| 研究課題/領域番号 |
21K19926
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 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 | 近畿大学 (2023)
埼玉医科大学 (2021) |
|---|
研究代表者 |
石川 雅浩 近畿大学, 工学部, 准教授 (70540417)
|
|---|
| 研究分担者 |
鈴木 賢治 東京工業大学, 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)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021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 | 未染色標本 / デジタル染色 / 病理標本 / 核酸抽出 / 定量化 / 画像処理 / コンピュータ診断支援 / 深層学習 / 自家蛍光 / ゲノム / 遺伝子 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
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．
|
| 研究実績の概要 |
がんゲノム医療は，患者の遺伝子解析に基づく次世代がん治療として期待されている． がんゲノム医療の更なる進展には，遺伝子解析の精度向上が必須と考えられている．遺伝子解析の精度向上には，核酸抽出時のDNA濃度を下げないよう「未染色標本を用いて」，「がん細胞のみを正確に抽出」することが肝要である．しかし，未染色標本上ではがん細胞の特定が困難なことから二つの課題を同時に解決する手段は未だ確立されていない．本研究の目的は，未染標本の自家蛍光・位相差・微分干渉画像を用いて染色液を必要としない高精度なデジタル染色を実現し，深層学習を用いて未染色標本上でがん領域を正確に特定することで，純度・品質の高い自動核酸抽出を実現することである．
これまでの研究実績として，未染色標本の自家蛍光・位相差画像を用いてデジタル染色が可能なことが確認できている．また，研究の過程で特徴選択法や画像変換についても開発している．加えて，深層学習には大量の学習データが必要となるため本研究ではXY方向にステージ制御しながらピントを合わせて撮影するシステムを開発している．また，研究代表者の移動に伴って病理標本撮影環境を新たに構築する必要が出てきたため光学顕微鏡，位相差キット，微分干渉キット等を購入し，従来通り自動撮影するシステムを構築済みである．具体的には，XYステージのコントローラのSDK(Software Development Kit)を使用して直接制御し，プログラムからカメラ撮影を行うことで実現している．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本年度は昨年度まででえられたデジタル染色結果の論文化とデジタル染色結果を用いた定量化の実現を目指していたが，研究代表者の移動に伴って実験環境の再構築が必要となり研究計画に遅れが生じてしまった．
|
| 今後の研究の推進方策 |
これまでの検討で得られた結果の再実験を行い，なるべく早期の論文化を目指す．加えて，得られたデジタル染色結果を用いた定量化評価を行う．
|
