの核心をなす学術的な問いは
■DNA解析に現れない胎児期疾患に特有な循環動態系の生理パラメータは
どのようなパターンか?どうすればそれらを計測し,明らかにできるのか?
■正常・疾患特有データからリアルタイムで胎児期の疾患を予測できないか?
という2点である.
究極の目標は「胎児期の疾患予知システム」の開発である.このための基礎として,胎児モデルとして母体の影響をダイレクトに受けないニワトリ胚を用いて,特にヒトにおける妊娠2ヶ月以内,すなわち,異常が最も起きやすい時期に相当する胚形成期の胚の生理機能データ収集と疾患特有の現象を明らかにする.

研究成果の概要

胎児モデルの疾患特有の体動変動を明らかにすることを最終ゴールとして,ニワトリ胚を計測モデルとしてCCDカメラによる直接録画により,初期胚における体動の発達パターンの解明に取り組んだ.
本テーマでは1)膨大な手間と時間が必要だった従来の体動解析システムの改良を行い解析の手間を4/1296に削減した.また,誤検出データのフィルタ処理の精度向上も行った.
2)18%20分低酸素-40分通常環境における体動計測例を5例得た.低酸素特有と思われる体動の減少,変動量の減少が観測されたが、すべての個体やすべての低酸素時にみられたわけではないため,低酸素症特有のパターンと断じるためにはさらなる検証が必要である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は胎児モデルの疾患特有の体動変動を明らかにすることを最終ゴールとして,ニワトリ胚を計測モデルとしてCCDカメラによる直接録画により,初期胚における体動の発達パターンの解明に取り組んでいる.哺乳動物では母体の影響を受けるために胎児そのものの成長パターンや生理機能の変化を分離して知ることは難しく,ニワトリ胚だからこそなせる研究である.
現代においてもまだDNA解析では分からない疾患の方が多い.胎児疾患特有の生理機能パラメータの変動が分かれば、将来的に疾患予知につながり,その疾患をごく初期の段階で治療することが可能になる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Development of Body Movement During Early Stages of Chick Embryos2021

    • 著者名/発表者名
      Moriya Kenji、Kudo Masahi、Chiba Yuya
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 9 号: 2 ページ: 60-65

    • DOI

      10.12792/jiiae.9.60

    • NAID

      40022605292

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of Body Movement in Chick Embryos During Early Stages2021

    • 著者名/発表者名
      Moriya Kenji、Chiba Yuya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2021

      巻: - ページ: 116-122

    • DOI

      10.12792/iciae2021.022

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between Creative Inspiration, Self-Evaluated Satisfaction and Brain Activity through Simplified Music Composition2021

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Sato, Yuya Chiba, Kenji Moriya, and Masahiro Nakagawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2021

      巻: - ページ: 123-129

    • DOI

      10.12792/iciae2021.023

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brain Activity during Imagining Music: Does Accuracy of Imagining Correlate to Degree of Relaxation?2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa, Yuya, Chiba, Yoshiko Maruyama, Kenji Moriya, and Masahiro Nakagawa
    • 雑誌名

      International Journal of Biomedical Soft Computing and Human Sciences: the official journal of the Biomedical Fuzzy Systems Association

      巻: 25 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.24466/ijbschs.25.1_1

    • NAID

      130007998951

    • ISSN
      2185-2421, 2424-256X
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth and Body Movement Analysis Using Image Processing of Chick Embryos in Hypoxia Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Asahi Yokota, Koki Tenma, Yuya Chiba and Kenji Moriya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering

      巻: - ページ: 9-12

    • DOI

      10.12792/iciae2019.005

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pythonを用いたニワトリ初期胚における体動量解析プログラムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      藤井 勇気, 木元 雅也, 千葉 裕弥, 森谷 健二
    • 学会等名
      産業応用工学会全国大会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of Body Movement in Chick Embryos During Early Stage2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Moriya, Yuya Chiba
    • 学会等名
      The 9th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurements of Body Movement in Chick Embryos During Early Stages2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Moriya, Yuya Chiba
    • 学会等名
      The 9th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between Creative Inspiration, Self-Evaluated Satisfaction and Brain Activity through Simplified Music Composition2021

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Sato, Yuya Chiba, Kenji Moriya, and Masahiro Nakagawa
    • 学会等名
      The 9th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between Inspiration of Creative Activity and Brain Activity by Simplified Music Composition2020

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Sato, Yuya Chiba, Yoshiko Maruyama, Kenji Moriya, and Masahiro Nakagawa
    • 学会等名
      The 5th STI-Gigaku conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 間歇性低酸素環境下における体動量の影響調査2020

    • 著者名/発表者名
      木元雅也, 千葉裕弥,森谷健二
    • 学会等名
      日本福祉工学会九州支部大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Growth and Body Movement Analysis Using Image Processing of Chick Embryos in Hypoxia Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Asahi Yokota, Koki Tenma, Yuya Chiba, Kenji Moriya,
    • 学会等名
      The 7th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニワトリ胚の体動計測を目的とした三次元計測システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      横田朝陽, 千葉裕弥, 森谷健二
    • 学会等名
      日本福祉工学会第23回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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