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ヒト胎児脳神経系、骨格器系の多元計算解剖学的解析

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 17H05294
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

高桑 徹也  京都大学, 医学研究科, 教授 (40244933)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018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)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードヒト胎児 / MRI / 位相CT / 統計モデル / ヒト胚子 / 主成分分析 / 胸郭形成 / ヒト発生 / 胚子期 / 立体情報
研究実績の概要

脳神経・感覚器系、四肢・骨格器系等の形成が行われる発生時期で、高解像度の立体情報を撮像しうる受精後12週まで(CRL<100mm)のヒト胎児を対象に、研究期間以前のものを含めMRI約100例,位相CT約100例の画像取得が終了し、定量的、統計学的な解析が十分可能な例数を確保した。標本ごとにMRI等の二次元画像上で予め定めた解剖学的基準点を同定しその座標を取得し、これら座標をもとに諸器官の位置や形状のみならず,トポロジー特徴や機能特徴なども対象に標準化像の作成、また、各個体像までの偏差も含めた経時的変化を表現するモデル化をすすめた。脳神経系、視覚器のデータは、清水班と協力して時空間統計モデルを作成した。具体的にはヒト胚子期後期(CS18-CS23,n=5)の脳実質、脳室、脈絡叢をデータとして用いた。
胸郭では、CS18-23の29例の位相CT画像を用いた。第1-12肋骨対それぞれを分離したn=348例について、各肋骨の形状変化を、プロクラクテス法、主成分分析を用いて検討した。PCA-1,PCA-2の寄与率は76.3%,16.4%と高く、形状の変化の殆どを説明できた。PC1, PC2の変化は高い関連性があり、4次元多項式で近似可能で、その近傍に各肋骨のPC-1, PC-2値は位置した。各肋骨は、発生時にとりうる共通の変化しうる形(common sequences)が存在し、それがどの時期、何番目の肋骨であっても大きくはずれることはない。そして、common sequencesのどの段階であるかによって、肋骨の形状を表すことができることがわかった。骨盤、大腿骨、肩甲骨についても、解剖学的座標を多数取得し、発生に伴う変化を検討した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 1件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Level set distribution model of nested structures using logarithmic transformation.2019

    • 著者名/発表者名
      Saito A, Tsujikawa M, Takakuwa T, Yamada S, Shimizu A.
    • 雑誌名

      Medical Image Analysis

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vesicular swelling in the cervical region with lymph sac formation in human embryos.2019

    • 著者名/発表者名
      Ohga A, Sakamoto R, Yamada S, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Congenit Anom

      巻: 印刷中

    • NAID

      210000156078

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Revisiting the infracardiac bursa by multimodal methods.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T, Shinohara H, Okada T, Hisamori S, Tsunoda S, Obama K, Kurahashi Y, Takai A, Shimokawa T, Matsuda S, Makishima H, Takakuwa T, Yamada S, Sakai Y.
    • 雑誌名

      J Anat,

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 88-95

    • DOI

      10.1111/joa.12989

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical Growth Processes for the Midfacial Morphogenesis in the Early Prenatal Period2019

    • 著者名/発表者名
      Katsube Motoki、Yamada Shigehito、Yamaguchi Yutaka、Takakuwa Tetsuya、Yamamoto Akira、Imai Hirohiko、Saito Atsushi、Shimizu Akinobu、Suzuki Shigehiko
    • 雑誌名

      The Cleft Palate-Craniofacial Journal

      巻: - 号: 8 ページ: 1026-1037

    • DOI

      10.1177/1055665619827189

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship Between Physiological Umbilical Herniation and Liver Morphogenesis During the Human Embryonic Period: A Morphological and Morphometric Study.2019

    • 著者名/発表者名
      Kanahashi T, Yamada S, Yoneyama A, Takakuwa T.
    • 雑誌名

      Anat Rec

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatial relationship between the metanephros and adjacent organs according to the Carnegie stage of development2019

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama Hana、Ishikawa Aoi、Imai Hirohiko、Matsuda Tetsuya、Yoneyama Akio、Yamada Shigehito、Takakuwa Tetsuya
    • 雑誌名

      The Anatomical Record

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1887-2104

    • DOI

      10.1002/ar.24103

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Return of the intestinal loop to the abdominal coelom after physiological umbilical herniation in the early fetal period.2019

    • 著者名/発表者名
      Nagata A, Hatta S, Ji X, Ishikawa A, Sakamoto R, Yamada S, Imai H, Matsuda T, Takakuwa T.
    • 雑誌名

      J Anat

      巻: 234 号: 4 ページ: 456-464

    • DOI

      10.1111/joa.12940

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Branching morphogenesis of the urinary collecting system in the human embryonic metanephros2018

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama H, Ishikawa A, Kitazawa H, Fujii S, Matsubayashi J, Yamada S, Takakuwa T
    • 雑誌名

      PLoS ONE 13

      巻: 9 号: 9 ページ: e0203623-e0203623

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0203623

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Postpartum radiographic changes in pelvic morphology and its relation with symptoms of pregnancy-related symphysis pain.2018

    • 著者名/発表者名
      Xiang Ji, Takakuwa T, Takahashi M, Iijima H, Morino S, Ishihara M, Kawagoe M, Hadanaka Y, Umezaki F, Yamashita M, Aoyama T.
    • 雑誌名

      Clin Exp Obst Gynecol

      巻: 45 ページ: 665-670

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variations of the circle of Willis at the end of the human embryonic period.2018

    • 著者名/発表者名
      Furuichi K, Ishikawa A, Uwabe C, Makishima H, Yamada S, Takakuwa T.
    • 雑誌名

      AnatRec

      巻: 301 号: 8 ページ: 1312-1319

    • DOI

      10.1002/ar.23794

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tail reduction process during human embryonic development2018

    • 著者名/発表者名
      Tojima Sayaka、Makishima Haruyuki、Takakuwa Tetsuya、Yamada Shigehito
    • 雑誌名

      Journal of Anatomy

      巻: 232 号: 5 ページ: 806-811

    • DOI

      10.1111/joa.12774

    • NAID

      120006796096

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019939

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blechschmidt Collection: Revisiting specimens from a historical collection of serially sectioned human embryos and fetuses using modern imaging techniques2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Reina、Makishima Haruyuki、Maenner J、Sydow Hans-Georg、Uwabe Chigako、Takakuwa Tetsuya、Viebahn Christoph、Yamada Shigehito
    • 雑誌名

      Congenital Anomalies

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 152-157

    • DOI

      10.1111/cga.12261

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of the periotic space during the early fetal period in humans.2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, Ohtsuki S, Yamada S, Uwabe C, Imai H, Matsuda T, Takakuwa T.
    • 雑誌名

      Anat Rec

      巻: 301 号: 4 ページ: 563-570

    • DOI

      10.1002/ar.23657

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphogenesis of the middle ear during fetal development as observed via magnetic resonance imaging.2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuki S, Ishikawa A, Yamada S, Imai H, Matsuda T, Takakuwa T.
    • 雑誌名

      Anat Rec

      巻: 301 号: 5 ページ: 757-764

    • DOI

      10.1002/ar.23760

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D analysis of human embryos and fetuses using digitized datasets from the Kyoto Collection.2018

    • 著者名/発表者名
      Takakuwa T.
    • 雑誌名

      Anat Rec

      巻: 301 号: 6 ページ: 960-969

    • DOI

      10.1002/ar.23784

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Spatiotemporal Statistical Shape Model of the Brain Surface during Human Embryonic Development2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kasahara, Atsushi Saito, Tetsuya Takakuwa, Shigehito Yamada, Hiroshi Matsuzoe, Hidekata Hontani, Akinobu Shimizu.
    • 雑誌名

      Advanced Biomedical Engineering

      巻: 7 号: 0 ページ: 146-155

    • DOI

      10.14326/abe.7.146

    • NAID

      130007530705

    • ISSN
      2187-5219
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitation of nasal development in the early prenatal period using geometric morphometrics and MRI: A new insight into the critical period of Binder phenotype.2017

    • 著者名/発表者名
      Katsube M, Yamada S, Miyazaki R, Yamaguchi Y, Makishima H, Takakuwa T, Yamamoto A, Fujii Y, Morimoto N, Ito T, Imai H, Suzuki S.
    • 雑誌名

      Prenatal Diag

      巻: 37 号: 9 ページ: 907-915

    • DOI

      10.1002/pd.5106

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positional changes of the ocular organs during craniofacial development2017

    • 著者名/発表者名
      Osaka M, Ishikawa A, Yamada S, Uwabe C, Imai H, Matsuda T, Yoneyama A, Takeda T, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anatomical Record

      巻: - 号: 12 ページ: 2107-2114

    • DOI

      10.1002/ar.23588

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Spatiotemporal Statistical Model for Eyeballs of Human Embryos2017

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto M, Saito A, Takakuwa T, Yamada S, Matsuzoe H, Hontani H, Shimizu A,
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E100.D 号: 7 ページ: 1505-1515

    • DOI

      10.1587/transinf.2016EDP7493

    • NAID

      130006792950

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 『掲載確定』Cartilage Formation in the Pelvic Skeleton during the Early-Fetal Period.2017

    • 著者名/発表者名
      Okumura M, Ishikawa A, Aoyama T, Yamada S, Uwabe C, Imai H, Matsuda T, Yoneyama A, takeda T, Takakuwa T.
    • 雑誌名

      PlosOne

      巻: 12(4) 号: 4 ページ: 43-108

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0173852

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ヒト胚子期における気管支分岐形成の3次元的解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤井瀬菜、村中太河、松林潤、米山明男、武田徹、兵藤一行、山田重人、高桑徹也
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 胎児期初期における骨盤形成の解析2019

    • 著者名/発表者名
      金橋 徹、奥村 美咲、今井 宏彦、山田 重人、山本 憲、富樫 かおり、高桑 徹也
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胎児の顔面骨格形成とそれに必要な因子について2019

    • 著者名/発表者名
      勝部 元紀、山田 重人、山口 豊、高桑 徹也、山本 憲、斉藤 篤、清水 昭伸、今井 宏彦、鈴木 茂彦
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 幾何学的形態測定学法を用いたヒト胎児脳の成長過程の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山口豊、勝部元紀、上部千賀子、巻島美幸、山本憲、今井宏彦、高桑徹也、富樫かおり、山田重人
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A02-KB107 Analysis of Central Nervous System and Skeletal System During Human Early-fetal Period Based on Multidisciplinary Computational Anatomy -Progress Overview FY 2017-FY20182019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Takakuwa
    • 学会等名
      多元計算解剖学第5回国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 幾何学的形態測定学法を用いたヒト胎児脳の成長過程の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山口豊、勝部元紀、上部千賀子、巻島美幸、山本憲、今井宏彦、高桑徹也、富樫かおり、山田重人
    • 学会等名
      第72回日本人類学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 胎児期初期における骨盤形成の解析2018

    • 著者名/発表者名
      金橋 徹、奥村 美咲、今井 宏彦、山田 重人、高桑 徹也
    • 学会等名
      第58回日本先天異常学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胎児期初期における大腿骨の形態形成の解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 裕子、山田 重人、米山 明男)、武田 徹、今井 宏彦、山本 憲、青山 朋樹、高桑 徹也
    • 学会等名
      第58回日本先天異常学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト後腎内における腎小体の発生段階と立体的分布2018

    • 著者名/発表者名
      北沢 遥、石山 華、石川 葵、山田 重人、高桑 徹也
    • 学会等名
      第58回日本先天異常学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胎児期における大脳基底核と視床の形態形成2018

    • 著者名/発表者名
      白石 直樹、山中 美希、岡本 育恵、山田 重人、今井 宏彦、 高桑 徹也
    • 学会等名
      第58回日本先天異常学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒトの上葉気管支は側方分岐により形成される2018

    • 著者名/発表者名
      藤井 瀬菜、村中 太河、松林 潤、米山 明男、武田 徹、 兵頭 一行、山田 重人、高桑 徹也
    • 学会等名
      第58回日本先天異常学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大規模コレクションから潜在的な異常例を明らかにする新手法2018

    • 著者名/発表者名
      金橋 徹、山田 重人、田中 美玲、廣瀬あゆみ、上部千賀子、巨瀬 勝美、米山 明男、武田 徹、高桑 徹也
    • 学会等名
      第58回日本先天異常学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A02-KB107 Analysis of Central Nervous System and Skeletal System During Human Early-fetal Period Based on Multidisciplinary Computational Anatomy -Progress Overview FY 20172018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Takakuwa
    • 学会等名
      多元計算解剖学第4回国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A02-KB107 Analysis of Central Nervous System and Skeletal System During Human Early-fetal Period Based on Multidisciplinary Computational Anatomy -Progress Overview FY 20172018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Takakuwa
    • 学会等名
      多元計算解剖学第4回国際シンポジウム(The 4th International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトにおける胎児期の脳形態形成の解析2017

    • 著者名/発表者名
      白石 直樹、山中 美希、岡本 育恵、山田 重人、上部千賀子、今井 宏彦、松田 哲也、高桑 徹也
    • 学会等名
      57回日本先天異常学会学術集会・第12回日本DOHaD学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度 MRI・DTI を用いたヒト胎児心筋の走行2017

    • 著者名/発表者名
      西谷 早織、山田 重人、上部千賀子、原口 亮、今井 宏彦、松田 哲也、高桑 徹也
    • 学会等名
      57回日本先天異常学会学術集会・第11回日本DOHaD学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期後腎における腎盂の三次元的解析とネフロンの成熟段階別の分布2017

    • 著者名/発表者名
      石山 華、山田 重人、巻島 美幸、上部千賀子、高桑 徹也
    • 学会等名
      57回日本先天異常学会学術集会・第10回日本DOHaD学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト気管支分岐形成の三次元的解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤井 瀬菜、村中 太河、松林 潤、米山 明男、武田 徹、兵頭 一行、上部千賀子、巻島 美幸、山田 重人、高桑 徹也
    • 学会等名
      57回日本先天異常学会学術集会・第9回日本DOHaD学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚発生過程における尾部退縮過程の解明2017

    • 著者名/発表者名
      東島沙弥佳、巻島 美幸、高桑 徹也、山田 重人
    • 学会等名
      57回日本先天異常学会学術集会・第8回日本DOHaD学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胎児期初期の骨盤形成2017

    • 著者名/発表者名
      金橋 徹、奥村 美咲、米山 明男、武田 徹、今井 宏彦、松田 哲也、上部千賀子、山田 重人、高桑 徹也
    • 学会等名
      57回日本先天異常学会学術集会・第7回日本DOHaD学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期~胎児期初期における大腿骨の形態形成の解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 裕子、山田 重人、上部千賀子、米山 明男、武田 徹、今井 宏彦、松田 哲也、高桑 徹也
    • 学会等名
      57回日本先天異常学会学術集会・第6回日本DOHaD学会 合同学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional analysis of the bronchial branching in human embryonic stages2017

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、村中太河、山田重人
    • 学会等名
      第106回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] EFICを用いた膝関節の形態形成の解析(学生ポスター)Three-dimensional reconstruction of rat knee joint using episcopic fluorescence image capture2017

    • 著者名/発表者名
      高石亮太、Xiangkai Zhang、青山朋樹、山田重人、高桑徹也
    • 学会等名
      第106回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期における脳形態形成の解析Morphology and morphometry of the human embryonic brain: A three-dimensional analysis2017

    • 著者名/発表者名
      白石直樹、片山愛里、中島崇、山田重人、上部千賀子、巨瀬勝美、高桑徹也
    • 学会等名
      第106回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A02_KB107:ヒト胎児脳神経系・骨角器系の多元計算解剖学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也
    • 学会等名
      多元計算解剖学キックオフシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A01-KB004 Three-dimensional Analysis of the Bronchial Branching in Human Embryonic Stages ? Progress Overview FY20162017

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也
    • 学会等名
      多元計算解剖学・第3回国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 多元計算解剖学基礎と臨床への応用」2018

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      誠文堂新光社
    • ISBN
      9784416518243
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻病理学研究室

    • URL

      http://www.hs-kyoto.net

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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